JP2012159398A - 放射線検出器 - Google Patents

Abstract

【課題】シンチレータ層と基板の密着力及び防湿層と基板の密着力のいずれにも優れ、冷熱環境や高温高湿環境での信頼性が高い放射線検出器を提供する。
【解決手段】画素１７を有するアレイ基板１２と、画素１７上に形成されるシンチレータ層１３と、シンチレータ層１３を覆うように形成される導電性の防湿層１５と、防湿層１５とアレイ基板１２とを接着する接着層１６を備え、アレイ基板１２は少なくともアクティブエリアＡと接着エリアＢとに区画される放射線検出器１１において、アクティブエリアＡにはシンチレータ層１３形成面に有機樹脂の保護膜２６ａが設けられ、接着エリアＢには接着層１６形成面に無機の保護膜２６ｂが設けられる。
【選択図】図２

Description

本発明の実施形態は、放射線を検出する放射線検出器に関する。

新世代のＸ線診断用検出器として、アクティブマトリクスを用いた平面形のＸ線検出器が開発されている。このＸ線検出器に照射されたＸ線を検出することにより、Ｘ線撮影像、あるいはリアルタイムのＸ線画像がデジタル信号として出力される。このＸ線検出器では、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させ、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で信号電荷に変換することで画像を取得している。

シンチレータ層の材料としては、一般的にヨウ化セシウム（ＣｓＩ）：ナトリウム（Ｎａ）、ヨウ化セシウム（ＣｓＩ）：タリウム（Ｔｌ）、ヨウ化ナトリウム（ＮａＩ）、あるいは酸硫化ガドリニウム（Ｇｄ₂Ｏ₂Ｓ）など、種々のものがあり、用途や必要な特性によって使い分けられる。

シンチレータ層は、ダイシングなどにより溝を形成したり、柱状構造が形成されるように蒸着法で堆積したりすることで、解像度特性を向上させることができる。

シンチレータ層の上部には、蛍光の利用効率を高めて感度特性を改善する目的で反射膜が形成される場合がある。反射膜は、シンチレータ層で発光した蛍光のうち光電変換素子側に対して反対側に向かう蛍光を反射膜で反射させて、光電変換素子側に到達する蛍光を増大させるものである。

反射膜を形成する例としては、銀合金やアルミニウムなど蛍光反射率の高い金属層をシンチレータ層上に成膜する方法や、ＴｉＯ₂などの光散乱性物質とバインダ樹脂とから成る光散乱反射性の反射膜を塗布形成する方法などが知られている。また、シンチレータ膜上に形成するのではなく、アルミなどの金属表面を持つ反射板をシンチレータ層に密着させて蛍光を反射させる方式も実用化されている。

また、シンチレータ層や反射層（或いは反射板など）を外部雰囲気から保護して湿度などによる特性の劣化を抑える為の防湿構造は、検出器を実用的な製品とする上で重要な構成要素となる。特に湿度に対して劣化の大きい材料であるＣｓＩ：Ｔｌ膜やＣｓＩ：Ｎａ膜をシンチレータ層とする場合には高い防湿性能が要求される。

従来の防湿構造としては、ＡＬ箔等のハット状の防湿層を周辺部で基板と接着封止して防湿性能を保つ構造（例えば、特許文献１参照）がある。

このＡＬハット状の防湿層をその鍔部で基板と接着シールした構造は、ポリパラキシリレンなど有機膜の防湿層を用いた場合と比較して防湿性能では明らかに優れている。また導電性の材料でアレイ基板の大部分を覆うことにより、シールド効果によりノイズ特性の低減効果も得られる。

特開２００９−１２８０２３号公報

上記放射線検出器においては、フォトダイオード等の光電変換素子とスイッチング素子（ＴＦＴ）を含む画素が基板上にマトリックス状に形成されるが、当該基板は、シンチレータ層が上部に形成される画素領域であるアクティブエリア、シンチレータ層を被覆する防湿層が接着層を介して基板と接着される接着エリア、アクティブエリアからの配線と基板の外部回路とを電気的に接続するタブ・パッド（ＴＡＢ Ｐａｄ）部などに分けられる。

アクティブエリア上には、例えばＣｓＩ：Ｔｌ膜などのシンチレータ層が真空蒸着法などによって形成されるが、シンチレータ層と基板との密着力はその後の工程や製品出荷後の信頼性にとって極めて重要である。密着力が弱い場合には、シンチレータ層の基板からの剥がれによる特性劣化や面内の特性バラつきが生じ、製品として致命的な状態になってしまう。特に、シンチレータ層上にＴｉＯ_２細粒とバインダ樹脂からなる塗布・乾燥タイプの反射膜を形成する場合には、反射膜乾燥時の応力や、製品が高温や低温状態におかれた場合の熱膨張差による応力などによって、基板からシンチレータ層が剥がれ易い。従って、この密着力確保のためには、シンチレータ層が付着する基板最表層の材質が重要となる。

一方、接着エリアでは、接着層の材質と基板との密着力が重要になる。この密着力は初期状態も当然であるが、高温高湿状態や冷熱状態での劣化も抑えて、長時間の防湿信頼性を確保する必要がある。密着力の劣化は、防湿封止性の低下に繋がって、防湿層と接着層との界面、接着層と基板との界面、或いは接着層自体からの透湿につながり、内部のＣｓＩ：Ｔｌ膜などシンチレータ層の特性劣化を引き起こす。

一般的に、接着層に対して密着力を確保するのに好適な基板の最表層材質と、ＣｓＩ：Ｔｌ蒸着膜などのシンチレータ層に対して密着力を確保するのに好適な基板の最表層材質とは一致しない。このため、基板の表層に用いられる従来の材質では、シンチレータ層との密着力または防湿層との密着力の何れかまたはどちらも十分でなく、冷熱環境や高温高湿環境での信頼性に乏しい結果を招きやすかった。

そこで、本発明は、シンチレータ層と基板の密着力及び防湿層と基板の密着力のいずれにも優れ、冷熱環境や高温高湿環境での信頼性が高い放射線検出器を提供することを目的とする。

実施形態の放射線検出器は、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。

本発明に係る放射線検出器の一実施の形態を示す斜視図。 同放射線検出器の断面図。 同放射線検出器の防湿層であるＡＬハットの模式図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図。 本発明に係る放射線検出器の他の実施の形態を示す断面図。 本発明に係る放射線検出器のさらに他の実施の形態を示す断面図。 実施例１の結果を示す平面図。 実施例２の測定方法を示す概略図。 実施例２の結果を示すグラフ。

以下、本発明の一実施の形態に係る放射線検出器について、図面を参照して説明する。

（放射線検出器の全体構造）
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。

放射線検出器１１は、放射線像であるＸ線像を検出するＸ線平面センサであり、例えば、一般医療用途などに用いられている。

この放射線検出器１１は、図１及び図２に示すように、蛍光を電気信号に変換する光電変換素子が形成された基板であるアレイ基板１２、このアレイ基板１２の一主面である表面上に設けられ入射するＸ線を蛍光に変換するシンチレータ層１３、このシンチレータ層１３上に設けられシンチレータ層１３からの蛍光をアレイ基板１２側へ反射させる反射膜１４、シンチレータ層１３および反射膜１４上に設けられ外気や湿度から保護する防湿層１５、防湿層１５とアレイ基板１２とを接着する接着層１６を備えている。

（アレイ基板１２）
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。

また、各画素１７内には、それぞれ光電変換素子としてのフォトダイオード２１が配設されている。これらフォトダイオード２１はシンチレータ層１３の下部に配設されている。

更に、各画素１７は、フォトダイオード２１に電気的に接続されたスイッチング素子としての薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）２２、フォトダイオード２１にて変換した信号電荷を蓄積する電荷蓄積部としての図示しない蓄積キャパシタを具備している。但し、蓄積キャパシタは、フォトダイオード２１の容量が兼ねる場合もあり、必ずしも必要ではない。

各薄膜トランジスタ２２は、フォトダイオード２１への蛍光の入射にて発生した電荷を蓄積および放出させるスイッチング機能を担う。薄膜トランジスタ２２は、非晶質半導体としてのアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）、あるいは多結晶半導体であるポリシリコン（Ｐ−Ｓｉ）などの半導体材料にて少なくとも一部が構成されている。

図１に示す制御線１８は、各画素１７間に行方向に沿って配設され、同じ行の各画素の薄膜トランジスタ２２のゲート電極（図示せず）に電気的に接続されている。

図１に示す信号線（シグナルライン）１９は、各画素１７間に列方向に沿って配設され、同じ列の各画素の薄膜トランジスタ２２のソース電極（図示せず）に電気的に接続されている。

制御回路は、各薄膜トランジスタ２２の動作状態、即ちオンおよびオフを制御するもので、ガラス基板１０の表面における行方向に沿った側縁に実装されている。

増幅／変換部は、例えば各信号線１９に対応してそれぞれ配設された複数の電荷増幅器、これら電荷増幅器が電気的に接続された並列／直列変換器、この並列／直列変換器が電気的に接続されたアナログ−デジタル変換器を有している。

（保護膜２６ａ，２６ｂ）
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。

一方、アレイ基板１２において接着層１６が形成される接着エリアＢでは、密着力を向上させるための保護膜２６ｂが形成される。この保護膜２６ｂは、実施例２で後述するように無機膜から形成される。

（シンチレータ層１３）
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。

これら柱間には、大気、あるいは酸化防止用の窒素（Ｎ₂）などの不活性ガスを封入し、あるいは真空状態とすることも可能である。

例えば、シンチレータ層１３にＣｓＩ：Ｔｌの蒸着膜を用い、膜厚は約６００μｍ、ＣｓＩ：Ｔｌの柱状構造結晶の柱（ピラー）の太さが最表面で８〜１２μｍ程度のものを用いることができる。

（反射膜１４）
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。

反射膜１４としては、銀合金やアルミニウムなど蛍光反射率の高い金属をシンチレータ層１３上に成膜したもの、アルミニウムなどの金属表面を持つ反射板をシンチレータ層１３に密着させたもの、ＴｉＯ_２などの光散乱性物質とバインダ樹脂とから成る拡散反射性の反射層を塗布形成したものなどがある。

具体的には、光反射材として平均粒径０．３μｍ程度のＴｉＯ_２の微粉末をブチラール系などバインダ樹脂と溶媒で混合塗布し、シンチレータ層１３上に塗布乾燥させたものを適用することができる。塗布は、例えば、ディスペンサーを用いてＸＹステージの駆動によりライン塗布の繰り返しによりエリア状に形成することができる。

なお、反射膜１４は、放射線検出器１１に求められる解像度、輝度などの特性により、省略することもできる。

（防湿層１５）
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。

防湿層１５は、例えば、厚み０．１ｍｍのＡＬ合金箔（Ａ１Ｎ３０−Ｏ材）を、周辺部に５ｍｍ幅の鍔部３３を持つ構造にプレス成型してハット状に形成される（図３（ａ）、（ｂ）参照）。防湿層１５の材質としてはＡＬ（アルミニウム）又はＡＬ合金に限らず、ＡＬやＡＬ合金と樹脂の積層フィルムや、無機膜と樹脂の積層フィルム（例えば凸版印刷株式会社製のＧＸフィルム）など、透湿性の低い（水蒸気バリア性の高い）素材を用いることができる。

（接着層１６）
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／Ｏ_３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。

接着剤としては、後述するように、ＵＶ硬化型（ナガセケムテック社製ＸＮＲ５５１６ＺＨＶ−Ｂ１：粘度４００Ｐａ・ｓ）を用いることができる。

（防湿層１５とアレイ基板１２との貼り合せ）
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。

用いる基板のサイズは、例えば、１７インチ□で、ＣｓＩ：Ｔｌ膜を蒸着するアクティブエリアＡは概ね４３０ｍｍ□、ＡＬハットの防湿層１５を接着シールする接着エリアＢの領域は４４０ｍｍ□〜４５０ｍｍ□程度とすることができる。

（本実施形態の効果）
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。

一方、アレイ基板１２において、接着層１６が形成される接着エリアＢでは、最表層を無機材質の保護膜２６ｂとすることで、接着層１６とアレイ基板１２との密着力を高め、また高温高湿による劣化も抑えて高い信頼性を確保することが可能となる。

従って、シンチレータ層１３とアレイ基板１２との密着力、及び防湿層１５の接着層１６とアレイ基板１２との密着力の両面で信頼性の高い放射線検出器１１を提供することができる。

（その他の実施の形態）
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。

図４に示す放射線検出器２０では、アレイ基板１２上のアクティブエリアＡと接着エリアＢの両方にまたがって無機材質の保護膜２８ｂが形成され、さらにその保護膜２８ｂのアクティブエリアＡ上に有機樹脂の保護膜２８ａが形成されている以外は図２に示す放射線検出器１１と同様に構成されている。

また、図５に示す放射線検出器３０では、アレイ基板１２上のアクティブエリアＡと接着エリアＢの両方にまたがって有機樹脂の保護膜２９ａが形成され、さらにその保護膜２９ａの接着エリアＢ上に無機材質の保護膜２９ｂが形成されている以外は図２に示す放射線検出器１１と同様に構成されている。

これらの放射線検出器２０、３０においても、放射線検出器１１と同様の効果を奏することができる。

[実施例１]
（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。

先ず、シンチレータ層１３との密着力を測定するため、シリコーン系有機膜からなる最表層保護膜材質を被覆した基板上に、基板の成膜温度約１５０℃で６００μｍ相当の厚みのＣｓＩ：Ｔｌ膜を蒸着した。

蒸着膜形成後に、実際に用いるＴｉＯ_２反射粒子とバインダ材と溶剤からなる反射膜１４として反射膜Ａ（ＴｉＯ_２微細粒、ブチラール系樹脂バインダ、有機溶媒）、反射膜Ｂ（ＴｉＯ_２微細粒、ブチラール系樹脂バインダ、可塑剤、有機溶媒）の２種類を用意した。これらの塗液を、ディスペンサー装置を用いて３水準の重量（乾燥重量：３２ｍｇ、６３ｍｇ、９５ｍｇ）で滴下し、乾燥する際の収縮応力によるＣｓＩ：Ｔｌ膜と基板との剥がれ状況を調査した。

結果を図６に示す。

図６からも明らかなように、反射膜Ａで乾燥重量が６３ｍｇ、９５ｍｇのもの、反射膜Ｂで乾燥重量が３２ｍｇ、６３ｍｇ、９５ｍｇのものは図中「×」の箇所でＣｓＩ：Ｔｌ膜が基板から浮き上がっていた。これに対して、反射膜Ａで乾燥重量が３２ｍｇのものはＣｓＩ：Ｔｌ膜の基板からの浮き上がりは観察されなかった。

また、反射膜として反射膜Ａを採用し、基板の最表層材質としてアクリル系、シリコーン系、Ｓｉ−Ｎ系、Ｓｉ−Ｏ系保護膜を用い、密着力に効果があると期待されるＵＶ／Ｏ_３処理を弱、中、強の３段階で事前に施して、シンチレータとしてのＣｓＩ：Ｔｌ膜と基板との間の剥がれの割合を測定した結果を表１に示す。

上記表の結果より、基板最表層は無機膜材質よりも有機樹脂系、特にアクリル系がシンチレータの密着力に優れることが分かった。

なお、表１には示していないが、基板の最表層が有機樹脂層の場合、アクリル系に限らず、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も、シリコーン系やエポキシ系などの熱硬化性樹脂と比較して、よりシンチレータとの密着力に優れていた。

以上の通り、ＣｓＩ：Ｔｌ膜などシンチレータ層１３との密着力に関しては、樹脂系の保護膜が明らかに有利であることが分かった。また樹脂系保護膜の中では、アクリル系など熱可塑性有機樹脂の方がシリコーン系などの熱硬化性有機樹脂よりも優れていた。

これは、ＣｓＩ：Ｔｌ膜の蒸着の際には、例えば１５０℃程度の基板加熱を伴うことから、蒸着時に基板表層が軟化して蒸着膜と表層との応力緩和及び密着力確保の効果が得られるものと推測される。因みに、アクリルの軟化点は１２０℃前後のものが多い。

一方、熱硬化性のシリコーン系樹脂は、ＣｓＩ：Ｔｌ膜の蒸着時の１５０℃程度の温度である程度硬化が進むか、仮に硬化が進まなくても熱可塑性樹脂のように軟化することがないために、蒸着膜のエネルギーでは十分な密着力を得るのが難しい可能性が考えられる。

また、シンチレータ層１３の観点からは、ＣｓＩ：ＴｌやＣｓＩ：Ｎａの蒸着膜は、ピラー構造（柱状結晶構造）を呈し、ピラー間に隙間があるためにライトガイド効果による良好な解像度特性を有する半面、膜の面方向の支え合いが乏しいためにアレイ基板１２との密着力は劣る傾向がある。

よって、このようなピラー構造のシンチレータ層１３においては、本実施の形態のように、シンチレータ層１３を形成するアクティブエリアが有機樹脂保護膜からなる効果はより大きいものとなる。

[実施例２]
（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。

接着剤は、ナガセケムテック社製のＵＶ硬化型接着剤ＸＮＲ５５１６ＺＨＶ−Ｂ１を用いた。また、密着力に効果があると期待されるＵＶ／Ｏ_３処理を事前に施した。

図７に示すように、所定の保護層４２を表面に形成した２ｍｍ×５ｍｍのサイズ小片側の基板４１に、約１ｍｇ程度の接着剤をディスペンサーにより塗布して、同一の保護層４２が形成された４ｃｍ□の中片側の基板４４に対向させる形で貼り合せて接着層４３とした。約２００ｇｆの加重で押し潰した後に、小片側の基板４１の裏面側から３６５ｎｍのＵＶを３Ｊ／ｃｍ^２照射して硬化させた。その後、６０℃×３時間の加熱硬化を加えた。接着層４３との密着力は、図７に示すデジタルフォースゲージ４６を用い、小片側の基板４１を側面から押して、小片が剥がれる際のピーク強度をホールドするモードで測定した。この密着力調査は、６０℃−９０％ＲＨの高温高湿試験による密着力変化も追跡した。

図８に、保護層４２として種々の材質を用いた場合の小片側の基板４１と接着層４３との密着力を測定した結果を示す。なお、接着剤Ａと接着剤Ｂはいずれもエポキシ系ＵＶ硬化型接着剤であるが、添加材、フィラーなどの種類や添加量が異なる。

接着層４３との密着力に関しては、実施例１のシンチレータ層１３とアレイ基板１２との密着力の傾向とは明らかに異なり、基板の最表層が無機保護膜のものが有機保護膜のものに比べて明らかに優れる結果となった。

また、６０℃−９０％ＲＨの高温高湿試験による密着力の劣化も、無機保護膜では小さく、有機樹脂保護膜に比較して優れていることが判明した。

[実施例３]
（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。

まず、本実施例として、図４に示す構造の放射線検出器２０を作製した。

アレイ基板１２上に、保護膜２８ｂとして、プラズマＣＶＤ法で形成した膜厚２μｍ程度の窒化珪素の無機膜を形成し、その上層に保護膜２８ａとして、厚さ２．５μｍ程度のアクリル系樹脂膜を積層して形成した。アクリル系樹脂膜は感光性のものを用い、直接フォトリソグラフィーによって接着エリアＢに対しては除去するパターン設計とした。

このプロセスにより、ＣｓＩ：Ｔｌシンチレータ層１３を形成するアクティブエリアＡはアクリル樹脂系有機樹脂の保護膜２８ａが最上層となり、防湿層１５との接着エリアＢは窒化珪素系の無機材質の保護膜２８ｂが最上層となっている。

一方、比較例としては、タブ・パッド（ＴＡＢ Ｐａｄ）部２７など除いて全面に有機樹脂の保護膜を残したもの（比較例１）、無機材質の保護膜を全面的に残したもの（比較例２）を一緒に作成した。

表２に、試作サンプルのアレイ基板最上層材質の一覧を示す。その他の構成要素とプロセスは実施例、比較例１、２共に同じとした。

製造プロセスにおいて、反射膜１４を塗布後、乾燥の段階で、比較例２のサンプルはシンチレータ層１３のＣｓＩ：Ｔｌ膜とアレイ基板１２表面との間で膜浮き（剥がれて隙間を生じている状態）を生じた。この膜浮きの状態は、少しの振動でも剥がれ落ちるレベルであり、それ以降のプロセスには耐えられなかった。

これに対して、本実施例と比較例１のサンプルは、反射膜１４の形成プロセスで異常はなく、その後ＡＬハットを接着封止する工程へと進めた。何れも減圧貼り合せされ、ＵＶ硬化と加熱硬化も特に異常なく終了した。

その後、これらのサンプルの信頼性を比較するために、６０℃−９０％ＲＨ×５００ｈの高温高湿試験と、−２０℃×２ｈ／６０℃×２ｈの冷熱サイクル試験と実施した結果、比較例１のサンプルは、２つのコーナー部付近でＡＬハットとアレイ基板１２との接着部に剥れを生じた。剥がれ部を調査した結果、接着層１６／アレイ基板１２の界面で剥離を生じていることが分かった。

一方、実施例のサンプルは、接着部の異常は全く見られなかった。更に高温高湿と冷熱試験を追加し、６０℃−９０％ＲＨ×積算１０００ｈ、−２０℃×２ｈ／６０℃×２ｈの冷熱試験を積算６０回繰り返した後も接着シール部に異常は発生しなかった。

この結果は、上述した実施例２の結果とも符合している。従って、実施例のアレイ基板１２の最表層を窒化珪素の保護膜としたことにより、接着層１６との密着力及びその高温高湿耐性において、比較例１のサンプルに比べて明らかに優れたものと思われる。

１０：ガラス基板
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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。