專利名稱:閃爍器板和射線檢測器的制作方法
技術領域：
本發明涉及將射線變換成可見光的閃爍器板和使用此閃爍器板的射線檢測器。
背景技術：
以往用于醫療用或工業用非破壞檢查等，最近數字化的射線檢測器的主流方式為計算機放射儀(下文稱為CR)或平面檢測器(下文稱為FPD)那樣的在閃爍器層將入射X射線變換成可見光。
部分CR裝置使用的添加銪的溴化銫(CsBr = Eu)和大部分FPD使用的添加鉈的碘化銫(CsI:Tl)均由于用真空蒸鍍法容易形成柱狀結晶，而多被使用作為熒光體層的材料。
例如，使用CsI: Tl的閃爍器板的基本組成在射線透視性的例如玻璃等支承基片 上涂覆反射膜，并在其上使CsI成膜。還往往在反射膜與CsI之間涂覆保護膜，以達到保護反射膜的目的。
從X射線源通過被拍攝體對形成這種結構的閃爍器板入射的X射線由閃爍器變換成可見光。使用X射線光子作為典型進行說明，在熒光體層內的發光點將光子變換成可見光。來自發光點的光往各方發散，與入射光子的光譜完全無關。另一方面，熒光體層形成柱狀結構，所以柱間的間隙與CsI (CsI的折射率=I. 8)的折射率差異造成某種比率的發光光子在柱內通過并在閃爍器板的表面出射。向相鄰柱遠處發散的光橫切許多柱間的光學界面，發散到熒光體層的面的方向的概率應該低，并且來到某界面時，仍然關在該柱內，在閃爍器板的表面出射。由于上述作用，具有柱結構的熒光體層具有不那么使光滲透而使發光傳到后續器件(例如，Fro則為光電二極管)的功能，獲得分辨率較高的閃爍器層。
反射膜具有使發射至支承基片方向的光返回CsI表面一次的功能，所以具有使閃爍器板的靈敏度提高的功能。
使用熒光體層的FPD將閃爍器板粘合于把多個受光元件配置成I維或2維狀的圖像傳感器的形態為一個例子。形成這種結構的FPD的分辨率與靈敏度特性受閃爍器板的特性影響。即，上述CsI的柱結構和反射膜的功能左右FPD的特性(例如參考日本專利公開2006-58099號公報的第4頁 第5頁和圖3)。
發明內容
如上所述，作為影響閃爍器板的靈敏度特性的構件有反射膜。該膜是提高靈敏度的關鍵點。調查此基于反射膜的靈敏度的結果判明存在以樹脂類材料為母體的反射膜比一般使用的金屬類材料的反射膜靈敏度高的趨勢。例如，在以碳纖維強化塑料(下文稱為CFRP)為材料的支承基片上分別對Al反射膜、銀合金反射膜+MgO保護膜、涂覆散布氧化鈦的樹脂糊而形成的反射膜進行成膜，并在這些膜上將CsI形成500微米(μπι)的膜時的靈敏度特性在增光屏的靈敏度為I時的相對值分別為I. 8,2. 2,2. 4。
然而，銀反射膜即使鍍上保護膜也因吸濕而容易黑化，所以質量不穩定。涂覆散布氧化鈦的樹脂糊而形成的反射膜容易得到高靈敏度，但由于樹脂糊涂覆不均，存在產生靈敏度不均的問題。還因為樹脂的耐熱性低，CsI蒸鍍工序時的加熱使靈敏度不均的趨勢進
一步強化。
又，閃爍器板中，以提高X射線透射率為目的而使用碳材料的支承基片正在成為主流。碳材料中，CFRP成本低且剛性高，所以是有希望的材料。然而，在CFRP的支承基片涂覆樹脂糊時，支承基片表面的濕潤性低，所以難以將樹脂糊均勻涂覆，存在容易產生涂覆不均的問題。又，許多情況將樹脂糊涂覆一次后，使其熱固化；這時，由于與支承基片的熱膨脹率有差異，存在支承基片會產生翹曲的問題。
本發明是鑒于上述諸點而完成的，其目的為提供一種靈敏度特性良好、獲得穩定的質量且能改善成本的閃爍器板和使用此閃爍器板的射線檢測器。
本發明的閃爍器板具備透射射線的支承基片、設在此支承基片的一個面的樹脂反射片、以及設在所述支承基片的一個面的樹脂反射片上以將射線變換成可見光的熒光體 層。
本發明的射線檢測器具備排列多個受光元件的圖像傳感器、以及與此圖像傳感器組合的閃爍器板。
圖I是示出本發明一實施方式的閃爍器板的截面圖。
圖2是示出測量并比較該閃爍器板的分辨率特性的結果的表。
圖3是使用該閃爍器板的射線檢測器的截面圖。
具體實施方式
下面，參照
本發明一實施方式。
圖I中示出閃爍器板的截面圖，此閃爍器板11具有以碳纖維強化塑料(下文稱為CFRP)為材料的支承基片12，此支承基片12的一個面整個粘貼由厚190微米的發泡二甲酯(發泡PET)構成的樹脂反射片13，作為反射膜；還在支承基片12的另一個面整個粘貼材質與由厚190微米的發泡二甲酯(發泡PET)構成的樹脂反射片13相同的樹脂片14。
層疊多層強化纖維基體材料，并對其浸滲熱固化性樹脂后使其熱固化，從而制成支承基片12。
通過在支承基片12成形時同時粘合，能在支承基片12的兩個面形成樹脂反射片13和樹脂片14。這時，支承基片12的成形工序和反射膜形成工序同時進行并完成，所以省略已有例中的反射膜形成工序。
又，支承基片12的一個面上，在樹脂反射片13的表面用真空蒸鍍法將作為用添加鉈的碘化銫(CsI = Tl)等構成的閃爍器層的熒光體層15成膜為500微米的厚度。此熒光體層15具有從樹脂反射片13的表面生長為柱狀的多個柱狀結晶16。
為了形成此熒光體層15，將兩個面粘合各片13、14的支承基片12在真空蒸鍍裝置內配置成CsI容納坑與TlI容納坑對置，并進行真空蒸鍍。真空蒸鍍時，將基片溫度加熱到180°C，將真空蒸鍍裝置內的壓力設定為O. 4帕(Pa)，則在支承基片12的樹脂反射片13的表面形成激活TlI的CsI的柱狀結晶。CsI的膜厚達到500微米時，成膜結束，從真空蒸鍍裝置取出形成CsI膜的支承基片12。[0023]進而，以熱CVD法將用聚對二甲苯等構成的防濕層17形成膜厚15微米左右，以合為一體地覆蓋樹脂反射片13的表面至端面、支承基片12的端面和樹脂片14的端面，包括壓電體層15的表面。
然后，圖2示出測量并比較這樣構成的閃爍器板11的分辨率特性得到的結果。
已有例I在CFRP基片上形成Al反射膜、CsI、聚對二甲苯。
已有例2在CFRP基片上形成涂覆散布氧化鈦的樹脂糊而形成的反射膜、氧化鎂保護膜、Csl、聚對二甲苯。
本實施方式的實施例在CFRP基片上形成發泡PET反射片、Csl、聚對二甲苯。
于是，本實施方式的實施例中，閃爍器板11的靈敏度特性在增光屏的的靈敏度為I時的相對值為2. 4，能取得不亞于已有例2的涂覆分布氧化鈦的樹脂糊而形成的反射膜的 靈敏度特性。而且，2Lp/mm的CTF(圖像分解率)也能維持與已有例2相同的值。
這樣，通過將樹脂反射片13配置在支承基片12與熒光體層15之間，與選擇金屬類反射膜作為反射膜時相比，可以使靈敏度特性高而且省略高價的金屬類反射膜的成膜裝置；與選擇涂覆散布粒狀物的樹脂糊而形成的涂覆膜相比，能省略涂覆工序；結果，與以往相比，可以使靈敏度特性良好，獲得穩定的質量，并且改善成本。
又，通過在支承基片12的粘合樹脂反射片13的一個面相反方的另一個面粘合樹脂片14，能防止僅用樹脂反射片13時產生的支承基片12與樹脂反射片13的熱膨脹率差異造成的支承基片12的翹曲。使樹脂片14的材質與樹脂反射片13相同，則其效果顯著。
通過用樹脂反射片13和防濕膜17包圍熒光體層15，能提高熒光體層15的抗濕性。
此情況下，由聚對二甲苯組成的防濕膜17與樹脂反射片13的粘結力大，所以防濕膜17不剝落，使抗濕性不受損。
S卩，使用CsI作為熒光體層15的情況下，不可不考慮濕氣對策。此材料的抗濕性低，需要涂覆防濕膜17以覆蓋熒光體層15。作為防濕膜17，最一般的是聚對二甲苯的熱CVD 膜。
但是，聚對二甲苯膜對金屬和無機材料不怎么有粘結力，所以尤其在CsI蒸鍍部的外周部容易產生剝離。為了解決此問題，可考慮例如國際專利申請號W099/66350所記載那樣，將支承基片12與防濕膜17的接觸部做成凹凸狀，但此方法工序增多，尤其是保持CsI的粗糙度原樣對防濕膜17最容易剝落的CsI蒸鍍部的外周部進行凹凸處理，需要增加掩模設置操作，更加麻煩。又，由于研磨、噴砂的表面改性加工，存在碳纖維形成毛刺的問題，難以用于上述CFRP基片。因此，通過用樹脂反射片13和防濕膜17包圍熒光體層15，提高聚對二甲苯組成的防濕膜17與樹脂反射片13的粘結力，所以防濕膜不剝落，能提高熒光體層15的抗濕性。
具體而言，將W099/66350中揭示的結構的CsI膜(層疊結構非晶型碳基片(周邊凹凸結構)/Al反射膜/Csl/聚對二甲苯)和本實施方式的CsI膜在溫度。C，濕度90%的環境下放置24小時后的CTF值降低率在支承基片中心部分別為11%、0%，本實施方式的閃爍器板結構優良一些，但支承基片的最周邊部分別為44%、0 %，可見差異顯著。本實施方式的CsI膜即使在溫度。C，濕度90%的環境下放置176小時(累計200小時)，支承基片的中心至周邊的整個范圍也看不到CTF值減小。[0036]圖3示出使用閃爍器板11的射線檢測器的截面圖。
此射線檢測器31是將閃爍器板11粘合在圖像傳感器32的粘合式平面檢測器。圖像傳感器32在玻璃基片33上形成配置成矩陣狀的光電二極管等多個受光元件34、有選擇地取出來自這些受光元件34的電信號的開關元件等。圖像傳感器32的表面形成平坦化層35。
于是，利用粘合閃爍器板11與圖像傳感器32而構成的射線檢測器31，能提高靈敏度特性。
再者，作為支承基片12的材料，除CFRP外，還可選擇非晶型碳、石墨、玻璃、鈹、鈦、鋁和它們的合金、陶瓷(氧化鋁、氧化鈹、氧化鋯、氮化硅)、工程塑料等。
又，熒光體層15不僅為CsI時，而且為CsBr時也得到同樣的效果。·[0041]所述實施方式的射線檢測器31可從帶光電二極管的TFT、(XD、CMOS中選擇，作為其圖像傳感器32。
又，將樹脂反射片13粘合在支承基片12的2個面，或僅粘合在支承基片12的I個面而支承基片12的另一個面不粘合，都能得到希望的效果。將樹脂反射片13僅粘合在支承基片12的I個面時，最好在支承基片12的形成熒光體層15的I個面相反方的另一個面粘合另一樹脂片14等樹脂層。
再者，作為樹脂反射片13的材質，也可用散布氧化鈦(TiO2)粒的二甲酯。使用這種材質時得到與使用上述發泡PET構成的樹脂反射片13時同樣的效果，并得到靈敏度提高的效果。
產業上的實用性
根據本發明，通過將樹脂反射片配置在支承基片與熒光體層之間，與選擇金屬類反射膜作為反射膜時相比，可以使靈敏度特性提高而且省略高價的金屬類反射膜成膜裝置；與選擇涂覆上部粒狀物的樹脂糊而形成的涂覆膜時相比，能省略涂覆工序而且能省略對涂覆不勻進行管理；結果，與以往相比，可以使靈敏度特性良好，獲得穩定的質量，并且改善成本。
權利要求
1.一種閃爍器板，其特征在于，具備 樹脂反射片，該樹脂反射片在透射射線的支承基片成形的同時粘貼到所述支承基片的一個面上； 設在所述支承基片的一個面的樹脂反射片上，將射線變換成可見光的熒光體層；以及 覆蓋熒光體層的防濕層，該防濕層由聚對二甲苯構成且通過熱CVD法形成， 所述樹脂反射片的材質是發泡PET、或者將TiO2粒分散后的PET， 利用所述防濕層和樹脂反射片包圍熒光體層，且樹脂反射片與防濕層相粘結。
2.如權利要求
I中所述的閃爍器板，其特征在于，在支承基片的與形成熒光體層的一個面相反方的另一個面，設置樹脂片，該樹脂片在所述支承基片成形的同時粘貼到所述支承基片的另一個面上。
3.如權利要求
2中所述的閃爍器板，其特征在于，將相同材質的所述樹脂反射片和所述樹脂片在所述支承基片成形的同時分別粘貼到所述支承基片的兩個面上。
4.一種射線檢測器，其特征在于，具備 排列多個受光元件的圖像傳感器；以及 與此圖像傳感器組合的權利要求
I至3中任一項所述的閃爍器板。
專利摘要
在透射射線的支承基片(12)的一個面粘合樹脂反射片(13)，在支承基片(12)的另一個面粘合材質與樹脂反射片(13)相同的樹脂片(14)。支承基片(12)的一個面的樹脂反射片(13)上形成將射線變換成可見光的熒光體層(15)。利用覆蓋熒光體層(15)的防濕層(17)和樹脂反射片(13)包圍熒光體層(15)。通過將樹脂反射片(13)配置在支承基片(12)與熒光體層(15)之間，取得靈敏度特性良好、獲得穩定的質量且能改善成本的閃爍器板(11)。
文檔編號H04N5/32GKCN101542635 B發布類型授權 專利申請號CN 200880000249
公開日2013年1月23日 申請日期2008年3月26日
發明者吉田篤也, 堀內弘 申請人:株式會社東芝, 東芝電子管器件株式會社導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan專利引用 (3),