辐射检测器及制造它的方法
【技术领域】
[0001]本发明总地涉及辐射检测器及制造它的方法。
【背景技术】
[0002]基于有源矩阵的平面型X射线检测器已经发展为新一代X射线诊断检测器。通过检测应用于此X射线检测器的X射线，经X射线成像的图像或实时的X射线图像被输出为数字信号。在X射线检测器中，X射线被闪烁体(scintillator)层转换为可见光，即荧光，而该荧光被光电转换元件(诸如非晶硅(a-Si)光电二极管或CCD(电荷耦合器件))转换为信号负荷，由此获取图像。
[0003]该闪烁体层的材料总地包括碘化铯(Csl):钠(Na)，碘化铯(Csl):铊(T1)，碘化钠(Nal),或硫氧化IL (Gd202S)。Gd202S通过将烧结体(sintered body)的粉末与粘合剂树脂(binder resin)混合和涂敷膜而形成，或者用作整合式烧结体。通过切割等在这些涂敷的膜或烧结体上形成槽(groove)来构想改进分辨率的方法。可通过使柱状结构由真空沉积而形成来改进Csl:T1膜和Csl:Na膜的分辨率特性。闪烁体的材料包括以上所述的多种类型并且根据应用和必要特性来不同地使用。
[0004]反射膜可被形成在闪烁体层的上部以增大荧光的利用效率并改进灵敏度特性。即，通过该反射膜将从闪烁体层发射的荧光之中朝向与光电转换器侧相反的一侧的荧光反射来增大进入光电转换器侧的荧光。
[0005]作为反射膜的示例，在闪烁体层上形成具有高荧光反射率的金属层(诸如银合金和铝)的方法，以及通过应用由粘合剂树脂与光散射基板(诸如Ti02)制成的光散射反射性的反射膜来形成的方法是已知的。通过使具有金属表面的反射板粘附到闪烁体层而不是形成在该闪烁体膜上来反射闪烁体光的方法也投入实际使用。
[0006]通过保护闪烁体层、反射层或反射板等免受外部大气的影响而抑制由于潮湿等使特性变差的防湿结构是使检测器为实用产品的重要构成特征。具体地，在作为对于潮湿而高度降解的材料的Csl:T1膜和Csl:Na膜被用作闪烁体层的情况下，需要高防湿的性能。
[0007]防湿结构包括使用聚对苯二甲撑(polyparaxylylene)的CVD膜或用包围部件围绕闪烁体的周围的结构以通过与防湿层等结合来密封的方法。作为能够获得更高的防湿性能的结构，已知将具有优秀防湿性能的铝箔等处理为帽形，该帽形包括闪烁体层且利用接合层在闪烁体的边缘密封。
引用列表专利文献
[0008]专利文献1:美国专利N0.6262422说明书专利文献 2:JP H5-242847 A(Kokai)
专利文献 3:JP 2009-128023 A(Kokai)
【发明内容】
[技术问题]
[0009]在聚对苯二甲撑CVD膜用作保护闪烁体层等的防湿结构的情况下，至少在实用的膜厚度范围(例如，大约20μπι)中，水蒸汽阻隔属性通常是不足的。作为特定示例，对于防湿性能的确认，实验上使用Csl: T1膜(膜厚度600 μ m)作为玻璃基板上的闪烁体膜而聚对苯二甲撑CVD膜(20 μ m)作为防湿层来产生样本，以及研究亮度和分辨率在高温度和高湿度测试中的变化的结果在下文中总地描述。
[0010]已经通过从闪烁体膜侧应用X射线并将CCD相机聚焦在玻璃基板与该玻璃基板侧的Cs1:Tl膜之间的界面上来测量亮度和分辨率。亮度是关于富士(Fuji)膜增光屏(HG-H2Back)的相对亮度，从分辨率图表将2Lp/mm的CTF (对比度传递函数)测量为分辨率，亮度和分辨率分别为一指标。
[0011]以此方式产生的样本具有在60°C -90% RH的高温度与高湿度寿命测试中极大变化的亮度和分辨率。分辨率的变差尤其显著，且在24H中CTF的值(2Lp/mm)降低到初始值的大约80%。作为低分辨率下的现象分析的由SHM进行的外形观察的结果，已发现Csl:T1膜的柱状结构在初期高度独立，然而在高温和高湿度测试中，在样本中发生多个柱之间的融合，其中分辨率变差。认为多个柱之间的融合引起光导效果变差并导致分辨率降低。
[0012]在通过用包围部件围绕闪烁体的边缘并与防湿层结合来密封结构的情况下，包围部件通常是诸如金属之类的坚硬物质，密封部分的裂缝和脱离容易发生在可靠性测试(诸如冷却/加热循环)以及由于玻璃基板与包围部件之间或覆盖物与包围部件之间的热膨胀率差导致的热冲击中。在这种情况下，防湿性能致命地降低。由于在包围部件上下接合和密封，与一个密封表面的情况相比较，穿透树脂密封材料的湿度渗透量会明显地增大。
[0013]在由防湿性能优秀的材料(诸如铝)制成的箔片或薄板被形成为帽形且具有容纳闪烁体层的深度并由接合层在闪烁体的边缘密封的结构中，可获得特别优秀的防湿性能。然而，由于接合层将帽形的边缘部分与包含形成光电转换元件的阵列基板接合的结构，应用于该接合层的尺寸需要例如大约5_的边缘宽度。将对应于AL帽的边缘的接合区域固定在包含光电转换元件的阵列基板上是必要的。
[0014]此接合区域通常被形成在有效像素区域的外部。此外，连接用来接收和发送来自外部的电信号的电极焊盘被形成在该接合区域的外部，而阵列基板终止于大约1_更外的常用空间。为了固定接合区域，阵列基板的尺寸例如在该阵列基板的一侧周围增加5mm而在该阵列基板的两端增加10mm。这种必要的尺寸直接导致底盘的外部尺寸的增大。X射线检测器和辐射检测器通常有要求规格的情况，该要求的规格对底盘的小型化是重要的，而防湿区域所需的尺寸不是有利的。
[0015]本实施例的目的是提供一种防湿结构，该防湿结构在辐射检测器的闪烁体层的防湿性能中是优秀的并且对于冷却/加热循环以及热冲击等中的温度变化是高度可靠的。
[问题的解决方案]
[0016]为了获得上述目的，根据实施例，辐射检测器包括:阵列基板，包括光电转换元件；闪烁体层，形成在光电转换元件上且将辐射转换为荧光；以及包括形成为覆盖该闪烁体层且至少包含有机树脂材料作为主成份的连续膜的平滑层的水蒸汽阻隔层与通过直接膜形成而形成于该平滑层上且包含无机材料的连续膜的防湿层。
[0017]根据本实施例，公开了一种用于制造辐射检测器的方法。此方法可包括:在包含光电转换元件的阵列基板的表面上形成将辐射转换为荧光的闪烁体层；形成平滑层以覆盖该闪烁体层，该平滑层是通过溶剂溶解而使有机树脂材料变为涂敷液体并涂敷在该闪烁体层上之后干燥来形成；以及形成水蒸汽阻隔层，该水蒸汽阻隔层是通过直接膜形成而形成在该平滑层的表面上且包含无机材料的连续膜。
【附图说明】
[0018]图1是根据实施例的辐射检测器的示意性透视图。
图2是根据实施例的辐射检测器的阵列基板的电路图。
图3是根据实施例的辐射检测器的结构图。
图4是根据实施例的辐射检测器的横截面的部分放大的横截面图。
图5是根据实施例的辐射检测器的俯视图。
图6是根据实施例的辐射检测器的侧视图。
图7是根据实施例的辐射检测器附近的放大的横截面图。
图8是根据实施例的变体的辐射检测器附近的放大的横截面图。
图9是根据实施例的另一个变体的辐射检测器附近的放大的横截面图。
图10是示出聚对苯二甲撑CVD防湿层渗透Cs1:Tl膜柱状结构的照片。
图11是示出根据实施例的辐射检测器的高温度和高湿度测试的结果的表格。
图12是示出根据实施例的水蒸汽阻隔层的膜形成条件的示例的表格。
图13是示出根据实施例的辐射检测器的高温度和高湿度测试中的CTF维护系数的时间变化的曲线图。
图14是放大图13中的竖轴的曲线图。
图15是示出根据实施例的辐射检测器的高温度和高湿度测试中初始亮度与CTF维护系数之间的关系的曲线图。
【具体实施方式】
[0019]根据实施例的辐射检测器将参考附图进行描述。相同或相似的构造被标记相同的附图标记，且省略了重复的描述。
[0020]图1是根据实施例的辐射检测器的示意性透视图。图2是根据实施例的辐射检测器的阵列基板