閃爍體面板、放射線圖象傳感器及其製造方法
2023-05-08 01:01:36 1
專利名稱：閃爍體面板、放射線圖象傳感器及其製造方法
技術領域：
本發明涉及在醫療用的X射線攝影等領域使用的閃爍體面板、放射線圖象傳感器及其製造方法。
在醫療、工業用的X射線攝影中可以使用X射線感光膠片，但從便利性和攝影結果的保存性方面來說使用放射線檢測器的放射線成象系統正在普及。在這种放射線成像系統中，通過放射線檢測器獲得2維放射線的象素數據作為電信號，並由處理裝置處理該信號後顯示在監視器上。
以往，作為代表性的放射線檢測器被公布在WO92/06476號公報上的放射線檢測器等已為人們所熟知。該放射線檢測器把在基板上直接形成的閃爍體和攝象元件粘合在一起，用閃爍體將從基板一方入射的放射線變換成光後進行檢測。
另外，在特開平5-196742號公報、特開昭63-215987號公報中公布了一种放射線檢測器，該檢測器在閃爍體層的上部形成水分不滲透性的防溼阻擋層用來保護在將攝象元件或光纖維板(FOP)、即多個纖維綑紮構成的光學構件上形成的閃爍體不受空氣中的水蒸氣(溼氣)的影響。
但是，象上述的放射線檢測器那樣當直接在基板上形成閃爍體時，基板表面的狀態(凹凸、粗糙度、壓延線條等)使閃爍體面板的特性受到很大的影響。因此，從基板一側入射放射線並通過閃爍體將放射線變換成可見光後，在通過透鏡耦合等獲得圖象的場合，圖象質量、輝度、解析度在很大程度上受到基板表面狀態的控制。
本發明的目的是提供不受基板表面狀態影響的閃爍體面板、放射線圖象傳感器及其製造方法。
本發明的閃爍體面板的特徵是，它具備放射線穿透性的基板、在基板上形成的平坦樹脂膜、在平坦樹脂膜上形成的反射膜以及在反射膜上形成的閃爍體。若依據本發明的閃爍體面板，由於在基板上形成了平坦樹脂膜，在平坦樹脂膜上具備閃爍體，因此，閃爍體面板的特性可以不因基板表面狀態不同而變化。另外，由於具有反射膜，還可以增加閃爍體面板上的光輸出。
本發明的閃爍體面板的特徵在於，至少將閃爍體面板的閃爍體的一部分用透明有機膜覆蓋。若依據本發明的閃爍體面板，通過用有機膜覆蓋閃爍體，能夠保護閃爍體不受水蒸氣(溼氣)的影響。
本發明的放射線圖象傳感器的特徵是，它具備放射線穿透性的基板、在基板上形成的平坦樹脂膜、在平坦樹脂膜上形成的反射膜、在反射膜上形成的閃爍體以及與閃爍體相向設置的攝象元件。若依據本發明的放射線圖象傳感器，由於在基板上形成平坦樹脂膜，在該樹脂膜上具備閃爍體，因此構成放射線圖象傳感器的閃爍體面板的特性不受因基板表面狀態而變化的影響。另外，由於具有反射膜，還能夠增加構成放射線圖象傳感器的閃爍體面板上的光輸出。
本發明的放射線圖象傳感器的特徵是，至少將放射線圖象傳感器的閃爍體的一部分用透明有機膜覆蓋。若依據本發明的放射線圖象傳感器，由於用有機膜覆蓋閃爍體，因此能夠保護構成放射線圖象傳感器的閃爍體不受水蒸氣(溼氣)的影響。
本發明的閃爍體面板的製造方法的特徵是，它具備在放射線穿透性的基板上形成平坦樹脂膜的第1工序、在平坦樹脂膜上形成反射膜的第2工序、以及在反射膜上形成閃爍體的第3工序。若依據本發明閃爍體面板的製造方法，由於通過第1工序在基板上形成平坦樹脂膜，通過第3工序在平坦樹脂膜上形成閃爍體，因此能夠製造特性不因基板表面狀態不同而變化的閃爍體面板。另外，由於通過第2工序在平坦樹脂膜上形成反射膜，因此還能夠增加閃爍體面板上的光輸出。
本發明的閃爍體面板的製造方法的特徵是，在閃爍體面板的製造方法中，還具備至少將閃爍體的一部分用透明有機膜覆蓋的第4工序。若依據本發明，由於通過第4工序將閃爍體用有機膜覆蓋，因此能夠製造可以保護閃爍體不受水蒸氣(溼氣)影響的閃爍體面板。
本發明的放射線圖象傳感器的製造方法的特徵是，它具備在放射線穿透性的基板上形成平坦樹脂的第1工序、在平坦樹脂膜上形成反射膜的第2工序、在反射膜上形成閃爍體的第3工序、以及與閃爍體相向配置攝象元件的第4工序。若依據本發明，由於通過第1工序在基板上形成平坦樹脂膜，通過第3工序在平坦樹脂膜上形成閃爍體，因此能夠製造具備特性不因基板表面狀態不同而變化的閃爍體面板的放射線圖象傳感器。另外，由於通過第2工序在平坦樹脂膜上形成反射膜，因此還能夠製造可以增加閃爍體面板上的光輸出的放射線圖象傳感器。
本發明的放射線圖象傳感器的製造方法的特徵是，它具備在放射線穿透性的基板上形成平坦樹脂膜的第1工序、在平坦樹脂膜上形成反射膜的第2工序、在反射膜上形成閃爍體的第3工序、將閃爍體用透明有機膜覆蓋的第4工序、以及與閃爍體相向配置攝象元件的第5工序。若依據本發明，由於通過第4工序至少將閃爍體的一部分用有機膜覆蓋，因此能夠製造具備可以保護閃爍體不受水蒸氣(溼氣)影響的閃爍體面板的放射線圖象傳感器。
圖1是涉及本發明的實施形態的閃爍體面板的剖面圖。
圖2是涉及本發明的實施形態的放射線圖象傳感器的剖面圖。
圖3A是示出涉及本發明的實施形態的閃爍體面板的製造工序的示圖。
圖3B是示出涉及本發明的實施形態的閃爍體面板的製造工序的示圖。
圖3C是示出涉及本發明的實施形態的閃爍體面板的製造工序的示圖。
圖3D是示出涉及本發明的實施形態的閃爍體面板的製造工序的示圖。
圖4A是示出涉及本發明的實施形態的閃爍體面板的製造工序的示圖。
圖4B是示出涉及本發明的實施形態的閃爍體面板的址在工序的示圖。
圖5A是示出涉及本發明的實施形態的閃爍體面板的具體使用例子的示圖。
圖5B是示出涉及本發明的實施形態的閃爍體面板的具體使用例子的示圖。
圖5C是示出涉及本發明的實施形態的閃爍體面板的具體使用例子的示圖。
以下，參照圖1-圖5C說明本發明的實施形態。圖1是涉及本發明的閃爍體面板2的剖面圖，圖2是涉及本發明的實施形態的放射線圖象傳感器4的剖面圖。
如圖1所示，在用閃爍體面板2的鋁製造的基板10的一方表面上，形成由聚醯亞胺樹脂構成的平坦樹脂膜12，並且在該平坦樹脂膜12的表面上形成用鋁製造的反射膜14。另外，在該反射膜14的表面形成將入射的放射線變換成可見光的柱狀構造的閃爍體16。在該閃爍體16中使用攙雜Tl的CsI。
在該反射膜14上形成的閃爍體16與基板10一起用第1的聚對亞二甲苯膜(第1透明有機膜)18覆蓋，在閃爍體16一側的第1聚對亞二甲苯膜18的表面形成(SiO2)(透明無機膜)膜20。再在SiO2膜20的表面以及沒有形成基板10的一側的SiO2膜20的部分第1聚對亞二甲苯(polyparaxylylene)膜18的表面形成第2聚對亞二甲苯膜(第二透明有機膜)22，並且全部表面用第2聚對亞二甲苯膜22覆蓋。另外，放射線圖象傳感器4如圖2所示那樣具有在閃爍體面板2的閃爍體16一側粘貼攝象元件24的構造。
其次，參照圖3A-圖4B，說明有關閃爍體面板2的製造工序。首先，在矩形鋁製造的基板10(厚度為0.5mm)一方的表面上塗上一定厚度(10μm)的聚醯亞胺樹脂，形成平坦樹脂膜(參照圖3A)。即形成平坦樹脂膜12以便使在壓延鋁板時所形成的壓延線條變得平坦。
在該平坦樹脂膜12固化後，在該平坦樹脂膜12的表面通過真空蒸鍍法形成作為反射膜的厚度為100nm的鋁膜14(參照圖3B)。其次，在鋁膜14的表面通過蒸鍍法使攙雜了Tl的CsI的柱狀結晶成長，形成厚度為200μm的閃爍體16(參照圖3C)。形成該閃爍體16的CsI吸溼性強，如果照原樣使它暴露在空氣中，由於吸收空氣中的水蒸氣後被潮解，因此，為防止這一點，使用CVD法形成第1聚對亞二甲苯膜18。即，將形成閃爍體16的基板10放入CVD裝置，形成10μm厚度的第1聚對亞二甲苯膜18。因此，在閃爍體16和基板10的整個表面形成第1聚對亞二甲苯膜18(參照圖3D)。由於閃爍體12的頂端凹凸不平，因此該第1聚對亞二甲苯膜14也有使閃爍體12的頂端平坦化的作用。
其次，在閃爍體16一側的第1聚對亞二甲苯膜18的表面用濺射法形成厚度為200nm的SiO2膜20(參照圖4A)。由於將提高閃爍體16的耐溼性作為目的，因此，SiO2膜20在覆蓋閃爍體16的範圍內被形成。由於象上述那樣通過第1聚對亞二甲苯膜18使閃爍體16的頂端平坦化，因此能夠形成薄的SiO2膜20(100nm-300nm)以便不減少輸出光量。
再在SiO2膜20的表面以及在未形成基板10一側的SiO2膜20的第1聚對亞二甲苯膜18的表面通過CVD法形成10μm厚度的第2聚對亞二甲苯膜22用來防止SiO2膜20的剝落(參照圖4B)。通過結束該工序結束技術閃爍體面板的製造。
另外，通過在完成了的閃爍體面板2的閃爍體16一側粘貼攝象元件(CCD)24製造放射線圖象傳感器4。
接著，參照圖5A-圖5C說明有關閃爍體面板2的具體使用例子。圖5A是示出將閃爍體面板2耦合到平板傳感器(a-Si薄膜電晶體+光二極體)的狀態的示圖。透過被攝物30的放射線通過閃爍體面板2變換成可見光後由平板傳感器檢測。另外，圖5B是示出將閃爍體面板2直接耦合到攝象元件(CCD)34的狀態的示圖。透過被攝物30的放射線通過閃爍體面板2變換成可見光後由攝象元件34檢測。而且，圖5C是示出將閃爍體面板2經過透鏡耦合的狀態的示圖。透過被攝物30的放射線通過閃爍體面板2變換成可見光後由CCD攝象機36檢測。
如以上所說明那樣，若依據涉及實施形態的閃爍體面板2，由於通過由聚醯亞胺樹脂構成的平坦樹脂膜12使基板10的表面平坦化，基板表面的狀態不會對閃爍體面板2的特性帶來影響。另外，通過在平坦樹脂膜12的表面設置反射膜14還能夠增加閃爍體面板2上的光輸出。
另外，若依據涉及本實施形態的放射線圖傳感器4，由於通過由聚醯亞胺樹脂構成的平坦樹脂膜12使基板10的表面平坦化，基板表面的狀態對構成放射線圖象傳感器4的閃爍體面板2的特性不會帶來影響。而且，通過在平坦樹脂膜12的表面設置反射膜14還能夠增加構成放射線圖象傳感器4的閃爍體面板2的光輸出。
再者，在上述的實施形態中，使用聚醯亞胺樹脂作為平坦樹脂膜12，但也可以不受此限制，使用環氧樹脂、Si樹脂等。另外，在上述實施形態中，將平坦樹脂膜12的厚度規定為10μm，但此厚度不受10μm限制，如果它是基板10的表面沒有凹凸程度的厚度，那麼可以適當地自由選擇。
另外，在上述實施形態中，使用鋁膜作為反射膜14，但也可以不受此限制使用Ag膜、Au膜、Pt膜等。
另外，在上述實施形態中，使用SiO2膜作為透明無機膜20，但也不受此限制可以使用將鋁2O3、TiO2、In2O3、SnO2、MgO、MgF2、LiF、CaF2、AgCl、SiNO以及SiN等作為材料的無機膜。
此外，在上述實施形態中，使用CsI(Tl)作為閃爍體16，但也不受此限制可以使用CsI(Na)、NaI(Tl)、LiI(Eu)、KI(Tl)等。
此外，在上述實施形態中，使用鋁製造的基板作為基板10，但如果是X射線穿透率高的基板，也可以使用以碳作為主要成分的C(石墨)製造的基板、和無結晶合金碳的基板、Be製造的基板、SiC製造的基板等。另外也可以使用玻璃製造的基板。
另外，在上述實施形態中，在閃爍體16一側的第1聚對亞二甲苯膜18的表面使SiO2膜20成膜，但不僅是閃爍體16一側的第1聚對亞二甲苯膜18的表面，而且做到在第1聚對亞二甲苯膜18的整個表面形成SiO2膜20。
此外，在上述實施形態中，在SiO2膜20的表面以及基板10一側的第1聚對亞二甲苯膜18的表面，即整個表面形成第2聚對亞二甲苯膜22，但由於第2聚對亞二甲苯膜22負有防止SiO2膜20剝落的任務，因此，如果是由透明材料構成的膜，該材料不受限制，而且也可以做到在覆蓋SiO2膜20的範圍內形成。
此外，作為在上述實施形態中的聚對亞二甲苯膜除聚對亞二甲苯外也可以使用聚一氯對亞二甲苯，聚二氯對亞二甲苯，聚四氯對亞二甲苯，聚氟對亞二甲苯，聚二甲基對亞二甲苯，聚二乙對亞二甲苯等。
若依據苯發明閃爍體面板，由於在基板上形成平坦樹脂膜，在該樹脂膜上具備閃爍體，因此閃爍體面板的特性不因基板表面的狀態不同而發生變化。另外，由於具有反射膜，還能夠增加閃爍體板的光輸出。此外，在用有機膜覆蓋閃爍體的場合，還能夠保護閃爍體不受水蒸氣(溼氣)的影響。
此外，若依據本發明的放射線圖象傳感器由於在基板上形成平坦樹脂膜，在該樹脂膜上具備閃爍體，因此，構成放射線圖象傳感器的閃爍體面板的特性可以不因基板表面狀態的不同而發生變化。另外，由於具有反射膜，還能夠增加構成放射線圖象傳感器的閃爍體板的光輸出。此外，由於用有機膜覆蓋閃爍體，因此能夠保護構成放射線圖象傳感器的閃爍體不受水蒸氣(溼氣)的影響。
此外，若依據本發明的閃爍體面板的製造方法，由於在基板上形成平坦樹脂膜，在平坦樹脂膜上形成閃爍體，因此，能夠製造特性不因基板表面狀態不同而變化的閃爍體面板。另外，由於在平坦樹脂膜上形成反射膜，因此還能夠增加閃爍體板的光輸出。此外，在用有機膜覆蓋閃爍體的場合，能夠製造可以保護閃爍體不受水蒸氣(溼氣)的影響的閃爍體面板。
此外，若依據本發明的放射線圖象傳感器，由於在基板上形成平坦樹脂膜，在平坦樹脂膜上形成閃爍體，因此能夠製造具備特性不因基板表面狀態不同而發生變化的閃爍體面板的放射線圖象傳感器。此外，由於在平坦樹脂膜上形成反射膜，因此，能夠製造可以增加閃爍體板的光輸出的放射線圖象傳感器。另外，在用有機膜覆蓋閃爍體的場合，能夠製造具備可以保護閃爍體不受水蒸氣(溼氣)的影響的閃爍體面板的放射線傳感器。
象以上那樣，涉及本發明的閃爍體面板和放射線圖象傳感器適合於在醫療、工業用的X射線攝影等領域中使用。
權利要求
1．一種閃爍體面板，其特徵在於，它具備放射線穿透性的基板、在所述基板上形成的平坦樹脂膜、在所述平坦樹脂膜上形成的反射膜、以及在所述反射膜上形成的閃爍體。
2．權利要求1所述的閃爍體面板，其特徵在於，至少將所述閃爍體的一部分用透明有機膜覆蓋。
3．放射線圖象傳感器，其特徵在於，它具備放射線穿透性的基板、在所述基板上形成的平坦樹脂膜、在所述平坦樹脂膜上形成的反射膜、在所述反射膜上形成的閃爍體、以及與所述閃爍體相向設置的攝影元件。
4．權利要求3所述的放射線圖象傳感器，其特徵在於，至少將所述閃爍體的一部分用透明有機膜覆蓋。
5．閃爍體面板的製造方法，其特徵在於，它具備在放射線穿透性的基板上形成平坦樹脂膜的第1工序、在所述平坦樹脂膜上形成反射膜的第2工序、以及在所述反射膜上形成閃爍體的第3工序。
6．權利要求5所述的閃爍體面板的製造方法，其特徵在於，它還具備至少將所述閃爍體的一部分用透明有機膜覆蓋的第4工序。
7．放射線圖象傳感器的製造方法，其特徵在於，它具備在放射線穿透性的基板上形成平坦樹脂膜的第1工序、在所述平坦樹脂膜上形成反射膜的第2工序、在所述反射膜上形成閃爍體的第3工序、以及與所述閃爍體相向配置攝象元件的第4工序。
8．放射線圖象傳感器的製造方法，其特徵在於，它具備在輻射能干涉縣穿透性的基板上形成平坦樹脂膜的第1工序、在所述平坦樹脂膜上形成反射膜的第2工序、在所述反射膜上形成閃爍體的第3工序、至少將所述閃爍體的一部分用透明有機膜覆蓋的第4工序、以及與所述閃爍體相向設置攝象元件的第5工序。
全文摘要
閃爍體面板(2)具備放射線穿透性的基板(10)、在基板10上形成的平坦樹脂膜(12)、在平坦樹脂膜(12)上形成的反射膜(14)、具有在反射膜(14)上形成的潮解性的閃爍體(16)、以及覆蓋閃爍體(16)的透明有機膜(18)。
文檔編號G01T1/24GK1305595SQ99807403
公開日2001年7月25日 申請日期1999年6月18日 優先權日1998年6月18日
發明者高林敏雄, 本目卓也, 佐藤宏人 申請人:浜松光子學株式會社