KR100564519B1 - 방사선검출장치 및 그 제조방법 - Google Patents

방사선검출장치 및 그 제조방법 Download PDF

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Abstract

복수의 광전변환소자가 지지기판의 일면에 형성된 센서패널을 가지는 방사선검출장치에 있어서, 광전변환소자가 형성된 센서의 패널면에 방습보호층이 적층되고, 휘어짐 교정층이 센서패널의 다른면에 적층되고, 방습보호층과 휘어짐 교정층이, 각각 연신(延伸) 또는 압출방향을 가지는 수지막으로 형성되며, 양수지막의 연신 또는 압출방향이 서로 동방향으로 되도록 서로 접합한다. 방사선검출장치의 형성에 의하여, 열변위에 의하여 초래되는 방사선검출패널이 휘어지는 것을 방지할 수 있다.

Description

방사선검출장치 및 그 제조방법{RADIATION DETECTING DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}
<도면에 대한 설명>
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 의한 방사선검출장치에 있어서의 방사선검출패널의 구조를 도시하는 횡단면도.
도 2는 본 발명에 의한 방사선검출패널에 있어서의 수지막의 애스펙트(aspect)를 도시하는 도.
도 3은 본 발명의 제 2실시예에 의한 방사선검출장치에 있어서의 방사선검출패널의 구조를 도시하는 횡단면도.
도 4는 본 발명의 제 3실시예에 의한 방사선검출장치에 있어서의 방사선검출패널의 구조를 도시하는 횡단면도.
도 5는 본 발명의 제 4실시예에 의한 방사선검출시스템을 도시하는 도.
<도면의 부호에 대한 설명>
100: 센서패널 102: 광전변환소자부
103: 배선부 104: 전극인출부
105: 제1패널보호층 106: 제 2패널보호층
110: 신틸레이터패널 111: 수지막층
112, 117: 형광체층 113: 접착층
114: 휘어짐교정층 115: 방습보호층
116: 반사층 122: 밀봉부
125: 수지막 130: 센서패널
131: 보호층 410: 방사선검출패널
6040: 방사선검출장치 6050: X선튜브
6060: X선 6062: 환자 또는 피검자의 흉부
6070: 화상프로세서 6080: 디스플레이
6081: 디스플레이 6090: 전화회선
6100: 필름프로세서 6110: 필름
<발명의 배경>
<발명의 분야>
본 발명은 의료진단기기, 비파괴검사기기 등에 이용되는 방사선을 전기신호로서 검출하는 방사선검출장치 및 그 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 있어서, X선, α선, β선, 및 γ선 등의 전자파도 방사선에 포함된다.
<관련된 배경기술>
현재까지, X선형광체를 내부에 구비하는 형광스크린과 양면도포감광제를 구비하는 x선필름시스템이, 일반적으로 X선사진촬영에 사용되고 있다. 그러나, 최근, x선형광체층과 2차원센서패널을 가지는 디지털방사선검출장치의 화상특성이 우수하고, 데이터가 디지털데이터이기 때문에 네트워크화한 컴퓨터시스템으로 다운로드함으로써 데이터를 공유하는 이점의 관점으로부터, 디지털방사선검출장치에 대한 활발한 연구개발이 행하여져서, 디지털방사선검출장치에 대한 다양한 특허출원이 이루어지고 있다.
이러한 디지털방사선검출장치중에서, 미국 특허 제 5793047호 및 미국 특허 제 6469305호에 개시되어 있는 바와 같이, 고감도이고 선명한 장치로서, 방사선을 투과한 기판상에 형광체층을 가지는 방사선검출신틸레이터가, 투과성지지기판에 배치되는 복수의 광전변화소자와, 각각의 광전변환소자의 갭에 배치되는 TFT 등의 전기소자를 가지는 센서패널을 접합해서 일체화하는 방사선검출장치가 알려져 있다.
상기 설명한 종래예에 있어서, 광전변환소자가 배치된 투과성지지기판의 정면에 형광체가 적층되지만, 광흡수층은 투과성지지기판의 배면에 적층한다. 또한, 광흡수층이 배치된 면은 접착제를 개재해서 베이스에 접합하고 있다.
상기 종래예에서 개시된 바와같이 센서패널의 투광성지지기판의 이면의 광흡수층은, 반사방지와 광차단을 목적으로 형성되어, 형광체층으로부터 발광하는 광과 같이 수광되는 광이, 투광성지지기판 또는 기판의 가장자리 부분의 이면 등의, 광전변환부 이외의 부분에서 반사해서 수광되는 문제점을 해결한다. 광흡수층은 도포 및 인쇄공정에 의하여 투광성지지기판에 직접 수지를 형성함으로써 제조된다.
종래예에 있어서 방사검출신틸레이터는, 공정중 또는 장기간내구성의 가속시 험으로부터 이하의 문제점이 발생한다.
(1) 공정중의 열이력동안 또는 내구성 중에 열로 인하여 각각의 구성층이 변위되어, 각 층은 변위로 인하여 휘어짐이 발생하고, 내부응력이 형광체 및 각 구성층에 가해져서, 응력이 약한 층이 내부응력으로 인하여 파괴되거나 박리되는 문제점을 발생시킨다.
(2) 각 구성층은 공정중 열이력에 있어서 열에 의한 변위가 발생한다. 현재까지, 광전변환소자가 배치되는 센서패널의 정면에 다수의 층이 형성되기 때문에, 센서패널이 변위에 의하여 휘어졌다. 이러한 휘어짐 때문에, 전기배선접속을 위하여 패널상의 전극인출패드에, 압착형단자가 설치된 경우에 있어서 센서패널의 휘어짐으로 인하여 부적합한 설치위치 또는 접속불량 등의 문제가 발생하는 경우가 있다. 또한, 몇몇의 경우에 있어서, 접속부가 파손되고, 가속 내구중에 있어서 센서패널의 휘어짐응력으로 인하여 접속이 끊어지는 경우가 있다.
(3) 패널을 운반용홀더에 탑재시키면서 센서패널을 유동시키며, 지지기판이면이 운반홀더의 표면에 접촉하는 경우에 있어서, 종래의 재료에 있어서, 광흡수층이 기계적마찰에 의하여 스쳐서 손상되거나 박리되고, 그 결함부의 차광이 불충분하게 됨으로써 화상의 겸함이 증가한다.
현재까지 개시된 종래예는, 적층후의 응력을 고려해서, 패널이면측의 구성재료 및 적층기술에 대하여 개시하는 것은 없다.
<발명의 요약>
본 발명의 상기의 사정을 감안하여 이루어졌으므로, 본 발명의 목적은, 광전변환소자가 형성된, 지지기판의 일면에 형성된 복수의 광전변환소자를 가지는 센서패널의 일면측에 보호층이 적층되고, 휘어짐 교정층은 센서패널의 다른면에 적층되며, 보호층과 휘어짐 교정층의 양자는, 연신(延伸) 또는 압출방향을 가진 수지막으로 형성되고, 이들 수지막의 연신 또는 압출방향이 동일한 방향을 갖도록, 수지막의 양자를 함께 접합시킴으로써, 열변위로 인한 휘어짐을 교정하여, 각각의 구성층의 박리 또는 파괴를 방지해서 고신뢰성을 가진 방사선검출장치 및 방사선검출장치의 제조방법을 제공하는 데 있다.
즉, 본 발명에 의하면, 복수의 광전변환소자가 지지기판의 일면에 형성되는 센서패널을 가지는 방사선검출장치로서,
연신 또는 압출방향을 가지는 제 1수지막으로 형성된 보호층이, 복수의 광전변환소자가 형성되는 센서패널의 표면에 적층되고;
연신 또는 압출방향을 가지는 제 2수지막은, 센서패널의 다른면에 적층되고;
양수지막의 각각의 연신 또는 압출방향이 서로 동일하도록 양수지막을 접합시키는 것을 특징으로 하는 방사선검출장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 지지기판의 한 쪽면에 형성된 복수의 광전변환소자를 가지는 센서패널과, 센서패널에 접합되고 방사선을 복수의 광전변환소자에 의해 검출가능한 광으로 변환하는 형광체층를 가지는 신틸레이터패널로 이루어진 방사선검출장치의 제조방법으로서,
연신 또는 압출방향을 가진 제 1수지막을 형성하는 방습보호층을 신틸레이터패널에 접합하는 공정과;
제 2수지막의 연신 또는 압출방향을 방습보호층의 방향과 동일하도록, 접착층을 개재하여 복수의 광전변환소자가 형성되지 않는 센서패널의 면에, 연신 또는 압출방향을 가지는 제 2수지막을 접합하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 방사선검출장치의 제조방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 지지기판의 일면에 형성된 복수의 변환소자를 가지는 센서패널과, 방사선을 복수의 변환소자에 의하여 검출가능한 광으로 변환하고, 변환소자가 형성된 센서패널의 면측에 형성된 형광체층으로 이루어진 방사선검출장치의 제조방법으로서,
형광체층에, 연신 또는 압출방향을 가진 제 1수지막을 형성하는 방습보호층의 접합공정과;
제 2수지막의 연신 또는 압출방향이 방습보호층의 방향과 동일하도록, 접착층을 개재하여 복수의 광전변환소자가 형성되지 않는 센서패널의 면에, 연신 또는 압출방향을 가지는 제 2수지막 접합공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 방사선검출장치의 제조방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 방사선검출장치의 제조방법으로서,
방사선이 전기신호로 직접 변환하는 복수의 변환소자가 형성된 직접형센서패널의 면측에 연신 또는 압출방향을 가지는 제 1수지막으로 형성된 방습보호층을 접합시키는 공정과;
제 2수지막의 연신 또는 압출방향이 방습호보층의 것과 동일하도록 복수의 변환소자를 접착층에 의하여 형성하지 않는 센서패널의 면에 연신 또는 압출방향을 구비하는 제 2수지막을 접합시키는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 방사선검출장치의 제조방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 특징과 이점은, 첨부한 도면을 참조하면서 이하의 설명으로부터 명백해지며, 도면전체에 있어서 동일한 번호는 동일하거나 유사한 부분을 표시한다.
<바람직한 실시예의 상세한 설명>
이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명의 실시예에 대하여 더욱 상세하게 설명한다.
(제 1실시예)
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 의한 방사선검출장치에 있어서 방사선검출패널의 구성을 도시하는 횡단면도이다.
도 1에서, (410)은 방사선검출패널의 전체를 표시하고, (101)은 유리기판(지지기판), (102)는 비정질실리콘으로 이루어진 포토센서인 광전변환소자와 TFT를 포함하는 광전변환소자부이며, (103)은 배선부이며, (104)는 전극인출부이고, (105)는 질화실리콘 등으로 이루어진 제 1패널보호층이며, (106)은 수지막 등으로 형성된 제 2패널보호층이다. 또한, (111)은 형광체도포기판으로도 작용하는 형광체보호층에 의하여 도포된 형광체층(112)을 지지하는 수지막층을 표시한다. 형광체는 신틸레이터 또는 파장변환부재의 일예이다. 센서패널(100)은 구성성분 (101) 내지 (106)으로 형성되고, 신틸레이터패널(110)은 구성성분 (111) 및 (112)로 형성된다. 신틸레이터패널(110)은 접착제(107)에 의하여 센서패널(100)에 접합한다.
(115)는 주로 형광체와 센서패널(100)의 내구성을 향상시키기 위하여 제작된 방습보호층을 표시하며, 방습효과가 높은 금속층과 금속층을 지지하는 수지막으로 구성된다. 금속층을 지지하는 수지막은 금속층의 일면 또는 양면에 형성되고, 연신(延伸) 또는 압출방향을 가지는 수지막으로 구성된다. 방습보호막(115)은 접착제(도시하지 않음)에 의하여 형광체보호층(111)상에 적층된다.
또한, 휘어짐 교정층(114)은, 광전변환소자를 형성하지 않은 센서패널(100)의 면의 접착층(113)을 개재하여 적층된다. 휘어짐 교정층(114)은 연신 또는 압출방향을 가지는 수지막으로 형성된다. 본 발명에 의한 센서패널(100)의 지지기판 (101)으로서 사용되는 유리 등의 재료의 열팽창계수는 1 내지 10 ×10-6/℃이며, 방습보호층 등으로 사용되는 Al 등의 재료의 열팽창계수는 15 내지 25 ×10-6/℃이며, 수지시트의 열팽창계수는 1 내지 5 ×10-6/℃이다. 열이력으로 인한 각각의 층 사이의 변위차는 크다.
따라서, 본 발명의 적층구조체에 있어서, 열이력후에 적층체의 각각 층의 변위로 인한 휘어짐이 발생한다. 또한, 연신 또는 압출성형에 의하여 형성된 수지막이, 연신 또는 압출방향으로 수지분자가 선택적으로 배치된 애스펙트(aspect)를 가지므로, 열팽창량과 열수축변위량이, 연신 및 압출방향과, 비연신 및 비압출방향 사이에 다르다.
도 2는 본 발명에 의한 방사선검출패널에서 수지막의 애스펙트를 도시한다. 수지막(125)에 있어서, 연신 및 압출방향과, 비연신 및 비압출방향은, 각각 (123)과 (124)로 표시한다.
예를 들면, 가장 일반적인 수지막인 폴리에틸렌 테레프탈레이트막에 있어서, 실온 부근의 열팽창계수는, 연신 및 압출방향에서는 1. 2 ×10-5cm/cm/℃이고, 비연신 및 비압출방향에서는 1. 6 ×10-5cm/cm/℃이다. 100℃ 부근에서의 열수축변위율은, 연신 및 압출방향에서는 0.25%이고, 비연신 및 비압출방향에서는 0%이다. 그러므로, 신틸레이터패널(110)과 방습보호층(115)이 센서패널(100)의 광전변환소자측에 적층되는 경우에, 형광체보호층(111) 및 방습보호층(115)의 수지막의 치수변위는, 공정중 또는 내구중의 열이력에 의해, 연신 및 압출방향과, 비연신 및 비압출방향 사이의 다른 변위량으로 발생한다. 따라서, 수지막의 애스펙트방향은, 센서패널의 휘어짐 방향을 결정하는 요인으로 된다.
그러므로, 본 발명에 있어서, 방습보호층(115)과 휘어짐 교정층(114)은, 방습보호층(115)이 형성된 표면을 가지는 센서패널(100)의 대향면위에 접합되는 휘어짐 교정층(114)의 수지막의 연신 및 압출방향을, 방습보호층(115)의 수직막의 방향과 동일하게 하여, 센서패널(100)의 휘어짐량을 교정할 수 있다.
예를 들면, 방습보호층(115)과 형광체보호층(111)이 수지막으로 형성되는 경우에 있어서, 형광체보호층(111)의 연신 및 압출방향과 방습보호층(115)의 방향이 동일하게 하도록 형광체보호층(115)과 방습보호층(115)을 센서패널에 접합시킨다. 또한, 양층의 두께와 사용되는 재료의 고유 열변위특성을 산출해서, 수지애스펙트가 동일한 방향으로 되도록, 변위량에 따라서 교정될 수 있는 재료, 애스펙트 및 그 두께를 가지는 휘어짐 교정층(114)을 배치할 수 있다.
또한, 광전변환소자가 형성되어 있지 않는 센서패널(100)의 표면에 휘어짐 교정층(114)을 접합한다. 예를 들면, 형광체층(112)으로부터 발광한 수광되어야 할 광이 광전변환층 이외의 지지기판의 이면에서 반사하여 수광되지 않는 경우와, 외부로부터 누설되는 광이 센서패널(100)의 이면으로 진입하여 수광되지 않는 경우가 있기 때문에 휘어짐 교정층(114)과 접착층(113)은 광흡수기능과 차광기능을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 광흡수기능과 차광기능을, 휘어짐 교정층(114)과 접착층(113)으로 구성된 두개층에 의해 행하고, 즉, 접착층(113)과 교정층의 수지막중의 하나가 광흡수기능과 차광기능을 구비하거나, 접착층(113)과 교정층의 수지막의 양자가 광흡수기능과 차광기능을 구비할 수 있다.
접착층(113)측에 광흡수기능을 구비하는 경우에, 수지막층의 제한이 작으며, 접착층(113)이 투명한 경우에, 접착층(113)과 지지기판(101) 사이의 인덱스차이는 가능하면 작게 설정할 수 있으며, ±5%인 것이 바람직하고, 계면의 반사를 억제하여 광흡수기능을 가진 수지막층을 제공할 필요성이 있다. 광흡수성과 차광성을 가진 접착층(113)을 형성하기 위하여, 유기안료 또는 무기안료는 이들 수지에 함유될 수 있다. 유기안료는 니트로계염료, 아조안료, 인단스렌, 티오인디고 페리논, 페리렌, 디옥사진, 퀴나크리돈, 프탈로시아닌, 이소인돌리논 및 퀴노프탈론 안료 등이 있다. 무기안료는, 카본 블랙, 황연, 카드뮴옐로, 클로버 밀리온 (오렌지) 철단, 벌밀리온, 적색 납, 카드뮴 레드, 미네랄 바이올렛(보라색), 코발트 블루, 코발트 그린, 산화크롬, 산화인듐, 산화주석, 비리디언(그린) 등이 있다. 마찬가지로, 광흡수성을 가진 막층을 형성하기 위하여, 상기 설명한 안료는, 막층에 함유될 수 있다. 또한, 흑색인쇄는 막층의 접착층측에서 이루어질 수 있다.
또한, 휘어짐 교정층(114)의 수지막이 광흡수기능에 의하여 형성되는 경우에 있어서, 광흡수기능은 수지막의 형성시에 카본블랙 등의 안료를 혼합함으로써 형성될 수 있다. 그러나, 수지막에 함유될 수 있는 안료의 양은 수지막형성의 한계로서 약 30wt%이다. 수지막을 얇게하는 경우 차광성이 부족한 경우에 있어서, 수지막의 차광성능을 향상시키기 위하여, 차광성이 높고 광흡수성이 높은 카본블랙 등의 입자를 수지막의 표면에 스프레이하여 수지막을 형성하는 것이 바람직하다.
신틸레이터패널(110)과 방습보호층(115)은, 광전변환소자가 형성되는 센서패널(100)의 표면에 배치되고, 휘어짐 교정층(114)은 센서패널(100)의 다른 면에 배치됨으로써 방사선검출패널(410)을 구성한다.
본 발명에서 수지막용으로 사용되는 재료로서, 연신 및 압출방향을 갖도록 시트성형된 수지막이면 어떠한 재료도 좋다. 예를 들면, 폴리에텔렌, 테레프탈레이트 수지, 폴리프로필렌 수지, 폴리카본에이트 수지, 크로롤에덴 수지, 염화 비닐덴 수지, ABS수지, 폴리이미드수지 등이 있다.
(제 2실시예)
도 3은 본 발명의 제 2실시예에 의한 방사선검출장치에서의 방사선검출패널의 구성을 도시하는 횡단면도이다.
(101)은 유리기판(지지기판)을 표시하고, (102)는 비정질 실리콘으로 이루어진 광전변환소자와 및 TFT를 포함하는 광전변환소자부이고, (103)은 배선부이며, (104)는 전극인출부이고, (105)는 질화실리콘 등으로 이루어진 제 1패널보호층이고, (106)은 수지막 등으로 구성된 제 2패널보호층이다. 또한, (117)은 원주형 형광체로 형성된 형광체층이다. 본 실시예에 있어서, 형광체는 신틸레이터 또는 파장변환소자의 예이다. (116)은 형광체로부터 발광하는 광을 센서패널측을 향하여 반사하는 반사층이며, 유기재료막에 의하여 금속반사층을 보호하기 위하여 유기보호막과 금속반사층의 적어도 두개의 층이 적층되도록 구성된다. 사용되는 금속반사층은, Al, Ag, Cr, Cu, Ni, Ti, Mg, Rh, Pt 또는 Au 등의 반사성이 높은 금속인 것이 바람직하다. 또한, 반사층을 덮는 유기재료층은 금속반사막을 보호하고 형광층의 방습을 보호할 목적으로 배치되며, 미국 특허 제 6469305호에 개시된 바와 같이 방습성이 높은 폴리파락실렌 등의 CVD막을 사용하는 것이 바람직하지만, 상기 목적을 달성할 수 있다면 어떠한 재료도 유기재료층에 이용될 수 있다.
(115)는 주로, 형광체 및 센서패널의 내구성을 향상시키기 위한 방습보호층이며, 방습효과가 높기때문에 반사층 이외에 배치된 금속층과, 금속층을 지지하는 수지막층으로 이루어졌다. 금속층을 지지하는 수지막층은 금속층의 일면 또는 양면에 형성되며, 연신 또는 압출방향을 가지는 수지막으로 형성된다. 방습보호층(115)은 접착층(도시하지 않음)에 의해서 반사층(116)에 적층된다. 또한, 휘어짐 교정층(114)은 광전변환소자가 접착층(113)을 개재하여 형성하지 않는 센서패널의 표면에 적층된다. 휘어짐 교정층(114)은 연신 또는 압출방향을 가진 수지막으로 형성된다.
센서패널(100)은 구성성분 (101) 내지 (106)과 형광층(117)으로 형성되고, 반사층(116)과 방습보호층(115)은 서로 적층되고, 방습보호층(115)의 단부는 밀봉부(122)에 의하여 밀봉됨으로써 방사선검출패널(410)을 얻는다. 마찬가지로, 본 실시예에 있어서, 방사선검출패널의 휘어짐은, 방습보호층(115)의 연신 및 압출방향이 휘어짐 교정층(114)의 방향과 동일하게 되도록 패널에 방습보호층(115)의 수지막을 접합함으로써 교정할 수 있다. 특히, 형광체가 원주형결정으로 이루어진 형광체인 경우에 있어서, 휘어짐의 발생으로 의하여 형광체가 파손되는 치명적인 결함을 발생하는 경우가 있으며, 휘어짐 교정에 의하여 응력완화의 효과가 높다. 또한, 휘어짐 교정층(114) 또는 접착층(113)은 제 1실시예와 같이 광차광기능과 광흡수기능에 의하여 형성될 수 있다.
(제 3실시예)
도 4는 본 발명의 제 3실시예에 의한 방사선검출장치에 있어서 방사선검출패널의 구조를 도시하는 횡단면도이다.
(101)은 유리기판(지지기판)을 표시하고, (102)는 X선을 전기신호로 직접적으로 변환하는 방사선변환소자와 TFT를 포함하는 변환소자부이고, (103)은 배선부이고, (104)는 전극인출부이고; (131)은 보호층이며, 직접형센서패널(130)은 X선을 전기신호로 직접적으로 변환할 수 있는 센서패널이다. 센서패널(130)은 구성성분 (101) 내지 (104) 및 (131)로 형성된다.
(115)는 주로, 센서패널의 내구성을 향상시키기 위하여 제조된 방습보호층으로, 방습효과가 높은 금속층과, 금속층을 지지하는 수지막층으로 이루어졌다. 금속층을 지지하는 수지막층은, 금속층의 일면 또는 양면에 형성되며, 방습과 센서표면의 견고한 보호층으로서 작용한다. 수지막층은 연신 또는 압출방향을 가지는 수지막으로 형성된다. 방습보호층(115)은 접착층(도시하지 않음)에 의해서 보호층(131)에 적층된다. 또한, 휘어짐 교정층(114)은 광전변환소자가 접착층(113)을 개재하여 형성하지 않는 센서패널의 표면에 적층된다. 휘어짐 교정층(114)은 연신 또는 압출방향을 가진 수지막으로 형성된다.
마찬가지로, 본 실시예에 있어서, 방사선검출패널의 휘어짐은, 방습보호층의 연신과 압출방향이 휘어짐교정층(114)의 방향과 동일하도록 패널에 방습보호층(115)의 수지막을 접합시킴으로써 교정할 수 있다.
상기 설명한 바와 같이, 형광체가 입자 또는 원주형 결정으로 이루어진 형광체인 경우, 또는 신틸레이터가 센서패널에 배치되지 않는 경우 및 방사선이 전기신호로 직접변환되는 경우에 있어서, 휘어짐 응력에 의한 문제점을 방지하기 위하여, 제 1 내지 제 3실시예에 있어서, 방습보호층의 연신방향 또는 압축방향이 휘어짐 교정층의 것과 동일하게 되도록 방습보호층의 수지막을 패널에 접합시킴으로써 방사선검출패널의 휘어짐을 교정할 수 있다.
(제 4실시예)
도 5는 본 발명의 제 4실시예에 의한 방사선검출시스템을 도시하는 도이다.
방사선검출시스템에서, 방사선검출장치를 이용한다. X선튜브(6050)에 의해 생성되는 X선(6060)은 환자 또는 피검자(6061)의 흉부(6062)를 투과한 다음, 방사선검출장치(6040)에 입력된다. 환자(6061)의 체내부의 정보는 입사한 X선에 포함된다. 방사선검출장치(6040)의 형광체는 X선의 입사에 따라서 광을 발광하고, 방사선검출장치(6040)는 발광된 광을 광전변환시켜서 전기신호를 얻는다. 정보는 디지털변환되어, 화상프로세서(6070)에 의하여 화상처리한 다음, 제어실에서 디스플레이(6080)에 의해 관찰할 수 있다.
또한, 정보는 전화회선(6090) 등의 전송수단에 의하여 원격지에 전송될 수 있으며, 다른 장소의 닥터룸 등에서 광디스크 등의 보존수단에 의하여 디스플레이 (6081)에 표시될 수 있거나 보존될 수 있어, 원격지에 있는 닥터가 정보를 진단할 수 있다. 또한, 정보는 필름프로세서(6100)를 통하여 필름(6110)에 기록된다.
이어서, 본 발명에 의한 방사선검출장치의 더욱 상세한 예에 대하여 설명한다.
제 1 및 제 2예는 제 1실시예와 관련되고, 제 3예는 제 2실시예와 관련된다.
(제 1예)
도 1에 도시한 바와 같이, 광전변환소자 및 TFT로 구성된 광전변환소자부(화소 430mm ×430mm)(102)는, 450mm ×450mm의 영역과 0.7mm두께를 가진 유리기판 (101)에 형성된 비정질 실리콘으로 이루어진 반도체박막에 형성된다. 경화된 폴리이미드수지에 의하여 얻어진 SiNx 및 제 2보호층(106)으로 구성된 보호층(105)은 4㎛의 두께로 광전변환소자부(102)에 형성된다. 또한, 두께가 5㎛인 차광기능을 형성하기 위하여, 광전변환소자를 형성하지 않는 센서패널의 면에 블랙 아크릴잉크를 스프레이함으로써 센서패널(100)을 제조한다.
두께가 188㎛인 시트롤형상의 PET수지막에 수지바인더가 분산된 형광체입자를, 도포법에 의하여 180㎛의 두께인 형광체 보호층에 형성하여 형광체층(112)을 형성한후, 형광체층(112)을 절단해서 신틸레이터패널(110)로 제작한다.
40㎛두께의 Al호일과 PET수지막50시트롤을 건조적층에 의하여 적층하고, 두께가 50㎛인 아크릴양면접착테이프(스미토모 3M사 제품, 9313)를 Al면측 접합시켜서 Al 및 PET가 적층된 440mm ×440mm의 수지막방습보호층(115)을 제조한다.
50㎛두께인 아크릴양면접착테이프(스미토모3M사 제품, 9313)를 250㎛두께인 투명PET시트에 접합시켜서 접합용 접착층(113)를 가진 PET시트를 제조함으로써 440mm × 440mm인 휘어짐교정층(114)을 얻는다.
이렇게 얻은 신틸레이터패널(110)의 형광체층(112)측을, 아크릴접착제(XSG)의 접착층(107)에 의해 센서패널(100)에 접합시키고, 양층의 연신방향을 서로 동일한 방향으로 되도록, 방습보호층(115)의 수지막에, 신틸레이터패널(110)의 형광체보호층(111)인 수지막을 접합시킨다. 또한, 방습보호층(115)의 수지막의 연신방향이 동일한 방향이 되도록, 휘어짐교정층(114)은, 광전변환소자를 형성하지 않은 센서패널(100)의 면, 즉 신틸레이터패널(110)이 배치되지 않은 면에 방사선검출패널을 구성한다.
(제 2예)
도 1에 도시된 바와 같이, 광전변환소자 및 TFT로 구성된 광전변환소자부(화소)(102)는, 유리기판(101)에 형성된 비정질 실리콘으로 이루어진 반도체박막에 형성되고, 폴리이미드수지를 경화함으로써 얻어진 SiNx 및 제 2보호층(106)으로 구성 된 보호층(105)은 광전변환소자부(102)에 형성되어 센서패널(100)을 제조한다.
신틸레이터패널(110)과 방습보호층(115)을 제 1실시예와 마찬가지로 제조한다.
50㎛두께인 아크릴양면접착테이프(스미토모 3M사 제품, 9313)를 100㎛두께인 블랙PET시트(파낙사에 의해 제조됨)에 접합시켜서 접합용 접착층(113)를 가진 PET시트를 제조함으로써 광차광기능과 광흡수기능을 가진 440mm ×440mm의 휘어짐교정층(114)을 얻는다.
이와 같이 제 1실시예와 동일하게 얻은 센서패널에 각각의 층을 접합시킨다.형광체보호층(111), 방습보호층(115) 및 휘어짐교정층(114)의 각각의 수지막에 있어서 연신방향이 서로 동일하게 되도록 접합시켜서 방사선검출패널을 구성한다.
(제 3예)
도 3에 도시한 바와 같이, 광전변환소자 및 TFT로 구성된 광전변환소자부(화소)(102)는, 유리기판(101)상의 비정질 실리콘으로 이루어진 반도체박막에 형성되고, 폴리이미드수지를 경화시킴으로써 얻은 SiNx 및 제 2보호층(106)으로 구성된 보호막(105)은, 광전변환소자부(102)에 형성되어 센서패널(100)을 제조한다.
다음, 알칼리 할로겐화물로 이루어지고 기둥형상으로 결정화된 형광체층 (117)을 증착법에 의하여 센서패널(100)에 500㎛두께로 형성한다. 다음, 폴리파락실렌수지로 이루어진 보호층을 CVD에 의하여 형광체면에 10㎛두께로 형성한 다음, Al층을 스퍼터링법에 의하여 반사층으로서 보호층에 5000Å의 두께로 형성하고, 폴리파락실렌수지로 이루어진 보호층을 CVD법에 의하여 Al층에 10㎛의 두께로 형성하 여 반사층(116)을 얻는다.
방습보호층(115)을 제 1실시예와 마찬가지로 제조함으로써, 제 2실시예와 마찬가지로 차광기능과 광흡수기능을 가진 휘어짐 교정층(114)을 얻는다.
또한, 제 1예의 방습보호층(115)은 접착제에 의하여 반사층에 접합되고, 시트단부는 아크릴수지에 의하여 밀봉부(122)에서 밀봉된다. 또한, 방습보호층(115)과 휘어짐교정층의 연신방향이 서로 동일한 방향이 되도록, 방습보호층(115)의 수지막을 휘어짐교정층(114)에 접합시켜서 방사선검출패널을 구성한다.
각각의 예에서 구성된 방사선검출패널은 방사선검출장치를 구성하도록 사용된다. 이렇게 구성된 방사선검출장치에 있어서, 공정동안 방사선검출장치에서 휘어짐이 발생하지 않고, 패널상의 전극인출패드부에 압착형단자를 설치함으로써 우수한 전기배선접속을 행할 수 있다.
또한, 상기 설명한 바와 같이 제조된 방사선검출장치는 1000시간동안 60℃ 및 90%의 온도/습도 시험조에 보존한다. 그 결과, 형광체층의 층간박리 등의 외관불량이 발생하지 않고, 감도의 저하가 거의 인식되지 않으며, 고신뢰성의 방사선검출장치를 얻을 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
(비교예)
휘어짐교정층이 형성되지 않는 것을 제외하고 제 1예와 동일한 방법으로 방사선검출패널을 얻는다. 이렇게 얻은 방사선검출패널을, 전기접속을 행하면서 캐이싱내에 설치하여 방사선검출장치를 얻는다.
이렇게 얻은 장치에 있어서, 취급동안 스크래치되어 도포막이 일부 파괴되는 결함이, 광전변환소자가 형성되지 않는 방사선검출패널의 면측에서 발견되었다. 또한, 상기 설명한 바와 같은 제조된 방사선검출장치를 1000시간동안 60℃ 및 90%의 온도/습도 시험조에 보존한다. 그 결과, 형광체층내에서 파괴라고 생각되는 박리불량으로 인한 화상결함이 발생하였다.
또한, 제 1예와 동일한 방법으로 구성된 방사선검출장치에 있어서, 형광체보호층과 방습보호층의 두께와 휘어짐교정층의 두께 사이의 관계를 관찰하기 위하여, 표 1에 도시된 각각의 층의 두께를 변경하여 방사선검출패널을 제조하였다.
형광체 보호층(㎛) 방습보호층(㎛) 휘어짐 교정층(㎛)
제 4 예 150 50 100
제 5 예 150 50 200
제 6 예 150 50 250
비교예 188 50 0
이들 예와 비교예에서 구성된 방사선검출장치의 휘어짐량을 측정하였다. 본 측정에 있어서, 휘어짐량이라고 하는 것은, 패널이 평면에 배치되는 경우, 패널의 높이에서 구조층의 두께를 공제함으로써 얻은 휘어짐량으로 정의한다.
제 4, 제 5 및 제 6예에서 구성된 방사선검출패널의 전부에 있어서, 휘어짐량은 비교예의 휘어짐량 보다 작다.
또한, 방사건검출장치는 이들 예에서 구성된 방사선검출패널의 사용에 의하여 구성된다. 이와같이 구성된 방사선검출장치에 있어서, 공정 동안 방사선검출패널에 있어서 휘어짐은 발생하지 않으며, 전기배선접속은 패널의 전극인출패드부에 압착형단자를 설치함으로써 전기배선접속을 우수하게 행할 수 있다.
또한, 상기 설명한 바와 같이 제조된 방사선검출장치는 1000시간동안 60℃ 및 90%의 온도/습도 시험조에 보존한다. 그 결과, 형광체층의 층간박리 등의 외관불량이 발생하지 않고, 감도의 열화가 거의 인식되지 않으며, 고신뢰성의 방사선검출장치를 얻을 수 있는 것을 확인할 수 있었다.
상기 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 열변위에 의하여 초래된 방사선검출장치의 휘어짐이 없고, 패널상의 전극과 단자의 압착이 양호하며, 접속불량이 없는 신뢰성이 높은 방사선검출장치를 실현할 수 있다. 본 발명의 방사선검출장치에 의하면, 형광체의 박리와 파손이 발생하지 않으며, 내온 및 내습성을 특히 향상시킬 수 있다.
본 발명의 다수의 명백하게 폭넓고 상이한 실시예는 본 발명의 정신과 영역을 일탈하지 않으면서 이루어지며, 본 발명은 청구항에 규정된 것 이외의 특정한 실시예로 제한되지 않은 것으로 이해되어야 한다.

Claims (13)

  1. 복수의 광전변환소자가 지지기판의 한쪽의 면에 형성되어 있는 센서패널을 가지는 방사선검출장치로서,
    연신 또는 압출방향을 가지는 제 1수지막으로 형성된 보호층이, 복수의 광전변환소자가 형성되어 있는 상기 센서패널의 표면에 적층되고;
    연신 또는 압출방향을 가지는 제 2수지막은, 상기 센서패널의 다른 면에 적층되고;
    보호층과 제 2수지막의 각각의 연신 또는 압출방향이 서로 동일하게 되도록 보호층과 제 2수지막을 센서패널에 접합시키는 것을 특징으로 하는 방사선검출장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 보호층은 방습보호층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 방사선검출장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    형광체층, 형광체보호층과 방습보호층이, 복수의 광전변환소자가 형성되어 있는 센서패널의 표면에 순차적으로 적층되는 것을 특징으로 하는 방사선검출장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 형광체보호층은, 방습보호층의 연신 또는 압출방향과 동일한 연신 또는 압출방향을 가지는 제 3수지막으로 이루어진 것을 특징으로 하는 방사선검출장치.
  5. 제 2항에 있어서,
    형광체층, 반사층 및 방습보호층이, 복수의 광변환소자가 형성되어 있는 센서패널의 표면에 순차적으로 적층되는 것을 특징으로 하는 방사선검출장치.
  6. 제 1항 내지 제 5항중 어느 한항에 있어서,
    상기 제 2수지막은 차광층으로 이루어진 것을 특징으로 하는 방사선검출장치.
  7. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 센서패널은, 방사선을 전기신호로 직접 변환하는 복수의 광전변환소자를 지지기판의 한 쪽면에 포함하는 것을 특징으로 하는 방사선검출장치.
  8. 지지기판의 한 쪽면에 형성된 복수의 광전변환소자를 가지는 센서패널과, 센서패널에 접합되고 방사선을 복수의 광전변환소자에 의해 검출가능한 광으로 변환하는 형광층을 가지는 신틸레이터패널로 이루어진 방사선검출장치의 제조방법으로서,
    연신 또는 압출방향을 가진 제 1수지막을 형성하는 방습보호층을 신틸레이터패널에 접합하는 공정과;
    제 2수지막의 연신 또는 압출방향이 방습보호층의 연신 또는 압출방향과 동일하도록, 접착층을 개재하여, 복수의 광전변환소자가 형성되지 않는 센서패널의 면에, 연신 또는 압출방향을 가지는 제 2수지막을 접합하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 방사선검출장치의 제조방법.
  9. 지지기판의 한쪽면에 형성된 복수의 광전변환소자를 가지는 센서패널과, 방사선을 복수의 광전변환소자에 의해 검출가능한 광으로 변환하고, 광전변환소자가 형성된 센서패널의 표면측에 형성된 형광체층으로 이루어진 방사선검출장치의 제조방법으로서,
    연신 또는 압출방향을 가진 제 1수지막으로 형성되어 있는 방습보호층을 형광체층에 접합하는 공정과;
    제 2수지막의 연신 또는 압출방향이 방습보호층의 연신 또는 압출방향과 동일하도록, 접착층을 개재하여, 복수의 광전변환소자가 형성되지 않는 센서패널의 면에, 연신 또는 압출방향을 가지는 제 2수지막을 접합하는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 방사선검출장치의 제조방법.
  10. 방사선을 전기신호로 직접 변환하는 복수의 광전변환소자가 형성된 직접형 센서패널의 표면측에, 연신 또는 압출방향을 가지는 제 1수지막으로 형성된 방습보호층을 접합시키는 공정과;
    제 2수지막의 연신 또는 압출방향이 방습보호층의 연신 또는 압출방향과 동일하도록, 접착층을 개재하여, 복수의 광전변환소자가 형성되지 않는 센서패널의 면에, 연신 또는 압출방향을 가진 제 2수지막을 접합시키는 공정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 방사선검출장치의 제조방법.
  11. 방사선검출시스템은, 제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 기재된 방사선검출장치로 이루어진 것을 특징으로 하는 방사선검출시스템.
  12. 방사선검출시스템은, 제 6항에 기재된 방사선검출장치로 이루어진 것을 특징으로 하는 방사선검출시스템.
  13. 방사선검출시스템은, 제 7항에 기재된 방사선검출장치로 이루어진 것을 특징으로 하는 방사선검출시스템.
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