放射线检测器及其制造方法技术

技术编号:5444807 阅读:236 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种放射线检测器(11),其包括:基板(12),该基板(12)具有光电变换元件(21);闪烁层(13),该闪烁层(13)形成于该基板(12)上,并将放射线变换成荧光的;防湿体(15),该具有至少包括所述闪烁层(13)的深度并在周边具有檐部(33);以及粘接层(34),该粘接层(34)对所述基板(12)与所述防湿体(15)的檐部(33)进行粘接密封。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及对放射线进行检测的。
技术介绍
作为新一代X射线诊断用检测器,开发出使用有源矩阵的平面形的X射线检测器。 通过对照射到该X射线检测器上的X射线进行检测,从而输出X射线摄影图像或实时的X 射线图像作为数字信号。此外,该X射线检测器中,通过闪烁层将X射线变换成可见光、即 荧光,并用非晶硅(a-Si)光电二极管或CCD (Charge Coupled Device,电荷耦合器件)等光 电变换元件将该荧光变换成信号电荷,从而获得图像。 闪烁层一般使用碘化铯(CsI) +钠(Na)、碘化铯(CsI) +铊(Tl)、碘化钠(NaI)、或 氧硫化钆(Gd2O2S)等作为材料,通过切割等形成槽、或用蒸镀法进行沉积以形成柱状构造, 从而能提高分辨率特性。作为闪烁层的材料有上述各种材料,可根据用途和所需要的特性 来区分使用。此外,为了提高闪烁层的荧光的利用效率来改善灵敏度特性,有在闪烁层上形成 反射层的方法。即、用反射层来反射在闪烁层上发光的荧光中朝向与光电变换元件侧的相 反侧的荧光,从而使到达光电变换元件侧的荧光增大。作为反射层的示例,已知有将银合金或铝等荧光反射率高的金属层成膜在闪烁层 上的方法、或涂布形成由TiO2等光散射性物质和粘合剂树脂构成的光漫反射性的反射层的 方法等。而且,不在闪烁层上形成,而使具有铝等金属表面的反射板与闪烁层密接来反射闪 烁光的方式也正在实用化。此外,用于保护闪烁层、反射层或反射板等免受外部气氛的影响从而来抑制因湿 度等引起的特性变差的防湿构造在将放射线检测器制成实用的产品方面成为了重要的组 成因素。特别是当用对于湿度的劣变程度高的材料的Csl+Tl膜或Csl+Na膜制成闪烁层时, 要求高防湿性能。作为现有的防湿构造,有使用覆盖闪烁层的聚对苯二亚甲基的CVD膜作为防湿层 的方法(例如参照日本专利特许第3077941号公报(第3 4页、第1 2图)),和用粘接 剂将围住闪烁层周围的包围构件粘接在基板上,并且用粘接剂将盖粘接在包围构件上从而 对闪烁层进行密封的结构等(例如参照日本专利特开平5-242841号公报(第3 5页、图 1))。
技术实现思路
然而,现有的防湿构造中存在如下问题。使用聚对苯二亚甲基的CVD膜作为防湿层的方法中,在至少可实用性的膜厚度范 围(例如20μπι)内,很多情况下透湿阻挡性不充分。作为具体例,为了确认防湿性能,试制 在玻璃基板上使用Csl+Tl膜(膜厚为600 μ m)作为闪烁层、聚对苯二亚甲基的CVD膜(膜 厚为20 μ m)作为防湿层的样品,并调查了高温高湿试验下亮度和分辨率的变化,以下对其结果进行简要说明。作为亮度和分辨率的测定方法,从闪烁层侧照射X射线,并从玻璃基板侧用CCD 照相机将焦点调至玻璃基板与闪烁层的界面来观察X射线图像。亮度是相对于富士胶片 感光纸(HG-H2Back)的相对亮度,分辨率是从分辨率图像测定2Lp/mm的CTF(Contrast Transfer Function,对比传递函数)而作为各自的指标。这样制成的样品在60°C 90% RH的高温高湿寿命试验下,亮度变化小,但分辨率 的劣变严重,24H内CTF(2Lp/mm)的值下降到初期的80%左右。作为分辨率下降的现象分 析,通过SEM对形态进行观察之后,结果可知,在初期独立性强的Csl+Tl膜的柱状结构会在 高温高湿试验下的分辨率劣变了的样品中发生柱间的融合。可以想到柱间的融合会使光导 向效果降低,从而引起分辨率下降。接着,用粘接剂将围住闪烁层的周围的包围构件粘接在基板上,并且用粘接剂将 盖粘接在包围构件上从而来对闪烁层进行密封的结构中,包围构件一般是金属等刚性物 质,因基板与包围构件之间、以及盖与包围构件之间的热膨胀率的差别,在冷热循环或热冲 击等可靠性试验下粘接部分容易产生裂纹、剥离,防湿性能显著下降。此外,由于在包围构 件上下进行粘接、密封,通过树脂的粘接剂的透湿量与为一个粘接部情况相比显著增大。本专利技术基于上述问题专利技术而成,其目的在于提供一种防湿性能优良且对冷热循环 或热冲击等温度变化的可靠性也高的。本专利技术的放射线检测器包括基板,该基板具有光电变换元件;闪烁层,该闪烁层 形成于该基板上且将放射线变换成荧光;防湿体,该防湿体具有至少包括所述闪烁层的深 度且在周边具有檐部;以及粘接层,该粘接层对所述基板和所述防湿体的檐部进行粘接密 封。此外,本专利技术的放射线检测器的制造方法在减压状态下对所述放射线检测器的防 湿体和基板进行粘接密封。附图说明图1是表示本专利技术一实施方式的放射线检测器的剖视图。图2A是表示放射线检测器的防湿体的主视图。图2B是表示放射线检测器的防湿体的侧视图。图3是放射线检测器的立体图。图4是表示每个防湿构造种类经过60°C -90% RH高温高湿试验后的分辨率维持 率的图。图5是表示粘接层的材料的透湿系数与防湿效果的关系的图。图6是表示粘接层的W/T比率与防湿性能的关系的图。图7是表示防湿体的材质与分辨率维持率的关系的图。图8是表示层叠构造的防湿体的层叠次数与透湿率的关系的图。图9是表示防湿体有无荧光吸收层与分辨率的关系的图。图10是表示有无反射层与亮度和分辨率的关系的图。图11是减压加压装置的剖视图。图12是表示每个粘接剂种类经过60°C -90% RH高温高湿试验后的分辨率维持率的图。图13是表示本专利技术一实施方式的放射线检测器的剖视图。 具体实施例方式以下,参照附图对本专利技术一实施方式进行说明。图1表示放射线检测器的剖视图,图2A和图2B表示放射线检测器的防湿体的主 视图和侧视图,图3表示放射线检测器的立体图。符号11是作为放射线检测器的X射线检测器,该X射线检测器11为对放射线图 像、即X射线图像进行检测的X射线平面传感器,例如用于一般的医疗用途等。此外,该X 射线检测器11包括阵列基板12,该阵列基板12作为将荧光变换成电信号的基板、即光电 变换基板;闪烁层13,该闪烁层13作为X射线变换部,设于该阵列基板12的作为一主面的 表面上并将入射的X射线变换成荧光;反射层14,该反射层14设在该闪烁层13上并将来 自闪烁层13的荧光向阵列基板12侧反射;以及帽状的防湿体15,该防湿体15作为防湿构 造,设在阵列基板12上来覆盖闪烁层13和反射 层14,并使闪烁层13和反射层14免受外部 气体和湿度的影响。此外,阵列基板12将被闪烁层13从X射线变换成可见光的荧光变换成电信号,包 括玻璃基板16 ;近似矩形的多个光电变换部17,这些光电变换部17设在该玻璃基板16上 从而起到光传感器的作用;多条控制线(或栅极线)18,这些控制线(或栅极线)18沿行方 向配置;多条数据线(或信号线)19,这些数据线(或信号线)19沿列方向配置;未图示的 控制电路,该控制电路与各控制线18电连接;以及未图示的放大/变换部,该放大/变换部 与各数据线19电连接。在阵列基板12上,将分别具有相同结构的像素20形成为矩阵状,并且在各像素20 内分别配设有作为光电变换元件的光电二极管21。这些光电二极管21配设于闪烁层13的 下部。各像素20包括薄膜晶体管(TFT) 22,该薄膜晶体管(TFT) 22作为开关元件,并与 光电二极管21电连接;未图示的蓄积电容,该蓄积电容作为本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种放射线检测器(11),其特征在于,包括:基板(12),该基板(12)具有光电变换元件(21);闪烁层(13),该闪烁层(13)形成于该基板(12)上,并将放射线变换成荧光;防湿体(15),该防湿体(15)具有至少包括所述闪烁层(13)的深度并在周边具有檐部(33);以及粘接层(34),该粘接层(34)对所述基板(12)与所述防湿体(15)的檐部(33)进行粘接密封。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】JP 2007-11-20 2007-300029一种放射线检测器(11),其特征在于,包括基板(12),该基板(12)具有光电变换元件(21);闪烁层(13),该闪烁层(13)形成于该基板(12)上,并将放射线变换成荧光;防湿体(15),该防湿体(15)具有至少包括所述闪烁层(13)的深度并在周边具有檐部(33);以及粘接层(34),该粘接层(34)对所述基板(12)与所述防湿体(15)的檐部(33)进行粘接密封。2.如权利要求1所述的放射线检测器(11),其特征在于,粘接层(34)在树脂材料中含有厚度不到粘接层(34)厚度的填料材。3.如权利要求1或2所述的放射线检测器(11),其特征在于,在粘接层(34)中,粘接层(34)的实质性平均厚度T与实质性平均宽度W满足W/T> 10的关系。4.如权利要求1至3中任一项所述的放射线检测器(11),其特征在于, 防湿体(15)用A1和A1合金中的任一种材料,形成为箔及薄板中的任一种形态。5.如权利要求1至3中任一项所述的放射线探测器(11),其特征在于,防湿体(15)形成为轻元素的无机膜和轻金属薄膜中的任一种与树脂材料的层叠构造。6.如权利要求4或5所述的放射线检测器(11),其特征在于,防湿体(15)与形成于基板(12)上的电路布线(18、19)的至少一部分电连接。7.如权利要求4至6中任一项所述的放射线检测器(11),其特征在于, 在防湿体(15)的闪烁层(13) —侧的面上设有吸收荧光的荧光吸收层。8.如权利要求1至7中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员:本间克久千代间仁藤枝新悦堺佳子五十川昌邦铃木昭子
申请(专利权)人:东芝电子管器件株式会社
类型:发明
国别省市:JP[日本]

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