輻射檢測器及制造它的方法
【技術領域】
[0001]本發明總地涉及輻射檢測器及制造它的方法。
【背景技術】
[0002]基于有源矩陣的平面型X射線檢測器已經發展為新一代X射線診斷檢測器。通過檢測應用于此X射線檢測器的X射線，經X射線成像的圖像或實時的X射線圖像被輸出為數字信號。在X射線檢測器中，X射線被閃爍體(scintillator)層轉換為可見光，即熒光，而該熒光被光電轉換元件(諸如非晶硅(a-Si)光電二極管或CCD(電荷耦合器件))轉換為信號負荷，由此獲取圖像。
[0003]該閃爍體層的材料總地包括碘化銫(Csl):鈉(Na)，碘化銫(Csl):鉈(T1)，碘化鈉(Nal),或硫氧化IL (Gd202S)。Gd202S通過將燒結體(sintered body)的粉末與粘合劑樹脂(binder resin)混合和涂敷膜而形成，或者用作整合式燒結體。通過切割等在這些涂敷的膜或燒結體上形成槽(groove)來構想改進分辨率的方法。可通過使柱狀結構由真空沉積而形成來改進Csl:T1膜和Csl:Na膜的分辨率特性。閃爍體的材料包括以上所述的多種類型并且根據應用和必要特性來不同地使用。
[0004]反射膜可被形成在閃爍體層的上部以增大熒光的利用效率并改進靈敏度特性。即，通過該反射膜將從閃爍體層發射的熒光之中朝向與光電轉換器側相反的一側的熒光反射來增大進入光電轉換器側的熒光。
[0005]作為反射膜的示例，在閃爍體層上形成具有高熒光反射率的金屬層(諸如銀合金和鋁)的方法，以及通過應用由粘合劑樹脂與光散射基板(諸如Ti02)制成的光散射反射性的反射膜來形成的方法是已知的。通過使具有金屬表面的反射板粘附到閃爍體層而不是形成在該閃爍體膜上來反射閃爍體光的方法也投入實際使用。
[0006]通過保護閃爍體層、反射層或反射板等免受外部大氣的影響而抑制由于潮濕等使特性變差的防濕結構是使檢測器為實用產品的重要構成特征。具體地，在作為對于潮濕而高度降解的材料的Csl:T1膜和Csl:Na膜被用作閃爍體層的情況下，需要高防濕的性能。
[0007]防濕結構包括使用聚對苯二甲撐(polyparaxylylene)的CVD膜或用包圍部件圍繞閃爍體的周圍的結構以通過與防濕層等結合來密封的方法。作為能夠獲得更高的防濕性能的結構，已知將具有優秀防濕性能的鋁箔等處理為帽形，該帽形包括閃爍體層且利用接合層在閃爍體的邊緣密封。
引用列表專利文獻
[0008]專利文獻1:美國專利N0.6262422說明書專利文獻 2:JP H5-242847 A(Kokai)
專利文獻 3:JP 2009-128023 A(Kokai)
【發明內容】
[技術問題]
[0009]在聚對苯二甲撐CVD膜用作保護閃爍體層等的防濕結構的情況下，至少在實用的膜厚度范圍(例如，大約20μπι)中，水蒸汽阻隔屬性通常是不足的。作為特定示例，對于防濕性能的確認，實驗上使用Csl: T1膜(膜厚度600 μ m)作為玻璃基板上的閃爍體膜而聚對苯二甲撐CVD膜(20 μ m)作為防濕層來產生樣本，以及研究亮度和分辨率在高溫度和高濕度測試中的變化的結果在下文中總地描述。
[0010]已經通過從閃爍體膜側應用X射線并將CCD相機聚焦在玻璃基板與該玻璃基板側的Cs1:Tl膜之間的界面上來測量亮度和分辨率。亮度是關于富士(Fuji)膜增光屏(HG-H2Back)的相對亮度，從分辨率圖表將2Lp/mm的CTF (對比度傳遞函數)測量為分辨率，亮度和分辨率分別為一指標。
[0011]以此方式產生的樣本具有在60°C -90% RH的高溫度與高濕度壽命測試中極大變化的亮度和分辨率。分辨率的變差尤其顯著，且在24H中CTF的值(2Lp/mm)降低到初始值的大約80%。作為低分辨率下的現象分析的由SHM進行的外形觀察的結果，已發現Csl:T1膜的柱狀結構在初期高度獨立，然而在高溫和高濕度測試中，在樣本中發生多個柱之間的融合，其中分辨率變差。認為多個柱之間的融合引起光導效果變差并導致分辨率降低。
[0012]在通過用包圍部件圍繞閃爍體的邊緣并與防濕層結合來密封結構的情況下，包圍部件通常是諸如金屬之類的堅硬物質，密封部分的裂縫和脫離容易發生在可靠性測試(諸如冷卻/加熱循環)以及由于玻璃基板與包圍部件之間或覆蓋物與包圍部件之間的熱膨脹率差導致的熱沖擊中。在這種情況下，防濕性能致命地降低。由于在包圍部件上下接合和密封，與一個密封表面的情況相比較，穿透樹脂密封材料的濕度滲透量會明顯地增大。
[0013]在由防濕性能優秀的材料(諸如鋁)制成的箔片或薄板被形成為帽形且具有容納閃爍體層的深度并由接合層在閃爍體的邊緣密封的結構中，可獲得特別優秀的防濕性能。然而，由于接合層將帽形的邊緣部分與包含形成光電轉換元件的陣列基板接合的結構，應用于該接合層的尺寸需要例如大約5_的邊緣寬度。將對應于AL帽的邊緣的接合區域固定在包含光電轉換元件的陣列基板上是必要的。
[0014]此接合區域通常被形成在有效像素區域的外部。此外，連接用來接收和發送來自外部的電信號的電極焊盤被形成在該接合區域的外部，而陣列基板終止于大約1_更外的常用空間。為了固定接合區域，陣列基板的尺寸例如在該陣列基板的一側周圍增加5mm而在該陣列基板的兩端增加10mm。這種必要的尺寸直接導致底盤的外部尺寸的增大。X射線檢測器和輻射檢測器通常有要求規格的情況，該要求的規格對底盤的小型化是重要的，而防濕區域所需的尺寸不是有利的。
[0015]本實施例的目的是提供一種防濕結構，該防濕結構在輻射檢測器的閃爍體層的防濕性能中是優秀的并且對于冷卻/加熱循環以及熱沖擊等中的溫度變化是高度可靠的。
[問題的解決方案]
[0016]為了獲得上述目的，根據實施例，輻射檢測器包括:陣列基板，包括光電轉換元件；閃爍體層，形成在光電轉換元件上且將輻射轉換為熒光；以及包括形成為覆蓋該閃爍體層且至少包含有機樹脂材料作為主成份的連續膜的平滑層的水蒸汽阻隔層與通過直接膜形成而形成于該平滑層上且包含無機材料的連續膜的防濕層。
[0017]根據本實施例，公開了一種用于制造輻射檢測器的方法。此方法可包括:在包含光電轉換元件的陣列基板的表面上形成將輻射轉換為熒光的閃爍體層；形成平滑層以覆蓋該閃爍體層，該平滑層是通過溶劑溶解而使有機樹脂材料變為涂敷液體并涂敷在該閃爍體層上之后干燥來形成；以及形成水蒸汽阻隔層，該水蒸汽阻隔層是通過直接膜形成而形成在該平滑層的表面上且包含無機材料的連續膜。
【附圖說明】
[0018]圖1是根據實施例的輻射檢測器的示意性透視圖。
圖2是根據實施例的輻射檢測器的陣列基板的電路圖。
圖3是根據實施例的輻射檢測器的結構圖。
圖4是根據實施例的輻射檢測器的橫截面的部分放大的橫截面圖。
圖5是根據實施例的輻射檢測器的俯視圖。
圖6是根據實施例的輻射檢測器的側視圖。
圖7是根據實施例的輻射檢測器附近的放大的橫截面圖。
圖8是根據實施例的變體的輻射檢測器附近的放大的橫截面圖。
圖9是根據實施例的另一個變體的輻射檢測器附近的放大的橫截面圖。
圖10是示出聚對苯二甲撐CVD防濕層滲透Cs1:Tl膜柱狀結構的照片。
圖11是示出根據實施例的輻射檢測器的高溫度和高濕度測試的結果的表格。
圖12是示出根據實施例的水蒸汽阻隔層的膜形成條件的示例的表格。
圖13是示出根據實施例的輻射檢測器的高溫度和高濕度測試中的CTF維護系數的時間變化的曲線圖。
圖14是放大圖13中的豎軸的曲線圖。
圖15是示出根據實施例的輻射檢測器的高溫度和高濕度測試中初始亮度與CTF維護系數之間的關系的曲線圖。
【具體實施方式】
[0019]根據實施例的輻射檢測器將參考附圖進行描述。相同或相似的構造被標記相同的附圖標記，且省略了重復的描述。
[0020]圖1是根據實施例的輻射檢測器的示意性透視圖。圖2是根據實施例的輻射檢測器的陣列基板