KR20230091955A - 방사선 검출 패널 - Google Patents

Abstract

광전 변환 기판의 휨을 억제할 수 있는 방사선 검출 패널을 제공하는 것으로, 방사선 검출 패널은 복수의 광전 변환부를 가지는 광전 변환 기판과, 상기 광전 변환 기판 상에 설치된 신틸레이터층과, 방습 커버를 구비하고, 상기 방습 커버는 상기 광전 변환 기판과 함께 신틸레이터층을 끼고 상기 신틸레이터층을 덮고 있으며, 상기 방습 커버는 유리로 형성되어 있다.

Description

방사선 검출 패널

본 발명의 실시 형태는 방사선 검출 패널에 관한 것이다.

방사선 검출기로서, 예를 들면 X선 검출기(X선 평면 검출기)가 알려져 있다. X선 검출기의 X선 검출 패널은 X선을 형광으로 변환하는 신틸레이터층과, 형광을 전기 신호로 변환하는 광전 변환 기판을 구비하고 있다. 신틸레이터층은 예를 들어 아이오딘화 세슘(CsI)을 포함하고 있다. 또한, 형광의 이용 효율을 높이고 감도 특성을 개선하기 위해, X선 검출 패널은 신틸레이터층 상에 설치된 광반사층을 추가로 구비하는 경우도 있다.

여기에서, 수증기 등에 기인하는 특성의 열화를 억제하기 위해, 신틸레이터층과 광반사층은 외부 분위기로부터 격리할 필요가 있다. 그래서, 높은 방습 성능이 얻어지는 구조로서, 신틸레이터층과 광반사층을 햇 형상의 방습 커버로 덮고, 방습 커버의 둘레 가장자리부를 광전 변환 기판에 접착하는 기술이 제안되어 있다.

특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2009-128023호 공보 특허문헌 2 : 일본 특허 공개 제2020-79787호 공보

본 실시 형태는 광전 변환 기판의 휨을 억제할 수 있는 방사선 검출 패널을 제공한다.

일 실시 형태에 관한 방사선 검출 패널은

복수의 광전 변환부를 가지는 광전 변환 기판과; 상기 광전 변환 기판 위에 설치된 신틸레이터층과; 상기 광전 변환 기판과 함께 상기 신틸레이터층을 끼고 상기 신틸레이터층을 덮은 방습 커버;를 구비하며, 상기 방습 커버는 유리로 형성되어 있다.

도 1은 비교예 1에 관한 X선 검출기를 도시하는 단면도이다.
도 2는 상기 X선 검출기의 지지 기판, X선 검출 패널, 회로 기판, 복수의 FPC 및 화상 전송부를 도시하는 사시도이다.
도 3은 상기 X선 검출 패널의 일부를 도시하는 확대 단면도이다.
도 4는 상기 X선 검출 패널, 회로 기판 및 복수의 FPC를 도시하는 회로도이다.
도 5는 상기 X선 검출 패널을 도시하는 평면도이다.
도 6은 상기 X선 검출 패널을 선 Ⅵ-Ⅵ를 따라 도시한 단면도로, FPC를 함께 도시하는 도면이다.
도 7은 비교예 2에 관한 X선 검출 패널을 도시하는 단면도로, FPC를 함께 도시하는 도면이다.
도 8은 일 실시 형태의 실시예 1에 관한 X선 검출 패널을 도시하는 단면도로, FPC를 함께 도시하는 도면이다.
도 9는 상기 실시 형태의 실시예 2에 관한 X선 검출 패널을 도시하는 단면도로, FPC를 함께 도시하는 도면이다.
도 10은 상기 실시 형태의 실시예 3에 관한 X선 검출 패널을 도시하는 단면도로, FPC를 함께 도시하는 도면이다.
도 11은 상기 실시 형태의 실시예 4에 관한 X선 검출 패널을 도시하는 단면도로, FPC를 함께 도시하는 도면이다.

이하에, 본 발명의 일 실시 형태 및 각 비교예에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 또한, 개시는 어디까지나 일례에 지나지 않고, 당업자에 있어서, 발명의 주지를 유지한 적절한 변경에 대해서 용이하게 생각해 낼 수 있는 것에 대해서는, 당연히 본 발명의 범위에 함유되는 것이다. 또한, 도면은 설명을 보다 명확하게 하기 위해, 실제의 형태에 비해, 각 부의 폭, 두께, 형상 등에 대해서 모식적으로 표시되는 경우가 있지만, 어디까지나 일례이며, 본 발명의 해석을 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 명세서와 각 도면에 있어서, 이미 언급된 도면에 관하여 상술한 것과 동일한 요소에는 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명을 적절히 생략하는 경우가 있다.

(비교예 1)

우선, 비교예 1에 관한 X선 검출기(1)의 구성 및 X선 검출기(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다. 도 1은 비교예 1에 관한 X선 검출기(1)를 도시하는 단면도이다. X선 검출기(1)는 X선 화상 검출기이며, X선 검출 패널을 이용하는 X선 평면 검출기이다. X선 검출기(1)는 예를 들면, 일반 의료 용도 등에 사용되고 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, X선 검출기(1)는 X선 검출 모듈(10), 지지 기판(12), 회로 기판(11), 스페이서(9a, 9b, 9c, 9d), 하우징체(51), 입사창(52) 등을 구비하고 있다. X선 검출 모듈(10)은 X선 검출 패널(PNL), FPC(플렉시블 프린트 기판)(2e1) 등을 구비하고 있다. X선 검출 패널(PNL)은 지지 기판(12)과 입사창(52) 사이에 위치하고 있다. X선 검출 패널(PNL)은 입사창(52)과 대향한 방습 커버(7)를 구비하고 있다.

입사창(52)은 하우징체(51)의 개구에 부착되어 있다. 입사창(52)은 X선을 투과시킨다. 그 때문에, X선은 입사창(52)을 투과하여 X선 검출 패널(PNL)에 입사된다. 입사창(52)은 판 형상으로 형성되고, 하우징체(51) 내부를 보호하는 기능을 갖고 있다. 입사창(52)은 X선 흡수율이 낮은 재료로 얇게 형성하는 것이 바람직하다. 이에 의해, 입사창(52)에서 발생하는, X선의 산란과, X선량의 감쇠를 저감할 수 있다. 그리고, 얇고 가벼운 X선 검출기(1)를 실현할 수 있다.

X선 검출 모듈(10), 지지 기판(12), 회로 기판(11) 등은 하우징체(51) 및 입사창(52)으로 둘러싸인 공간의 내부에 수용되어 있다.

X선 검출 패널(PNL)은, 얇은 부재를 적층하여 구성되어 있으므로, 가볍고 기계적 강도가 낮은 것이다. 이 때문에, X선 검출 패널(PNL)은 점착 시트를 개재하여 지지 기판(12)의 평탄한 일면에 고정되어 있다. 지지 기판(12)은, 예를 들면 알루미늄 합금으로 판상으로 형성되고, X선 검출 패널(PNL)을 안정적으로 유지하기 위해 필요한 강도를 갖고 있다. 이에 의해, X선 검출기(1)에 외부로부터 진동이나 충격이 가해졌을 때에서의 X선 검출 패널(PNL)의 파손을 억제할 수 있다.

지지 기판(12)의 타면에는 스페이서(9a, 9b)를 개재하여 회로 기판(11)이 고정되어 있다. 스페이서(9a, 9b)를 사용함으로써, 주로 금속으로 구성되는 지지 기판(12)으로부터 회로 기판(11)까지의 전기적 절연 거리를 유지할 수 있다.

하우징체(51)의 내면에는 스페이서(9c, 9d)를 개재하여 회로 기판(11)이 고정되어 있다. 스페이서(9c, 9d)를 사용함으로써, 주로 금속으로 구성되는 하우징체(51)로부터 회로 기판(11)까지의 전기적 절연 거리를 유지할 수 있다. 하우징체(51)는 회로 기판(11) 및 스페이서(9a, 9b, 9c, 9d)를 개재하여 지지 기판(12) 등을 지지하고 있다.

회로 기판(11)에는 FPC(2e1)에 대응하는 커넥터가 실장되고, FPC(2e1)는 커넥터를 통하여 회로 기판(11)에 전기적으로 접속되어 있다. FPC(2e1)와 X선 검출 패널(PNL)의 접속에는, ACF(이방성 도전 필름)를 이용한 열압착법이 사용된다. 이 방법에 의해, X선 검출 패널(PNL)의 복수의 미세한 패드와, FPC(2e1)의 복수의 미세한 패드의 전기적 접속이 확보되고, FPC(2e1)가 X선 검출 패널(PNL)에 물리적으로 고정된다. 또한, X선 검출 패널(PNL)의 패드에 관해서는 후술한다.

상기와 같이, 회로 기판(11)은 상기 커넥터, FPC(2e1) 등을 통하여 X선 검출 패널(PNL)에 전기적으로 접속되어 있다. 회로 기판(11)은 X선 검출 패널(PNL)을 전기적으로 구동하고, 또한 X선 검출 패널(PNL)로부터의 출력 신호를 전기적으로 처리하는 것이다.

도 2는 비교예 1에 관한 X선 검출기(1)의 지지 기판(12), X선 검출 패널(PNL), 회로 기판(11), 복수의 FPC(2e1, 2e2) 및 화상 전송부(4)를 도시하는 사시도이다. 또한, 도 2에는 X선 검출기(1)의 모든 부재를 도시하고 있지 않다. 후술하는 접합체 등, X선 검출기(1)의 몇 가지 부재의 도시는 도 2에서 생략되어 있다.

도 2에 도시된 바와 같이, X선 검출 패널(PNL)은 광전 변환 기판(2), 신틸레이터층(5) 등을 구비하고 있다. 광전 변환 기판(2)은 기판(2a), 복수의 광전 변환 부(2b), 복수의 제어 라인(또는 게이트 라인)(2c1), 복수의 데이터 라인(또는 신호 라인)(2c2) 등을 갖고 있다. 또한, 광전 변환부(2b), 제어 라인(2c1) 및 데이터 라인(2c2)의 수, 배치 등은 도 2의 예에 한정되는 것은 아니다.

복수의 제어 라인(2c1)은 행 방향으로 연재(延在)되고 열 방향으로 소정의 간격을두고 나열되어 있다. 복수의 데이터 라인(2c2)은 열 방향으로 연재되고, 복수의 제어 라인(2c1)과 교차하여 행 방향으로 소정의 간격을 두고 나열되어 있다.

광전 변환부(2b)는 기판(2a)의 일방의 면측에 복수 설치되어 있다. 광전 변환부(2b)는 제어 라인(2c1)과 데이터 라인(2c2)에 의해 구획된 사각 형상의 영역에 설치되어 있다. 하나의 광전 변환부(2b)는 X선 화상의 하나의 화소에 대응한다. 복수의 광전 변환부(2b)는 매트릭스 형상으로 나열되어 있다. 상기의 것으로부터 광전 변환 기판(2)은 어레이 기판이다.

각각의 광전 변환부(2b)는 광전 변환 소자(2b1)와, 스위칭 소자로서의 TFT(박막 트랜지스터)(2b2)를 갖고 있다. TFT(2b2)는 대응하는 하나의 제어 라인(2c1)과 대응하는 하나의 데이터 라인(2c2)에 접속되어 있다. 광전 변환 소자(2b1)는 TFT(2b2)에 전기적으로 접속되어 있다.

제어 라인(2c1)은 FPC(2e1)를 개재하여 회로 기판(11)에 전기적으로 접속되어 있다. 회로 기판(11)은 FPC(2e1)를 개재하여 복수의 제어 라인(2c1)에 제어 신호(S1)를 부여한다. 데이터 라인(2c2)은 FPC(2e2)를 개재하여 회로 기판(11)에 전기적으로 접속되어 있다. 광전 변환 소자(2b1)에 의해 변환된 화상 데이터 신호(S2)(광전 변환부(2b)에 축적된 전하)는 TFT(2b2), 데이터 라인(2c2) 및 FPC(2e2)를 개재하여 회로 기판(11)에 전송된다.

X선 검출기(1)는 화상 전송부(4)를 구비하고 있다. 화상 전송부(4)는 배선(4a)을 개재하여 회로 기판(11)에 접속되어 있다. 또한, 화상 전송부(4)는 회로 기판(11)에 편성되어도 된다. 화상 전송부(4)는 도시하지 않은 복수의 아날로그-디지털 변환기에 의해 디지털 신호로 변환된 화상 데이터의 신호에 기초하여 X선 화상을 생성한다. 생성된 X선 화상의 데이터는 화상 전송부(4)로부터 외부의 기기를 향하여 출력된다.

도 3은 비교예 1에 관한 X선 검출 패널(PNL)의 일부를 도시하는 확대 단면도이다. 　

도 3에 도시된 바와 같이, 광전 변환 기판(2)은 기판(2a), 복수의 광전 변환부(2b), 절연층(21, 22, 23, 24, 25)을 갖고 있다. 복수의 광전 변환부(2b)는 검출 영역(DA)에 위치하고 있다. 각각의 광전 변환부(2b)는 광전 변환 소자(2b1)와, TFT(2b2)를 구비하고 있다.

TFT(2b2)는 게이트 전극(GE), 반도체층(SC), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)을 갖고 있다. 광전 변환 소자(2b1)는 포토 다이오드로 구성되어 있다. 또한, 광전 변환 소자(2b1)는 광을 전하로 변환하도록 구성되어 있으면 된다.

기판(2a)은 판상의 형상을 갖고, 절연 재료로 형성되어 있다. 상기 절연 재료로서는 무알칼리 유리 등의 유리를 들 수 있다. 비교예 1에서, 기판(2a)은 유리로 형성되어 있지만, 수지 등의 유기 절연 재료로 형성되어도 된다. 기판(2a)의 평면 형상은, 예를 들면 사각형이다. 기판(2a)의 두께는, 예를 들면 0.5 내지 0.7 ㎜이다. 절연층(21)은 기판(2a) 상에 설치되어 있다.

절연층(21) 위에 게이트 전극(GE)이 형성되어 있다. 게이트 전극(GE)은 상기 제어 라인(2c1)에 전기적으로 접속되어 있다. 절연층(22)은 절연층(21) 및 게이트 전극(GE) 위에 설치되어 있다. 반도체층(SC)은 절연층(22) 위에 설치되고, 게이트 전극(GE)에 대향하고 있다. 반도체층(SC)은 비정질 반도체로서의 비정질 실리콘, 다결정 반도체로서의 다결정 실리콘 등의 반도체 재료로 형성되어 있다.

절연층(22) 및 반도체층(SC) 상에 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE)이 설치되어 있다. 게이트 전극(GE), 소스 전극(SE), 드레인 전극(DE), 상기 제어 라인(2c1) 및 상기 데이터 라인(2c2)은 알루미늄이나 크롬 등의 저저항 금속을 사용하여 형성되어 있다.

소스 전극(SE)은 반도체층(SC)의 소스 영역에 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 소스 전극(SE)은 상기 데이터 라인(2c2)에 전기적으로 접속되어 있다. 드레인 전극(DE)은 반도체층(SC)의 드레인 영역에 전기적으로 접속되어 있다.

절연층(23)은 절연층(22), 반도체층(SC), 소스 전극(SE) 및 드레인 전극(DE) 위에 설치되어 있다. 광전 변환 소자(2b1)는 드레인 전극(DE)에 전기적으로 접속되어 있다. 절연층(24)은 절연층(23) 및 광전 변환 소자(2b1) 위에 설치되어 있다. 바이어스선(BL)은 절연층(24) 위에 설치되고, 절연층(24)에 형성된 컨택트홀을 통하여 광전 변환 소자(2b1)에 접속되어 있다. 절연층(25)은 절연층(24) 및 바이어스선(BL) 위에 설치되어 있다.

절연층(21, 22, 23, 24, 25)은 무기 절연 재료, 유기 절연 재료 등의 절연 재료로 형성되어 있다. 무기 절연 재료로서는 산화물 절연 재료, 질화물 절연 재료 및 산질화물 절연 재료를 들 수 있다. 유기 절연 재료로서는 수지를 들 수 있다.

신틸레이터층(5)은 광전 변환 기판(2)(복수의 광전 변환부(2b)) 위에 설치되어 있다. 신틸레이터층(5)은 적어도 검출 영역(DA)에 위치하고, 복수의 광전 변환부(2b)의 상방을 덮고 있다. 신틸레이터층(5)은 입사되는 X선을 광(형광)으로 변환하도록 구성되어 있다.

또한, 광전 변환 소자(2b1)는 신틸레이터층(5)으로부터 입사되는 광을 전하로 변환한다. 변환된 전하는 광전 변환 소자(2b1)에 축적된다. TFT(2b2)는 광전 변환 소자(2b1)로의 축전 및 광전 변환 소자(2b1)로부터의 방전을 전환할 수 있다. 또한, 광전 변환 소자(2b1)의 자기 용량이 불충분한 경우, 광전 변환 기판(2)은 컨덴서(축적 커패시터)를 추가로 구비하고, 광전 변환 소자(2b1)에서 변환된 전하를 컨덴서에 축적해도 된다.

신틸레이터층(5)은 탈륨 부활 아이오딘화 세슘(CsI:Tl)으로 형성되어 있다. 진공 증착법을 이용하여 신틸레이터층(5)을 형성하면, 복수의 주상 결정의 집합체로 이루어지는 신틸레이터층(5)이 얻어진다. 신틸레이터층(5)의 두께는, 예를 들면 600 ㎛이다. 신틸레이터층(5)의 최표면에서, 신틸레이터층(5)의 주상 결정의 굵기는 8 내지 12 ㎛이다.

신틸레이터층(5)을 형성하는 재료는 CsI : Tl에 한정되는 것은 아니다. 신틸레이터층(5)은 탈륨 부활 아이오딘화나트륨(NaI:Tl), 나트륨 부활 아이오딘화세슘(CsI:Na), 유로퓸 부활 브롬화세슘(CsBr:Eu), 아이오딘화나트륨(NaI) 등으로 형성되어도 된다.

또한, 진공 증착법을 이용하여 신틸레이터층(5)을 형성할 때에는, 개구를 가지는 마스크가 사용된다. 이 경우, 광전 변환 기판(2) 상의 개구에 대치하는 영역에 신틸레이터층(5)이 형성된다. 또한, 증착에 의한 신틸레이터재는 마스크의 표면에도 퇴적된다. 그리고, 신틸레이터재는 마스크의 개구의 근방에도 퇴적되어, 개구의 내부에 서서히 돌출되도록 결정이 성장한다. 마스크로부터 개구의 내부에 결정이 돌출되면, 개구의 근방에서 광전 변환 기판(2)으로의 신틸레이터재의 증착이 억제된다. 그 때문에, 도 2에 도시된 바와 같이, 신틸레이터층(5)의 둘레 가장자리 근방은 외측이 됨에 따라 두께가 점차 감소되고 있다.

또는 신틸레이터층(5)은 매트릭스 형상으로 나열되고 광전 변환부(2b)에 일대일로 설치되며, 각각 사각 기둥 형상을 가지는 복수의 신틸레이터부를 구비해도 된다. 이러한 신틸레이터층(5)을 형성할 때, 산황화가돌리늄(Gd2O2S) 형광체 입자를 바인더재와 혼합한 신틸레이터재를, 광전 변환 기판(2) 상에 도포하고, 신틸레이터재를 소성하여 경화시킨다. 그 후, 다이서에 의해 다이싱하는 등 하여, 신틸레이터재에 격자상의 홈부를 형성한다. 상기의 경우, 복수의 신틸레이터부 사이에는 공기 또는 산화 방지용의 질소(N2) 등의 불활성 가스가 봉입된다. 또는 복수의 신틸레이터부의 사이의 공간은 대기압보다 감압된 공간에 설정되어도 된다.

비교예 1에서, X선 검출 패널(PNL)은 광반사층(6)을 추가로 구비하고 있다. 광반사층(6)은 신틸레이터층(5)의 X선의 입사측에 설치되어 있다. 광반사층(6)은 적어도 검출 영역(DA)에 위치하고 신틸레이터층(5)의 상면을 덮고 있다. 광반사층(6)은 광(형광)의 이용 효율을 높여 감도 특성의 향상을 도모하기 위해 설치되어 있다. 즉, 광반사층(6)은 신틸레이터층(5)에서 발생한 광 중, 광전 변환부(2b)가 설치된 측과는 반대측을 향하는 광을 반사시켜 광전 변환부(2b)를 향하게 한다. 단, 광반사층(6)은 반드시 필요하지는 않고, X선 검출 패널(PNL)에 요구되는 감도 특성 등에 따라 설치하면 된다.

예를 들면, 산화티탄(TiO2) 등으로 이루어지는 광산란성 입자와, 수지와, 용매를 혼합한 도포 재료를 신틸레이터층(5) 상에 도포하고, 계속해서 도포 재료를 건조함으로써 광반사층(6)을 형성할 수 있다.

또한, 광반사층(6)의 구조 및 광반사층(6)의 제조 방법은 상기의 예에 한정되는 것은 아니고, 여러 가지 변형이 가능하다. 예를 들면, 은 합금이나 알루미늄 등의 광 반사율이 높은 금속으로 이루어지는 층을 신틸레이터층(5) 상에 성막함으로써, 광반사층(6)을 형성해도 된다. 또는, 표면이 은 합금이나 알루미늄 등의 광 반사율이 높은 금속층을 포함하는 시트나, 광산란성 입자를 포함하는 수지 시트 등을 신틸레이터층(5) 위에 설치함으로써 광반사층(6)을 형성해도 된다.

또한, 페이스트상의 도포 재료를 신틸레이터층(5) 위에 도포하고, 상기 도포 재료를 건조하는 경우에는, 건조에 수반하여 도포 재료가 수축되므로, 신틸레이터층(5)에 인장 응력이 가해져, 신틸레이터층(5)이 광전 변환 기판(2)으로부터 박리되는 경우가 있다. 그 때문에, 시트상의 광반사층(6)을, 신틸레이터층(5) 위에 설치하는 것이 바람직하다. 이 경우, 광반사층(6)을, 예를 들면, 양면 테이프 등을 사용하여 신틸레이터층(5) 위에 접합할 수도 있지만, 광반사층(6)을 신틸레이터층(5) 상에 얹는 편이 바람직하다. 시트상의 광반사층(6)을 신틸레이터층(5) 위에 얹으면, 광반사층(6)의 팽창 또는 수축에 기인한, 광전 변환 기판(2)으로부터 신틸레이터층(5)의 박리를 용이하게 억제할 수 있다.

방습 커버(방습체)(7)는 신틸레이터층(5) 및 광반사층(6)을 덮고 있다. 방습 커버(7)는 공기 중에 포함되는 수분에 의해, 광반사층(6)의 특성이나 신틸레이터층(5)의 특성이 열화되는 것을 억제하기 위해 설치되어 있다. 방습 커버(7)는 신틸레이터층(5)의 노출 부분을 완전히 덮고 있다. 방습 커버(7)는 광반사층(6) 등과의 사이에 간극을 형성해도 되고, 방습 커버(7)는 광반사층(6) 등과 접촉해도 된다.

방습 커버(7)는 금속을 포함하는 시트로 형성되어 있다. 상기 금속으로서는 알루미늄을 포함하는 금속, 구리를 포함하는 금속, 마그네슘을 포함하는 금속, 텅스텐을 포함하는 금속, 스테인리스, 코바르 등을 들 수 있다. 방습 커버(7)가 금속을 포함하고 있는 경우, 방습 커버(7)는 수분의 투과를, 방지하거나 대폭 억제할 수 있다. 또한, 금속제의 방습 커버(7)의 신축에 의해, 광전 변환 기판(2)에 휨이 발생하기 쉬워질 우려가 있다. 왜냐하면, 광전 변환 기판(2)(기판(2a))의 열팽창률과, 방습 커버(7)의 열팽창률의 차가 커져, 가열시에 광전 변환 기판(2)이 휘어지기 쉬워지기 때문이다.

도 4는 비교예 1에 관한 X선 검출 패널(PNL), 회로 기판(11) 및 복수의 FPC(2e1, 2e2)를 도시하는 회로도이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 회로 기판(11)에는 판독 회로(11a) 및 신호 검출 회로(11b)가 설치되어 있다. 또한, 이들 회로를 하나의 기판에 설치할 수도 있고, 이들 회로를 복수의 기판으로 나누어 설치할 수도 있다. FPC(2e1)에 설치된 복수의 배선의 타단은 판독 회로(11a)와 각각 전기적으로 접속되어 있다. FPC(2e2)에 설치된 복수의 배선의 타단은, 신호 검출 회로(11b)와 각각 전기적으로 접속되어 있다.

판독 회로(11a)는 TFT(2b2)의 온 상태와 오프 상태를 전환한다. 판독 회로(11a)는 복수의 게이트 드라이버(11aa)와 행 선택 회로(11ab)를 가진다. 행 선택 회로(11ab)에는 X선 검출기(1)의 외부에 설치된 도시하지 않은 화상 처리부 등으로부터 제어 신호(S1)가 입력된다. 행 선택 회로(11ab)는 X선 화상의 주사 방향에 따라, 대응하는 게이트 드라이버(11aa)에 제어 신호(S1)를 입력한다. 게이트 드라이버(11aa)는 대응하는 제어 라인(2c1)에 제어 신호(S1)를 입력한다.

예를 들면, 판독 회로(11a)는 FPC(2e1)를 통하여 제어 신호(S1)를 복수의 제어 라인(2c1)에 차례로 입력한다. 제어 라인(2c1)에 입력된 제어 신호(S1)에 의해 TFT(2b2)가 온 또는 오프되고, TFT(2b2)가 온 상태가 됨으로써, 광전 변환 소자(2b1)로부터의 전하(화상 데이터 신호(S2))가 FPC(2e2)에 출력된다.

신호 검출 회로(11b)는 복수의 적분 앰프(11ba), 복수의 선택 회로(11bb) 및 복수의 AD 컨버터(11bc)를 갖고 있다. 하나의 적분 앰프(11ba)는 하나의 데이터 라인(2c2)과 전기적으로 접속되어 있다. 적분 앰프(11ba)는 복수의 광전 변환부(2b)로부터의 화상 데이터 신호(S2)를 차례로 수신한다. 그리고, 적분 앰프(11ba)는 일정 시간 내에 흐르는 전류를 적분하고, 그 적분값에 대응한 전압을 선택 회로(11bb)에 출력한다. 이와 같이 하면, 소정의 시간 내에 데이터 라인(2c2)을 흐르는 전류의 값(전하량)을 전압값으로 변환하는 것이 가능해진다. 즉, 적분 앰프(11ba)는 신틸레이터층(5)에서 발생한 형광의 강약 분포에 대응한 화상 데이터 정보를, 전위 정보로 변환한다.

선택 회로(11bb)는 판독을 실시하는 적분 앰프(11ba)를 선택하고, 전위 정보로 변환된 화상 데이터 신호(S2)를 차례로 판독한다. AD 컨버터(11bc)는 판독된 화상 데이터 신호(S2)를 디지털 신호로 차례로 변환한다. 디지털 신호로 변환된 화상 데이터 신호(S2)는 배선을 통하여 화상 처리부에 입력된다. 또한, 디지털 신호로 변환된 화상 데이터 신호(S2)는 무선에 의해 화상 처리부에 송신되어도 된다. 화상 처리부는 디지털 신호로 변환된 화상 데이터 신호(S2)에 기초하여 X선 화상을 구성한다. 또한, 화상 처리부는 회로 기판(11)과 일체화할 수도 있다.

도 5는 비교예 1에 관한 X선 검출 패널(PNL)을 도시하는 평면도이다. 도 5에서, 신틸레이터층(5)에는 우측 상향의 사선이 그어져 있고, 접합체(8)에는 우측 하향의 사선이 그어져 있다. 도 6은 비교예 1에 관한 X선 검출 패널(PNL)을 선 Ⅵ-Ⅵ를 따라 도시하는 단면도로, FPC(2e1)를 함께 도시하는 도면이다.

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 광전 변환 기판(2)은 검출 영역(DA)과, 검출 영역(DA)의 주위에 위치하는 틀 형상의 제1 비검출 영역(NDA1)과, 제1 비검출 영역(NDA1)의 외측의 제2 비검출 영역(NDA2)을 갖고 있다. 본 실시 형태에서, 제2 비검출 영역(NDA2)은 틀 형상의 형상을 갖고 있다.

신틸레이터층(5)은 적어도 검출 영역(DA)에 위치하고 있다. 광전 변환 기판(2)은 또한 복수의 패드(2d1) 및 복수의 패드(2d2)를 갖고 있다. 패드(2d1) 및 패드(2d2)는 제2 비검출 영역(NDA2)에 위치하고 있다. 본 실시 형태에서, 복수의 패드(2d1)는 기판(2a)의 좌변을 따라 나열되고, 복수의 패드(2d2)는 기판(2a)의 하변을 따라 나열되어 있다. 또한, 도 5에는 복수의 패드를 모식적으로 도시하고 있고, 복수의 패드의 개수, 형상, 사이즈, 위치 및 피치는 도 5에 도시된 예에 한정되는 것은 아니다.

하나의 제어 라인(2c1)은 검출 영역(DA), 제1 비검출 영역(NDA1) 및 제2 비검출 영역(NDA2)을 연재하여, 복수의 패드(2d1) 중 하나와 전기적으로 접속되어 있다. 하나의 데이터 라인(2c2)은 검출 영역(DA), 제1 비검출 영역(NDA1) 및 제2 비검출 영역(NDA2)을 연재하여, 복수의 패드(2d2) 중 하나와 전기적으로 접속되어 있다.

하나의 패드(2d1)에는 FPC(2e1)에 설치된 복수의 배선 중 하나가 전기적으로 접속되고, 하나의 패드(2d2)에는 FPC(2e2)에 설치된 복수의 배선 중 하나가 전기적으로 접속되어 있다(도 2).

X선 검출 패널(PNL)은 접합체(8)를 추가로 구비하고 있다. 접합체(8)는 신틸레이터층(5)의 주위에 설치되어 있다. 접합체(8)는 틀 형상을 갖고, 신틸레이터층(5)의 주위를 연속적으로 연재하고 있다. 접합체(8)는 광전 변환 기판(2)(예를 들면, 상기 절연층(25))에 접합되어 있다.

방습 커버(7)는 도 5에 도시되는 평면도에서, 신틸레이터층(5)을 완전히 덮고 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 신틸레이터층(5) 중 광전 변환 기판(2) 및 접합체(8)로 덮여 있지 않은 부분은 방습 커버(7)로 완전히 덮여 있다. 방습 커버(7)는 접합체(8)에 접합되어 있다. 예를 들어, 대기압보다 감압된 환경에서 방습 커버(7)와 접합체(8)를 접합하면, 방습 커버(7)를 광반사층(6) 등에 접촉시킬 수 있다. 또한, 일반적으로 신틸레이터층(5)에는 그 체적의 10 내지 40 % 정도의 공극이 존재한다. 그 때문에, 공극에 가스가 포함되어 있으면, X선 검출기(1)를 항공기 등으로 수송한 경우에 가스가 팽창하여 방습 커버(7)가 파손될 우려가 있다. 대기압보다 감압된 환경에서 방습 커버(7)와 접합체(8)를 접합하면, X선 검출기(1)가 항공기 등에서 수송된 경우이어도 방습 커버(7)의 파손을 억제할 수 있다. 상기의 점에서, 접합체(8)와 방습 커버(7)에 의해 구획된 공간의 압력은, 대기압보다 낮게 하는 편이 바람직하다.

접합체(8)는 광전 변환 기판(2)과 방습 커버(7)의 사이에 위치하고, 열가소성 수지로 형성되어 있다. 방습 커버(7)의 둘레 가장자리 근방을 가열함으로써, 접합체(8)는 광전 변환 기판(2)과 방습 커버(7)를 접합한다.

FPC(2e1)는, 접속재(AD)에 의해 광전 변환 기판(2)(X선 검출 패널(PNL))에 고정되고, 패드(2d1)에 전기적으로 접속되어 있다. 접속재(AD)는 ACF로 형성되어 있다.

비교예 1에 관한 X선 검출기(1)는, 상기와 같이 구성되어 있다.

상기와 같이 구성된 비교예 1에 관한 X선 검출기(1)에 의하면, 금속제의 방습 커버(7)의 신축에 의해, 광전 변환 기판(2)에 휨이 발생하기 쉬워질 우려가 있다.

접합체(8)는 열가소성 수지를 포함하고 있으므로, 가열에 의해 광전 변환 기판(2)과 방습 커버(7)를 용이하게 접합할 수 있다. 그러나, 열 압착법을 이용하여 접속재(AD)를 형성할 때, 열이 접합체(8)에 원하지 않게 입력된다. 이에 의해, 접합체(8)의 점도의 저하를 초래하여, 주위를 오염시키거나, 광전 변환 기판(2)과 방습 커버(7) 사이에 리크 패스가 발생한다.

후공정(예를 들면 FPC(2e1)를 접착하는 공정)에서의 접합체(8)로의 열 입력을 회피하기 위해, 접합체(8)를 자외선 경화형 접착제로 형성하는 것이 생각되는데, 금속제의 방습 커버(7)는 자외선을 투과시킬 수 없다. 그 때문에, 자외선 경화형의 접합체(8)에서는, 접합체(8)는 광전 변환 기판(2)과 방습 커버(7)를 양호하게 접합할 수 없는 것이다.

그 밖에, 광전 변환 기판(2)측으로부터 자외선 경화형 접착제(접합체(8))에 자외선을 조사하는 것도 생각된다. 그러나, 광전 변환 기판(2) 중 접합체(8)가 겹치는 영역에서 자외선을 투과시키려면, 상기 영역에 금속 배선 등의 패턴을 형성할 수 없게 된다. 예를 들면, 패드(2d1)로 이어지는 제어 라인(2c1)을 형성 할 수 없게 된다. 배선 패턴의 형성과, 자외선 경화형의 접합체(8)의 형성을 양립시키는 경우, 접합체(8)를 형성하는 영역에 관하여 제약을 받게 된다.

금속제의 방습 커버(7)의 강성이 높으면, 광전 변환 기판(2)이 가요성을 갖고 있는 경우, 광전 변환 기판(2)의 변형에 추종하기 곤란해진다. 그 때문에, 플렉시블한 X선 검출 패널(PNL)의 형성이 곤란해진다.

또한, 금속제의 방습 커버(7)는 도전성을 갖고 있다. 방습 커버(7)를 광전 변환 기판(2)에 접촉시키면 광전 변환 기판(2)으로부터 방습 커버(7)로 전기 신호가 빠져 나가는(전류가 원하지 않게 흐르는) 것이 된다. 그 때문에, 방습 커버(7)는 전기 절연성의 접합체(8)에 의해 광전 변환 기판(2)과 전기적으로 절연되어 있다. 상기의 점에서, 방습 커버(7)를 광전 변환 기판(2)에 직접 접촉시키는 것은 곤란하다.

(비교예 2)

다음에, 비교예 2에 관한 X선 검출기(1)의 구성 및 X선 검출기(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다. X선 검출기(1)는, 본 비교예 2에서 설명하는 구성 이외, 상기 비교예 1과 동일하게 구성되어 있다. 도 7은 비교예 2에 관한 X선 검출 패널(PNL)을 도시하는 단면도로, FPC(2e1)를 함께 도시하는 도면이다.

도 7에 도시된 바와 같이, 접합체(8)는 방습 커버(7)측으로 돌출되어 형성되어 있다. 접합체(8)의 외면(8a)의 형상이 외측으로 돌출되는 곡면으로 되어 있으면, 방습 커버(7)의 둘레 가장자리 근방을 외면(8a)에 따르게 하기 쉬워진다. 그 때문에, 방습 커버(7)를 접합체(8)에 밀착시키는 것이 용이해진다. 또한, 방습 커버(7)를 완만하게 변형시킬 수 있으므로, 방습 커버(7)의 두께를 얇게 해도 방습 커버(7)에 균열 등의 불량의 발생을 억제할 수 있다.

비교예 2에서도, 방습 커버(7)는 금속으로 형성되고, 접합체(8)는 열가소성 수지로 형성되어 있다. 그 때문에, 비교예 2에 관한 X선 검출기(1)에 있어서도, 금속제의 방습 커버(7)를 사용하는 경우의 문제가 발생하거나, 접합체(8)에 열가소성 수지를 사용하는 경우의 문제가 발생하는 것이 된다.

(일 실시 형태의 실시예 1)

다음에, 일 실시 형태의 실시예 1에 관한 X선 검출기(1)의 구성 및 X선 검출기(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다. X선 검출기(1)는, 본 실시예 1에서 설명하는 구성 이외에, 상기 비교예 1과 동일하게 구성되어 있다. 도 8은 일 실시 형태의 실시예 1에 관한 X선 검출 패널(PNL)을 도시하는 단면도로, FPC(2e1)를 함께 도시하는 도면이다.

도 8에 도시된 바와 같이, X선 검출 패널(PNL)은 광반사층(6) 없이 형성되어 있다. 단, X선 검출 패널(PNL)은 광반사층(6)을 구비해도 된다. 기판(2a)은 유리 또는 수지로 형성되어 있다.

방습 커버(7)는 광전 변환 기판(2)과 함께 신틸레이터층(5)을 끼고 신틸레이터층(5)을 덮고 있다. 방습 커버(7)는 신틸레이터층(5)의 외측에 있어서 전 둘레에 걸쳐 광전 변환 기판(2)에 접하고, 광전 변환 기판(2)에 직접 고정되어 있다. 방습 커버(7)는 무기 절연 재료인 유리로 형성되어 있다. 예를 들어, 방습 커버(7)는 붕규산 유리로 형성되어 있다. 방습 커버(7)는 붕규산 유리 대신에 알루미늄규산 유리로 형성되어도 되고, 붕규산 유리를 사용한 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 방습 커버(7)는 광전 변환 기판(2)과의 사이에 간극이 형성되지 않도록 설치되어 있다. 방습 커버(7)는 외부로부터 신틸레이터층(5)으로의 수증기의 침입을 방지할 수 있다.

방습 커버(7)는 0.20 ㎜ 이하의 두께(T)를 갖고 있는 편이 바람직하다. 이에 의해, 가요성을 가지는 방습 커버(7)를 얻을 수 있다. X선 검출 패널(PNL)을 형성할 때, 방습 커버(7)를 신틸레이터층(5)의 표면 형상에 양호하게 추종시킬 수 있다.

방습 커버(7)는 예를 들면 융착에 의해 광전 변환 기판(2)에 접속되어 있다. 광전 변환 기판(2) 중 방습 커버(7)가 접하는 부재는, 상기 복수의 패드(2d1, 2d2) 이외이면 된다. 단, 방습성의 관점에서, 방습 커버(7)는 유리로 형성된 기판(2a), 무기 절연 재료로 형성된 절연층, 또는 전기적인 악영향 등을 받지 않는 도시하지 않은 금속층에 접하고 있는 편이 바람직하다.

방습 커버(7)는 광전 변환 기판(2)과 함께 신틸레이터층(5)을 밀폐한 공간을 형성하고 있다. 상기 공간은 대기압보다 감압된 공간이다. 상기 공간은 0.7 기압 이하로 감압된 공간인 편이 바람직하다. 방습 커버(7)는 신틸레이터층(5)의 표면에 접하고 있다.

상기와 같이 구성된 실시예 1에 관한 X선 검출기(1)에 의하면, X선 검출 패널(PNL)은 복수의 광전 변환부(2b)를 가지는 광전 변환 기판(2)과, 광전 변환 기판(2) 위에 설치된 신틸레이터층(5)과, 신틸레이터층(5)을 덮은 방습 커버(7)를 구비하고 있다.

방습 커버(7)는 유리로 형성되어 있다. 방습 커버(7) 및 광전 변환 기판(2) 어느 쪽도 유리로 형성되어 있다. 방습 커버(7)를 금속으로 형성한 경우와 비교하여, 기판(2a)의 열팽창률과 방습 커버(7)의 열팽창률의 차를 작게 할 수 있고, 또는 상기 2 개의 열팽창률의 차를 없앨 수 있다. 이에 의해, 가열시의 광전 변환 기판(2)(기판(2a))의 휨의 발생을 억제 또는 방지할 수 있다.

X선 검출기(1)의 제조 공정(조립 공정)에 있어서, 용이하게 광전 변환 기판(2)(X선 검출 패널(PNL))을 하우징체(51) 내부에 편성할 수 있다. 또한, 가열시의 광전 변환 기판(2)(기판(2a))의 휨이 해소됨으로써, 광전 변환 기판(2)과 방습 커버(7)의 접착 계면에서의 전단 방향의 응력은 완화된다. 그 때문에, X선 검출 패널(PNL)의 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다.

방습 커버(7)의 재질인 유리는 전기 절연 재료이므로, 광전 변환 기판(2)으로부터 방습 커버(7)로 전기 신호가 빠져 버릴 우려가 없다. 이에 의해, 방습 커버(7)를 광전 변환 기판(2)과 접촉시킬 수 있다. 방습 커버(7)를 신틸레이터층(5)의 외측에서 전 둘레에 걸쳐 광전 변환 기판(2)과 접촉시킬 수 있다. 그 때문에, 방습 커버(7)는 광전 변환 기판(2)과 함께, 신틸레이터층(5)을 밀폐한 공간으로의 수분의 투과를, 방지하거나 대폭 억제할 수 있다. 그리고, 신틸레이터층(5)의 특성이 열화되는 것을 억제 또는 방지할 수 있다.

광전 변환 기판(2)과 방습 커버(7) 사이의 절연 거리를 염려하지 않아도 되므로, 도 6 등에 도시한 접합체(8)를 사용하여 방습 커버(7)를 광전 변환 기판(2)에 고정하지 않아도 된다. 접합체(8)를 통한 투습에 의해 신틸레이터층(5)의 특성이 열화되는 사태를 회피할 수 있고, X선 검출 패널(PNL)의 신뢰성의 향상에 기여할 수 있다.

기판(2a)의 상방에 방습 커버(7)가 형성된 X선 검출 패널(PNL)의 제조가 완성된 후, 일반적으로 히트 툴에 의한 열압착법을 이용하여 X선 검출 패널(PNL)에 FPC가 연결된다. 이 때, 접합체(8)로의 열 입력을 염려하지 않아도 된다. 그 때문에, X선 검출 패널(PNL)이 오염되거나, 광전 변환 기판(2)과 방습 커버(7) 사이에 수분의 리크 패스가 발생하는 사태를 회피할 수 있다.

방습 커버(7)는 신틸레이터층(5)을 수분으로부터 지키는 방습 기능 및 신틸레이터층(5)을 물리적으로 보호하는 보호 기능 뿐만 아니라, 신틸레이터층(5)측에 X선을 투과시키는 투과 기능도 갖고 있음에 따라, 방습 커버 커버(7)는 가능한 경원소의 재료로 형성되어 있는 것, 작은 두께(T)를 갖고 있는 것, 핀 홀이 없는 구조인 것이 바람직하다. 유리제의 방습 커버(7)는 금속제의 방습 커버와 비교하여, 두께(T)가 동일해도, X선 투과율이 높은 방습 커버(7)를 얻을 수 있다.

또한, 방습 커버(7)의 두께(T)는 0.20 ㎜ 이하가 바람직하지만, 0.20 ㎜ 이하 또한 0.03 ㎜ 이상이면 더욱 바람직하다. 방습 커버(7)의 두께(T)를, 수 마이크로미터 정도로 작게 할 필요는 없다. 방습 커버(7)에 핀홀이 생기는 리스크가 없으므로, 방습 커버(7)에 수분의 리크 패스가 발생하는 리스크를 회피할 수 있다.

유리제의 방습 커버(7)는 금속제의 방습 커버와 비교하여, 기계적 강도가 낮다. 그 때문에, 외부로부터의 압력에 의해 방습 커버(7)에 균열이 발생하는 리스크를 수반하는 것으로도 생각된다. 단, 최근 플렉시블 디스플레이용으로 개발된 유리(니혼덴키가라스 제조: G-Leaf, Corning사 제조: Willow Glass 등)를 방습 커버(7)에 사용함으로써, 상기 리스크를 회피할 수 있다.

0.20 ㎜ 이하의 두께(T)를 가지는 방습 커버(7)는 형상 유지 능력이 낮고, 외부로부터의 압력에 의해 간단히 변형된다. 이에 의해, X선 검출기(1)의 제조시와, X선 검출기(1)의 수송시에서 다른 거동이 보인다.

X선 검출기(1)의 제조시에 있어서는, 신틸레이터층(5)을 밀폐한 공간의 기압이 0.3 기압 이하인 경우, 1 기압의 대기에 노출되면, 방습 커버(7)는 거의 신틸레이터층(5)에 들러붙을 때까지 눌려 찌그러진다. 또한, 결손 등에 의해 방습 커버(7)의 봉지(기밀성)가 깨져 있는 경우, 상기 들러 붙음이 없으므로, 방습 커버(7)가 봉지되어 있는지의 여부를 제조 공정 내에서 확인할 수 있다.

한편, 신틸레이터층(5)을 밀폐한 공간의 기압이 1 기압이라고 가정한 경우에, X선 검출기(1)를 수송하는 것을 검토한다. X선 검출기(1)가 완성 후, 항공기에 의한 수송에서 0.7 기압의 대기에 노출되면, 신틸레이터층(5)을 밀폐한 공간의 기체가 팽창하여, 방습 커버(7)가 부풀어 오르게 된다. 경우에 따라서는 방습 커버(7)가 광전 변환 기판(2)으로부터 박리되는 등에 의해, X선 검출 패널(PNL)이 파괴된다. 따라서, 신틸레이터층(5)을 밀폐한 공간의 기체의 팽창에 기인한 X선 검출 패널(PNL)의 파손을 방지하기 위해, 상기 공간의 압력은 0.7 기압 이하로 유지하는 것이 필수이다.

또한, 상기 공간을 감압 상태로 유지함으로써, 방습 커버(7)가 신틸레이터층(5)에 접촉된 상태로 유지할 수 있다. 그 때문에, 방습 커버(7)가 신틸레이터층(5)으로부터 떠 있는 경우와 비교하여 충격에 강한 X선 검출기(1)를 얻을 수 있다. 그리고, X선 검출기(1)에 외부로부터 진동이나 충격이 가해졌을 때에 있어서의 X선 검출 패널(PNL)의 파손을 억제할 수 있다.

(일 실시 형태의 실시예 2)

다음에, 상기 실시 형태의 실시예 2에 관한 X선 검출기(1)의 구성 및 X선 검출기(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다. X선 검출기(1)는 본 실시예 2에서 설명하는 구성 이외에, 상기 실시예 1과 동일하게 구성되어 있다. 도 9는 상기 실시 형태의 실시예 2에 관한 X선 검출 패널(PNL)을 도시하는 단면도로, FPC(2e1)를 함께 도시한 도면이다.

도 9에 도시한 바와 같이, X선 검출 패널(PNL)은 접합체(8)를 추가로 구비해도 된다. 접합체(8)는 광전 변환 기판(2)과 방습 커버(7) 사이에 위치하여, 광전 변환 기판(2)과 방습 커버(7)를 접합하고 있다. 접합체(8)는 신틸레이터층(5)의 외측에서 전 둘레에 걸쳐 설치되어 있다. 접합체(8)는, 첨가제를 함유한 접착제를 디스펜서를 이용하여 도포하는 등에 의해 형성되어 있다.

또한, 방습 커버(7)는 광전 변환 기판(2)에 접하여, 광전 변환 기판(2)에 직접 고정되어 있다. 그 때문에, 접합체(8)를 사용함으로써, 방습 커버(7)와 광전 변환 기판(2)을, 한층 강고하게 접속할 수 있다. 이에 의해, X선 검출 패널(PNL)의 신뢰성의 향상을 도모할 수 있다. 또한, 제품 수율이 높은 X선 검출 패널(PNL)을 얻을 수 있다.

예를 들면, 접합체(8)는 자외선(UV) 경화형의 접착제로 형성되어 있다. UV 경화형의 접착제를 경화시킬 때, 방습 커버(7)의 상방으로부터 UV를 조사하고, UV 경화형의 접착제에 방습 커버(7)를 투과한 UV를 조사한다. 이에 의해, UV 경화형의 접착제를 경화시킬 수 있어, 접합체(8)가 형성된다. UV 경화형의 접착제로서는 에폭시계로 양이온 중합형의 접착제를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 첨가제로서 접착제의 투습을 억제하는 무기 재질의 필러를 사용하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성된 실시예 2에 관한 X선 검출기(1)에 의하면, X선 검출 패널(PNL)은, 상술한 실시예 1과 동일한 효과를 얻을 수 있다. 방습 커버(7)는 유리로 형성되어 있으므로, 높은 UV 투과율을 갖고 있다. 그 때문에, 방습 커버(7)를 알루미늄 등의 금속으로 형성한 상기 비교예 1 등과 달리, 방습 커버(7)는 UV를 투과시킬 수 있다. 광전 변환 기판(2)측으로부터가 아니라, 방습 커버(7)측으로부터, UV를 접착제에 조사할 수 있다.

광전 변환 기판(2)의 패턴의 영향을 받지 않고, 임의의 개소에 접합체(8)를 형성하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 광전 변환 기판(2)의 패턴을 피하여 접합체(8)를 형성할 필요가 없어진다. 접합체(8)를 형성하는 영역의 제약을 없앨 수 있다. 접합체(8)를, 제어 라인(2c1), 데이터 라인(2c2) 등의 배선 패턴이나 더미 화소에 겹쳐 설치할 수 있으므로, X선 검출기(1)의 소형화에 기여할 수 있다.

또한, 상기 실시예 2와 달리 방습 커버(7)는, 광전 변환 기판(2)에 접하고 있지 않아도 된다. 이 경우, 방습 커버(7)는 접합체(8)를 개재하여 광전 변환 기판(2)에 간접적으로 고정되어 있으면 된다.

그 밖에, 접합체(8)는 UV 경화형의 접착제가 아니라, 열가소성 수지를 포함하는 재료로 형성되어도 된다. 접합체(8)는 열가소성 수지를 주성분으로서 포함하는 재료로 형성되어 있다. 접합체(8)는 100 % 열가소성 수지로 형성되어도 된다. 또는, 접합체(8)는 열가소성 수지에 첨가물이 혼재한 재료로 형성되어도 된다. 접합체(8)가 열가소성 수지를 주성분으로서 포함하고 있으면, 접합체(8)는 가열에 의해 광전 변환 기판(2)과 방습 커버(7)를 접합할 수 있다.

UV 경화형의 접합체(8)를 사용함으로써, 가열에 의해 용이하게 접합을 실시할 수 있다. 접합체(8)의 가열과 냉각에 요하는 시간은 짧아도 되므로, 제조 시간의 단축, 나아가 제조 비용의 저감을 도모할 수 있다. 또한, 방습 커버(7) 너머로 UV가 신틸레이터층(5)에 조사될 우려가 없으므로, 자외선에 의해 신틸레이터층(5)이 변색되어, 신틸레이터층(5)에서 발생한 광(형광)이 신틸레이터층(5)에서 흡수되는 사태를 회피할 수 있다.

열가소성 수지는 나일론, PET(Polyethyleneterephthalate), 폴리우레탄, 폴리에스테르, 폴리염화비닐, ABS(Acrylonitrile Butadiene Styrene), 아크릴, 폴리스티렌, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등을 이용할 수 있다. 이 경우, 폴리에틸렌의 수증기 투과율은 0.068 g·mm/day·m2이고, 폴리프로필렌의 수증기 투과율은 0.04 g·mm/day·m2이다. 이들 수증기 투과율은 낮다. 그 때문에, 접합체(8)가 폴리에틸렌 및 폴리프로필렌 중 적어도 어느 하나를 주성분으로서 함유하고 있으면, 접합체(8)의 내부를 투과하여 신틸레이터층(5)에 도달하는 수분을 대폭 적게 할 수 있다.

또한, 접합체(8)는 무기 재료를 이용한 필러를 추가로 포함할 수 있다. 무기 재료로 이루어지는 필러가 접합체(8)에 포함되어 있으면, 수분의 투과를 더욱 억제할 수 있다. 무기 재료는 탈크, 그래파이트, 운모, 카올린(카올리나이트를 주성분으로 하는 점토) 등을 이용할 수 있다. 필러는 예를 들어 편평한 형태를 가지는 것으로 할 수 있다. 외부로부터 접합체(8)의 내부에 침입한 수분은, 무기 재료로 이루어지는 필러에 의해 확산이 저해되므로, 수분이 접합체(8)를 통과하는 속도를 감소시킬 수 있다. 그 때문에, 신틸레이터층(5)에 도달하는 수분의 양을 적게 할 수 있다.

(일 실시 형태의 실시예 3)

다음에, 상기 실시 형태의 실시예 3에 관한 X선 검출기(1)의 구성 및 X선 검출기(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다. X선 검출기(1)는 본 실시예 3에서 설명하는 구성 이외에, 상기 실시예 2와 동일하게 구성되어 있다. 도 10은, 상기 실시 형태의 실시예 3에 관한 X선 검출 패널(PNL)을 도시하는 단면도로, FPC(2e1)를 함께 도시하는 도면이다.

도 10에 도시하는 바와 같이, 실시예 3에서도, 방습 커버(7)는 신틸레이터층(5)의 외측에 있어서 전 둘레에 걸쳐서 광전 변환 기판(2)에 접하여, 광전 변환 기판(2)에 직접 고정되어 있다. 접합체(8)는 상기 실시예 2와 달리, 광전 변환 기판(2) 및 방습 커버(7)의 위에 설치되어 있다. 접합체(8)는 광전 변환 기판(2)과 방습 커버(7)의 접점을 덮고 있다. 실시예 3에서, 접합체(8)는 광전 변환 기판(2)과 방습 커버(7)의 접점의 전 둘레에 걸쳐 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 실시예 3에 관한 X선 검출기(1)에 의하면, X선 검출 패널(PNL)은 상술한 실시예 2와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 접합체(8)를 형성하는 재료로서는, 투습 계수의 관점에서 폴리프로필렌이나 폴리에틸렌을 주성분으로 하는 열가소성 수지를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 첨가제로서 접착제의 투습을 억제하는 무기 재질의 필러를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, UV 경화형의 접착제를 사용하여 접합체(8)를 형성해도 문제 없고, 투습 계수의 값을 억제할 수 있고, 광전 변환 기판(2)의 휨의 억제를 저해하는 일도 없다.

(일 실시 형태의 실시예 4)

다음에, 상기 실시 형태의 실시예 4에 관한 X선 검출기(1)의 구성 및 X선 검출기(1)의 제조 방법에 대하여 설명한다. X선 검출기(1)는 본 실시예 4에서 설명하는 구성 이외에, 상기 실시예 1과 동일하게 구성되어 있다. 도 11은 상기 실시 형태의 실시예 4에 관한 X선 검출 패널(PNL)을 도시하는 단면도로, FPC(2e1)를 함께 도시하는 도면이다.

도 11에 도시한 바와 같이, 실시예 4에서도 방습 커버(7)는, 신틸레이터층(5)의 외측에 있어서 전 둘레에 걸쳐서 광전 변환 기판(2)에 접하여, 광전 변환 기판(2)에 직접 고정되어 있다. X선 검출 패널(PNL)은 광반사층(6)을 추가로 구비하고 있다. 광반사층(6)은 신틸레이터층(5)과 대향하여 설치되어 있다. 광반사층(6)은 적어도 검출 영역(DA)에 위치하고, 신틸레이터층(5) 중 방습 커버(7)와 대향하는 측의 제1 면(상면)(5s)을 덮고 있다.

방습 커버(7)는 신틸레이터층(5) 및 광반사층(6)을 덮고 있다. 그 때문에, 방습 커버(7)는 신틸레이터층(5) 및 광반사층(6)의 양쪽을, 수분으로부터 보호하거나 물리적으로 보호할 수 있다.

광반사층(6)은 신틸레이터층(5)이 발하는 광을 복수의 광전 변환부(2b)측에 반사시킨다. 즉, 광반사층(6)은 신틸레이터층(5)에서 발생한 광 중, 광전 변환부(2b)가 설치된 측과는 반대측을 향하는 광을 반사시켜 광전 변환부(2b)를 향하도록 한다. 광반사층(6)은 광(형광)의 이용 효율을 높여 감도 특성의 향상을 도모하기 위해 설치되어 있다.

예를 들면, 산화티탄(TiO2) 등으로 이루어지는 복수의 광산란성 입자(복수의 광산란성 물질)와; 수지계 바인더와; 용매;를 혼합한 도포 재료를 신틸레이터층(5) 상에 도포하고, 이어서 도포 재료를 건조시킴으로써 광반사층(6)을 형성할 수 있다. 광반사층(6)은 복수의 광산란성 입자와, 수지계 바인더로 이루어진다.

또한, 광반사층(6)의 구조 및 광반사층(6)의 제조 방법은 상기 예에 한정되는 것은 아니고, 여러 가지 변형이 가능하다.

예를 들면, 광반사층(6)은 금속층이다. 광반사층(6)은 신틸레이터층(5)의 제1 면(5s)에 접하여 제1 면(5s)에 고정되어 있다. 또는, 광반사층(6)은 방습 커버(7) 중 신틸레이터층(5)과 대향하는 측의 제2 면(7s)에 접하여 제2 면(7s)에 고정되어 있다. 은 합금이나 알루미늄 등의 광 반사율이 높은 금속으로 이루어지는 층을, 제1 면(5s) 또는 제2 면(7s)에 성막함으로써 광반사층(6)을 형성할 수 있다.

또한, 광반사층(6)은 폴리에스테르 수지에 산화티탄(TiO2) 등으로 이루어지는 복수의 광산란성 입자(복수의 광산란성 물질)가 분산된 시트이어도 된다.

신틸레이터층(5) 위에 시트상의 광반사층(6)을 얹는 경우, 및 방습 커버(7)의 제2 면(7s)에 광반사층(6)을 형성한 경우, 광반사층(6)을 신틸레이터층(5)에 억압하는 형태로 배치하는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 신틸레이터층(5)과 광반사층(6) 사이에 간극이 있으면, 신틸레이터층(5)에서 발생한 광이 상기 간극에서 산란하여 X선 검출기(1)로부터 출력되는 화상의 해상도의 저하를 초래하기 때문이다.

예를 들면, 방습 커버(7)는 광전 변환 기판(2)과 함께 신틸레이터층(5) 및 광반사층(6)을 밀폐한 공간을 형성할 수 있다. 상기 공간은 대기압보다 감압된 공간이다. 광반사층(6)은 신틸레이터층(5)의 제1 면(5s)을 억압한 상태로 유지되므로, 광반사층(6)은 신틸레이터층(5)의 제1 면(5s)에 접촉시킬 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태를 설명했지만, 상기 실시 형태는 예로서 제시한 것으로, 발명의 범위를 한정하려는 의도는 없다. 상기의 신규한 실시 형태는 그 밖의 여러 가지 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지의 생략, 치환, 변경을 행할 수 있다. 상기 실시 형태나 그 변형은 발명의 범위나 요지에 포함됨과 함께, 특허청구의 범위에 기재된 발명과 그 균등의 범위에 포함된다. 필요에 따라 복수의 실시예를 조합하는 것도 가능하다.

예를 들면, 상술한 기술은 상기 X선 검출 패널(PNL) 및 상기 X선 검출기(1)에의 적용에 한정되는 것은 아니고, 다른 X선 검출 패널 등의 각종 방사선 검출 패널 및 다른 X선 검출기 등의 각종의 방사선 검출기에 적용할 수 있다. 방사선 검출기는, X선 검출 패널(PNL) 대신, 방사선을 검출하는 방사선 검출 패널을 구비하고 있으면 된다.

Claims (21)

1. 복수의 광전 변환부를 가지는 광전 변환 기판,
   상기 광전 변환 기판 위에 설치된 신틸레이터층, 및
   상기 광전 변환 기판과 함께 상기 신틸레이터층을 끼고 상기 신틸레이터층을 덮은 방습 커버
   를 구비하며,
   상기 방습 커버는 유리로 형성되어 있는, 방사선 검출 패널.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 방습 커버는 상기 광전 변환 기판에 접하고 있는, 방사선 검출 패널.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 광전 변환 기판 및 상기 방습 커버 위에 설치되고, 상기 광전 변환 기판과 상기 방습 커버의 접점을 덮은 접합체
   를 더 구비하는, 방사선 검출 패널.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 방습 커버는 붕규산 유리 또는 알루미늄규산 유리로 형성되고 0.20 ㎜ 이하의 두께를 가지는, 방사선 검출 패널.
5. 제 4 항에 있어서,
   상기 방습 커버는, 상기 광전 변환 기판과 함께 상기 신틸레이터층을 밀폐한 공간을 형성하고,
   상기 공간은 0.7 기압 이하로 감압된 공간인, 방사선 검출 패널.
6. 제 2 항에 있어서,
   상기 방습 커버는 붕규산 유리 또는 알루미늄규산 유리로 형성되고 0.20 ㎜ 이하의 두께를 가지는, 방사선 검출 패널.
7. 제 6 항에 있어서,
   상기 방습 커버는, 상기 광전 변환 기판과 함께 상기 신틸레이터층을 밀폐한 공간을 형성하고,
   상기 공간은 0.7 기압 이하로 감압된 공간인, 방사선 검출 패널.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 광전 변환 기판과 상기 방습 커버 사이에 위치하고, 상기 광전 변환 기판과 상기 방습 커버를 접합하는 접합체
   를 더 구비하는, 방사선 검출 패널.
9. 제 6 항에 있어서,
   상기 광전 변환 기판과 상기 방습 커버 사이에 위치하고, 상기 광전 변환 기판과 상기 방습 커버를 접합하는 접합체
   를 더 구비하는, 방사선 검출 패널.
10. 제 2 항에 있어서,
    상기 광전 변환 기판과 상기 방습 커버 사이에 위치하고, 상기 광전 변환 기판과 상기 방습 커버를 접합하는 접합체
    를 더 구비하는, 방사선 검출 패널.
11. 제 1 항에 있어서,
    상기 방습 커버는 붕규산 유리 또는 알루미늄규산 유리로 형성되고 0.20 ㎜ 이하의 두께를 가지는, 방사선 검출 패널.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 방습 커버는, 상기 광전 변환 기판과 함께 상기 신틸레이터층을 밀폐한 공간을 형성하고,
    상기 공간은 0.7 기압 이하로 감압된 공간인, 방사선 검출 패널.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 광전 변환 기판과 상기 방습 커버 사이에 위치하고, 상기 광전 변환 기판과 상기 방습 커버를 접합하는 접합체
    를 더 구비하는, 방사선 검출 패널.
14. 제 11 항에 있어서,
    상기 광전 변환 기판과 상기 방습 커버 사이에 위치하고, 상기 광전 변환 기판과 상기 방습 커버를 접합하는 접합체
    를 더 구비하는, 방사선 검출 패널.
15. 제 1 항에 있어서,
    상기 방습 커버는 상기 광전 변환 기판과 함께 상기 신틸레이터층을 밀폐한 공간을 형성하고,
    상기 공간은 0.7 기압 이하로 감압된 공간인, 방사선 검출 패널.
16. 제 1 항에 있어서,
    상기 광전 변환 기판과 상기 방습 커버 사이에 위치하고, 상기 광전 변환 기판과 상기 방습 커버를 접합하는 접합체
    를 더 구비하는, 방사선 검출 패널.
17. 제 16 항에 있어서,
    상기 접합체는 자외선 경화형 접착제 또는 열가소성 수지를 포함하는 재료로 형성되어 있는, 방사선 검출 패널.
18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 신틸레이터층과 대향하여 설치되고, 상기 신틸레이터층이 발하는 광을 상기 복수의 광전 변환부측으로 반사시키는 광반사층
    을 더 구비하는, 방사선 검출 패널.
19. 제 18 항에 있어서,
    상기 광반사층은
    금속층이며,
    상기 신틸레이터층 중 상기 방습 커버와 대향하는 측의 제1 면에 접하여 제1 면에 고정되고, 또는 상기 방습 커버 중 상기 신틸레이터층과 대향하는 측의 제2 면에 접하여 상기 제2 면에 고정되어 있는, 방사선 검출 패널.
20. 제 18 항에 있어서,
    상기 광반사층은 복수의 광산란성 물질과, 수지계 바인더로 이루어지는, 방사선 검출 패널.
21. 제 18 항에 있어서,
    상기 광반사층은 폴리에스테르 수지에 복수의 광산란성 물질이 분산된 시트 인, 방사선 검출 패널.

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