CN102193104B - 放射线检测器和放射线检测系统 - Google Patents

放射线检测器和放射线检测系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及放射线检测器和放射线检测系统。放射线检测器包括：包含光检测器和外周电路的传感器面板，该光检测器包含在基板上布置的光电转换元件的二维阵列，所述外周电路与光电转换元件电连接并且被布置在光检测器的外周；闪烁体层，被布置在传感器面板的光检测器上，该闪烁体层将放射线转换成能够被光电转换元件检测的光；闪烁体保护部件，覆盖闪烁体层；和密封树脂，密封闪烁体层，所述密封树脂在闪烁体层的外周被设置在传感器面板和闪烁体保护部件之间，所述密封树脂被布置在外周电路的上方；并且，包含放射线吸收材料的颗粒被分散于密封树脂中。

Description

放射线检测器和放射线检测系统
技术领域
本发明涉及用于医疗诊断设备、无损检测设备和其它设备中的放射线检测器和放射线检测系统；更特别地，本发明涉及用于数字放射线照相中的放射线检测器和放射线检测系统。
背景技术
一般用于X射线照相的X射线胶片系统采用包含X射线荧光层的荧光屏和胶片。包含闪烁体层和二维光检测器的数字放射线检测器也正在被使用并且可能替代X射线胶片系统的使用。闪烁体层用作可将X射线转换成可见光的波长转换器；并且，二维光检测器将可见光转换成可被数字处理的电信号。因此，包含以二维布置的光电转换元件的阵列的二维光检测器在X射线到电信号的转换中扮演关键的角色。与基于胶片的系统相比，这种数字放射线检测器提供大量的优点。例如，数字放射线检测器可基于数字图像处理产生具有优异的图像特性的图像；并且，由这些检测器检测的数据可被立即传送到联网计算机系统，以供数据共享。因而，数字放射线检测器被积极研究。
当前已知许多数字放射线检测器。美国专利No.6,262,422公开了包含传感器面板和设置在传感器面板上的闪烁体层的数字放射线检测器。传感器面板包含光检测器，在该光检测器中，以二维布置诸如光传感器和薄膜晶体管(以下称为TFT)之类的多个电气元件。闪烁体层可将放射线转换成可被光传感器检测的光。用闪烁体保护层、反射膜和反射膜保护层保护闪烁体层的顶表面和端面。这些保护层防止水和其它的异物侵入闪烁体层中，但是趋于增大检测器的总体尺寸和重量。
日本专利特开No.2004-177217公开了一种放射线检测器，在该放射线检测器中，在光检测器的外周设置包含放大元件的外周电路，该放大元件放大被光传感器检测的信号。为了防止由于放射线曝光导致的放大元件的特性的劣化，该放射线检测器在外周电路上包含由X射线吸收材料形成的框架和由银填充料形成的保护部件。
然而，在根据日本专利特开No.2004-177217的放射线检测器中，用于保护外周电路以使其免受放射线的影响的结构增大传感器面板的尺寸和厚度。
发明内容
为了解决上述的问题，根据本发明的一个方面的放射线检测器包括：包含光检测器和外周电路的传感器面板，该光检测器包含在基板上布置的光电转换元件的二维阵列，所述外周电路与光电转换元件电连接并且被设置在光检测器的外周；闪烁体层，被布置在传感器面板的光检测器上，该闪烁体层将放射线转换成能够被光电转换元件检测的光；闪烁体保护部件，被配置为覆盖闪烁体层；和密封树脂，被配置为密封闪烁体层，所述密封树脂在闪烁体层的外周被设置在传感器面板和闪烁体保护部件之间；所述密封树脂被布置在外周电路的上方，并且，包含放射线吸收材料的颗粒被分散于密封树脂中。
根据本发明，密封闪烁体层的密封树脂可减少入射到外周电路上的放射线的量，保护闪烁体以使其免受环境条件的改变的影响，并且不用安装另一放射线屏蔽部件就可减少对于外周电路的损坏。
从参照附图的示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清晰。
附图说明
图1是根据本发明的第一实施例的X射线检测器的截面视图。
图2是图1所示的X射线检测器的平面视图。
图3是图1所示的X射线检测器的传感器面板。
图4是根据本发明的第二实施例的X射线检测器的截面视图。
图5是根据本发明的第三实施例的X射线检测器的截面视图。
图6是根据本发明的一个实施例的放射线检测系统的示意视图。
图7是图3所示的传感器面板的电路图。
具体实施方式
根据本发明的放射线检测器包括：传感器面板，包含光检测器和外周电路；被布置在光检测器上的闪烁体层；闪烁体保护部件；和密封树脂，在闪烁体层的外周被布置在传感器面板和闪烁体保护部件之间。密封树脂被布置在外周电路的上方，并且，包含放射线吸收材料的颗粒被分散于密封树脂中。
现在将参照附图详细描述本发明的示例性实施例。如这里使用的那样，术语“放射线”包括电磁波，诸如α射线、β射线和γ射线，以及X射线。
第一实施例
图2是根据本发明的第一实施例的放射线检测器的平面视图。图1是沿图2中的线I-I取的截面视图。图3是图1和图2所示的传感器面板的平面视图。在这些附图中，相同的附图标记始终表示相同的部分。
如图1所示，传感器面板101在例如由玻璃或树脂形成的绝缘基板103上包含由半导体膜形成的光电转换元件112和TFT(未示出)。光电转换元件112或TFT与导线113连接。光电转换元件112和导线113被二维布置以形成光检测器117。外周电路116处理(例如，放大)通过导线113从光电转换元件112发送的信号。如图3所示，外周电路116被设置在光检测器117的外周。
传感器面板101通过诸如接合焊盘之类的连接引线105与外部布线107连接。该连接引线105通过诸如焊料或各向异性导电粘接剂膜(ACF)之类的布线连接器106与诸如柔性布线板之类的外部布线107电连接。因而，传感器面板101与外部电路连接。传感器面板101还包含例如由硅氮化物形成的传感器保护层(第一保护层)115和例如由树脂膜形成的闪烁体基层(第二保护层)114。闪烁体基层114刚性地保护光电转换元件112。这些部件构成传感器面板101。
在绝缘基板103上，形成包含光电转换元件112、导线113和TFT(未示出)的光电转换单元(光检测器)。因而，绝缘基板103的材料可适当地为玻璃或诸如耐热性塑料的树脂。闪烁体层102将放射线转换成光。光电转换元件112将光转换成电荷，并且可由非晶硅、多晶硅或单晶硅形成。光电转换元件112可以为但不限于金属绝缘体半导体(MIS)传感器、正-本征-负(PIN)传感器或TFT传感器。
导线113是用于通过TFT读取由光电转换元件112光电转换的信号的信号导线的一部分、用于读取由外周电路116处理的信号的信号导线的一部分、向光电转换元件112施加电压(Vs)所经由的偏压导线或用于驱动TFT的驱动导线。被光电转换元件112光电转换的信号被TFT读取并且通过外周电路116和连接引线105被输出到外部信号处理电路。TFT栅极以行的方式被布置。TFT栅极的各行与驱动导线连接，并且被TFT驱动电路(未示出)选择。TFT沟道的材料的例子包含但不限于非晶硅、多晶硅、单晶硅和非晶氧化物半导体。
传感器保护层(第一保护层)115的材料的例子包含但不限于SiN、TiO2、LiF、A12O3、MgO、聚苯硫醚树脂、氟碳树脂、聚醚醚酮树脂、液晶聚合物、聚乙醚腈(polyethernitrile)树脂、聚砜树脂、聚醚砜树脂、聚芳酯树脂、聚酰胺酰亚胺(polyamideimide)树脂、聚醚酰亚胺(polyetherimide)树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂和硅酮树脂。被闪烁体层102转换的光在放射线照射期间穿过保护层115。因此，希望传感器保护层115和闪烁体基层114在被闪烁体层102转换的光的波长范围中具有高的透射率。
闪烁体基层(第二保护层)114可由耐受闪烁体层102的形成期间的热处理的任何材料(例如，对于具有柱状晶体结构的闪烁体层，为耐受200℃或更高的温度的材料)形成。这种材料的例子包括但不限于聚酰胺酰亚胺树脂、聚醚酰亚胺树脂、聚酰亚胺树脂、环氧树脂和硅酮树脂。如果闪烁体基层114要由传感器保护层115的材料形成，那么传感器保护层115也可用作闪烁体基层114。因而，闪烁体基层114可被省略。
闪烁体保护层110和反射层111被布置在闪烁体层102上。闪烁体层102可将放射线转换成能够被光电转换元件112检测的光，并且，如图1所示，闪烁体层102包含多个柱状晶体108。柱状晶体108可传播由闪烁体产生的光。因而，包含柱状晶体108的闪烁体导致很少的光散射，并且可提高分辨率。形成柱状晶体108的闪烁体层102适当地主要由卤化碱构成，例如，闪烁体层102包含选自由铊激活铯碘化物(CsI:Tl)、掺杂钠的铯碘化物(CsI:Na)、CsBr:Tl、NaI:Tl、LiI:Eu或KI:Tl构成的组的一种。例如，可通过CsI和Tl的共蒸镀形成CsI:Tl。
在本实施例中，闪烁体保护层110构成闪烁体保护部件。密封树脂109在闪烁体层102的外周被布置在传感器面板101和闪烁体保护层110之间，以便密封闪烁体层102。
与闪烁体保护层110协作的密封树脂109具有可防止异物材料(例如，水或蒸汽)进入闪烁体层102的湿气屏障功能。因而，在本实施例中，密封树脂109可由具有高的湿气屏障性能或低的水分渗透性的材料形成。例如，密封树脂109适当地为环氧树脂或丙烯酸树脂，或者可以为硅酮、聚酯、聚烯烃、聚酰胺或聚酰亚胺树脂。在其它的实施例中，密封树脂109可适当地由可防止高温进入闪烁体102的热屏蔽材料或者可促进从闪烁体102内向其外表面排出高温的多孔材料形成。作为可以这种方式管理温度而同时仍密封闪烁体102的适当的树脂材料，可以使用碳石墨或其复合物。
密封树脂109被布置在外周电路116的上方以减少入射到外周电路116上的X射线的量。在图3中，向虚线之间的区域301施加密封树脂。包含X射线吸收材料的颗粒分散于密封树脂109中。例如，颗粒为诸如钼(Mo)、钨(W)或铅(Pb)之类的金属微细颗粒或者诸如钡氧化物(BaO)、铈氧化物(CeO2)、钆氧化物(Gd2O3)、镝氧化物(Dy2O3)或钛氧化物(TiO2)之类的氧化物微细颗粒。外周电路116中的元件可能由于X射线照射而发生故障。颗粒的分散可在保持湿气屏障功能的同时保护这些元件以使其免受X射线的影响。
在密封树脂109中，希望包含X射线吸收材料的颗粒与密封树脂和颗粒的总重量的比为大于或等于30重量％且小于或等于90重量％。当该比值小于30重量％时，X射线吸收效果降低。当该比值大于90重量％时，密封性能下降。
闪烁体保护层110具有防止水从外部空气侵入闪烁体层102中的湿气屏障功能，并且还具有防止由冲击导致的闪烁体层102的结构破坏的冲击保护功能。在具有柱状晶体结构的闪烁体层102的情况下，闪烁体保护层110优选具有大于或等于20μm且小于或等于200μm的厚度。具有小于20μm的厚度的闪烁体保护层110不能完全覆盖闪烁体层102的表面上的凸凹和斑驳(splash)部分，从而可能导致差的湿气屏障功能。斑驳是由闪烁体材料的碰撞导致的缺陷，并且不具有固定量或尺寸。斑驳部分具有不规则的厚度和密度。具有大于200μm的厚度的闪烁体保护层110显著地散射在闪烁体层102中产生的光或由反射层111反射的光，从而可能导致获得的图像的分辨率和调制传递函数(MTF)低下。闪烁体保护层110的材料的例子包含但不限于诸如硅酮树脂、丙烯酸树脂和环氧树脂之类的普通的有机密封材料和诸如聚酯、聚烯烃和聚酰胺热熔性树脂之类的热熔性树脂。特别地，具有低的水分渗透性的树脂是所希望的。闪烁体保护层110适当地为通过化学气相沉积(CVD)形成的聚对二甲苯有机膜。闪烁体保护层110可适当地由后面描述的热熔性树脂形成。
热熔性树脂在高温下熔融并且在低温下硬化。熔融状态下的热熔性树脂具有粘性，而常温下的固态的热熔性树脂不具有粘性。由于热熔性树脂不包含极性溶剂、溶剂或水，因此热熔性树脂不溶解闪烁体层102(例如，具有由卤化碱形成的柱状晶体结构的闪烁体层)。因而，热熔性树脂可被用作闪烁体保护层110。热熔性树脂与粘接性树脂不同，粘接性树脂是通过溶剂涂敷方法由溶于溶剂中的热塑性树脂形成的并且可通过溶剂挥发而硬化。热熔性树脂也与诸如环氧树脂之类的化学反应型粘接性树脂不同，化学反应型粘接性树脂是通过化学反应而形成的。热熔性树脂材料可按照主要成分即基底聚合物(基底材料)的类型被分类，并且可基于聚烯烃、聚酯或聚酰胺。作为闪烁体保护层110的材料，热熔性树脂具有高的湿气屏障性能和高的对于由闪烁体产生的可见光的透明性是重要的。满足闪烁体保护层110所需要的湿气屏障性能的热熔性树脂可以为聚烯烃树脂和聚酯树脂。特别地，聚烯烃树脂有利地具有低的吸湿率。聚烯烃树脂还有利地具有高的光学透明性。因而，闪烁体保护层110可由热熔性聚烯烃树脂形成。聚烯烃树脂可包含选自由乙烯-乙烯乙酸酯共聚物、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物和离聚物树脂构成的组的至少一种作为主要成分。主要由乙烯-乙烯乙酸酯共聚物构成的热熔性树脂可以为Hirodine 7544(商标，由Hirodine Kogyo Co.，Ltd.制造)。主要由乙烯-丙烯酸酯共聚物构成的热熔性树脂可以为O-4121(商标，由Kurabo Industries Ltd.制造)。主要由乙烯-甲基丙烯酸酯共聚物构成的热熔性树脂可以为W-4110(商标，由Kurabo Industries Ltd.制造)。主要由乙烯-丙烯酸酯共聚物构成的热熔性树脂可以为H-2500(商标，由KuraboIndustries Ltd.制造)。主要由乙烯-丙烯酸共聚物构成的热熔性树脂可以为P-2200(商标，由Kurabo Industries Ltd.制造)。主要由乙烯-丙烯酸酯共聚物构成的热熔性树脂可以为Z-2(商标，由KuraboIndustries Ltd.制造)。
反射层111反射在闪烁体层102中产生的沿远离光电转换元件112的方向行进的光，并且将光引向光电转换元件112。因此，反射层111可提高光利用效率。反射层111还可阻挡在闪烁体层102中产生的光以外的外来光，由此防止噪声进入光电转换元件112中。反射层111可以为金属箔或薄的金属膜，并且可具有大于或等于1μm且小于或等于100μm的厚度。具有小于1μm的厚度的反射层111趋于在反射层111的形成过程中具有针孔缺陷，并且具有小的遮光效果。具有大于100μm的厚度的反射层111会导致被检查者的曝光剂量的增大，并且会使得难以完全覆盖闪烁体层102和传感器面板101的表面之间的水平的差异。反射层111可由诸如铝、金、铜或铝合金之类的金属材料、特别是诸如铝或金之类的高反射率材料形成。
图7是图3所示的传感器面板的电路图。以下将描述被包含X射线屏蔽材料的密封树脂109保护的传感器面板的外周电路116。外周电路116包含驱动电路和读出电路中的至少一个，并且被设置在绝缘基板上。因而，传感器面板可包含光检测器117、包含驱动电路701的结构700A、包含读出电路702的结构700B和包含驱动电路701和读出电路702的结构700C。因此，沿光检测器117的外周的至少一个边布置外周电路116。虽然在图7中沿光检测器117的相邻的边布置驱动电路701和读出电路702，但是，可以以其它的方式布置这些电路。例如，驱动电路701和读出电路702可被布置在光检测器117的相对的边上。
为了简短，图7中的光检测器117由九个像素(3×3)构成。实际的传感器面板包含光检测器的尺寸所需要的数量的光电转换元件。例如，实际的传感器面板包含尺寸(有效区域)为30cm或更大的光检测器，并以120μm的像素间距包含至少2000×2000个像素。图3中的外周电路116包含图7所示的驱动电路701和读出电路702。
光电转换元件S1-1～S3-3将光转换成信号电荷。开关元件T1-1～T3-3将信号电荷传输到信号导线Sig1～Sig3。在本实施例中，一个像素包含一个光电转换元件和至少一个开关元件。光电转换元件S1-1～S3-3与偏压电源Vs连接。向光电转换元件S1-1～S3-3中的每一个的一个电极供给偏压。开关元件T1-1～T3-3与用于开关栅极驱动的驱动导线G1～G3连接。
在传输信号电荷之后，信号导线Sig1被载有与三个开关元件的电极间电容(Cgs)等同的电容。这由图7中的电容元件CL1表示。这同样适用于信号导线Sig2和Sig3。分别由电容元件CL2和CL3表示它们。
包含光电转换元件S1-1～S3-3、开关元件T1-1～T3-3、驱动导线G1～G3和信号导线Sig1～Sig3的光检测器117被布置在绝缘基板103上(图1)。驱动电路701包含移位寄存器并且控制开关元件T1-1～T3-3的接通-关断。驱动电路701包含预定数量的对的触发器电路701a和“与”(AND)电路701b。驱动信号从“与”电路701b被输出到相应的驱动导线G1～G3。
入射到光电转换元件S1-1～S3-3上的光被转换成电荷，这些电荷在电极间电容中被蓄积。这些电荷通过开关元件T1-1～T3-3和信号导线Sig1～Sig3作为并行的电压被输出。更具体而言，存储于光电转换元件S1-1～S3-3的电极间电容中的电荷被传输到信号导线Sig1～Sig3的其各自的电容CL1～CL3。该传输将CL1～CL3的电势V1～V3增大信号电荷量。然后在读出电路中处理这些信号。
读出电路702包含放大器以及采样和保持电容器，并且任选地包含移位寄存器、运算放大器、A/D转换电路和存储器。以下将描述读出电路的操作。通过接通采样和保持(SH)信号，电容元件CL1～CL3的信号被传输到读出电路702中的采样和保持电容器C1～C3。在传输期间，通过积分放大器A11～A13和可变放大器A21～A23放大电容元件CL1～CL3的信号。将来自基准电源Vref的电势供给到积分放大器A11～A13。在读出电路702中，开关Sn1～Sn3和电容器C1～C3构成采样和保持电路703。积分放大器A11～A13、可变放大器A21～A23以及采样和保持电路703构成放大器电路704。
通过关断SH信号来保持采样和保持电容器C1～C3的信号电荷。在SH信号被关断之后，电容元件CL1～CL3通过RC信号被复位，以为随后的传输做准备。
在采样和保持电容器C1～C3中采样和保持的第一行的信号从移位寄存器705顺序地感应电压脉冲，以顺序地接通读出开关Sr1～Sr3。通过这些操作，第一行的信号经由放大器B1～B3被转换成串行信号。串行信号然后在运算放大器706中经受阻抗变换，在A/D转换电路707中经受数字转换，并且被输出到传感器面板的外部。
第二实施例
图4是根据本发明的第二实施例的放射线检测器的截面视图。在图4中，与图1相同的部分由相同的附图标记表示，并且将不被进一步描述。根据第二实施例的放射线检测器的平面视图与图2相同。放射线检测器的传感器面板与图3所示的传感器面板相同。
本实施例中的密封树脂401具有与闪烁体层102基本上相同的厚度。因此，密封树脂401可以比第一实施例更容易地屏蔽放射线。在第一实施例中，传感器面板101通过密封树脂109与闪烁体保护层110接合。在本实施例中，在闪烁体层102的外周形成由密封树脂401形成的结构之后，在闪烁体层102和密封树脂401上形成闪烁体保护层110。在外周电路116的上方布置密封树脂401。如在第一实施例中描述的那样，外周电路116包含驱动电路和读出电路中的至少一个，并被布置在绝缘基板上。如在第一实施例中描述的那样包含X射线吸收材料的颗粒被分散于密封树脂401中。密封树脂401适当地为紫外线(UV)可固化树脂。其它的部件与第一实施例中相同。这些部件的材料也与第一实施例中相同。并且，在本实施例中，闪烁体保护层110也构成闪烁体保护部件。
第三实施例
图5是根据本发明的第三实施例的放射线检测器的截面视图。在图5中，与图1相同的部分由相同的附图标记表示，并且将不被进一步描述。
在本实施例中，闪烁体层102不直接形成在传感器面板101上，而是在由反射材料形成的基板502上形成。在基板502上形成反射层保护层503。在反射层保护层503上形成包含柱状晶体108的闪烁体层102。在闪烁体层102上形成闪烁体保护层504，由此构成闪烁体基板506。闪烁体基板506与传感器面板101接合，使得闪烁体层102被布置在其内。闪烁体层102被密封树脂501密封在传感器面板101和基板502之间。换句话说，基板502构成闪烁体保护部件。密封树脂501被布置在外周电路116的上方。如在第一实施例中描述的那样包含X射线吸收材料的颗粒被分散于密封树脂501中。密封树脂501适当地为紫外线(UV)可固化树脂。
将在以下的实施例中详细描述根据本发明的X射线检测器。
第四实施例
按照以下的方式制造图1～3所示的根据第一实施例的X射线检测器。
如图1所示，在绝缘玻璃基板103上形成由非晶硅形成的半导体薄膜。使用半导体薄膜以形成光电转换元件112和TFT(未示出)。这些元件与导线113连接，由此构成光检测器117。还使用半导体薄膜以在光检测器117的外周形成外周电路116。在光检测器117上形成由SiN形成的传感器保护层(第一保护层)115和通过固化聚酰亚胺树脂形成的闪烁体基层114，由此构成传感器面板101。
向诸如连接引线105之类的不在上面形成闪烁体层的表面施加掩蔽带，以防止形成闪烁体层。用闪烁体层沉积装置在闪烁体基层114上形成由包含碱卤化物柱状晶体(例如，CsI:Tl，铊激活铯碘化物)的闪烁体形成的闪烁体层102。具有0.35mm的厚度的闪烁体层102覆盖二维的光检测器117。用扫描电子显微镜(SEM)对闪烁体层102的微细结构的观察表明，形成图1所示的多个柱状晶体108，在其间夹着空间。
在去除掩蔽带之后，包含分散于密封树脂109中的钨微细颗粒的热熔性树脂被施加到图3中的区域301。换句话说，热熔性树脂在闪烁体层102的外周被施加到外周电路116的上方。如上所述，外周电路116包含驱动电路和读出电路中的至少一个，并且被布置在绝缘基板103上。热熔性树脂为聚烯烃热熔性树脂。钨微细颗粒具有5μm的平均尺寸。热熔性树脂具有50μm的厚度。钨微细颗粒的百分比为60重量％。
制备片材，在该片材中，在由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)形成的反射层保护层(未示出)上形成Al膜作为反射层111由热熔性聚烯烃树脂形成的闪烁体保护层110通过使用加热辊而被粘附到上面形成反射层的该片材的表面。由此，形成三层片材。该三层片材被放置于布置在传感器面板101上的闪烁体层102上，使得三层片材的外周覆盖密封树脂109。该三层片材然后通过加热辊在压力下被加热，以使闪烁体保护层110熔融，从而将该三层片材固定到闪烁体层102。由此，闪烁体层102被三层片材和密封树脂109包围。密封树脂109进一步通过热压接合条(heat press bonding bar)被加压，以提高闪烁体保护层110和密封树脂109之间的粘着性。例如，在1～10kg/cm2的范围中的压力和比热熔性树脂的初始熔融温度高至少10℃～50℃的温度下执行1～60秒的热压。通过这些处理，制造根据本实施例的X射线检测器。
在根据本实施例的结构中，传感器面板101上的闪烁体层102被密封树脂109和三层片材(包含闪烁体保护层110和反射层111)包围，并且可被保护而避免水和其它异物的侵入。分散于外周电路116的上方的密封树脂109中的具有高的X射线吸收能力的钨微细颗粒可减少入射到外周电路116上的X射线放射线的量。这可减少外周电路116的故障的频率。
第五实施例
在本实施例中，在第一实施例中使用的分散于热熔性树脂中的钨微细颗粒被包含钡氧化物(BaO)微细颗粒的粘接剂带替代。该粘接剂带在带基板上包含由热熔性树脂形成的粘接剂层。粘接剂层包含分散于其中的钡氧化物(BaO)微细颗粒。粘接剂层构成密封树脂109。钡氧化物微细颗粒具有5μm的平均尺寸。热熔性树脂具有50μm的厚度。钡氧化物微细颗粒的百分比为70重量％。其它的成分如第一实施例中描述的那样。
本实施例可产生与第一实施例基本上相同的效果。更具体而言，本实施例可防止由水入侵到闪烁体层中导致的闪烁体的劣化，并且减少入射到外周电路上的X射线放射线的量。
第六实施例
按照以下的方式制造图4所示的根据第二实施例的X射线检测器。
在本实施例中，密封树脂是与具有5μm的平均尺寸的钨微细颗粒混合的UV可固化环氧树脂。树脂中的微细颗粒的百分比为70重量％。
在以与第一实施例中相同的方式形成闪烁体层102之后，用密封点涂机(dispenser)向图3所示的要施加密封树脂的区域301施加UV可固化树脂。可用密封点涂机将施加位置和重量进行编程控制。然后用UV灯的UV光照射UV可固化树脂以使树脂固化，从而形成图4所示的密封树脂401。在UV固化之后，密封树脂401从传感器面板101的表面起具有约300μm的高度，并且具有约1mm的平均宽度。
在UV固化之后，如在第一实施例中描述的三层片材(包含闪烁体保护层110和反射层111)被放置于闪烁体层102和密封树脂401上，并且，在压力下被加热以用于固定。三层片材进一步以与第一实施例相同的方式在密封树脂401上在压力下被加热，以提高密封树脂401和闪烁体保护层110之间的粘着性。
如图4所示，如第一实施例那样，传感器面板101上的闪烁体层102被密封树脂401和三层片材包围。因而，如第一实施例中那样，可以防止闪烁体的劣化。此外，如第一实施例中那样，可以减少入射到外周电路上的X射线放射线的量。
第七实施例
按照以下的方式制造图5所示的根据第三实施例的X射线检测器。
首先，在反射性Al基板502上形成主要由聚酰亚胺树脂构成的反射层保护层503。以与第一实施例中相同的方式在反射层保护层503上形成闪烁体层102。使用热熔性树脂以形成闪烁体保护层504，由此制备闪烁体基板506。
闪烁体基板506通过粘接剂层(未示出)被粘附到根据第一实施例的传感器面板101，使得闪烁体层102被布置在其内。在外周电路116的上方施加根据第三实施例的由包含X射线吸收颗粒的UV可固化树脂形成的密封树脂501。闪烁体基板506通过密封树脂501与传感器面板101接合。
在本实施例中，反射性基板502与覆盖闪烁体层的闪烁体保护部件对应，由此，如第一到第三实施例中那样，防止闪烁体的劣化。此外，如第一到第三实施例中那样，分散于外周电路的上方的密封树脂中的X射线吸收颗粒可减少入射到外周电路上的X射线放射线的量。
第八实施例
在本实施例中，作为根据第四实施例的非晶硅薄膜的替代，TFT和外周电路由多晶硅薄膜形成。
如图1所示，在绝缘性玻璃基板103上形成由多晶硅形成的半导体薄膜。TFT由半导体薄膜形成。然后使用非晶硅薄膜以形成光电转换元件112。这些元件与导线113连接，由此构成光检测器117。使用多晶硅半导体薄膜以在光检测器117周围形成外周电路116。如上所述，外周电路116包含驱动电路和读出电路中的至少一个，并且被布置在绝缘基板上。例如，出于各种目的，形成诸如移位寄存器、放大器IC或存储器之类的功能电路。
在光检测器117上形成由SiN形成的传感器保护层(第一保护层)115和通过固化聚酰亚胺树脂形成的闪烁体基层114，由此构成传感器面板101。
以与第一实施例中相同的方式在传感器面板101上形成闪烁体和闪烁体保护层。
由具有比非晶硅薄膜高的开关速度的多晶硅薄膜形成的驱动电路、TFT和外周电路可增大检测器和外周电路的设计灵活性。例如，可以形成具有更小的像素间距的检测器。如在第一实施例中那样，分散于外周电路116的上方的密封树脂109中的具有高的X射线吸收能力的钨微细颗粒可减少入射到外周电路116上的X射线放射线的量，并且降低外周电路116的故障的频率。
图6示出根据本发明的一个实施例的包含放射线检测系统的X射线诊断系统。在图6中，X射线检测器605可以是如在本发明的第一到第三实施例中描述的放射线检测器。X射线检测器605可以是如在第四到第八实施例中描述的X射线检测器。
在图6中，X射线诊断系统包括X射线室600、控制室601和医生室602。由放射线源的X射线管603产生的X射线606穿过病人或被检查者604的一部分607并且进入X射线检测器(图像传感器)605。入射的X射线包含关于病人或被检查者604的体内的信息。X射线的入射导致X射线检测器605中的闪烁体(闪烁体层)发光，该光被传感器面板中的光电转换元件光电转换成电信息。该信息被转换成数字信号。数字信号在图像处理器609中经受图像处理。操作员可在控制室601中的显示器608上观察经处理的数字信号。
数字信号可通过诸如因特网或电话线之类的无线或有线网络610从控制室601被传送到诸如远程医生室602之类的远程地点。可在医生室602中的显示器611上观察由此传送的数字信号。数字信号可被输入到记录单元、胶片处理器614中，或者可通过激光打印机613被记录于胶片612上。远程位置的医生可观察显示器611或胶片612以诊断病人或被检查者604的状况。数字信号可被存储于诸如光盘之类的记录介质中。
虽然以上描述了X射线检测器的实施例，但是，通过改变闪烁体，本发明也适用于α、β或γ射线放射线检测器。闪烁体可以为对于相应的放射线敏感的已知的闪烁体。例如，锌(银)硫化物闪烁体已知对于α射线敏感。其中诸如1，4-双(5-苯基噁唑-2-烷基)苯(POPOP)之类的有机荧光染料溶于诸如聚苯乙烯之类的塑料中的塑料闪烁体已知对于β射线敏感。铊激活钠碘化物单晶闪烁体已知对于γ射线敏感。如实施例中描述的那样使用放射线吸收材料可防止α、β和γ射线进入外周电路。因而，本发明适用于医疗X射线检测器，并且还有效地适用于诸如无损检查之类的其它用途。
虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于公开的示例性实施例。以下的权利要求的范围应被赋予最宽的解释以便包含所有这些变更方式以及等同的结构和功能。

Claims (14)

1.一种放射线检测器，包括：
包含光检测器和驱动电路的传感器面板，该光检测器包含在基板上布置的光电转换元件的二维阵列，所述驱动电路包括移位寄存器，所述移位寄存器与光电转换元件电连接并且在基板上被布置在光检测器的外周；
闪烁体层，被布置在传感器面板的光检测器上，该闪烁体层将放射线转换成能够被光电转换元件检测的光；
闪烁体保护部件，被配置为覆盖闪烁体层；和
密封树脂，被配置为在闪烁体层的外周密封闪烁体层，
其中，所述密封树脂包括包含放射线吸收材料并被分散于密封树脂中的颗粒，并且，所述密封树脂在闪烁体层的外周被布置在所述移位寄存器和闪烁体保护部件之间。
2.根据权利要求1的放射线检测器，其中，所述包含放射线吸收材料的颗粒包括X射线吸收微细颗粒。
3.根据权利要求2的放射线检测器，其中，所述X射线吸收微细颗粒包含选自由Mo、W和Pb构成的组的元素。
4.根据权利要求2的放射线检测器，其中，所述X射线吸收微粒颗粒包含选自由BaO、CeO2、Gd2O3、Dy2O3和TiO2构成的组的化合物。
5.根据权利要求1的放射线检测器，其中，所述包含放射线吸收材料的颗粒与所述密封树脂和所述包含放射线吸收材料的颗粒的总重量的比为大于或等于30重量％且小于或等于90重量％。
6.根据权利要求1的放射线检测器，其中，所述闪烁体层具有柱状晶体结构，并且，所述闪烁体层包含选自由CsI：Tl、CsI：Na、CsBr：Tl、NaI：Tl、LiI：Eu和KI：Tl构成的组的一种。
7.一种放射线检测系统，包括：
放射线源，被配置为产生照射样品的放射线；
根据权利要求1的放射线检测器，该放射线检测器检测穿过样品的放射线；
信号处理器，被配置为执行由放射线检测器检测的信号的图像处理；和
显示单元，被配置为显示经受信号处理器的图像处理的信号。
8.一种放射线检测器，包括：
包含光检测器和读出电路的传感器面板，该光检测器包含在基板上布置的光电转换元件的二维阵列，所述读出电路包括放大器，所述放大器与光电转换元件电连接并且在基板上被布置在光检测器的外周，
闪烁体层，被布置在传感器面板的光检测器上，该闪烁体层将放射线转换成能够被光电转换元件检测的光；
闪烁体保护部件，被配置为覆盖闪烁体层；和
密封树脂，被配置为在闪烁体层的外周密封闪烁体层，
其中，所述密封树脂包括包含放射线吸收材料并被分散于密封树脂中的颗粒，并且，所述密封树脂在闪烁体层的外周被布置在所述放大器和闪烁体保护部件之间。
9.根据权利要求8的放射线检测器，其中，所述包含放射线吸收材料的颗粒包括X射线吸收微细颗粒。
10.根据权利要求9的放射线检测器，其中，所述X射线吸收微细颗粒包含选自由Mo、W和Pb构成的组的元素。
11.根据权利要求9的放射线检测器，其中，所述X射线吸收微粒颗粒包含选自由BaO、CeO2、Gd2O3、Dy2O3和TiO2构成的组的化合物。
12.根据权利要求8的放射线检测器，其中，所述包含放射线吸收材料的颗粒与所述密封树脂和所述包含放射线吸收材料的颗粒的总重量的比为大于或等于30重量％且小于或等于90重量％。
13.根据权利要求8的放射线检测器，其中，所述闪烁体层具有柱状晶体结构，并且，所述闪烁体层包含选自由CsI：Tl、CsI：Na、CsBr：Tl、NaI：Tl、LiI：Eu和KI：Tl构成的组的一种。
14.一种放射线检测系统，包括：
放射线源，被配置为产生照射样品的放射线；
根据权利要求8的放射线检测器，该放射线检测器检测穿过样品的放射线；
信号处理器，被配置为执行由放射线检测器检测的信号的图像处理；和
显示单元，被配置为显示经受信号处理器的图像处理的信号。
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