TWI607229B - Scintillator plate and radiation detector and radiation detector manufacturing method - Google Patents

Description

閃爍器板及放射線檢測器與放射線檢測器的製造方法

本發明是關於閃爍器板及放射線檢測器與放射線檢測器的製造方法。

先前的閃爍器板，例如有專利文獻1所記載的閃爍器板。該先前之閃爍器板的構成，採用0.05mm的玻璃基板做為閃爍器層的支撐體。此外，於框體和閃爍器層之間配置有框體外力緩和用的緩衝材及比閃爍器層還剛性高的高剛性構件。

此外，專利文獻2所記載的閃爍器板，採用由聚醯亞胺系樹脂膜或聚對二甲苯膜所覆蓋之石磨基板做為支撐體。再加上，專利文獻3所記載的閃爍器板，以聚對二甲苯膜等中間膜覆蓋由無定形碳等形成之基板的全面。

[先行技術獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本特開2006-58124號公報

專利文獻2：國際公開WO2009/028275號資料

專利文獻3：日本特開2007-279051號公報

對於應用在例如被稱為薄膜電晶體(TFT)面板之固體檢測器的閃爍器板，所要求的是其撓性足以跟隨固體檢測器的形狀。此外，當TFT面板的熱膨脹係數和閃爍器板之基板的熱膨脹係數之間有落差時，閃爍器板之基板上的細微創傷，或利用蒸鍍形成閃爍器層13時由異常成長部產生在與TFT面板之間的創傷，恐怕會因為動作時的熱而對受光面產生移動，以致校準作業繁瑣的問題產生。

為了解決上述撓性的問題及熱膨脹係數的問題，可考慮採用例如厚度為150μm以下的極薄玻璃做為閃爍器板的基板。然而，採用極薄玻璃時，玻璃的端部(邊緣部份)衝擊性脆弱，會有缺損及產生龜裂的問題。

本發明是為了解決上述課題而為的發明，目的在於提供一種能夠防止玻璃基板缺損及龜裂的產生且同時還能夠確保撓性的閃爍器板及使用該閃爍器板的放射線檢測器。

為了解決上述課題，本發明相關之閃爍器板，其特徵為，具備：厚度為150μm以下具有放射線透過性的玻璃基板；形成為覆蓋玻璃基板之一面側和側面側的第1有機樹脂層；形成為覆蓋已經形成有第1有機樹脂層之玻璃基板的另一面側和側面側的第2有機樹脂層；形成在已經形成有第1有機樹脂層和第2有機樹脂層之玻璃基板一面側的閃爍器層；及形成為覆蓋閃爍器層同時覆蓋已經形成有第1有機樹脂層和第2有機樹脂層之玻璃基板的耐濕性保護層。

該閃爍器板，其以厚度150μm以下的玻璃基板為支撐體，藉此可獲得優異的放射線透過性及撓性，且還可緩和熱膨脹係數的問題。此外，該閃爍器板，其形成有第1有機樹脂層覆蓋玻璃基板之一面側和側面側，且形成有第2有機樹脂層覆蓋已形成有第1有機樹脂層之玻璃基板的另一面側和側面側。如此一來，有機樹脂層就會使玻璃基板強化，能夠有效抑制邊緣部份的缺損及龜裂的產生。另外，除了能夠防止來自於玻璃基板之側面的迷光以外，基於第1有機樹脂層和第2有機樹脂層覆蓋表面全體的結果，又可抑制玻璃基板翹起。

此外，又以第1有機樹脂層含有白色顏料，第2有機樹脂層含有黑色顏料為佳。於該形態時，第1有機樹脂層具有反射光功能藉此可獲得因應用途的放射線特性。另外，第2有機樹脂層具有吸收光功能藉此可防止光外洩，能夠提高解像度。

又，上述白色顏料，可以從二氧化鈦、氧化釔、氧化鋅及氧化鋁當中加以選擇；上述黑色顏料，可以選擇碳黑或氧化鐵黑。

另外，本發明相關之閃爍器板，其特徵為，具備：厚度為150μm以下具有放射線透過性的玻璃基板；形成為覆蓋玻璃基板之另一面側和側面側的第1有機樹脂層；形成為覆蓋已經形成有第1有機樹脂層之玻璃基板的一面側和側面側的第2有機樹脂層；形成在已經形成有第1有機樹脂層和第2有機樹脂層之玻璃基板一面側的閃爍器層；及形成為覆蓋閃爍器層同時覆蓋已經形成有第1有機樹脂層和第2有機樹脂層之玻璃基板的耐濕性保護層。

該閃爍器板，其以厚度150μm以下的玻璃基板為支撐體，藉此可獲得優異的放射線透過性及撓性，且還可緩和熱膨脹係數的問題。此外，該閃爍器板，其形成有第1有機樹脂層覆蓋玻璃基板之另一面側和側面側，且形成有第2有機樹脂層覆蓋已形成有第1有機樹脂層之玻璃基板的一面側和側面側。如此一來，2層的有機樹脂層就會使玻璃基板強化，能夠有效抑制邊緣部份的缺損及龜裂的產生。另外，除了能夠防止來自於玻璃基板之側面的迷光以外，基於第1有機樹脂層和第2有機樹脂層覆蓋表面全體的結果，又可抑制玻璃基板翹起。

此外，又以第1有機樹脂層含有黑色顏料，第2有機樹脂層含有白色顏料為佳。於該形態時，第1有 機樹脂層具有吸光功能藉此可防止洩光，能夠提高解像度。另外，第2有機樹脂層具有反光功能藉此可獲得因應用途的放射線特性。

又，上述白色顏料，可以從二氧化鈦、氧化釔、氧化鋅及氧化鋁當中加以選擇；上述黑色顏料，可以選擇碳黑或氧化鐵黑。

另外，本發明相關的放射線檢測器，其特徵為，具備有上述閃爍器板及相向配置在形成有保護層之閃爍器層的受光元件。

又，本發明相關的放射線檢測器，受光元件是在玻璃基板上排列有光電二極體和薄膜電晶體後構成的TFT面板，閃爍器板是配置追隨受光元件的受光面。

本發明相關的放射線檢測器的製造方法，其特徵為，具備有：形成第1有機樹脂層以覆蓋厚度150μm以下之玻璃基板的一面側和側面側的步驟；形成第2有機樹脂層以覆蓋玻璃基板的另一面側和側面側的步驟；在形成於玻璃基板的一面側的第1有機樹脂層上形成柱狀結晶所構成之閃爍器層的步驟；形成耐濕性的保護層以覆蓋第1有機樹脂層、第2有機樹脂層及閃爍器層，藉此獲得閃爍器板的步驟；及在TFT面板黏貼閃爍器板以追隨在玻璃基板排列有光電二極體和薄膜電晶體所構成之上述TFT面板的受光面形狀的步驟。

另外，本發明相關的放射線檢測器的製造方法，其特徵為，具備有：形成第1有機樹脂層以覆蓋厚度150μm 以下之玻璃基板的另一面側和側面側的步驟；形成第2有機樹脂層以覆蓋玻璃基板的一面側和側面側的步驟；在形成於玻璃基板的一面側的第2有機樹脂層上形成柱狀結晶所構成之閃爍器層的步驟；形成耐濕性的保護層以覆蓋第1有機樹脂層、第2有機樹脂層及閃爍器層，藉此獲得閃爍器板的步驟；及在TFT面板黏貼閃爍器板以追隨在玻璃基板排列有光電二極體和薄膜電晶體所構成之上述TFT面板的受光面形狀的步驟。

該放射線檢測器，其以厚度150μm以下的玻璃基板為閃爍器板的支撐體，藉此可獲得優異的放射線透過性及撓性，且還可緩和熱膨脹係數的問題。此外，該放射線檢測器，利用有機樹脂層使玻璃基板強化，因此就能夠有效抑制邊緣部份的缺損及龜裂的產生。另外，除了能夠防止來自於玻璃基板之側面的迷光以外，基於第1有機樹脂層和第2有機樹脂層覆蓋表面全體的結果，又可抑制玻璃基板翹起。

根據本發明時，能夠防止玻璃基板的缺損及龜裂的產生，同時還能夠確保撓性。

1A、1B‧‧‧放射線檢測器

2A、2B‧‧‧閃爍器板

3‧‧‧受光元件

11‧‧‧玻璃基板

11a‧‧‧一面

11b‧‧‧另一面

11c‧‧‧側面

12‧‧‧有機樹脂層(第1有機樹脂層)

13‧‧‧閃爍器層

14‧‧‧保護層

15‧‧‧有機樹脂層(第2有機樹脂層)

第1圖為表示本發明第1實施形態相關的放射線檢測 器構成剖面圖。

第2圖為表示本發明第2實施形態相關的放射線檢測器構成剖面圖。

[發明之實施形態]

以下，參照圖面的同時對本發明相關之閃爍器板及放射線檢測器的最佳實施形態進行詳細說明。

[第1實施形態]

第1圖為表示本發明第1實施形態相關的放射線檢測器構成剖面圖。如該圖所示，放射線檢測器1A，其經由在閃爍器板2A固定受光元件3後構成。受光元件3，例如是在玻璃基板上排列有光電二極體(PD)和薄膜電晶體(TFT)後構成的TFT面板。

受光元件3，其以受光面3a對閃爍器板2之下述閃爍器層13成相向的狀態貼附在閃爍器板2的一面側。另，受光元件3，除了TFT面板以外，還可採用CCD等影像感測器經由光纖板(FOP：數顯微之光纖束札製成的光學設備，例如濱松Photonics公司製J5734)連接後構成的受光元件。

閃爍器板2，由下述構成，即：要成為支撐體的玻璃基板11：玻璃機板11保護用的有機樹脂層(第1有機樹脂層)12及有機樹脂層(第2有機樹脂層)15； 要將入射後的放射線轉換成可視光的閃爍器層13；及要保護閃爍器層13避免其受潮的耐濕性保護層14。

玻璃基板11，例如是厚度為150μm以下，較佳為100μm以下極為薄的基板。藉由將玻璃基板11的厚度形成為極薄，因此就可獲得足夠的放射線透過性及撓性，能夠確保要貼附在受光元件3之受光面3a時閃爍器板2的跟隨性。

有機樹脂層12及有機樹脂層15，例如由矽膠系樹脂、聚氨酯系樹脂、環養系樹脂、氟系樹脂等利用旋轉塗佈機塗佈形成。有機樹脂層12及有機樹脂層15的厚度，例如為100μm程度。

有機樹脂層12，其形成為覆蓋玻璃基板11的一面側11a和側面11c側。另一方面，有機樹脂層15，其形成為覆蓋已經形成有有機樹脂層12之玻璃基板11的另一面11b側和側面11c側。如此一來，玻璃基板11，其就成為一面側11a被有機樹脂層12覆蓋著，另一面側11b被有機樹脂層15覆蓋著，側面側11c從內側依有機樹脂層12、有機樹脂層15的順序被覆蓋成2層的狀態。此外，有機樹脂層12，其含有白色顏料例如二氧化鈦、氧化釔、氧化鋅、氧化鋁等；有機樹脂層15，其含有黑色顏料例如碳黑、氧化鐵黑等。

閃爍器層13，其藉由將例如摻鉈碘化銫[Csl(Tl)]的柱狀結晶利用蒸鍍法使其成長及沉積，以形成在已經形成有有機樹脂層12及有機樹脂層15之玻璃基板 11的一面11a側(有機樹脂層12上)。閃爍器層13的厚度，例如為250μm。閃爍器層13，其吸濕性高，若直接外露恐怕空氣中的濕氣會使其潮解。因此，於閃爍器層13，就需要有耐濕性的保護層14。

保護層14，其藉由將例如聚對二甲苯等利用CVD法等氣相沉積法使其成長，以形成為覆蓋閃爍器層13同時覆蓋已經形成有有機樹脂層12的玻璃基板11。保護層14的厚度，例如為10μm程度。

於具有以上所示之構成的放射線檢測器1A，從玻璃基板11側入射的放射線會於閃爍器層13轉換成光，由受光元件3檢測出。於閃爍器板2A，由於其以厚度150μm以下的玻璃基板11為支撐體，因此就可獲得優異的放射線透過性及撓性。

由於玻璃基板11具有足夠的撓性，因此就能夠滿足閃爍器板2A要貼附在受光元件3之受光面3a時的形狀跟隨性。此外，受光元件3採用TFT面板，其受光面3a為玻璃製的面板時，就能夠使受光面3a的熱膨脹係數和閃爍器板2A之玻璃基板11的熱膨脹係數一致。因此，就能夠防止玻璃基板11上的細微創傷或利用蒸鍍形成閃爍器層13時由異常成長部產生在與TFT面板之間的創傷會因為動作時的熱而對受光面3a產生移動，同時還能夠避免校準作業變繁瑣。

此外，於該閃爍器板2A，形成有有機樹脂層12覆蓋玻璃基板11的一面11a側和側面11c側，且形成 有有機樹脂層15覆蓋已形成有有機樹脂層12之玻璃基板11的另一面11b側和側面11c側。如此一來，有機樹脂層12、15就會使玻璃基板11強化，能夠有效抑制邊緣部份的缺損及龜裂的產生。另外，玻璃基板11之側面11c由有機樹脂層12、15覆蓋成雙層覆蓋，因此除了能夠防止來自於側面11c的迷光以外，基於有機樹脂層12和有機樹脂層15覆蓋表面全體的結果，又可抑制玻璃基板11翹起。

又，有機樹脂層12和有機樹脂層15形成為覆蓋玻璃基板11表面全體，因此還能夠藉由調整玻璃基板11的表面狀態於閃爍器層13形成時形成為最佳的表面能量及表面粗度。

此外，於閃爍器板2A，其有機樹脂層12含有白色顏料，其有機樹脂層15含有黑色顏料。於該形態時，藉由有機樹脂層12具有反射光功能，可使閃爍器板2A獲得因應***X光攝影或胸部X光攝影等各種用途的放射線特性。另外，藉由有機樹脂層15具有吸收光功能可防止光外洩，能夠提高解像度。

[第2實施形態]

第2圖為表示本發明第2實施形態相關的放射線檢測器構成剖面圖。如該圖所示，第2實施形態相關的放射線檢測器1B，針對閃爍器板2B，其有機樹脂層12及有機樹脂層15的配置位於與第1實施形態不同。

更具體而言，有機樹脂層12，其形成為覆蓋玻璃基板11的另一面11b側和側面11c側。另一方面，有機樹脂層15，其形成為覆蓋已經形成有有機樹脂層12之玻璃基板11的一面11a側和側面11c側。如此一來，玻璃基板11，其就成為一面側11a被有機樹脂層15覆蓋著，另一面側11b被有機樹脂層12覆蓋著，側面側11c從內側依有機樹脂層12、有機樹脂層15的順序被覆蓋成2層的狀態。此外，有機樹脂層12，其含有黑色顏料例如碳黑、氧化鐵黑等；有機樹脂層15其含有白色顏料例如二氧化鈦、氧化釔、氧化鋅、氧化鋁等。

於上述所示構成，其與上述實施形態相同，由於有機樹脂層12、15同樣會使玻璃基板11強化，因此就能夠抑制邊緣部份的缺損及龜裂的產生。另外，除了能夠防止來自於玻璃基板11之側面11c的迷光以外，基於表面全體覆蓋有有機樹脂層12、15，因此又可抑制玻璃基板11翹起。再加上，於玻璃基板11的側面11c，基於含有黑色顏料的有機樹脂層12位於內側，因此能夠更加有效防止來自於側面11c的迷光。

1A‧‧‧放射線檢測器

2A‧‧‧閃爍器板

3‧‧‧受光元件

11‧‧‧玻璃基板

11a‧‧‧一面

11b‧‧‧另一面

11c‧‧‧側面

12‧‧‧有機樹脂層(第1有機樹脂層)

13‧‧‧閃爍器層

14‧‧‧保護層

15‧‧‧有機樹脂層(第2有機樹脂層)

3a‧‧‧受光面

Claims (10)

1. 一種閃爍器板，其特徵為，具備：厚度為150μm以下具有放射線透過性的玻璃基板；形成為覆蓋上述玻璃基板之一面側和側面側的第1有機樹脂層；形成為覆蓋已經形成有上述第1有機樹脂層之上述玻璃基板的另一面側和側面側的第2有機樹脂層；形成在已經形成有上述第1有機樹脂層和上述第2有機樹脂層之上述玻璃基板之上述一面側的閃爍器層；及形成為覆蓋上述閃爍器層同時覆蓋已經形成有上述第1有機樹脂層和上述第2有機樹脂層之上述玻璃基板的耐濕性保護層；上述第1有機樹脂層與上述第2有機樹脂層為等厚，上述玻璃基板的上述側面側的有機樹脂層的厚度，比上述玻璃基板的上述一面側和上述另一面側的有機樹脂層的厚度更大，上述第1有機樹脂層，對於閃爍光具有光反射性，上述第2有機樹脂層，對於閃爍光具有光吸收性。
2. 如申請專利範圍第1項所記載的閃爍器板，其中，上述第1有機樹脂層含有白色顏料，上述第2有機樹脂層含有黑色顏料。
3. 如申請專利範圍第2項所記載的閃爍器板，其中，上述白色顏料，從二氧化鈦、氧化釔、氧化鋅及氧化鋁當中加以選擇；上述黑色顏料，選擇碳黑或氧化鐵黑。
4. 一種閃爍器板，其特徵為，具備：厚度為150μm以下具有放射線透過性的玻璃基板；形成為覆蓋上述玻璃基板之另一面側和側面側的第1有機樹脂層；形成為覆蓋已經形成有上述第1有機樹脂層之上述玻璃基板的一面側和側面側的第2有機樹脂層；形成在已經形成有上述第1有機樹脂層和上述第2有機樹脂層之上述玻璃基板之上述一面側的閃爍器層；及形成為覆蓋上述閃爍器層同時覆蓋已經形成有上述第1有機樹脂層和上述第2有機樹脂層之上述玻璃基板的耐濕性保護層，上述第1有機樹脂層與上述第2有機樹脂層為等厚，上述玻璃基板的上述側面側的有機樹脂層的厚度，比上述玻璃基板的上述一面側和上述另一面側的有機樹脂層的厚度更大，上述第1有機樹脂層，對於閃爍光具有光吸收性，上述第2有機樹脂層，對於閃爍光具有光反射性。
5. 如申請專利範圍第4項所記載的閃爍器板，其中，上述第1有機樹脂層含有黑色顏料，上述第2有機樹脂層含有白色顏料。
6. 如申請專利範圍第5項所記載的閃爍器板，其中，上述白色顏料，從二氧化鈦、氧化釔、氧化鋅及氧化鋁當中加以選擇；上述黑色顏料，選擇碳黑或氧化鐵黑。
7. 一種放射線檢測器，其特徵為，具備有： 申請專利範圍第1項至第6項任一項所記載的閃爍器板；及相向配置在形成有上述保護層之上述閃爍器層的受光元件。
8. 如申請專利範圍第7項所記載的放射線檢測器，其中，上述受光元件是在玻璃基板上排列有光電二極體和薄膜電晶體後構成的TFT面板，上述閃爍器板是配置追隨上述受光元件的受光面。
9. 一種放射線檢測器的製造方法，其特徵為，具備有：形成第1有機樹脂層以覆蓋厚度150μm以下之玻璃基板的一面側和側面側的步驟；形成第2有機樹脂層以覆蓋上述玻璃基板的另一面側和上述側面側的步驟；在形成於上述玻璃基板的上述一面側的上述第1有機樹脂層上形成柱狀結晶所構成之閃爍器層的步驟；形成耐濕性的保護層以覆蓋上述第1有機樹脂層、上述第2有機樹脂層及上述閃爍器層，藉此獲得閃爍器板的步驟；及黏貼上述閃爍器板以追隨在玻璃基板排列有光電二極體和薄膜電晶體所構成之TFT面板的受光面形狀的步驟；上述玻璃基板的上述側面側的有機樹脂層的厚度，形成為比上述玻璃基板的上述一面側和上述另一面側的有機 樹脂層的厚度更大，上述第1有機樹脂層，形成為對於閃爍光具有光反射性，上述第2有機樹脂層，形成為對於閃爍光具有光吸收性，上述第1有機樹脂層及上述第2有機樹脂層為等厚，藉由塗佈形成。
10. 一種放射線檢測器的製造方法，其特徵為，具備有：形成第1有機樹脂層以覆蓋厚度150μm以下之玻璃基板的另一面側和側面側的步驟；形成第2有機樹脂層以覆蓋上述玻璃基板的一面側和上述側面側的步驟；在形成於上述玻璃基板的上述一面側的上述第2有機樹脂層上形成柱狀結晶所構成之閃爍器層的步驟；形成耐濕性的保護層以覆蓋上述第1有機樹脂層、上述第2有機樹脂層及上述閃爍器層，藉此獲得閃爍器板的步驟；及黏貼上述閃爍器板以追隨在玻璃基板排列有光電二極體和薄膜電晶體所構成之TFT面板的受光面形狀的步驟；上述玻璃基板的上述側面側的有機樹脂層的厚度，形成為比上述玻璃基板的上述一面側和上述另一面側的有機樹脂層的厚度更大，上述第1有機樹脂層，形成為對於閃爍光具有光吸收 性，上述第2有機樹脂層，形成為對於閃爍光具有光反射性，上述第1有機樹脂層及上述第2有機樹脂層為等厚，藉由塗佈形成。