專利名稱：閃爍器面板、制造閃爍器面板方法、輻射探測(cè)裝置及輻射探測(cè)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背景技術(shù)本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及閃爍器面板、輻射探測(cè)裝置及輻射探測(cè)系統(tǒng)，尤其是涉及用于例如醫(yī)用X光照相儀、工業(yè)非破壞性試驗(yàn)用X光照相儀等中的閃爍器面板、輻射探測(cè)裝置、和輻射探測(cè)系統(tǒng)。
應(yīng)當(dāng)注意，在本說(shuō)明書中各種電磁波比如X光、α光、β光、γ光都包含在輻射線的類別中，所有的描述都以此為基礎(chǔ)。
現(xiàn)有技術(shù)最近，在醫(yī)用器械市場(chǎng)中的數(shù)字化日益增加。以X光照相傳感系統(tǒng)為例，進(jìn)展中一個(gè)有代表性的轉(zhuǎn)變是從常規(guī)的攝影屏幕系統(tǒng)向著X光數(shù)字輻射照相系統(tǒng)的轉(zhuǎn)變。
用于X光照相的X光探測(cè)儀具有一個(gè)數(shù)字式X光輻射照相系統(tǒng)，在該X光探測(cè)儀中有一個(gè)裝置，在該裝置中通過(guò)一個(gè)粘接層把一個(gè)傳感器面板和一個(gè)閃爍器彼此粘接在一起，所述的粘接層為一種透明的膠粘劑。注意，探測(cè)儀面板包括一個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件部分，該部分具有一個(gè)使用非結(jié)晶硅等的光探測(cè)件以及一個(gè)TFT。閃爍器包括一個(gè)由熒光物質(zhì)制成的熒光層和一個(gè)反射膜，比如一種金屬薄膜，用于將從熒光層發(fā)出的可見光反射到傳感器面板一側(cè)。
對(duì)于這樣一個(gè)X光探測(cè)裝置，各種元件可以根據(jù)用途被結(jié)合起來(lái)而對(duì)傳感器面板的零件結(jié)構(gòu)閃爍器的熒光物質(zhì)材料沒(méi)有限制。
下面，將對(duì)X光探測(cè)裝置的操作進(jìn)行描述。首先當(dāng)X光進(jìn)入所述裝置的主體中，其由所述反射層被傳輸并被所述熒光層吸收。在此之后，熒光層發(fā)出具有與被吸收X光相應(yīng)強(qiáng)度的可見光。所述可見光由位于所述光電轉(zhuǎn)換元件部分中的光敏器件轉(zhuǎn)換成一電子信號(hào)并根據(jù)所述TFT的一個(gè)開/關(guān)切換被輸出到外部。因此，輸入X光的信息就轉(zhuǎn)換成一種二維數(shù)字圖象。
這里，組成閃爍器的各種基礎(chǔ)元件都被考慮。然而，最好是使用非結(jié)晶碳等，理由如下(1)由于與玻璃和鋁相比，X光的吸收較小，所以大量的X光可以被發(fā)射到熒光層一側(cè)。
例如，在相應(yīng)材料被設(shè)定為實(shí)際厚度(由日本電氣玻璃股份有限公司(Nippon Electric Glass Co.Ltd.)出品的OA-10玻璃板0.7mm、Al板0.5mm、非結(jié)晶碳板1mm)的情況下，當(dāng)在任何材料中光子能量為60keV或者更高的時(shí)候，可以保持90％的透射比或者更高。然而，在OA-10玻璃板中光子能量為60keV或者更低時(shí)以及在Al板中光子能量為35keV或者更低時(shí)，會(huì)大大地減小透射比。另一方面，雖然非結(jié)晶碳板比其他材料厚，但是在光子能量為20keV或更高的情況下可以保持95％或者更高的透射比。因此，在使用于醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中X光的能量區(qū)域之內(nèi)顯示出一種幾乎均勻的透射比特性。
(2)非結(jié)晶碳具有優(yōu)良的藥物抵抗性。非結(jié)晶碳不能被強(qiáng)酸比如氟化氫酸和溶劑所腐蝕。
(3)非結(jié)晶碳具有優(yōu)良的耐熱性。非結(jié)晶碳比玻璃和鋁有較高的耐熱性。
(4)非結(jié)晶碳有好的傳導(dǎo)性能。由于非結(jié)晶碳具有2.4×10-2Ω-1cm-1的傳導(dǎo)率σ，其也充當(dāng)一種電磁防護(hù)屏，防止制造中靜電放電。
(5)由于熱膨脹系數(shù)接近于玻璃的熱膨脹系數(shù)，當(dāng)非結(jié)晶碳粘接到一個(gè)玻璃等做的基體元件的時(shí)候，由于膨脹系數(shù)的差異在粘接之后發(fā)生剝層等的可能性低。通常用作面板的玻璃熱膨脹系數(shù)為4.6×10-6，非結(jié)晶碳的熱膨脹系數(shù)接近這個(gè)值，為2.0×10-6。
另外，使用所述的反射層的理由如下。也就是，由于非結(jié)晶碳等對(duì)空氣層的反射比大約為20％或更低，所以要提供一個(gè)由金屬薄膜制得的反射層來(lái)增加光使用效率?？梢钥紤]多種材料用作反射層的材料。
不過(guò)，優(yōu)選的是一種由鋁等制造的金屬薄膜被用作反射層的材料，理由如下(1)高反射比大致通過(guò)整個(gè)可見光區(qū)域顯示出來(lái)。注意1955年出版的美國(guó)光學(xué)會(huì)雜志(Journal of the Optical Society of America)，第45卷(Vol.45)第11期(No.11)第945頁(yè)(p945)詳細(xì)描述了這類信息。
(2)低費(fèi)用。
(3)由蒸發(fā)形成的一個(gè)薄膜容易獲得一個(gè)反射表面，并且由于漫射產(chǎn)生的分辨能力的干擾很小。
另外，一種包括這些材料的閃爍器通過(guò)下述方式制成。第一，一個(gè)非結(jié)晶碳等制成的基體元件被清洗干凈，該基體元件表面被剖光作為一個(gè)反射表面，然后通過(guò)噴鍍等在其上形成一個(gè)鋁薄膜。當(dāng)所述鋁薄膜太厚時(shí)，在所述表面上由不平坦的部分引起漫反射。另一方面，當(dāng)它太薄時(shí)，光會(huì)傳送過(guò)去。因此，厚度通常設(shè)定為100nm到500nm。
接下來(lái)，通過(guò)蒸發(fā)在所述鋁薄膜上形成一個(gè)柱型(column-shaped)熒光層。大多數(shù)情況下此時(shí)的處理溫度超過(guò)200℃。此后，圍繞著所述熒光層形成一個(gè)保護(hù)層，從而制成一個(gè)閃爍器。
然而，下述內(nèi)容已經(jīng)通過(guò)我們的研究弄清楚了。即，在上述方法中，當(dāng)在反射層上形成堿金屬鹵化物熒光體時(shí)，例如，形成CsI時(shí)，反射層的腐蝕在幾天之內(nèi)就會(huì)開始，所述的反射層是在非結(jié)晶碳等制成的導(dǎo)電性基體元件上形成的。由于這種原因，可以認(rèn)為用于反射層材料的鋁被CsI中的鹵素即碘所腐蝕。
作為防止這種腐蝕的一種方法，認(rèn)為在反射層的端部表面一側(cè)形成一個(gè)保護(hù)層是行的。然而，發(fā)現(xiàn)在很短的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的腐蝕不能被抑制。另外，關(guān)于這個(gè)問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)腐蝕的發(fā)生在玻璃用作基體元件的材料而鋁用作反射層的材料的情況下會(huì)大大地受到抑制。
因此，認(rèn)為在下述情形中產(chǎn)生的電化學(xué)腐蝕與所述反射層被腐蝕的其他原因有很大關(guān)系，所述的情形就是一種導(dǎo)電材料(比如一個(gè)包含碳成分，例如非結(jié)晶碳的材料中或者一個(gè)包含硅成分的材料中)和一種用于金屬如鋁的反射膜中的不同種類導(dǎo)電材料被層壓在一起。
這里，根據(jù)日本專利申請(qǐng)公開文獻(xiàn)昭53-122356，其描述了一種由碘化銫物制成的熒光物質(zhì)通過(guò)一個(gè)鋁蒸發(fā)膜而被用在基片的全部表面上。然而，由于上文提到的相同原因，通過(guò)這個(gè)文件中描述的技術(shù)不能防止電化學(xué)腐蝕。
另外，根據(jù)日本專利申請(qǐng)公開文獻(xiàn)平10-160898，結(jié)構(gòu)中使用一種絕緣體如PET或玻璃作為一種基體元件被公開。然而，由于所述基體元件本身是一種絕緣體，所以在基體元件和反射層之間幾乎未產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。
為了制成具有長(zhǎng)時(shí)間高可靠性的閃爍器面板，如上所述，閃爍器面板中反射層的電化學(xué)腐蝕，即，由基體元件和反射層之間的反應(yīng)所致反射層和熒光層的腐蝕就成為一個(gè)要解決的問(wèn)題。
另外，當(dāng)由Al等制造的反射膜通過(guò)蒸發(fā)直接形成在一個(gè)非結(jié)晶碳等基體元件上時(shí)，因?yàn)橥墙Y(jié)晶碳的表面上的粘接不理想，也存在著所述基體元件和反射層之間的界面剝層。當(dāng)要制成具有高可靠性的閃爍器面板時(shí)，這也會(huì)是一個(gè)問(wèn)題。
本發(fā)明的簡(jiǎn)要描述為了解決上述問(wèn)題至少之一，本發(fā)明涉及的閃爍器面板包括一個(gè)導(dǎo)電基體元件，該導(dǎo)電基體元件用于支撐一個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器層和一個(gè)反射層，所述反射層用于將由一個(gè)熒光層轉(zhuǎn)換的光以及從外部輻射的外部光反射，該閃爍器面板的特征在于，在所述導(dǎo)電基體元件和反射層之間形成一個(gè)絕緣層。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了具有一個(gè)閃爍器面板的輻射探測(cè)裝置，其特征在于，包括一個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件，用于將從閃爍器面板一側(cè)而來(lái)的光轉(zhuǎn)換成一個(gè)電信號(hào)；還包括一個(gè)線路部分，用于傳輸由所述光電轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換的電信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明，還提供了一種制造閃爍器面板的方法，所述的閃爍器包括一個(gè)導(dǎo)電基體元件，該導(dǎo)電基體元件用于支撐一個(gè)熒光層和一個(gè)反射層，所述反射層用于將由所述熒光層轉(zhuǎn)換的光反射到外部，該方法的特征在于，包括一個(gè)在所述導(dǎo)電基體構(gòu)件和反射層之間形成一個(gè)絕緣層的步驟，所述的絕緣層具有耐熱性能夠耐得住在所述熒光層沉積時(shí)的溫度。
另外，本發(fā)明還提供了一種輻射探測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，該輻射探測(cè)系統(tǒng)包括所述輻射探測(cè)裝置、信號(hào)處理裝置、記錄裝置、顯示裝置、輸送處理裝置和一個(gè)輻射產(chǎn)生源；信號(hào)處理裝置用于處理從所述輻射探測(cè)裝置而來(lái)的信號(hào)；記錄裝置用于記錄從所述信號(hào)處理裝置而來(lái)的信號(hào)；顯示裝置用于顯示從所述信號(hào)處理裝置而來(lái)的信號(hào)；輸送處理裝置用于輸送從信號(hào)處理裝置而來(lái)的信號(hào)；輻射產(chǎn)生源用于產(chǎn)生輻射。
本發(fā)明還提供了一種閃爍器面板，包含一個(gè)基體元件，該基體元件用于支撐一個(gè)熒光物質(zhì)層和一個(gè)反射層，所述反射層用于將由波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器層轉(zhuǎn)換的光反射到基體元件相反的一側(cè)，特征在于，整個(gè)外周被絕緣層和用于反射層的保護(hù)膜其中之一所覆蓋，所述的整個(gè)外周包括反射層的基體元件表面一側(cè)、熒光層一側(cè)以及端部表面。
附圖簡(jiǎn)要描述

圖1為一個(gè)示意的剖面圖，所示的是本發(fā)明實(shí)施例1的輻射探測(cè)裝置；圖2A和2B示出圖1中所示輻射探測(cè)裝置的制造步驟；
圖3為一個(gè)示意的剖面圖，所示的是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的輻射探測(cè)裝置的一個(gè)閃爍器；圖4A和4B示出圖3所示的閃爍器的制造步驟；圖5為一個(gè)示意的剖面圖，所示的是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的輻射探測(cè)裝置的一個(gè)閃爍器；圖6A、6B和6C示出圖5中所示輻射探測(cè)裝置的制造步驟；圖7為一個(gè)示意的剖面圖，所示的是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的輻射探測(cè)裝置的一個(gè)閃爍器；圖8A、8B和8C示出圖7中所示輻射探測(cè)裝置的制造步驟；圖9為一個(gè)示意的剖面圖，所示的是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例5的輻射探測(cè)裝置的一個(gè)閃爍器；圖10A和10B為示意剖面圖，為了說(shuō)明一個(gè)閃爍器面板，在該閃爍器面板中一個(gè)反射層的端部表面與絕緣層的端部表面對(duì)齊；圖11A為一個(gè)示意的剖面圖，為了說(shuō)明反射層的卷繞，以及圖11B為一個(gè)示意的剖面圖，用于說(shuō)明濕汽通過(guò)的連續(xù)性；圖12A為一個(gè)示意的剖面圖，為了說(shuō)明反射層的粘接力，以及圖12B為一個(gè)示意的剖面圖，用于解釋由平面流動(dòng)產(chǎn)生的泄露；圖13A為一個(gè)剖面圖，所示的是一個(gè)閃爍器面板，在該閃爍器面板中，反射層的尺寸小于絕緣層的尺寸，圖13B為一個(gè)局部放大圖；圖14A為一個(gè)剖面圖，所示的是一個(gè)閃爍器面板，該閃爍器面板中用于反射層的一個(gè)保護(hù)膜設(shè)置在圖13A和13B所示的結(jié)構(gòu)中，圖14B為一個(gè)局部放大圖；圖15A、15B、15C、15D和15E為實(shí)施例6的閃爍器剖面圖；圖16A為一個(gè)示意剖面圖，所示的是實(shí)施例7的閃爍器，圖16B為一個(gè)局部放大圖；圖17為一個(gè)示意的剖面圖，所示的是本發(fā)明實(shí)施例8的輻射探測(cè)裝置；圖18A、18B和18C為一個(gè)示意剖面圖，所示的是實(shí)施例9的輻射探測(cè)裝置；圖19A、19B、19C和19D為示意剖面圖，所示的是實(shí)施例10的輻射探測(cè)裝置；圖20為一個(gè)方框圖，示出實(shí)施例11的X光診斷系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述在下文，將參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述。
本發(fā)明的閃爍器面板包含一個(gè)導(dǎo)電基體元件、一個(gè)由鋁等制成的導(dǎo)電反射層和一個(gè)絕緣層，該絕緣層位于基體元件和反射層之間，用于防止因基體元件和反射層接觸產(chǎn)生的腐蝕。
優(yōu)選的是在所述反射層形成過(guò)程中熒光物質(zhì)等變?yōu)楦邷貭顟B(tài)時(shí)這個(gè)絕緣層具有耐熱性。
作為導(dǎo)電材料，采用包含碳成分的一種材料，尤其是優(yōu)選采用非結(jié)晶碳。
當(dāng)所述絕緣層被制成具有耐熱性時(shí)，在反射層和熒光層形成中就能使用耐熱的絕緣層，例如在200℃或者更高溫度時(shí)使用。應(yīng)當(dāng)注意，所述熒光層被用作一個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器，用于將輻射轉(zhuǎn)換成光，該熒光層為柱型結(jié)晶熒光物質(zhì)或者由堿金屬鹵化物制得的類擬物。具體地講，當(dāng)堿金屬鹵化物被用于所述熒光層就必須在一個(gè)比蒸發(fā)時(shí)的溫度更高的溫度下進(jìn)行低溫退火處理，以便激活活化劑，比如Tl。因此，在這種情況下，尤其要優(yōu)選這種絕緣層。
所述絕緣層可以是一個(gè)單層體或者多層體。不過(guò)，優(yōu)選的是對(duì)應(yīng)于至少所述反射層的一個(gè)接觸部分，所述絕緣層的體積電阻率為1×1010Ωcm或者更高。一個(gè)具有體積電阻率大約為1×108Ωcm或更小的區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)半導(dǎo)體區(qū)域。在這個(gè)區(qū)域中，有這樣一種可能性，即，電阻率會(huì)由于一個(gè)狀態(tài)的改變而改變，例如，溫度的增加，由此很難獲得良好的絕緣。因此，上述體積電阻率為一個(gè)具有安全系數(shù)的值。偶然，半導(dǎo)體中單晶硅的體積電阻率為3×105Ωcm，GaAs的體積電阻率為7×107Ωcm。
當(dāng)一個(gè)硅復(fù)合物被形成時(shí)，光波段縫隙變大，其變?yōu)橐粋€(gè)體積電阻率為1×1010Ωcm或更大的絕緣體。順便說(shuō)一下，SiOx，SiNx等每個(gè)都是光波段縫隙和體積電阻率滿足條件的材料。此外，已知的是硅復(fù)合物容易與碳和SiC等非常硬的材料形成化學(xué)粘接。
在半導(dǎo)體領(lǐng)域中，Al和Al薄膜通常被用作布線材料。
對(duì)于與硅復(fù)合物的粘接，在半導(dǎo)體器件中具有一個(gè)行蹤記錄。另一方面，通過(guò)等離子聚合獲得的四烴基硅烷(tetraalkylsilane)(Si-OR，R＝CH3、C2H5、C3H7)具有1×1010Ωcm或更高的絕緣性能，實(shí)際上被用作一個(gè)主要包含碳并由有機(jī)材料和金屬制成的連接層。
這種材料通過(guò)等離子聚合形成，如果在烷基中具有碳的數(shù)目在1到3個(gè)的話，具有的耐熱性就能夠達(dá)到200℃或者更高。換言之，包含硅的材料作為位于導(dǎo)電基體元件和反射層之間的絕緣耐熱層，其具有好的粘接性能。因此，這樣一種材料是優(yōu)選的材料。
一個(gè)金屬氧化膜由一種穩(wěn)定的絕緣物質(zhì)制成。因而，大部分膜具有體積電阻率為1×1010Ωcm或者更高，以及具有抵抗200℃或更高的耐熱性。順便說(shuō)一下，具體可以采用Al2O3、SiO2、TiO2、MgO、BeO、CeO、HfO2、ThO2、UO2、ZrO2等。應(yīng)當(dāng)注意，當(dāng)組成成分的比值被改變時(shí)，有一種材料指示半導(dǎo)體躍遷。因而，有必要防止組成成分比值的改變。
另外，聚酰亞胺，二乙烯基硅氧烷二苯并丁烯(divinylsiloxanebisbenzobutene)樹脂，甲基苯倍半氧烷(methylxylsesquioxane)樹脂、聚酰胺酰亞胺(polyamideimide)、聚醚砜(polyethersulfone)、聚醚酰亞胺(polyetherimide)、芳簇聚酯(aromatic polyester)等每個(gè)都是一種絕緣材料，其具有的體積電阻率為1*1010Ωcm或更高，具有的耐熱性能夠耐得位200℃或更高。當(dāng)這些耐熱樹脂被采用時(shí)，與采用包含硅的材料相比，由于所述膜的厚度可以增加，所以因基體粗糙、雜質(zhì)或者小孔產(chǎn)生的絕緣毀壞可以更進(jìn)一步減小。因而，這些樹脂是優(yōu)選的。
順便說(shuō)一下，當(dāng)包含硅的材料被采用時(shí)，由于其內(nèi)應(yīng)力的影響不可能被制造的太厚。因而，通常厚度被設(shè)定為幾十nm到幾百nm是適當(dāng)?shù)?。不過(guò)，在采用耐熱樹脂的情況下，厚度可以被控制在數(shù)百nm到數(shù)萬(wàn)nm的范圍。此外，由于這些樹脂包含碳，所以對(duì)碳的粘合劑比較適合。當(dāng)基體被制造的比較粗糙使得凹部和凸起之間的差值為0.02μm或更高以提供固定作用，則粘接力可以進(jìn)一步得到改進(jìn)。
此外，當(dāng)樹脂的膜厚度增加時(shí)，其表面可以被弄平。因此，能確保反射層的平坦并保持反射表面。另外，所述與反射層的粘合劑也被改進(jìn)。因而，這是比較優(yōu)選的。此外，還可以進(jìn)一步防止反射層和基體元件之間通過(guò)小孔的連通性。注意，當(dāng)所述凹部和凸起之間的差值超出5μm，上述的弄平作用就會(huì)減小。因而，所述的差值在0.02μm到5μm之間是優(yōu)選的。對(duì)于與Al的粘接，也存在較弱的結(jié)合。但是，當(dāng)一些表面處理，例如，反向噴鍍，在Al膜形成之前實(shí)施，粘接力就能夠進(jìn)一步得到改進(jìn)。
包含硅、金屬氧化膜和耐熱樹脂的材料具有高的粘接力。然而，為了提供其他的效果，從這些材料中選擇出來(lái)的一些可以被層壓在一起。在這種情況下，對(duì)于與至少一個(gè)金屬薄膜接觸的層而言，不管位于其下的一個(gè)層電阻率為多少，其絕緣性質(zhì)為1×1010Ωcm或更高是優(yōu)選的。此外，與非結(jié)晶碳具有最高粘接力的材料被優(yōu)選作為與非結(jié)晶碳接觸的接觸層，而與Al具有最高粘接力的材料被優(yōu)選作為與Al接觸的接觸層。如果在所述層壓的層之間的粘接被損壞，那么優(yōu)選的是逐漸改變一種組成成分。
在下文，將參照附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。
(實(shí)施例1)圖1為一個(gè)示意的剖面圖，所示的是本發(fā)明這個(gè)實(shí)施例的輻射探測(cè)裝置。在圖1中，標(biāo)號(hào)110表示一個(gè)閃爍器。這個(gè)閃爍器包括一個(gè)熒光體112，該熒光體112用作一個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器，用于將輻射轉(zhuǎn)換成光，由堿金屬鹵化物制成并結(jié)晶成柱型；一個(gè)基體元件111，由非結(jié)晶碳等制成，用于支撐所述熒光體112；一個(gè)反射層114，由一個(gè)鋁薄膜制成，用于將由所述熒光體112轉(zhuǎn)換的光反射到下文將要描述的傳感器面板100一側(cè)；一個(gè)絕緣膜115，形成在所述基體元件111和所述反射層114之間，由SiNx等制成；一個(gè)保護(hù)層113，由有機(jī)樹脂制成，用于保護(hù)熒光體112等不受外部空氣的影響。這個(gè)反射層還用來(lái)防止散射光比如外部光進(jìn)入一個(gè)傳感器中。
由于在SiNx中的硅和在非結(jié)晶的碳中的碳之間產(chǎn)生牢固的結(jié)合，所以粘接力高。此外，包括硅等的一個(gè)薄膜和鋁之間的粘接變成了位于SiNx和鋁薄膜之間的粘接。因此，行蹤記錄時(shí)，在半導(dǎo)體中可以產(chǎn)生一個(gè)高粘接力狀態(tài)。
因?yàn)镾iNx具有絕緣性質(zhì)和耐熱性，所述非結(jié)晶碳基體元件111和鋁薄膜(反射層)114彼此電絕緣。
此外，在圖1中，標(biāo)號(hào)100表示一個(gè)傳感器面板。這個(gè)傳感器面板包括一個(gè)玻璃基片101；一個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件部分102，由分別使用非結(jié)晶硅的一個(gè)光敏器件和一個(gè)TFT構(gòu)成；一個(gè)線路部分103用于由光電轉(zhuǎn)換元件部分102轉(zhuǎn)換的電子信號(hào)；一個(gè)電極接觸層(部分)104，用于將通過(guò)線路部分103傳輸?shù)碾娮有盘?hào)引導(dǎo)到外面；一個(gè)第一保護(hù)層105，由氮化硅等制得；和一個(gè)第二保護(hù)層106，由聚酰亞胺等制得。所述傳感器面板100和閃爍器110通過(guò)膠粘劑121彼此粘接，用一個(gè)密封元件122與環(huán)境密封。應(yīng)當(dāng)注意，所述光電轉(zhuǎn)換元件部分102可以較好地從所述熒光體112探測(cè)到可見光。因此，可以采用由非結(jié)晶硅等制得的MIS型傳感器，或者PIN型傳感器。此外，作為開關(guān)可以采用一個(gè)TFT型或PIN型二極管。此外，還可以采用一個(gè)CMOS傳感器或一個(gè)CCD成像元件。在這種情況下，可以采用由結(jié)晶硅制得的基片101。
根據(jù)應(yīng)用，使用如圖1中所示多個(gè)輻射探測(cè)裝置也可以形成磚瓦結(jié)構(gòu)(tiling)。對(duì)于閃爍器面板110來(lái)說(shuō)，以圖1示出這種情況為例，從頂部開始層壓順序?yàn)榛w元件111、絕緣層115、反射層114、熒光體112。不過(guò)，層壓順序也可以為反射層114、絕緣層115、基體元件111和熒光體112。
圖2A和2B示出圖1中所示輻射探測(cè)裝置的制造步驟；基體元件111，由非結(jié)晶碳等制得，其被剖光以便獲得一個(gè)反射表面，被清洗并干燥一次，然后通過(guò)噴鍍等將作為絕緣層115的一個(gè)SiNx薄膜被形成在其上，該薄膜厚度大約300nm(圖2A)，所述絕緣層115還可以通過(guò)CVD(化學(xué)蒸氣沉積法)形成。
然后，在所述絕緣膜115上通過(guò)噴鍍(圖2B)形成一個(gè)厚度大約300nm的鋁薄膜作為反射層114。
作為反射層114的一種膜形成方法，也可以采用真空蒸發(fā)法、電子束(EB)法等。當(dāng)所述絕緣層115和所述反射層114由相同的膜形成裝置順次形成時(shí)，與元件(基片)在每個(gè)膜形成過(guò)程中都從一個(gè)膜形成腔中取出的情形相比，可以防止因雜質(zhì)等影響產(chǎn)生的失敗。因而，這樣的形成是比較理想的。
然后，在所述反射層114上，在溫度200℃或者更高的溫度下，作為熒光體112由堿金屬鹵化物制得的熒光體形成，隨后，整個(gè)都被覆蓋率一層保護(hù)層113。從而，制成圖1所示的閃爍器110。理想的是通常使用由聚對(duì)苯二甲基(parylene)等制成并具有高濕度抵抗性的CVD膜用作保護(hù)層113。
在這個(gè)實(shí)施例中，在所示的例子中SiNx被用作絕緣層115。除SiNx之外，可以使用一種硅復(fù)合物，比如SiOx；一種主要包含硅的絕緣層，比如四烴基硅烷(tetraalkylsilane)(Si-OR，R＝CH3、C2H5、C3H7)，或者一種金屬氧化膜。當(dāng)一種硅復(fù)合物被用于絕緣層115時(shí)，可選擇使膜厚度最大化。然而，當(dāng)所述膜被制造的太厚時(shí)，會(huì)導(dǎo)致因內(nèi)應(yīng)力而產(chǎn)生剝層的情況。因此，膜厚度可選為幾十nm到數(shù)百nm。此外，在這個(gè)實(shí)施例中，示出了鋁薄膜用作反射層114的情形。不過(guò)，也可以根據(jù)熒光體發(fā)出光的波長(zhǎng)，使用其它由鋁合金、銀、銀合金、銅、金等制成的金屬層。
下面，將說(shuō)明圖1示出的輻射探測(cè)裝置的作業(yè)。
當(dāng)輻射線從圖1的頂部進(jìn)入時(shí)，其被傳輸穿過(guò)基體元件111、絕緣層115和反射層114，并被熒光體112吸收。所述熒光體112以所述吸收的輻射線的強(qiáng)度相對(duì)應(yīng)的光數(shù)量發(fā)出可見光。
所述可見光由光電轉(zhuǎn)換元件部分102轉(zhuǎn)換成一個(gè)電子信號(hào)，并根據(jù)TFT的ON/OFF切換而輸出到線路103。被輸出到每個(gè)線路103的電子信號(hào)通過(guò)電極接觸層(部分)104通向外部。在外部，為了獲得要被顯示在一顯示部分上的二維數(shù)字圖象，通過(guò)一個(gè)未示出的處理裝置執(zhí)行處理。從而，在輻射探測(cè)裝置上入射的輻射信息就能被轉(zhuǎn)換而在外面獲得一種二維數(shù)字圖象。
如在這個(gè)實(shí)施例中示出的一樣，當(dāng)非結(jié)晶碳被用于所述基體元件，且不同導(dǎo)電材料被用于反射層時(shí)，由于腐蝕會(huì)迅速地發(fā)展，所以這個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)是優(yōu)選采用的。
(實(shí)施例2)圖3為一個(gè)示意的剖面圖，所示的是根據(jù)本發(fā)明這個(gè)實(shí)施例的輻射探測(cè)裝置的一個(gè)閃爍器210。在這個(gè)實(shí)施例中，聚酰亞胺被用作一個(gè)絕緣層115。此外，基體元件111的表面被做的粗糙使得往絕緣層115上的粘接被改良。從而，由于固定作用而在絕緣層115和基體元件111之間獲得粘接力。也可以根據(jù)基體元件表面被使用的狀態(tài)而不將其做粗糙。
注意，在圖3中，相同的標(biāo)號(hào)被用于示出與圖1中相同的部件。傳感器面板100也可以采用與圖1相同的傳感器面板。
基體元件111不是平的表面。然而，當(dāng)絕緣層115的設(shè)置使得絕緣膜的表面為平面時(shí)，反射層114能夠形成為平面，反射層114的表面也能夠獲得鏡面反射。為了進(jìn)一步平面化，絕緣層115可選擇為膜厚度與基體元件111表面上的粗糙度相比足夠的大?？蛇x厚度大約為1μm至20μm。因此，可以增加該實(shí)施例中聚酰亞胺的厚度，這是最好的選擇。
另外，在反射層114的膜形成前進(jìn)行表面處理，比如反向噴鍍，可以確保絕緣層115和反射層114間必要的粘接力。當(dāng)然，由于聚酰亞胺是一種具有耐熱性的絕緣材料，所以，導(dǎo)電基體元件和反射層可以彼此電絕緣。
圖4A和4B示出圖3所示閃爍器的制造步驟；其狀態(tài)為，表面具有理想的粗糙度，基體元件111受到清洗并被干燥一次，然后用于絕緣層115的聚酰亞胺通過(guò)旋涂等并凝固被施加到其上，厚度為大約幾個(gè)μm。絕緣層115的涂覆還可以是通過(guò)噴射的方法或者噴灑的方法由一個(gè)裝備有一個(gè)狹縫的噴嘴進(jìn)行。
然后，在所述絕緣層115上通過(guò)噴鍍(圖4B)等形成一個(gè)厚度大約300nm的鋁薄層作為反射層114。當(dāng)反射層114形成時(shí)，為了更進(jìn)一步提高與用于絕緣層115的聚酰亞胺的粘接力，就在膜形成之前進(jìn)行表面處理，比如反向噴鍍。反射層114的膜形成方法可以采用真空蒸發(fā)法、EB法等。
隨后，在所述反射層114上，在溫度200℃或者更高的溫度下，作為熒光體112形成由堿金屬鹵化物制得的熒光體被。從而，圖3所示的閃爍器210得以完成。
在這個(gè)實(shí)施例中，在所示的例子中示出了聚酰亞胺被用作絕緣層115的情形。除此之外，也可以采用二乙烯基硅氧烷二苯并丁烯(divinylsiloxanebisbenzobutene)樹脂、甲基苯倍半氧烷(methylxylsesquioxane)樹脂、聚酰胺酰亞胺(polyamideimide)、聚醚砜(polyethersulfone)、聚醚酰亞胺(polyetherimide)、芳簇聚酯(aromatic polyester)等。此外，當(dāng)一種樹脂具有對(duì)用于基體元件111材料有良好粘接力時(shí)，就沒(méi)有必要將基體元件弄粗糙。
對(duì)于這個(gè)實(shí)施例的閃爍器210，絕緣層115可以形成的厚一點(diǎn)(幾μm到20μm)。因此，有這樣一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即，它變成一個(gè)堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)來(lái)防止由于外來(lái)物體等產(chǎn)生的絕緣破壞。此外，由于不需要將基體元件111剖光來(lái)獲得一個(gè)反射表面，因此具有成本低的優(yōu)點(diǎn)。
(實(shí)施例3)圖5為一個(gè)示意的剖面圖，所示的是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的輻射探測(cè)裝置的一個(gè)閃爍器310；在這個(gè)實(shí)施例中，二乙烯基硅氧烷二苯并丁烯(divinylsiloxanebisbenzobutene)樹脂(在下文稱為BCB)被用于絕緣層115。此外，在絕緣層115和反射層114之間設(shè)置了一個(gè)由SiNx等制得的第二絕緣層116。注意，在圖5中，相同的標(biāo)號(hào)被用于示出與圖3中相同的部件。此外，對(duì)于傳感器面板書100，使用與圖1中相同的傳感器面板。
對(duì)于圖5所示的閃爍器310，與圖3所示閃爍器的情形一樣，基體元件111的表面被制造粗糙，以便提高與絕緣層115的粘接，絕緣層115的表面也是平的。絕緣層115的膜厚度可確定為與圖3中的情形一樣，優(yōu)選厚度為大約1μm到10μm。
據(jù)說(shuō)在半導(dǎo)體領(lǐng)域中SiNx等與BCB之間的粘接強(qiáng)度高。因此，當(dāng)SiNx等被用于第二絕緣層116，那么與作為絕緣層115的材料的所述BCB的粘接可以很牢固。此外，由于SiNx為具有高耐潮濕的材料，其也充當(dāng)一個(gè)防潮層。由于所述BCB和SiNx都是絕緣材料，所以在具有傳導(dǎo)能力的基體元件和反射層之間的電絕緣也得以確保。由于兩種材料都具有耐熱能力能夠而200℃或更高的熱，所以生產(chǎn)所述發(fā)射輻射探測(cè)裝置不難。
圖6A到6C示出圖5中所示輻射探測(cè)裝置的制造步驟。非結(jié)晶碳等制成的基體元件111，其表面制成相同程度的粗糙度，被清洗和干燥一次，然后用于絕緣層115的BCB通過(guò)旋涂等和凝固(圖6A)而涂覆在其上，厚度為大約幾μm。絕緣層115的涂覆還可以是通過(guò)噴射的方法或者噴灑的方法由一個(gè)裝備有一個(gè)狹縫的噴嘴進(jìn)行。
接著，用于第二絕緣層116的SiNx通過(guò)噴鍍等(圖6b)形成在所述絕緣層115上。通過(guò)噴鍍等形成在所述第二絕緣層116上的SiNx具有厚度大約300nm(圖6c)。當(dāng)反射層114形成時(shí)，為了更進(jìn)一步提高與用于第二絕緣層116的SiNx的粘接力，在膜形成之前最好進(jìn)行表面處理，比如反向噴鍍。作為反射層114的膜形成方法，可以采用真空蒸發(fā)法、EB法等。
然后，在所述反射層114上，在溫度200℃或者更高的溫度下，作為熒光體112形成由堿金屬鹵化物制得的熒光體。從而，圖5所示的閃爍器310得以完成。
在這個(gè)實(shí)施例中，上文描述的各種材料可以被用于絕緣層115。此外，當(dāng)一種樹脂具有對(duì)基體元件111材料有良好粘接力時(shí)，就沒(méi)有必要將基體元件111的表面弄粗糙。
另外，在這個(gè)實(shí)施例中，舉了SiNx被用于第二絕緣層116的例子。然而，除此之外，也可以采用SiOx等制成的一種硅系統(tǒng)絕緣膜，或者采用一種金屬氧化膜。
與圖3所示閃爍器相比，當(dāng)?shù)诙^緣層116被形成時(shí)，圖5所示閃爍器310中的耐潮濕能力可以更進(jìn)一步提高。
(實(shí)施例4)圖7為一個(gè)示意的剖面圖，所示的是這個(gè)實(shí)施例的輻射探測(cè)裝置的一個(gè)閃爍器410。在這個(gè)實(shí)施例中，相應(yīng)的硅系統(tǒng)材料被用于絕緣層115和第二絕緣層116。
具有Si-C鍵的SiCx膜用作絕緣層115，其能夠減少在粘接到非結(jié)晶碳時(shí)會(huì)產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)干擾。此外，與反射層114具有良好粘接力SiOx膜被用作第二絕緣層116。注意在圖7中，相同的標(biāo)號(hào)被用于示出與圖3中相同的部件。此外，對(duì)于傳感器面板100，使用與圖1中相同的傳感器面板。
圖7所示的閃爍器410，同圖1所示的閃爍器情形一樣，基體元件111的表面被處理充當(dāng)一個(gè)反射表面。如上所述，具有Si-C鍵的SiCx被用于絕緣層115。因而，與基體元件111的粘接力能夠被增加。此外，由于SiOx和SiCx都屬于硅系材料，所以，在第二絕緣層116和絕緣層115之間的粘接力本身較高。另外，由于在半導(dǎo)體領(lǐng)域中SiOx和鋁的結(jié)構(gòu)具有跟蹤記錄，所以，能獲得優(yōu)良的粘接程度。此外，當(dāng)SiCx和SiOx的組成成分被逐漸改變時(shí)，層間界面可以省去，粘接力可以更進(jìn)一步提高。
應(yīng)當(dāng)注意，由于SIC的體積電阻率較小，如1×10-4Ωcm，所以，由SiC和SiO2形成兩層結(jié)構(gòu)充當(dāng)絕緣層，使用的SiO2具有絕緣性能。從而，第一絕緣層和第二絕緣層在功能上可以分開使用它們。
應(yīng)當(dāng)注意，即使在這個(gè)實(shí)施例的情形中，如實(shí)施例1等情形一樣，除了鋁薄膜之外，也可以把鋁合金、銀、銀合金、銅或金用于反射層114。對(duì)于第二絕緣層116，考慮到材料的粘接程度，其材料也可以根據(jù)反射層的材料而改變。
圖8A到8C示出圖7中所示輻射探測(cè)裝置的制造步驟；非結(jié)晶碳等制成的導(dǎo)電基體元件111，其表面被處理形成一個(gè)反射表面，被清洗并干燥一次，然后用于絕緣層115的SiCx在流過(guò)SiH4+CH4氣體時(shí)通過(guò)一種CVD方法等產(chǎn)生等離子分解作用而形成(圖8A)。
然后，用于第二絕緣膜116的SiOx在流過(guò)SiH4+H2O氣體時(shí)由一種CVD方法等形成在絕緣層115上(圖8B)。為了更進(jìn)一步提高在絕緣層115和第二絕緣層116之間的粘接力，氣體組成成分可以從SiH4+CH4到SiH4+H2O逐步改變，同時(shí)保持放電。
隨后，在SiOx上通過(guò)一種方法比如噴鍍(圖8B)形成一個(gè)厚度大約300nm的鋁薄層作為反射層114。
當(dāng)反射層114形成時(shí)，為了更進(jìn)一步提高與用于第二絕緣層116的SiNx的粘接力，最好就在膜形成之前進(jìn)行表面處理，比如反向噴鍍。作為一種反射層114的膜形成方法，還可以采用真空蒸發(fā)法、EB法等。
然后，在所述反射層114上，由堿金屬鹵化物制得的熒光體被形成作為熒光體112，然后整體被覆蓋一個(gè)保護(hù)層113。從而，圖7所示的閃爍器410得以完成。
在這個(gè)實(shí)施例中，與作為一個(gè)基體的基體元件111的材料具有良好粘接力的材料被選擇作為絕緣層115。此外，與作為一個(gè)上層的反射層114的材料有良好粘接力的材制被選擇作為第二絕緣層116。因而，粘接力得到改進(jìn)。
此外，在這個(gè)實(shí)施例中，絕緣層115和第二絕緣層116的組成成分可以逐漸改變來(lái)實(shí)現(xiàn)更牢固的粘接力。
(實(shí)施例5)圖9為一個(gè)示意的剖面圖，所示的是這個(gè)實(shí)施例的輻射探測(cè)裝置的一個(gè)閃爍器面板。根據(jù)在這個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)，用于反射層的一個(gè)保護(hù)膜119設(shè)置在一個(gè)反射層和一個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器層之間。當(dāng)這樣的結(jié)構(gòu)被采用時(shí)，能獲抑制對(duì)反射層的腐蝕。作為用于反射層的保護(hù)層，可以采用SiO2、SiNx等，或者采用有機(jī)物質(zhì)，比如聚酰亞胺。
表1示出對(duì)于存在或缺少第一絕緣層和第二絕緣層時(shí)，腐蝕試驗(yàn)的結(jié)果。注意第一絕緣層設(shè)置在一個(gè)反射層和一個(gè)基體元件之間，第二絕緣層設(shè)置在所述反射層和一個(gè)熒光層之間。實(shí)際上，浸入試驗(yàn)是采用CsI(2當(dāng)量濃度)水溶液進(jìn)行的。
表1
注意×表示壞，△表示不令人滿意，○表示好，和◎表示優(yōu)秀。
如表1中所示，當(dāng)用于反射層的保護(hù)層被設(shè)置時(shí)，很明顯能進(jìn)一步提高防腐能力。
對(duì)于實(shí)施例1到5，當(dāng)基體元件的端部被切成斜角時(shí)，由于絕緣層可以為全部的基體元件設(shè)置，所以是比較好的。另外，基體元件的斜角處理將在下面描述的實(shí)施例中詳細(xì)描述。
(實(shí)施例6)
在根據(jù)這個(gè)實(shí)施例的輻射探測(cè)裝置的閃爍器面板的情形，設(shè)置在基體元件和反射層之間的一個(gè)絕緣層的形成區(qū)域制造的比所述反射層的形成區(qū)域大。由于這種結(jié)構(gòu)，能更進(jìn)一步防止電化腐蝕，可以更進(jìn)一步提高對(duì)溫度和濕度的耐久性。
圖10A和10B為下述結(jié)構(gòu)的示意圖。即，一個(gè)絕緣層502、一個(gè)反射層503和一個(gè)熒光層504被層壓在一個(gè)導(dǎo)電基體元件501上，整個(gè)外周最后被一個(gè)保護(hù)層505保護(hù)起來(lái)以便絕緣層的形成區(qū)域幾乎等于反射層的形成區(qū)域，所述反射層的端部與所述絕緣層的端部對(duì)齊。
在這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)的情況下，當(dāng)對(duì)溫度和濕度的耐久性試驗(yàn)在70℃溫度和濕度90％情況下進(jìn)行時(shí)，在1000個(gè)小時(shí)中，電化腐蝕發(fā)生在一個(gè)區(qū)域可能性大約10％(10件出現(xiàn)1件)。
下面所述被認(rèn)為是腐蝕在一個(gè)區(qū)域中引起的原因。注意，圖10A為閃爍器面板的一個(gè)剖面圖，圖10B為圖10A所示閃爍器面板的端部的放大圖。
(1)反射層的卷繞圖11A為一個(gè)示意剖面圖，用于解釋所述反射層的卷繞，所示的是絕緣層502和反射層503的結(jié)構(gòu)。絕緣層502被設(shè)置來(lái)將金屬反射層03與導(dǎo)電基體元件501絕緣，利用這種絕緣來(lái)防止反射層503的電化學(xué)腐蝕。然而，存在這樣的情形，即從一個(gè)目標(biāo)釋放的金屬反射層微粒被移動(dòng)到基體元件501和絕緣層502的端表面及后表面，導(dǎo)致噴鍍時(shí)使反射層卷繞，該噴鍍用于形成金屬反射層503。
在這種情況下，如圖11A所示，在反射層503中使用的金屬微粒等被移動(dòng)到基體元件501和絕緣層502的端表面511，導(dǎo)致反射層卷饒。因而，擔(dān)心基體元件501和反射層503之間產(chǎn)生連通。因此，就擔(dān)心連通引起基體元件端部511中產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕。
(2)由濕汽產(chǎn)生連通圖11B為一個(gè)示意剖面圖用于解釋由濕汽產(chǎn)生的連通。在基體件501、絕緣件502和反射層503層之后，當(dāng)熒光層504被形成時(shí)或者當(dāng)用于反射層的保護(hù)層被形成時(shí)，都有實(shí)施清洗的情況。這是因?yàn)椋?dāng)熒光層504被形成在一個(gè)外來(lái)物體上時(shí)，被照射到該區(qū)域中光的數(shù)量被減小。當(dāng)用于反射層的保護(hù)層形成在一個(gè)外來(lái)物體上時(shí)，有實(shí)施清洗的情形，原因同熒光層504的情形相同。
當(dāng)在清洗期間，水分512粘附到基體元件501的端部時(shí)，在反射層503和基體元件501之間就產(chǎn)生連通，這就變成了電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的原因。
此外，當(dāng)水分如上文描述的被粘附時(shí)，有可能在一個(gè)溫度和濕度的耐久性試驗(yàn)中水分通過(guò)保護(hù)膜而粘附到所述端部，進(jìn)一步促進(jìn)了電化學(xué)腐蝕。
(3)反射層的粘接力圖12A為一個(gè)示意剖面圖，用于解釋反射層的粘接力。當(dāng)反射層503被形成在一個(gè)大的區(qū)域上時(shí)，反射層503與絕緣層502的粘接力從所述中心向著端表面(圖中的端部514)被減小。通常認(rèn)為，這是因?yàn)閲婂冃纬煞瓷鋵訒r(shí)，在基體元件501(絕緣層502)和目標(biāo)之間的距離在基體件501(絕緣層502)的中央部分為最短，而在基體元件501(絕緣層502)的端部最長(zhǎng)(在目標(biāo)的尺寸比基體元件501和絕緣層502較小的情形)。因此，由于在絕緣層502和反射層503在端部514之間的粘接力弱，就可能在其間產(chǎn)生剝層，也有可能剝層從端部514作為起點(diǎn)向著內(nèi)部發(fā)展。因此，有可能引起腐蝕，不能獲得良好的反射效果。
(4)表面(外面)電流引起的泄漏圖12B為示意剖面圖，用于解釋由表面(外面)電流引起的泄漏。當(dāng)基體元件501、絕緣層502和反射層503的形成區(qū)域(尺寸)相同，或者絕緣層502和反射層503的形成區(qū)域(尺寸)相同，并且它們的端部對(duì)齊時(shí)，導(dǎo)電基體元件501和反射層503之間在端面515的距離就等于絕緣層502的厚度。例如，當(dāng)絕緣層502的厚度給定為1μm，那么基體元件501和反射層503之間在所述端表面515中的距離就是1μm。
一個(gè)小的表面電流流動(dòng)進(jìn)入到基體元件501、絕緣層502和反射層503的端面515中。這個(gè)表面電流在導(dǎo)電基體件501和反射層503之間流動(dòng)。然而，電流的量反比于基體元件501和反射層503之間的距離，表面電流隨著距離的增加變的很難流動(dòng)。
此外，電化學(xué)腐蝕也由在導(dǎo)電基體元件501和反射層503之間流動(dòng)的電流引起。因而，優(yōu)選的是使基體元件501和反射層503之間的距離最大化。如上所述，為了更進(jìn)一步提高對(duì)溫度和濕度的耐電化學(xué)腐蝕性，需要解決上述的原因(1)到(4)。
圖13A和13B以及圖14A和14B為示意剖面圖，示出這個(gè)實(shí)施例的一種結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)為了更進(jìn)一步提高防止電化學(xué)腐蝕的效果。如圖13A和13B中所示，當(dāng)反射層503形成在導(dǎo)電基體元件501和絕緣層502上時(shí)，距離絕緣層502的端部保持一個(gè)間隔518。
作為保持所述反射層間隔的手段，可以采用的方法有預(yù)先將一個(gè)帶狀物粘接到絕緣層502上進(jìn)行遮蔽的方法、在噴鍍時(shí)使用一個(gè)基片夾具進(jìn)行遮蔽的方法，或者在一個(gè)隨后來(lái)的步驟中僅僅蝕刻所述端部的方法。
因此，由于在所述導(dǎo)電基體元件501和反射層503之間的距離變長(zhǎng)，可以抑制卷繞引起的連通以及吸收濕汽引起的連通。此外，對(duì)于表面電流，由于所述距離變長(zhǎng)，增加了抗性。因此，可以進(jìn)一步提高導(dǎo)電基體元件501和反射層503之間的絕緣效果。
圖14A和14B示出一個(gè)例子，該例子中除了圖13A和13B中所示的結(jié)構(gòu)之外，另外，用于反射層的保護(hù)層508被形成在反射層503上。
如該例子所示，當(dāng)反射層503的整個(gè)外周被一個(gè)絕緣材料比如一種樹脂包圍時(shí)，電化學(xué)腐蝕的發(fā)生就會(huì)降低。特別是，當(dāng)所述端部被絕緣層502和用于反射層的保護(hù)層508覆蓋時(shí)，就能完全防止外部的連通因素，例如濕汽、外來(lái)物體等。
此外，當(dāng)僅僅在所述端部改進(jìn)絕緣性質(zhì)時(shí)，相同的材料可以被用于反射層的保護(hù)層508和絕緣層502，以便在端部改進(jìn)粘接，或者也可以僅僅在所述的端部用等離子處理或電暈放電處理來(lái)改進(jìn)可濕性和粘接性能。
另外，即使當(dāng)端部表面被作的粗糙時(shí)，位于基體元件和反射層之間的距離也由于不平坦的部位而變長(zhǎng)。從而，表面電流很難流動(dòng)。
此外，一種有效的方法是用絕緣層不僅覆蓋反射層本身的整個(gè)外周，而且覆蓋導(dǎo)電基體元件的整個(gè)外周，如浸漬法。
圖15A至15E為示意剖面圖，所示的是這個(gè)實(shí)施例的輻射探測(cè)裝置和其制造步驟。
在圖15A中，非結(jié)晶碳1011被用作形成一個(gè)閃爍器的基體元件，并被作粗糙使得表面粗糙度大約0.2μm來(lái)提高通過(guò)固定作用而層壓在其上的一個(gè)絕緣層的粘接力。
所述絕緣膜設(shè)置在基體元件1011上。注意，具有耐熱性如能夠耐200℃或更高溫度以及體積電阻率1×1010Ωcm或更大的聚酰亞胺樹脂1015被優(yōu)選用作絕緣層的材料。
所述聚酰亞胺樹脂通過(guò)一種旋涂的方法形成厚度5μm并凝固。
圖15B為一個(gè)示意圖，其中反射層形成在非結(jié)晶碳1011和聚酰亞胺樹脂1015上。
在大致上整個(gè)可見光區(qū)域上具有高反射比的鋁被用作反射層1014的材料，并通過(guò)噴鍍形成。
在噴鍍時(shí)，如圖15E所示，位于非結(jié)晶碳1011和聚酰亞胺樹脂1015的外端部1018的位置可以被一個(gè)基片夾具1017遮蔽6毫米。
因此，所述外端部就被所述基片夾具1017遮蓋而限定出一個(gè)反射層1014的形成區(qū)域，并防止卷繞到非結(jié)晶碳1011和聚酰亞胺樹脂1015的端部上。所以，能增加所述鋁1014和所述非結(jié)晶碳1011之間的距離。
結(jié)果，通過(guò)防止鋁1014的卷繞確保了非結(jié)晶碳1011和鋁1014之間的絕緣，并且可以緩和吸收濕汽引起的連通以及表面電流的影響。
圖15C示出一個(gè)例子，其中通過(guò)蒸發(fā)由堿金屬鹵化物例如CsI(碘化銫)1012制得的柱狀結(jié)晶熒光體形成在圖15B所示的基片上，然后整個(gè)基片都被用于一個(gè)保護(hù)層的聚對(duì)苯二甲基(parylene)1013覆蓋。所述CsI(碘化銫)1012通過(guò)真空蒸發(fā)形成。在蒸發(fā)之后的熱處理中，基片溫度被增加到大約200℃。然而，由于具有耐熱性的聚酰亞胺樹脂1015被用作絕緣膜，所以，在基體元件1011和鋁1014之間不會(huì)引起分解消溶所產(chǎn)生的絕緣破壞。
此外，用于保護(hù)層的聚對(duì)苯二甲基(parylene)1013是一種具有可見光高透射比和低濕汽滲透性的材料。這種材料作為在熒光層和傳感器面板之間形成并被用于通過(guò)CVD(化學(xué)蒸氣沉積法)方法將整個(gè)表面的外周涂覆的材料是適當(dāng)?shù)摹?br> 如圖15D所示的一樣，如此形成的閃爍器面板1010通過(guò)一個(gè)熱固型的丙烯酸樹脂1021而被粘接到傳感器面板上，從而獲得輻射探測(cè)裝置。
在圖15D中，標(biāo)號(hào)1000表示一個(gè)傳感器面板。這個(gè)傳感器面板包括一個(gè)玻璃基片1001；一個(gè)光電轉(zhuǎn)換元件部分1002，該光電轉(zhuǎn)換元件部分由一個(gè)光敏器件和一個(gè)使用非結(jié)晶硅的TFT構(gòu)成；一個(gè)線路部分1003，用于傳送由光電轉(zhuǎn)換元件部分1002轉(zhuǎn)換的電子信號(hào)；一個(gè)電極接觸層(部分)1004，用于將通過(guò)線路部分1003傳輸?shù)碾娮有盘?hào)引導(dǎo)到外面；一個(gè)第一保護(hù)層1005，由氮化硅等制得；和一個(gè)第二保護(hù)層1006，由聚酰亞胺等制得。
所述傳感器面板1000和閃爍器1010通過(guò)膠粘劑1021彼此粘接，用一個(gè)密封元件1022與環(huán)境密封。應(yīng)當(dāng)注意，所述光電轉(zhuǎn)換元件部分1002可以較好地從所述熒光層1012探測(cè)到可見光。因此，可以相應(yīng)地采用由非結(jié)晶硅等制得的MIS型傳感器或PIN型傳感器。此外，可以把一個(gè)TFT或一個(gè)PIN型二極管用作一個(gè)開關(guān)。另外，還可以使用一個(gè)CMOS傳感器或一個(gè)CCD成像元件。在這種情況下，可以采用由結(jié)晶硅制得的基片1001。
此外，根據(jù)應(yīng)用，可以采用多個(gè)單位圖15D所示輻射探測(cè)裝置構(gòu)成磚瓦結(jié)構(gòu)。另外，對(duì)于閃爍器面板1010，示出下述這種情形的例子，從圖15D的頂部開始以基體元件1011、絕緣層、反射層1014和熒光層1012這個(gè)順序被層壓。不過(guò)，層壓順序也可以為反射層1014、絕緣層115、基體元件1011和熒光層1012。
在這個(gè)實(shí)施例中，在所示的例子中示出了聚酰亞胺用作絕緣層1015的情形。除此之外，也可以采用二乙烯基硅氧烷二苯并丁烯(divinylsiloxanebisbenzobutene)樹脂、甲基苯倍半氧烷(methylxylsesquioxane)樹脂、聚酰胺酰亞胺(polyamideimide)、聚醚砜(polyethersulfone)、聚醚酰亞胺(polyetherimide)、芳簇聚酯(aromatic polyester)等。此外，當(dāng)一種樹脂具有對(duì)用于基體元件1011材料有良好粘接力時(shí)，就沒(méi)有必要將樹脂弄粗糙。
當(dāng)采用上述有機(jī)材料時(shí)，絕緣層1015可以被形成的厚些(幾μm到20μm)。因此，有這樣一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即，它變成一個(gè)堅(jiān)固的結(jié)構(gòu)來(lái)防止由于外來(lái)物體等產(chǎn)生的絕緣破壞。此外，由于不需要將基體元件1011剖光來(lái)獲得一個(gè)反射表面，因此，具有成本低的優(yōu)點(diǎn)，所以，它是比較優(yōu)選的。
(實(shí)施例7)圖16A和16B為示意的剖面圖，所示的是這個(gè)實(shí)施例的閃爍器面板。圖16B是圖16A的一個(gè)部分的放大圖。
用于所述基體元件、反射層以及絕緣層的材料和形成方法優(yōu)選采用與實(shí)施例2的材料和形成方法相同的。
在這個(gè)實(shí)施例中，用于反射層的鋁1014通過(guò)噴鍍形成，同時(shí)用一個(gè)基片夾具遮蔽，然后通過(guò)旋涂由與絕緣層相同材料制成的聚酰亞胺樹脂1019形成在上層，作為一個(gè)用于反射層的保護(hù)膜。
因而，當(dāng)用于所述反射層1014的鋁1014的兩面被覆蓋著用于絕緣層1015的聚酰亞胺樹脂和用于反射層的保護(hù)膜的聚酰亞胺樹脂時(shí)，由于反射層1014的端部也同時(shí)被鋁覆蓋，所以，可以進(jìn)一步提高與基體元件1011的絕緣。
當(dāng)通過(guò)采用用于絕緣層1015的聚酰亞胺樹脂和用于反射層保護(hù)膜1019的聚酰亞胺樹脂將反射層1014夾在中間，可以改進(jìn)端部122絕緣層和用于反射層保護(hù)膜之間的粘接，能進(jìn)一步防止鋁剝層。
(實(shí)施例8)圖17為一個(gè)示意的剖面圖，所示的是本發(fā)明這個(gè)實(shí)施例的閃爍器面板。在這個(gè)實(shí)施例中，獲得了與實(shí)施例7相同的層結(jié)構(gòu)。即，獲得的結(jié)構(gòu)具有一個(gè)基體元件、一個(gè)絕緣層、一個(gè)反射層、一個(gè)用于反射層的保護(hù)膜、一個(gè)熒光層和一個(gè)保護(hù)層，最好也采用與實(shí)施例7相同的材料。
在這個(gè)實(shí)施例中，在用于反射層保護(hù)膜的聚酰亞胺樹脂被形成之前，用等離子124的等離子處理來(lái)提高端部123的可濕性和粘接性能。通過(guò)等離子處理產(chǎn)生粗糙表面效果、清潔效果以及活化效果，可以改進(jìn)隨后涂覆反射層保護(hù)膜聚酰亞胺樹脂的可濕性，并且會(huì)提高反射層和基體元件之間的絕緣性能。
此外，除等離子處理之外，即使在進(jìn)行電暈放電處理或使用一種溶劑比如IPA進(jìn)行清潔處理時(shí)，也能改提高粘接性能。
(實(shí)施例9)圖18A到18C為示意的剖面圖，所示的是這個(gè)實(shí)施例的閃爍器面板。
在這個(gè)實(shí)施例中，采用與實(shí)施例6和7相同的層狀結(jié)構(gòu)。把基體元件的端部制成斜角，曲率半徑為R。
在基體元件125中制成的斜角126厚度為1mm，曲率半徑設(shè)定為R＝3mm。
因而，當(dāng)把基元件125的端部制成斜角時(shí)，在絕緣層形成時(shí)樹脂向端部的流動(dòng)變?nèi)菀?。另一方面，?dāng)不制成斜角時(shí)，可以給沒(méi)有設(shè)置絕緣膜的端部設(shè)置一個(gè)絕緣膜127。
因此，可以進(jìn)一步增加基體元件125和反射層1014之間的距離。
此外，用于反射層的保護(hù)膜128卷繞，其形成在一個(gè)上層，也被形成在端部。因此，作為一個(gè)基體的絕緣膜127的粘接距離(面積)被提高從而進(jìn)一步提高了所述絕緣性能。標(biāo)號(hào)129表示一個(gè)用CsI(碘化銫)通過(guò)蒸發(fā)而形成的熒光層，130表示用于一個(gè)保護(hù)層的聚對(duì)苯二甲基(parylene)。
另外，對(duì)于基體元件的斜角，即使當(dāng)其在實(shí)施例1到5中采用時(shí)，也同樣有效果。
(實(shí)施例10)圖19A至19D為示意的剖面圖，所示的是這個(gè)實(shí)施例的閃爍器面板。在這個(gè)實(shí)施例中，通過(guò)浸漬的方法為無(wú)定形碳130基體元件形成一個(gè)聚酰亞胺樹脂131作為絕緣層。通過(guò)浸漬的方法形成聚酰亞胺樹脂131作為絕緣層的好處在于，無(wú)定形碳130的整個(gè)外周可以被聚酰亞胺樹脂13l涂層，作為一個(gè)具有耐熱性的絕緣層。
因此，無(wú)定形碳130的整個(gè)外周被聚酰亞胺樹脂131涂覆，在基體元件側(cè)部形成絕緣。所以，如圖19B所示，當(dāng)一個(gè)鋁制成的反射層132被形成時(shí)，由于在遮蓋時(shí)并不需要噴鍍，所以，可以更進(jìn)一步增加熒光物質(zhì)層的有效面積。
在圖19C中，一種用于反射層保護(hù)層的聚酰亞胺樹脂133形成在鋁制反射層132上，如圖19D中所示，一個(gè)熒光層(CsI)134形成在基體元件的大體整個(gè)表面上。然后，形成一個(gè)聚對(duì)苯二甲基(parylene)保護(hù)層135。從而，閃爍器面板136被制成。在這個(gè)實(shí)施例中，絕緣層131和用于反射層保護(hù)膜133都設(shè)置在基體元件的整個(gè)表面上。然而，即使當(dāng)其中之一被設(shè)置時(shí)，也能起到足夠的效果。當(dāng)兩者都設(shè)置時(shí)，效果會(huì)得到進(jìn)一步提高。
表2所示的是對(duì)實(shí)施例6、實(shí)施例7以及圖10A所示結(jié)構(gòu)(具有基體元件、絕緣層、反射層、熒光層和保護(hù)層的結(jié)構(gòu)，并且反射層延申到絕緣層的端表面上)的單個(gè)閃爍器面板同時(shí)進(jìn)行溫度和濕度耐久性試驗(yàn)時(shí)獲得的結(jié)果。
表2
從表2可以看出，根據(jù)實(shí)施例6和7的結(jié)構(gòu)，與反射層的端部與絕緣層的端部對(duì)齊的結(jié)構(gòu)相比，能進(jìn)一步提高耐久性。此外，很明顯，在實(shí)施例7中獲得高的耐久性。
條件溫度70℃、濕度90％。評(píng)價(jià)是在鋁的電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生時(shí)(確定花紋出現(xiàn)或者不出現(xiàn))根據(jù)視覺(jué)作出的。
(實(shí)施例11)圖20為一個(gè)方框圖，示出實(shí)施例11的X光診斷系統(tǒng)的示意結(jié)構(gòu)。由一個(gè)X光管6050產(chǎn)生的X光6060被傳輸通過(guò)要被檢查的病人或人的胸6062，并入射進(jìn)入一個(gè)光電轉(zhuǎn)換裝置6040，在該光電轉(zhuǎn)換裝置6040中，在上部裝有熒光物質(zhì)。入射的X光包含關(guān)于病人6061的身體內(nèi)部的信息。根據(jù)入射X光熒光物質(zhì)發(fā)出光。針對(duì)發(fā)出光的光電轉(zhuǎn)換被執(zhí)行而獲得電信息。這個(gè)信息被轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息并被一個(gè)圖像處理器6070圖像處理使得該信息能夠在控制室的一個(gè)顯示器6080上觀察。
此外，這個(gè)信息可以通過(guò)一個(gè)傳送裝置，如電話線6090，傳遞到一個(gè)遠(yuǎn)程位置，也能被顯示在一個(gè)位于醫(yī)生房間或類似地方的顯示器6081，或儲(chǔ)存在一個(gè)存儲(chǔ)裝置上，如光盤上。因而，在遠(yuǎn)程也能夠進(jìn)行醫(yī)生的診斷。另外，這個(gè)信息也可以用一個(gè)拍攝處理器6100而記錄在膠卷6110。
應(yīng)當(dāng)注意，在這個(gè)實(shí)施例中，說(shuō)明了所述輻射檢測(cè)裝置被應(yīng)用到X光診斷系統(tǒng)中。然而，所述輻射探測(cè)裝置也可以被應(yīng)用到，例如，一個(gè)輻射照相系統(tǒng)，比如非破壞性試驗(yàn)裝置。
權(quán)利要求
1.一閃爍器面板，它包括一用于支承一熒光層的導(dǎo)電基體元件和一用于反射被上述熒光層轉(zhuǎn)換的光的反射層，其特征為，一整平的層位于上述導(dǎo)電基體元件和上述反射層之間并與上述導(dǎo)電基體元件接觸；以及一絕緣層位于上述整平的層與上述反射層之間。
2.如權(quán)利要求1的閃爍器面板，其特征為，上述整平的層用有機(jī)材料制造，而上述絕緣層則用無(wú)機(jī)材料制造。
全文摘要
本發(fā)明用來(lái)防止在閃爍器面板中設(shè)置的反射層電化學(xué)腐蝕。所述的閃爍器面板包括一個(gè)導(dǎo)電基體元件，該導(dǎo)電基體元件用于支撐一個(gè)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器層和一個(gè)反射層，所述反射層用于將由一個(gè)熒光層轉(zhuǎn)換的光反射到外部，其中在所述導(dǎo)電基體元件和反射層之間形成一個(gè)絕緣層。換句話說(shuō)，上述問(wèn)題通過(guò)下述方案解決，提供一個(gè)閃爍器面板，在該閃爍器面板的整個(gè)外周都覆蓋一個(gè)絕緣層或一個(gè)用于反射層的保護(hù)膜，所述的整個(gè)外周包括所述反射層的基體元件表面一側(cè)、所述反射層的波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器層一側(cè)以及所述反射層的端表面。本發(fā)明還提供了一種使用上述閃爍器面板的輻射照相裝置。
文檔編號(hào)G01T1/20GK1776456SQ20051012877
公開日2006年5月24日 申請(qǐng)日期2002年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月7日
發(fā)明者岡田聰, 小川善廣, 竹中克郎 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社