专利名称：闪烁体面板、放射线图象传感器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及在医疗用的X射线摄影等领域使用的闪烁体面板、放射线图象传感器及其制造方法。
在医疗、工业用的X射线摄影中可以使用X射线感光胶片，但从便利性和摄影结果的保存性方面来说使用放射线检测器的放射线成象系统正在普及。在这种放射线成像系统中，通过放射线检测器获得2维放射线的象素数据作为电信号，并由处理装置处理该信号后显示在监视器上。
以往，作为代表性的放射线检测器被公布在WO92/06476号公报上的放射线检测器等已为人们所熟知。该放射线检测器把在基板上直接形成的闪烁体和摄象元件粘合在一起，用闪烁体将从基板一方入射的放射线变换成光后进行检测。
另外，在特开平5-196742号公报、特开昭63-215987号公报中公布了一种放射线检测器，该检测器在闪烁体层的上部形成水分不渗透性的防湿阻挡层用来保护在将摄象元件或光纤维板(FOP)、即多个纤维捆扎构成的光学构件上形成的闪烁体不受空气中的水蒸气(湿气)的影响。
但是，象上述的放射线检测器那样当直接在基板上形成闪烁体时，基板表面的状态(凹凸、粗糙度、压延线条等)使闪烁体面板的特性受到很大的影响。因此，从基板一侧入射放射线并通过闪烁体将放射线变换成可见光后，在通过透镜耦合等获得图象的场合，图象质量、辉度、分辨率在很大程度上受到基板表面状态的控制。
本发明的目的是提供不受基板表面状态影响的闪烁体面板、放射线图象传感器及其制造方法。
本发明的闪烁体面板的特征是，它具备放射线穿透性的基板、在基板上形成的平坦树脂膜、在平坦树脂膜上形成的反射膜以及在反射膜上形成的闪烁体。若依据本发明的闪烁体面板，由于在基板上形成了平坦树脂膜，在平坦树脂膜上具备闪烁体，因此，闪烁体面板的特性可以不因基板表面状态不同而变化。另外，由于具有反射膜，还可以增加闪烁体面板上的光输出。
本发明的闪烁体面板的特征在于，至少将闪烁体面板的闪烁体的一部分用透明有机膜覆盖。若依据本发明的闪烁体面板，通过用有机膜覆盖闪烁体，能够保护闪烁体不受水蒸气(湿气)的影响。
本发明的放射线图象传感器的特征是，它具备放射线穿透性的基板、在基板上形成的平坦树脂膜、在平坦树脂膜上形成的反射膜、在反射膜上形成的闪烁体以及与闪烁体相向设置的摄象元件。若依据本发明的放射线图象传感器，由于在基板上形成平坦树脂膜，在该树脂膜上具备闪烁体，因此构成放射线图象传感器的闪烁体面板的特性不受因基板表面状态而变化的影响。另外，由于具有反射膜，还能够增加构成放射线图象传感器的闪烁体面板上的光输出。
本发明的放射线图象传感器的特征是，至少将放射线图象传感器的闪烁体的一部分用透明有机膜覆盖。若依据本发明的放射线图象传感器，由于用有机膜覆盖闪烁体，因此能够保护构成放射线图象传感器的闪烁体不受水蒸气(湿气)的影响。
本发明的闪烁体面板的制造方法的特征是，它具备在放射线穿透性的基板上形成平坦树脂膜的第1工序、在平坦树脂膜上形成反射膜的第2工序、以及在反射膜上形成闪烁体的第3工序。若依据本发明闪烁体面板的制造方法，由于通过第1工序在基板上形成平坦树脂膜，通过第3工序在平坦树脂膜上形成闪烁体，因此能够制造特性不因基板表面状态不同而变化的闪烁体面板。另外，由于通过第2工序在平坦树脂膜上形成反射膜，因此还能够增加闪烁体面板上的光输出。
本发明的闪烁体面板的制造方法的特征是，在闪烁体面板的制造方法中，还具备至少将闪烁体的一部分用透明有机膜覆盖的第4工序。若依据本发明，由于通过第4工序将闪烁体用有机膜覆盖，因此能够制造可以保护闪烁体不受水蒸气(湿气)影响的闪烁体面板。
本发明的放射线图象传感器的制造方法的特征是，它具备在放射线穿透性的基板上形成平坦树脂的第1工序、在平坦树脂膜上形成反射膜的第2工序、在反射膜上形成闪烁体的第3工序、以及与闪烁体相向配置摄象元件的第4工序。若依据本发明，由于通过第1工序在基板上形成平坦树脂膜，通过第3工序在平坦树脂膜上形成闪烁体，因此能够制造具备特性不因基板表面状态不同而变化的闪烁体面板的放射线图象传感器。另外，由于通过第2工序在平坦树脂膜上形成反射膜，因此还能够制造可以增加闪烁体面板上的光输出的放射线图象传感器。
本发明的放射线图象传感器的制造方法的特征是，它具备在放射线穿透性的基板上形成平坦树脂膜的第1工序、在平坦树脂膜上形成反射膜的第2工序、在反射膜上形成闪烁体的第3工序、将闪烁体用透明有机膜覆盖的第4工序、以及与闪烁体相向配置摄象元件的第5工序。若依据本发明，由于通过第4工序至少将闪烁体的一部分用有机膜覆盖，因此能够制造具备可以保护闪烁体不受水蒸气(湿气)影响的闪烁体面板的放射线图象传感器。
图1是涉及本发明的实施形态的闪烁体面板的剖面图。
图2是涉及本发明的实施形态的放射线图象传感器的剖面图。
图3A是示出涉及本发明的实施形态的闪烁体面板的制造工序的示图。
图3B是示出涉及本发明的实施形态的闪烁体面板的制造工序的示图。
图3C是示出涉及本发明的实施形态的闪烁体面板的制造工序的示图。
图3D是示出涉及本发明的实施形态的闪烁体面板的制造工序的示图。
图4A是示出涉及本发明的实施形态的闪烁体面板的制造工序的示图。
图4B是示出涉及本发明的实施形态的闪烁体面板的址在工序的示图。
图5A是示出涉及本发明的实施形态的闪烁体面板的具体使用例子的示图。
图5B是示出涉及本发明的实施形态的闪烁体面板的具体使用例子的示图。
图5C是示出涉及本发明的实施形态的闪烁体面板的具体使用例子的示图。
以下，参照图1-图5C说明本发明的实施形态。图1是涉及本发明的闪烁体面板2的剖面图，图2是涉及本发明的实施形态的放射线图象传感器4的剖面图。
如图1所示，在用闪烁体面板2的铝制造的基板10的一方表面上，形成由聚酰亚胺树脂构成的平坦树脂膜12，并且在该平坦树脂膜12的表面上形成用铝制造的反射膜14。另外，在该反射膜14的表面形成将入射的放射线变换成可见光的柱状构造的闪烁体16。在该闪烁体16中使用搀杂Tl的CsI。
在该反射膜14上形成的闪烁体16与基板10一起用第1的聚对亚二甲苯膜(第1透明有机膜)18覆盖，在闪烁体16一侧的第1聚对亚二甲苯膜18的表面形成(SiO2)(透明无机膜)膜20。再在SiO2膜20的表面以及没有形成基板10的一侧的SiO2膜20的部分第1聚对亚二甲苯(polyparaxylylene)膜18的表面形成第2聚对亚二甲苯膜(第二透明有机膜)22，并且全部表面用第2聚对亚二甲苯膜22覆盖。另外，放射线图象传感器4如图2所示那样具有在闪烁体面板2的闪烁体16一侧粘贴摄象元件24的构造。
其次，参照图3A-图4B，说明有关闪烁体面板2的制造工序。首先，在矩形铝制造的基板10(厚度为0.5mm)一方的表面上涂上一定厚度(10μm)的聚酰亚胺树脂，形成平坦树脂膜(参照图3A)。即形成平坦树脂膜12以便使在压延铝板时所形成的压延线条变得平坦。
在该平坦树脂膜12固化后，在该平坦树脂膜12的表面通过真空蒸镀法形成作为反射膜的厚度为100nm的铝膜14(参照图3B)。其次，在铝膜14的表面通过蒸镀法使搀杂了Tl的CsI的柱状结晶成长，形成厚度为200μm的闪烁体16(参照图3C)。形成该闪烁体16的CsI吸湿性强，如果照原样使它暴露在空气中，由于吸收空气中的水蒸气后被潮解，因此，为防止这一点，使用CVD法形成第1聚对亚二甲苯膜18。即，将形成闪烁体16的基板10放入CVD装置，形成10μm厚度的第1聚对亚二甲苯膜18。因此，在闪烁体16和基板10的整个表面形成第1聚对亚二甲苯膜18(参照图3D)。由于闪烁体12的顶端凹凸不平，因此该第1聚对亚二甲苯膜14也有使闪烁体12的顶端平坦化的作用。
其次，在闪烁体16一侧的第1聚对亚二甲苯膜18的表面用溅射法形成厚度为200nm的SiO2膜20(参照图4A)。由于将提高闪烁体16的耐湿性作为目的，因此，SiO2膜20在覆盖闪烁体16的范围内被形成。由于象上述那样通过第1聚对亚二甲苯膜18使闪烁体16的顶端平坦化，因此能够形成薄的SiO2膜20(100nm-300nm)以便不减少输出光量。
再在SiO2膜20的表面以及在未形成基板10一侧的SiO2膜20的第1聚对亚二甲苯膜18的表面通过CVD法形成10μm厚度的第2聚对亚二甲苯膜22用来防止SiO2膜20的剥落(参照图4B)。通过结束该工序结束技术闪烁体面板的制造。
另外，通过在完成了的闪烁体面板2的闪烁体16一侧粘贴摄象元件(CCD)24制造放射线图象传感器4。
接着，参照图5A-图5C说明有关闪烁体面板2的具体使用例子。图5A是示出将闪烁体面板2耦合到平板传感器(a-Si薄膜晶体管+光二极管)的状态的示图。透过被摄物30的放射线通过闪烁体面板2变换成可见光后由平板传感器检测。另外，图5B是示出将闪烁体面板2直接耦合到摄象元件(CCD)34的状态的示图。透过被摄物30的放射线通过闪烁体面板2变换成可见光后由摄象元件34检测。而且，图5C是示出将闪烁体面板2经过透镜耦合的状态的示图。透过被摄物30的放射线通过闪烁体面板2变换成可见光后由CCD摄象机36检测。
如以上所说明那样，若依据涉及实施形态的闪烁体面板2，由于通过由聚酰亚胺树脂构成的平坦树脂膜12使基板10的表面平坦化，基板表面的状态不会对闪烁体面板2的特性带来影响。另外，通过在平坦树脂膜12的表面设置反射膜14还能够增加闪烁体面板2上的光输出。
另外，若依据涉及本实施形态的放射线图传感器4，由于通过由聚酰亚胺树脂构成的平坦树脂膜12使基板10的表面平坦化，基板表面的状态对构成放射线图象传感器4的闪烁体面板2的特性不会带来影响。而且，通过在平坦树脂膜12的表面设置反射膜14还能够增加构成放射线图象传感器4的闪烁体面板2的光输出。
再者，在上述的实施形态中，使用聚酰亚胺树脂作为平坦树脂膜12，但也可以不受此限制，使用环氧树脂、Si树脂等。另外，在上述实施形态中，将平坦树脂膜12的厚度规定为10μm，但此厚度不受10μm限制，如果它是基板10的表面没有凹凸程度的厚度，那么可以适当地自由选择。
另外，在上述实施形态中，使用铝膜作为反射膜14，但也可以不受此限制使用Ag膜、Au膜、Pt膜等。
另外，在上述实施形态中，使用SiO2膜作为透明无机膜20，但也不受此限制可以使用将铝2O3、TiO2、In2O3、SnO2、MgO、MgF2、LiF、CaF2、AgCl、SiNO以及SiN等作为材料的无机膜。
此外，在上述实施形态中，使用CsI(Tl)作为闪烁体16，但也不受此限制可以使用CsI(Na)、NaI(Tl)、LiI(Eu)、KI(Tl)等。
此外，在上述实施形态中，使用铝制造的基板作为基板10，但如果是X射线穿透率高的基板，也可以使用以碳作为主要成分的C(石墨)制造的基板、和无结晶合金碳的基板、Be制造的基板、SiC制造的基板等。另外也可以使用玻璃制造的基板。
另外，在上述实施形态中，在闪烁体16一侧的第1聚对亚二甲苯膜18的表面使SiO2膜20成膜，但不仅是闪烁体16一侧的第1聚对亚二甲苯膜18的表面，而且做到在第1聚对亚二甲苯膜18的整个表面形成SiO2膜20。
此外，在上述实施形态中，在SiO2膜20的表面以及基板10一侧的第1聚对亚二甲苯膜18的表面，即整个表面形成第2聚对亚二甲苯膜22，但由于第2聚对亚二甲苯膜22负有防止SiO2膜20剥落的任务，因此，如果是由透明材料构成的膜，该材料不受限制，而且也可以做到在覆盖SiO2膜20的范围内形成。
此外，作为在上述实施形态中的聚对亚二甲苯膜除聚对亚二甲苯外也可以使用聚一氯对亚二甲苯，聚二氯对亚二甲苯，聚四氯对亚二甲苯，聚氟对亚二甲苯，聚二甲基对亚二甲苯，聚二乙对亚二甲苯等。
若依据苯发明闪烁体面板，由于在基板上形成平坦树脂膜，在该树脂膜上具备闪烁体，因此闪烁体面板的特性不因基板表面的状态不同而发生变化。另外，由于具有反射膜，还能够增加闪烁体板的光输出。此外，在用有机膜覆盖闪烁体的场合，还能够保护闪烁体不受水蒸气(湿气)的影响。
此外，若依据本发明的放射线图象传感器由于在基板上形成平坦树脂膜，在该树脂膜上具备闪烁体，因此，构成放射线图象传感器的闪烁体面板的特性可以不因基板表面状态的不同而发生变化。另外，由于具有反射膜，还能够增加构成放射线图象传感器的闪烁体板的光输出。此外，由于用有机膜覆盖闪烁体，因此能够保护构成放射线图象传感器的闪烁体不受水蒸气(湿气)的影响。
此外，若依据本发明的闪烁体面板的制造方法，由于在基板上形成平坦树脂膜，在平坦树脂膜上形成闪烁体，因此，能够制造特性不因基板表面状态不同而变化的闪烁体面板。另外，由于在平坦树脂膜上形成反射膜，因此还能够增加闪烁体板的光输出。此外，在用有机膜覆盖闪烁体的场合，能够制造可以保护闪烁体不受水蒸气(湿气)的影响的闪烁体面板。
此外，若依据本发明的放射线图象传感器，由于在基板上形成平坦树脂膜，在平坦树脂膜上形成闪烁体，因此能够制造具备特性不因基板表面状态不同而发生变化的闪烁体面板的放射线图象传感器。此外，由于在平坦树脂膜上形成反射膜，因此，能够制造可以增加闪烁体板的光输出的放射线图象传感器。另外，在用有机膜覆盖闪烁体的场合，能够制造具备可以保护闪烁体不受水蒸气(湿气)的影响的闪烁体面板的放射线传感器。
象以上那样，涉及本发明的闪烁体面板和放射线图象传感器适合于在医疗、工业用的X射线摄影等领域中使用。
权利要求
1．一种闪烁体面板，其特征在于，它具备放射线穿透性的基板、在所述基板上形成的平坦树脂膜、在所述平坦树脂膜上形成的反射膜、以及在所述反射膜上形成的闪烁体。
2．权利要求1所述的闪烁体面板，其特征在于，至少将所述闪烁体的一部分用透明有机膜覆盖。
3．放射线图象传感器，其特征在于，它具备放射线穿透性的基板、在所述基板上形成的平坦树脂膜、在所述平坦树脂膜上形成的反射膜、在所述反射膜上形成的闪烁体、以及与所述闪烁体相向设置的摄影元件。
4．权利要求3所述的放射线图象传感器，其特征在于，至少将所述闪烁体的一部分用透明有机膜覆盖。
5．闪烁体面板的制造方法，其特征在于，它具备在放射线穿透性的基板上形成平坦树脂膜的第1工序、在所述平坦树脂膜上形成反射膜的第2工序、以及在所述反射膜上形成闪烁体的第3工序。
6．权利要求5所述的闪烁体面板的制造方法，其特征在于，它还具备至少将所述闪烁体的一部分用透明有机膜覆盖的第4工序。
7．放射线图象传感器的制造方法，其特征在于，它具备在放射线穿透性的基板上形成平坦树脂膜的第1工序、在所述平坦树脂膜上形成反射膜的第2工序、在所述反射膜上形成闪烁体的第3工序、以及与所述闪烁体相向配置摄象元件的第4工序。
8．放射线图象传感器的制造方法，其特征在于，它具备在辐射能干涉县穿透性的基板上形成平坦树脂膜的第1工序、在所述平坦树脂膜上形成反射膜的第2工序、在所述反射膜上形成闪烁体的第3工序、至少将所述闪烁体的一部分用透明有机膜覆盖的第4工序、以及与所述闪烁体相向设置摄象元件的第5工序。
全文摘要
闪烁体面板(2)具备放射线穿透性的基板(10)、在基板10上形成的平坦树脂膜(12)、在平坦树脂膜(12)上形成的反射膜(14)、具有在反射膜(14)上形成的潮解性的闪烁体(16)、以及覆盖闪烁体(16)的透明有机膜(18)。
文档编号G01T1/24GK1305595SQ99807403
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
发明者高林敏雄, 本目卓也, 佐藤宏人 申请人:浜松光子学株式会社