辐射检测器及制造它的方法_4

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的排气,那么在水蒸汽阻隔层15的随后形成中抑制了平滑层14的排气。此效果允许使水蒸汽阻隔层15的膜质量优秀。
[0071]有必要通过包含于平滑层14的有机树脂和闪烁体层13的热抵抗温度来确定加热温度。在此情况下,闪烁体层13由Cs1:Tl沉积膜或Gd202S:Tb的烧结材料制成,且其热抵抗温度远高于有机材料的。因此,可通过考虑用于平滑层14的有机树脂的热抵抗温度来作出确定。
[0072]在有机树脂是热固树脂的情况下,通过采用由于过度硬化导致膜的变差不处于标准的范围来设置加热温度的上限。在有机树脂是热塑性树脂的情况下,通过采用作为标准的软化点来设置加热温度的上限。
在热塑性树脂被用作平滑层14的材料的情况下,如果在热塑性树脂的软化点附近执行加热,则减小了平滑层14的表面上的微凹凸,从而可额外地获得更加改进表面的光滑度的效果。
[0073]优选加热时间通常很长以尽可能多地进行平滑层14的排气。实际上,预先确定了由于加热温度和加热时间的排气量的变化,从而可从排气特性来设置加热时间。期望设置加热时间,其中排气量随着时间减小且降低至与腔室中的其他排气量相当的水平。
[0074]在平滑层14的加热(脱气)之后,期望减小平滑层14的温度并通过PVD法(溅射法、沉积法)或CVD法(等离子体CVD法、热CVD法)来形成包含无机材料的水蒸汽阻隔层15。
[0075]减小平滑层14的温度(闪烁体层13和阵列基板12通常具有相同的温度)的原因是进一步抑制经脱气的光滑层14的排气速率。可通过在脱气之后减小温度来获得平滑层14的表面的排气更小的状态。因此,容易地形成具有小缺陷(诸如针孔)、高密度和高质量的水蒸汽阻隔层15。
[0076]然而,如果平滑层14的温度减小过多,则可能相反地降低形成在平滑层14的表面上且包含无机材料的水蒸汽阻隔层15的膜质量(密度和小缺陷)。原因是如果平滑层14的温度过低,那么到达平滑层14的无机材料的原子与分子和群集的动能容易衰减,从而抑制了平滑层14的表面上的运动范围。平滑层14的表面上的运动范围的减小导致膜缺陷的增加。
因此,期望优化温度减小的程度且通过与加热平滑层14中的脱气温度有关的预先确认来形成水蒸汽阻隔层15。
[0077]执行高温度和高湿度测试以评估根据本实施例的辐射检测器11的特性。
[0078]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。
[0079]在最终产品的辐射检测器11中,在阵列基板12上顺序形成闪烁体层13、平滑层14和表面层15,然而在高温度和高湿度测试中,闪烁体层13被直接形成在玻璃基板上,而在其上层叠表面层14和表面层15。在高温度和高湿度测试中,测量亮度和分辨率(CTF)特性。对于亮度和分辨率特性,使用了如下方法:从防湿层15侧施加X射线,从玻璃基板的背面聚焦在玻璃基板与闪烁体层13之间的界面上,以及对CCD相机的X射线图像成像。亮度是关于用作标准的增光屏(Fuji膜Kabushiki Kaisha HG-H2 Back)的相对亮度,而从分辨率图表的2Lp/mm的CTF (对比度传递函数)的值=CTF(2Lp/mm) %的图像处理来确定了分辨率。
[0080]制造了测试样本,如下所述。通过在具有一边40mm的正方形玻璃基板上形成具有一边25mm的正方形Cs1:Tl膜(600 μπι?)来形成闪烁体层13。接着,平滑层14被形成在闪烁体层13上。平滑层14的材料是涂敷液体,基于丁缩醛的树脂和作为增塑剂的环氧化亚麻籽油分别以50wt.%混合,通过使用环乙烷作为溶剂将该混合物改变为涂敷液体,并将该涂敷液体涂抹在闪烁体层13上。涂抹方法能够包括当扫描XY工作台上的玻璃基板时由分配器顺序涂抹的方法,使用简单的屏幕由任务涂敷机(role coater)来涂抹的方法,以及刷涂敷(brush coating)的方法。根据闪烁体层13的类型,在稀释涂敷液体的浓度的状态下使用喷枪(spray gun)来涂抹的方法也是可以的。平滑层14被形成为覆盖整个Csl:T1闪烁体层13并在闪烁体层13的边缘粘附玻璃基板的状态。与基板的粘附区域通常为大约lmm0
[0081]与使平滑层14直接粘附到玻璃基板16的方法不同,也可通过以下方法来确保防湿性能,在该方法中,在玻璃基板16的闪烁体层13的边缘上由树脂、金属或玻璃等预先形成坝形框架,并且将平滑层14粘附到该框架。然而,有必要将各个框架与玻璃基板16粘附与密封以防止水蒸气的渗透。
[0082]根据基座的闪烁体层13的凹凸程度,形成作为光滑层14的连续膜所需的膜厚度是不同的。在Cs1:Tl闪烁体层13上形成600 μm厚度的情况下,具有足够优秀的平整度的平滑层14通常获得大约100 μπι作为干燥时的膜厚度。膜厚度不限于此,只需要确保足够的平整度,其中,基座的闪烁体13的表面的凹凸被覆盖成为连续膜而在后续处理中形成的无机水蒸气阻隔层15被形成为连续膜。在柱状结构的Csl: T1膜上形成的情况下,一般10 μ m以上的膜厚度可确保平滑层14的连续性和表面的平整度。
[0083]在平滑层14的膜厚度过厚的情况下,干燥时的膜应力(移动闪烁体膜的应力加强)和干燥所需的长时间可产生问题。此外,鉴于闪烁体层13在边缘接触阵列基板12的区域容易变宽,以及鉴于外侧尺寸的小型化效果会消失,不期望表面层14的膜厚度的多度增加。从这些观点来看,期望通常大约300 μπι作为厚度的上限。
[0084]作为平滑层14的其他示例,还制造了意在通过将具有大约0.3 μπι的平均直径的Ti02(金红石)的粉末与要变为涂敷液体的树脂材料混合而兼任反射层的样本。混合比例被设置为树脂:Ti02= 1:9的重量比例。尽管Ti02的含量比例显著地高,这是为了使反射膜的高分辨率特性保持很高。如果包含1102等的光散射体渗透在闪烁体的柱之间,可预期柱之间的串扰的抑制效果的改进。如果1102的含量比例超过此比例,难以确保平滑层14的最外侧表面的平整度,从而预期Ti02的含量的上限基本上在上述比例附近。
作为混合了 Ti02微粒的平滑层被涂抹/干燥到600 μmt Csl:T1膜之后的横截面的状态的SEM观察的结果,已经确认了具有树脂成分的Ti02微粒会渗透到Cs1:Tl膜的柱状结构的缝隙中。在此情况下,预期了抑制闪烁体光在柱之间的串扰的效果。
[0085]当通过使粘合剂树脂含有高填充率的包含Ti02等的光散射粒子来形成兼任反射膜的平滑层时,容易发生此情况,其中根据光散射体的粒子直径与含量比例和粘合剂树脂与溶剂的类型与粘性,最外侧表面不是非常平滑的(获得了很多多孔的凹凸性的膜表面)。在此情况中,可通过利用无光散射体或较低含量比例的成分形成平滑层的涂敷液体并将其过度涂敷在包含高含量光散射体的膜上来获得极平滑的表面。
[0086]为了抑制光在膜中漫射一距离,含有高填充率的光散射体的平滑层被期望具有一般不小于1.0的体积比(光散射体的体积/粘合剂树脂的体积)。
另一方面,在含有高填充率的光散射体的平滑层上层叠的且含有低填充率的光散射体的平滑层被期望具有一般小于1.0的体积比(光散射体的体积/粘合剂树脂的体积)。
[0087]接着,水蒸气阻隔层15被形成在平滑层14上。有必要选择不容易抑制X射线的透射且具有高水蒸气阻隔性能的材料。
[0088]图12是示出根据实施例的水蒸气阻隔层的膜形成条件的示例的表格。
[0089]可通过在图12所示的条件下的EB(电子束)真空蒸发法、RF(射频)溅射法、PE(等离子体)CVD法等在膜内形成水阻隔层15。基于图12所示的条件,关于膜形成速率和膜质量,适当地调谐了引导压强、输入功率等。
[0090]当在膜内形成水蒸气阻隔层15时,制造掩模以避免发生膜与膜形成区域的外部的附连。考虑到用作基础的平滑层14的树脂的热抵抗温度,在能够将基板温度设置为不超过150°C的条件下执行了膜形成。
[0091]作为其他示例,讨论了与水蒸气阻隔层15交替层叠多次的具有平滑层14的保护层。材料的质量和膜厚度与一层一层堆叠的情况相同,且制成了分别交替层叠两层的情况以及分别交替层叠三层的情况的试验产
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