专利名称：闪烁器仪表盘、放射线图象传感器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及医疗用X线摄像等所使用的闪烁器仪表盘、放射线图象传感器及其制造方法。
以前，作为代表性放射线检测元件已知特开平5-196742号公报、特开平63-215987号公报中公开的放射线检测元件等。该放射线检测元件在摄像元件或纤维光学板(FOP)，即将多数纤维束起来构成的光学部上形成闪烁器，从基板侧入射的放射线通过闪烁器转变为光进行检测。
这里，典型的闪烁器材料CsI是吸湿性材料，可以吸收空气中的水蒸气(湿气)发生潮解，造成闪烁器的特性，特别是分辨度变差，因此在所说的放射线检测元件中，通过在闪烁器层的上部形成水分不能透过的防湿屏障，可以保护闪烁器不受湿气的影响。
另外，随着放射线检测元件的用途日益广泛，有时希望使用不在摄像元件或FOP上形成闪烁器，而是在Al制基板等X线透过率好的基板上形成闪烁器，与闪烁器相对设置摄像元件的放射线检测元件。
这时，为了使X线从基板侧入射，在闪烁器表面不能形成以耐湿为目的的金属膜，另外在闪烁器的表面仅仅形成以耐湿为目的的透明有机膜，在耐湿性方面仍存在问题。
本发明的目的在于提供一种耐湿性优良的闪烁器仪表盘、放射线图象传感器及其制造方法。
本发明的特征在于在闪烁器仪表盘的透明无机膜上进一步形成第2透明有机膜。按照本发明，由于在透明无机膜上形成第2透明有机膜，可以防止透明无机膜的剥落。
本发明的特征在于闪烁器仪表盘的透明无机膜由含有选自SiO2、Al2O3、TiO2、In2O3、SnO2、MgO、SiN、MgF2、LiF、CaF2、AgCl和SiNO中的物质的材料形成。
本发明的放射线图象传感器的特征在于具备放射线透过性基板、基板上形成的闪烁器、覆盖闪烁器的第1透明有机膜、第1透明有机膜上形成的透明无机膜以及与闪烁器相对设置的摄像元件。按照本发明，由于在覆盖闪烁器的第1透明有机膜上形成了透明无机膜，通过该透明无机膜可以显著提高该闪烁器的耐湿性。
本发明的特征在于在放射线图象传感器的透明无机膜上进一步形成第2透明有机膜。按照本发明，由于在透明无机膜上形成第2透明有机膜，可以防止透明无机膜的剥落。
本发明的特征在于放射线图象传感器的透明无机膜由含有选自SiO2、Al2O3、TiO2、In2O3、SnO2、MgO、SiN、MgF2、LiF、CaF2、AgCl和SiNO中的物质的材料形成。
本发明的特征在于包括下述步骤，第1步在放射线透过性基板上形成闪烁器，第2步形成覆盖闪烁器的第1透明有机膜，第3步在第1透明有机膜上形成透明无机膜。按照本发明，由于通过第3步在第1透明有机膜上形成了透明无机膜，因此可以制造显著提高了闪烁器耐湿性的闪烁器仪表盘。
本发明的特征在于进一步包括在透明无机薄膜上形成第2透明有机薄膜的第4步。按照本发明，由于通过第4步在透明无机膜上形成第2透明有机膜，可以制造能够防止透明无机膜剥落的闪烁器仪表盘。
本发明的特征在于包括下述步骤，第1步在放射线透过性基板上形成闪烁器，第2步形成覆盖闪烁器的第1透明有机膜，第3步在第1透明有机膜上形成透明无机膜，第4步与闪烁器相对设置摄像元件。按照本发明，由于通过第3步在第1透明有机膜上形成了透明无机膜，因此可以制造显著提高了闪烁器耐湿性的闪烁器仪表盘。
本发明的特征在于包括下述步骤，第1步在放射线透过性基板上形成闪烁器，第2步形成覆盖闪烁器的第1透明有机膜，第3步在第1透明有机膜上形成透明无机膜，第4步在透明无机薄膜上形成第2透明有机薄膜，第5步与闪烁器相对设置摄像元件。按照本发明，由于通过第4步在透明无机膜上形成第2透明有机膜，可以制造能够防止透明无机膜剥落的闪烁器仪表盘。
图2是本发明实施方式中放射线图象传感器的剖面图。
图3A表示本发明实施方式中闪烁器仪表盘的制造工艺。
图3B表示本发明实施方式中闪烁器仪表盘的制造工艺。
图3C表示本发明实施方式中闪烁器仪表盘的制造工艺。
图4A表示本发明实施方式中闪烁器仪表盘的制造工艺。
图4B表示本发明实施方式中闪烁器仪表盘的制造工艺。
发明的最佳实施方式以下，参照
图1～图4B说明本发明的实施方式。图1是实施方式中闪烁器仪表盘2的剖面图，图2是实施方式中放射线图象传感器4的剖面图。
如图1所示，闪烁器仪表盘2的Al制基板10的一个表面，形成了将入射的放射线转变为可见光的柱状结构的闪烁器12。该闪烁器12使用掺入Tl的CsI。
该基板10上形成的闪烁器12与基板10一同整个面被第1聚对二甲苯膜(第1透明有机膜)14覆盖，在闪烁器12一侧的第1聚对二甲苯膜14的表面形成SiO2(透明无机膜)膜16。而且，在SiO2膜16表面以及基板10一侧未形成SiO2膜16的部分的第1聚对二甲苯膜14表面形成第2聚对二甲苯膜(第2透明有机膜)18，整个面被第2聚对二甲苯膜18覆盖。另外，放射线图象传感器4如图2所示，是将摄像元件20贴合在闪烁器仪表盘2的闪烁器12一侧。
其次，参照图3A～图4B说明闪烁器仪表盘2的制造工艺。在图3A所示的Al制基板10(厚1.0mm)的一个表面上，采用蒸镀法使掺入T1的CsI的柱状晶体增长，形成闪烁器12(参照图3B)。
形成闪烁器12的CsI由于吸湿性高如果直接露出来会吸收空气中的水蒸气发生潮解，因而为了防止这种现象，采用CVD法形成第1聚对二甲苯膜14。也就是，将形成闪烁器12的基板10装入CVD装置，形成10μm厚的第1聚对二甲苯膜14。这样就可以在闪烁器12和基板10的表面整体形成第1聚对二甲苯膜14(参照图3C)。由于闪烁器12的前端部是凹凸的，该第1聚对二甲苯膜14也有使闪烁器12的前端部变平坦的作用。
其次，在闪烁器12一侧的第1聚对二甲苯膜14的表面通过喷溅形成300nm厚的SiO2膜16(参照图4A)。由于SiO2膜16的目的在于提高闪烁器12的耐湿性，因而可以在覆盖闪烁器12的范围内形成。如上所述，闪烁器12的前端部由于已被第1聚对二甲苯膜14平坦化，为了减少输出光量，可以形成较薄(100nm～200nm)的SiO2膜16。
而且，在SiO2膜16表面以及基板10一侧未形成SiO2膜16的第1聚对二甲苯膜14表面，再度采用CVD法形成10μm厚的第2聚对二甲苯膜18(参照图4B)。完成了这些步骤之后也就完成了闪烁器仪表盘2的制造。
另外，放射线图象传感器4可以通过将摄像元件(CCD)20贴付在制好的闪烁器仪表盘2的闪烁器12一侧制造。
对于这样制得的闪烁器仪表盘2与现有的闪烁器仪表盘，即闪烁器上仅有一层聚对二甲苯膜的闪烁器仪表盘，在相对湿度93％、温度40℃的条件下进行耐湿试验。
现有闪烁器仪表盘在这种环境下放置100小时，分辨度特性与初值相比，变差10～15％；而本实施方式中的闪烁器仪表盘2即使在所说的环境下放置2800小时，其分辨度也未见变化。因此，采用闪烁器仪表盘2的结构，可以将耐湿寿命延长到现有闪烁器仪表盘的30倍以上。
如所说的说明，按照本实施方式中的闪烁器仪表盘2，通过在闪烁器12的第1聚对二甲苯膜14表面形成SiO2膜16，可以显著提高闪烁器仪表盘2的耐湿性。另外，通过在SiO2膜16上形成第2聚对二甲苯膜18，可以防止SiO2膜16的剥落。
另外，在所说的实施方式中，作为透明无机膜使用了SiO2膜，但并不限于此，也能够使用以SiO2、Al2O3、TiO2、In2O3、SnO2、MgO、SiN、MgF2、LiF、CaF2、AgCl以及SiNO等为材料的无机膜。
另外，在所说的实施方式中，作为闪烁器使用了CsI(Tl)，但并不限于此，也可以使用CsI(Na)、NaI(Tl)、LiI(Eu)、KI(Tl)等。
另外，在所说的实施方式中，作为基板使用了Al制的基板，但只要是X射线透过率好的基板即可，也可以使用无定形碳制基板、C(石墨)制基板、Be制基板、SiC制基板等。
另外，在所说的实施方式中，在闪烁器12一侧的第1聚对二甲苯膜14表面形成了SiO2膜16，但是也可以不仅仅在闪烁器12一侧的聚对二甲苯膜14表面形成SiO2膜16，而是在第1聚对二甲苯膜14的表面全部形成SiO2膜16。
另外，在所说的实施方式中，在SiO2膜16的表面以及基板10一侧的聚对二甲苯膜14表面，即全部形成了聚对二甲苯膜18，但是由于聚对二甲苯膜18具有防止SiO2膜16剥落的作用，因此只要是透明材料构成的膜即可，对其材料没有限定，而且也可以在覆盖SiO2膜16的范围内形成。
另外，在所说的实施方式中，聚对二甲苯除了聚对二甲苯之外，也可以使用聚一氯对二甲苯、聚二氯对二甲苯、聚四氯对二甲苯、聚氟对二甲苯、聚二甲基对二甲苯、聚二乙基对二甲苯等。
按照本发明的闪烁器仪表盘，由于在覆盖闪烁器的第1透明有机膜上形成了透明无机膜，通过该透明无机膜可以显著提高闪烁器的耐湿性。另外，在透明无机膜上形成第2透明有机膜时，通过该第2透明有机膜可以防止透明无机膜的剥落。
另外，按照本发明的放射线图象传感器，由于在覆盖闪烁器的第1透明有机膜上形成了透明无机膜，通过该透明无机膜可以显著提高闪烁器的耐湿性。另外，在透明无机膜上形成第2透明有机膜时，通过该第2透明有机膜可以防止透明无机膜的剥落。
另外，按照本发明的闪烁器仪表盘的制造方法，由于通过第3步在第1透明有机膜上形成了透明无机膜，可以制造显著提高了闪烁器耐湿性的闪烁器仪表盘。另外，通过第4步在透明无机膜上形成第2透明有机膜时，可以制造能够防止透明无机膜剥落的闪烁器仪表盘。
另外，按照本发明的放射线图象传感器的制造方法，由于通过第3步在第1透明有机膜上形成了透明无机膜，可以制造显著提高了闪烁器耐湿性的闪烁器仪表盘。另外，通过第4步在透明无机膜上形成第2透明有机膜时，可以制造能够防止透明无机膜剥落的闪烁器仪表盘。
工业实用性如上所述，本发明的闪烁器仪表盘以及放射线图象传感器适用于医疗、工业用的X线摄像等。
权利要求
1.闪烁器仪表盘，其特征在于具备放射线透过性基板、所说的基板上形成的闪烁器、覆盖所说的闪烁器的第1透明有机膜以及所说的第1透明有机膜上形成的透明无机膜。
2.如权利要求1所述的闪烁器仪表盘，其特征在于在所说的透明无机膜上进一步形成第2透明有机膜。
3.如权利要求1或2所述的闪烁器仪表盘，其特征在于所说的透明无机膜由含有选自SiO2、Al2O3、TiO2、In2O3、SnO2、MgO、SiN、MgF2、LiF、CaF2、AgCl和SiNO中的物质的材料形成。
4.放射线图象传感器，其特征在于具备放射线透过性基板、所说的基板上形成的闪烁器、覆盖所说的闪烁器的第1透明有机膜、所说的第1透明有机膜上形成的透明无机膜以及与所说的闪烁器相对设置的摄像元件。
5.如权利要求4所述的放射线图象传感器，其特征在于在所说的透明无机膜上进一步形成第2透明有机膜。
6.如权利要求4或5所述的放射线传感器，其特征在于所说的透明无机膜由含有选自SiO2、Al2O3、TiO2、In2O3、SnO2、MgO、SiN、MgF2、LiF、CaF2、AgCl和SiNO中的物质的材料形成。
7.闪烁器仪表盘的制造方法，其特征在于包括下述步骤，第1步在放射线透过性基板上形成闪烁器，第2步形成覆盖所说的闪烁器的第1透明有机膜，第3步在所说的第1透明有机膜上形成透明无机膜。
8.如权利要求7所述的闪烁器仪表盘的制造方法，其特征在于进一步包括在所说的透明无机薄膜上形成第2透明有机薄膜的第4步。
9.如权利要求7或8的闪烁器仪表盘的制造方法，其特征在于所说的透明无机膜由含有选自SiO2、Al2O3、TiO2、In2O3、SnO2、MgO、SiN、MgF2、LiF、CaF2、AgCl和SiNO中的物质的材料形成。
10.放射线图象传感器的制造方法，其特征在于包括下述步骤，第1步在放射线透过性基板上形成闪烁器，第2步形成覆盖所说的闪烁器的第1透明有机膜，第3步在所说的第1透明有机膜上形成透明无机膜，第4步与所说的闪烁器相对设置摄像元件。
11.放射线图象传感器的制造方法，其特征在于包括下述步骤，第1步在放射线透过性基板上形成闪烁器，第2步形成覆盖所说的闪烁器的第1透明有机膜，第3步在所说的第1透明有机膜上形成透明无机膜，第4步在所说的透明无机薄膜上形成第2透明有机薄膜，第5步与所说的闪烁器相对设置摄像元件。
12.如权利要求10或11的放射线图象传感器的制造方法，其特征在于所说的透明无机膜由含有选自SiO2、Al2O3、TiO2、In2O3、SnO2、MgO、SiN、MgF2、LiF、CaF2、AgCi和SiNO中的物质的材料形成。
全文摘要
在闪烁器仪表盘(2)的Al制基板(10)的一个表面,形成了将入射的放射线转变为可见光的柱状结构的闪烁器(12)。基板(10)与闪烁器(12)整个面被第1聚对二甲苯膜(14)覆盖,在闪烁器(12)一侧的聚对二甲苯膜(14)的表面形成SiO
文档编号G01T1/24GK1305593SQ99807295
公开日2001年7月25日 申请日期1999年6月18日 优先权日1998年6月18日
发明者佐藤宏人, 本目卓也, 高林敏雄 申请人:浜松光子学株式会社