專利名稱：放射線圖像變換面板、閃爍器面板以及放射線圖像傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于醫(yī)療用、工業(yè)用的x射線攝影等的放射線圖像變換面板、閃爍器面板以及放射線圖像傳感器。
技術(shù)背景醫(yī)療、工業(yè)用的x射線攝影中，歷來采用x射線感光膠片，然而，從便利性和攝影結(jié)果的保存性的方面考慮，采用放射線檢測器的放射 線成像系統(tǒng)正在普及。這種放射線成像系統(tǒng)中，利用放射線檢測器取 得放射線的二維圖像數(shù)據(jù)作為電信號，利用處理裝置處理此信號，并 顯示在監(jiān)視器上。作為具有代表性的放射線檢測器，存在著一種具有如下構(gòu)造的放射線檢測器。其構(gòu)造為形成放射線圖像變換面板(以下，根據(jù)情況， 稱為"閃爍器面板")，并將其與攝像元件貼合，其中，該放射線圖像 變換面板在鋁、玻璃、熔融石英等基板上形成有將放射線變換為可見 光的閃爍器。在該放射線檢測器中，由閃爍器將從基板側(cè)入射的放射 線變換為光，由攝像元件進行檢測。在日本特開2006-113007號公報和特開平4-118599號公報中記載 的放射線圖像變換面板中，在表面上形成有防腐蝕鋁(alumite)層的 鋁基板上形成光激發(fā)熒光體(stimulable phosphor)。以下，根據(jù)情況， 將在基板上形成有光激發(fā)熒光體的放射線圖像變換面板稱為"成像板 (imaging plate )，，。然而，上述放射線圖像變換面板中，在將例如閃爍器或光激發(fā)熒 光體蒸鍍于鋁基板上的時候所產(chǎn)生的熱，將導(dǎo)致在防腐蝕鋁層上形成 有裂紋或者是針孔。結(jié)果，鋁基板與鹵化堿金屬系的閃爍器或光激發(fā) 熒光體發(fā)生反應(yīng)，使鋁基板被腐蝕。該腐蝕對所得到的圖像產(chǎn)生影響。 即使腐蝕處例如只是微小的點，也將在利用所攝像的圖像進行圖像診 斷時降低該圖像的可靠性。另外，該腐蝕有時還隨著時間而變大。而且，放射線圖像變換面板中，雖然對基板面內(nèi)的均勻的亮度特性、解 析度特性均有要求，但是，基板越大型化，制造就越困難。發(fā)明內(nèi)容鑒于上述情況，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠防止鋁基板腐 蝕的放射線圖像變換面板、閃爍器面板、以及放射線圖像傳感器。為了解決上述課題，本發(fā)明的放射線圖像變換面板具備鋁基板、 在所述鋁基板的表面上形成的防腐蝕鋁層、覆蓋所述防腐蝕鋁層并具 有放射線透過性以及光透過性的中間膜、以及設(shè)在所述中間膜上并變 換放射線圖像的變換部。另外，本發(fā)明的閃爍器面板具備鋁基板、在所述鋁基板的表面 上形成的防腐蝕鋁層、覆蓋所述防腐蝕鋁層并具有放射線透過性和光 透過性的中間膜、以及設(shè)在所述中間膜上的閃爍器。另外，本發(fā)明的放射線圖像傳感器具備放射線圖像變換面板以及 攝像元件。所述放射線圖像變換面板具備鋁基板、在所述鋁基板的 表面上形成的防腐蝕鋁層、覆蓋所述防腐蝕鋁層并具有放射線透過性 以及光透過性的中間膜、設(shè)在所述中間膜上并變換放射線圖像的變換 部。所述攝像元件將從所述放射線圖像變換面板的所述變換部射出的 光變換成電信號。


圖1是模式性地示意第1實施方式涉及的閃爍器面板的部分剖面立體圖。圖2是沿圖1所示的II-II線的剖面圖。圖3A 圖3D是模式性地示意第1實施方式涉及的閃爍器面板的制 造方法的一個示例的工序剖面圖。圖4是包含第1實施方式涉及的閃爍器面板的放射線圖像傳感器 的一個示例的示意圖。圖5是包含第1實施方式涉及的閃爍器面板的放射線圖像傳感器 的另一示例的示意圖。圖6是模式性地示意第2實施方式涉及的閃爍器面板的剖面圖。第3實施方式涉及的閃爍器面板的剖面圖。
具體實施方式
以下，參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式詳細地進行說明。為 了便于理解說明，對各圖中相同的構(gòu)成要素盡可能地標(biāo)注相同的參照 符號，并省略重復(fù)說明。另外，為了有利于說明，各圖的尺寸中有被 夸大的部分，不一定與實際的尺寸比例一致。 (第1實施方式)圖1是模式性地示意第1實施方式涉及的閃爍器面板(放射線圖像變換面板的一個示例)的部分剖面立體圖。圖2是沿圖i所示的n-n線的剖面圖。如圖1以及圖2所示，閃爍器面板10具備鋁基板12、 在鋁基板12的表面上形成的防腐蝕鋁層14、以及設(shè)在防腐蝕鋁層14 上的具有放射線透過性的中間膜16。防腐蝕鋁層14與中間膜16緊密 接合。另外，閃爍器面板IO具備設(shè)在中間膜16上的閃爍器24 (變換 放射線圖像的變換部的一個示例)。中間膜16以及閃爍器24互相緊密 接合。本實施方式中，鋁基板12、防腐蝕鋁層14、中間膜16以及閃爍 器24的全體被保護膜26密封。當(dāng)X射線等放射線30從鋁基板12側(cè)入射到閃爍器24時，可見光 等光32從閃爍器24射出。所以，當(dāng)放射線圖像入射到閃爍器面板10 時，該放射線圖像在閃爍器24被變換為光圖像。放射線30依次透過 保護膜26、鋁基板12、防腐蝕鋁層14、以及中間膜16，到達閃爍器 24。從閃爍器24射出的光32，在透過保護膜26向外部放出的同時， 透過中間膜16，在防腐蝕鋁層14以及鋁基板12上被反射，向外部放 出。閃爍器面板10用于醫(yī)療用、工業(yè)用的X射線攝影等。鋁基板12主要是由鋁構(gòu)成的基板，但也可以含有雜質(zhì)等。鋁基板 12的厚度優(yōu)選為0.3 1.0mm。如果鋁基板12的厚度不足0.3mm，那么， 鋁基板12發(fā)生彎曲時，將導(dǎo)致閃爍器24具有容易剝離的傾向。如果 鋁基板12的厚度超過l.Omm，那么，放射線30的透過率具有下降的 傾向。防腐蝕鋁層14是通過對鋁進行陽極氧化而形成的，由多孔質(zhì)的鋁氧化物(防腐蝕鋁)構(gòu)成。防腐蝕鋁層14使鋁基板12不易受到損傷。 如果鋁基板12受到損傷，那么，鋁基板12的反射率達不到所期望的 值，從而得不到鋁基板12的面內(nèi)的均勻的反射率?？梢酝ㄟ^例如目視， 檢査鋁基板12有無損傷。防腐蝕鋁層14可以只在鋁基板12的形成有 閃爍器24的一側(cè)的面上形成，也可以在鋁基板12的兩面上形成，也 可以以覆蓋整個鋁基板12的方式形成。如果在鋁基板12的兩面上形 成防腐蝕鋁層14，那么，由于能夠減少鋁基板12的翹曲或彎曲，因而 能夠防止閃爍器24被不均勻地蒸鍍。另外，當(dāng)形成防腐蝕鋁層14時， 由于能夠消除在壓延形成鋁基板12的工序中附著的條紋狀的筋線，因 而即使在鋁基板12上形成反射膜(金屬膜以及氧化物層)的情況下， 也能夠在反射膜上得到鋁基板12的面內(nèi)的均勻的反射率。防腐蝕鋁層 14的厚度優(yōu)選為10~5000nm。如果防腐蝕鋁層14的厚度不足10nm， 那么，鋁基板12的防止損傷的效果具有下降的傾向。如果防腐蝕鋁層 14的厚度超過5000nm，那么，尤其在鋁基板12的角落部分，防腐蝕 鋁層14發(fā)生剝離，在防腐蝕鋁層14上產(chǎn)生大的裂紋，防腐蝕鋁層14 的耐濕性具有下降的傾向。在一個實施例中，防腐蝕鋁層14的厚度為 1000nm。可以根據(jù)鋁基板12的大小、厚度而適當(dāng)決定防腐蝕鋁層14 的厚度。另外，可以利用例如染料等對防腐蝕鋁層14進行著色。在不對防 腐蝕鋁層14進行著色的情況下，光32在鋁基板12的表面以及防腐蝕 鋁層14的表面的雙方反射。所以，由于光32在鋁基板12的表面反射， 因而閃爍器面板10的亮度提高。另一方面，在將防腐蝕鋁層14著色 為例如黑色等的情況下，由于光32被吸收，因而雖然閃爍器面板10 的亮度降低，但能夠提高解析度。而且，可以賦予防腐蝕鋁層14所期 望的顏色，使得防腐蝕鋁層14吸收規(guī)定波長的光。中間膜16以及保護膜26是有機膜或無機膜，既可以由互不相同 的材料構(gòu)成，也可以由相同的材料構(gòu)成。中間膜16以及保護膜26，例 如由聚對二甲苯(polyparaxylylene)構(gòu)成，也可以由聚一氯對二甲苯 (polymonochloroparaxylylene )、 聚二氯對二甲苯 (polydichloroparaxylylene )、 聚四氯)(寸二甲苯 (polytetrachloroparaxylylene)、聚氟對二甲苯(polyfluoroparaxylylene)、聚二甲^^X寸二甲苯(polydimethylparaxylylene)、 聚二乙基對二甲苯 (polydiethylparaxylylene)等二甲苯系的材料構(gòu)成。另外，中間膜16 以及保護膜26可以由例如聚尿素(polyurea)、聚酰亞胺(polyimide) 等構(gòu)成，也可以由LiF、 MgF2、 Si02、 A1203、 Ti02、 MgO、或SiN等 無機材料構(gòu)成。而且，中間膜16以及保護膜26也可以由有機膜以及 無機膜組合形成。在一個實施例中，中間膜16以及保護膜26的厚度 為10pm。由于中間膜16減少了防腐蝕鋁層14的細微的凹凸，因而有 利于在防腐蝕鋁層14上形成具有均勻的厚度的閃爍器24。從鋁基板12的厚度方向看時，閃爍器24小于鋁基板12。閃爍器 24，例如由將放射線變換成可見光的熒光體構(gòu)成，由摻雜有Tl或Na 等的Csl的柱狀結(jié)晶等構(gòu)成。閃爍器24具有多個柱狀結(jié)晶林立的構(gòu)成。 閃爍器24也可以由摻雜有Tl的Nal、摻雜有Tl的KI、摻雜有Eu的 Lil構(gòu)成。另外，也可以使用摻雜有Eu的CsBr的光激發(fā)熒光體代替閃 爍器24。閃爍器24的厚度優(yōu)選為100 1000pm，更為優(yōu)選為450 550iim。 構(gòu)成閃爍器24的柱狀結(jié)晶的平均柱直徑優(yōu)選為3~10|am。如上所述，閃爍器面板10具備鋁基板12、在鋁基板12的表面 上形成的防腐蝕鋁層14、覆蓋防腐蝕鋁層并具有放射線透過性和光透 過性的中間膜16、以及設(shè)在中間膜16上的閃爍器。所以，閃爍器面板 10中，由于中間膜16設(shè)在防腐蝕鋁層14和閃爍器24之間，因而即使 在防腐蝕鋁層14上形成有裂紋或者針孔等，也能夠避免鋁基板12和 閃爍器24的反應(yīng)。所以，能夠防止鋁基板12的腐蝕。而且，當(dāng)形成 防腐蝕鋁層14時，由于能夠消除鋁基板12的表面的損傷，因而得到 了閃爍器面板10面內(nèi)的均勻的亮度特性、解析度特性。而且，中間膜 16能夠提高閃爍器24的平坦性。另外，從閃爍器24射出的光32透過 中間膜16，并主要在防腐蝕鋁層14以及鋁基板12反射。因此，通過 調(diào)整防腐蝕鋁層14的光學(xué)特性，能夠控制從閃爍器面板10取出的光 32的波長等。例如，通過對防腐蝕鋁層14進行著色，能夠選擇從閃爍 器面板10取出的光32的波長。圖3A 圖3D是模式性地示意第1實施方式涉及的閃爍器面板的制 造方法的一個示例的工序的剖面圖。以下，參照圖3A 圖3D，對閃爍 器面板10的制造方法進行說明。首先，如圖3A所示，準(zhǔn)備鋁基板12。接著，如圖3B所示，通過 陽極氧化而在鋁基板12的表面上形成防腐蝕鋁層14。例如，在稀硫酸 等電解液中用陽極電解鋁基板12并使其氧化。由此，形成了防腐蝕鋁 層14，該防腐蝕鋁層14由在中心形成有細微孔的六角柱的單元的集合 體構(gòu)成。并且，也能夠通過將防腐蝕鋁層14浸漬于染料中而對防腐蝕 鋁層14進行著色。由此，能夠提高解析度或者提高亮度。在形成防腐 蝕鋁層14之后，實施用于堵塞細微孔的封孔處理。接著，如圖3C所示，使用CVD法在防腐蝕鋁層14上形成中間膜 16。而且，如圖3D所示，使用蒸鍍法在中間膜16上形成閃爍器24。 接著，如圖1以及圖2所示，使用CVD法以密封鋁基板12、防腐蝕鋁 層14、中間膜16、以及閃爍器24的全體的方式，形成保護膜26。如 此，制造出閃爍器面板IO。另外，在進行CVD時，通過從基板座架上 抬起鋁基板12的閃爍器形成面的相反面?zhèn)?，能夠?qū)崿F(xiàn)保護膜26的密 封。作為這樣的方法，例如有在美國專利說明書第6777690號中所記 載的方法。該方法中，使用銷釘抬起鋁基板12。在該情況下，在鋁基 板12和銷釘?shù)奈⑿〉慕佑|面上沒有形成保護膜。圖4是包含第1實施方式涉及的閃爍器面板的放射線圖像傳感器 的一個示例的示意圖。圖4所示的放射線圖像傳感器100具備閃爍器 面板10、以及將從閃爍器面板10的閃爍器24射出的光32變換成電信 號的攝像元件70。從閃爍器24射出的光32被反射鏡50反射，入射到 透鏡60。光32被透鏡60聚光，入射到攝像元件70。透鏡60可以為 一個，也可以為多個。從X射線源等放射線源40射出的放射線30透過圖中未顯示的檢 查對象物。所透過的放射線圖像入射到閃爍器面板10的閃爍器24。由 此，從閃爍器24射出與放射線圖像對應(yīng)的可見光圖像(攝像元件70 具有感應(yīng)度的波長的光32)。從閃爍器24射出的光32通過反射鏡50 以及透鏡60入射到攝像元件70。使用例如CCD或者平板型圖像傳感 器等作為攝像元件70。然后，電子儀器80從攝像元件70接受電信號， 該電信號經(jīng)由配線36被傳送到工作站卯。工作站90解析電信號并在 顯示屏上顯示圖像。放射線圖像傳感器100具備閃爍器面板10、以及將從閃爍器面板810的閃爍器24射出的光32變換成電信號的攝像元件70。所以，放射 線圖像傳感器100能夠防止鋁基板12的腐蝕。圖5是包含第1實施方式涉及的閃爍器面板的放射線圖像傳感器 的另一示例的示意圖。圖5所示的放射線圖像傳感器100a具備閃爍器 面板10、以及與閃爍器面板10相對配置并將從閃爍器面板10的閃爍 器24射出的光變換成電信號的攝像元件70。閃爍器24被配置于鋁基 板12和攝像元件70之間。攝像元件70的受光面被配置于閃爍器24 側(cè)。閃爍器面板10和攝像元件70可以互相接合，也可以互相離開。 在接合的情況下，可以利用粘合劑，也可以考慮到閃爍器24以及保護 膜26的折射率而利用光學(xué)結(jié)合材料(折射率匹配材料)以減少射出的 光32的損失。放射線圖像傳感器100a具備閃爍器面板10、以及將從閃爍器面板 10的閃爍器24射出的光變換成電信號的攝像元件70。所以，放射線 圖像傳感器lOOa能夠防止鋁基板12的腐蝕。 (第2實施方式)圖6是模式性地示意第2實施方式涉及的閃爍器面板的剖面圖。 圖6所示的閃爍器面板10a，除了中間膜16密封鋁基板12以及防腐蝕 鋁層14的全體之外，具有與閃爍器面板10相同的構(gòu)成。所以，閃爍 器面板10a中，除了起到與閃爍器面板10相同的作用效果之外，還進 一步提高了鋁基板12的耐濕性，因而能夠更加可靠地防止鋁基板12 的腐蝕。(第3實施形式)圖7是模式性地示意第3實施方式涉及的閃爍器面板的剖面圖。 圖7所示的閃爍器面板10b，除了閃爍器面板10的構(gòu)成之外，還具備 貼附于鋁基板12上的放射線透過性的增強板28。鋁基板12被配置于 增強板28和閃爍器24之間。增強板28，例如由兩面膠帶或者粘合劑等而被貼附于鋁基板12 上。作為增強板28，可以使用(1)碳纖維強化塑料(CFRP: Carbon Fiber Reinforced Plastics)、 (2)炭板(對木炭以及紙進行碳化處理并固化而 成的板)、(3)碳基板(石墨基板)、(4)塑料基板、(5)薄薄地形成 上述(1) ~ (4)的基板并用發(fā)泡樹脂將其夾在中間而成的板等。增強板28的厚度優(yōu)選為大于鋁基板12以及防腐蝕鋁層14的合計厚度。由 此，提高了閃爍器面板10b全體的強度。增強板28優(yōu)選為從鋁基板12 的厚度方向看時，大于閃爍器24。 g卩，在鋁基板12的厚度方向上從增 強板28側(cè)看時，增強板28優(yōu)選覆蓋并隱藏閃爍器24。由此，能夠防 止增強板28的影子映現(xiàn)。尤其是在使用低能量的放射線30的情況下， 能夠防止因增強板28的影子而導(dǎo)致圖像變得不均勻。閃爍器面板10b中，除了起到了與閃爍器面板IO相同的作用效果 之外，還能夠進一步提高閃爍器面板10b的平坦性以及剛性。所以， 閃爍器面板10b中，能夠防止因鋁基板12的彎曲而導(dǎo)致的閃爍器24 的剝離。另外，在圖4所示的放射線圖像傳感器100中，由于以單體 的方式使用閃爍器面板，因而使用剛性高的閃爍器面板10b是有效的。此外，可以將增強板28貼附于閃爍器面板10a上，從而替代閃爍 器面板10。以上，對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式詳細地進行了說明，但是本發(fā)明 并不限于上述實施方式，也不限于起到上述各種作用效果的構(gòu)成。例如，在放射線圖像傳感器100以及100a中，可以使用閃爍器面 板10a、 lOb的任何一個以替代閃爍器面板lO。另外，閃爍器面板IO、 10a以及10b可以不具備保護膜26。上述實施形式中，雖然舉例說明了閃爍器面板作為放射線圖像變 換面板，但是通過使用光激發(fā)熒光體(變換放射線圖像的變換部的一 個示例)以替代閃爍器24，能夠制作出作為放射線圖像變換面板的成 像板。由光激發(fā)熒光體將放射線圖像變換成潛像。通過用激光掃描該 潛像，可以讀出可見光圖像?？梢姽鈭D像由檢測器(線路傳感器、圖 像傳感器、以及光電子倍增管等光傳感器)進行檢測。
權(quán)利要求
1.一種放射線圖像變換面板，其特征在于，具備鋁基板、在所述鋁基板的表面上形成的鋁氧化物層、覆蓋所述鋁氧化物層并具有放射線透過性以及光透過性的中間膜、以及設(shè)在所述中間膜上并變換放射線圖像的變換部。
2. —種閃爍器面板，其特征在于，具備 鋁基板、在所述鋁基板的表面上形成的鋁氧化物層、覆蓋所述鋁氧化物層并具有放射線透過性以及光透過性的中間 膜、以及設(shè)在所述中間膜上的閃爍器。
3.如權(quán)利要求2所述的閃爍器面板，其特征在于， 還具備貼附于所述鋁基板的放射線透過性的增強板，所述鋁基板 被配置于所述增強板和所述閃爍器之間。
4. 一種放射線圖像傳感器，其特征在于，具備放射線圖像變換面板和攝像元件，所述放射線圖像變換面板具備鋁基板、在所述鋁基板的表面上 形成的鋁氧化物層、覆蓋所述鋁氧化物層并具有放射線透過性以及光 透過性的中間膜、以及設(shè)在所述中間膜上并變換放射線圖像的變換部，所述攝像元件將從所述放射線圖像變換面板的所述變換部射出的 光變換為電信號。
全文摘要
本發(fā)明的放射線圖像變換面板具備鋁基板、在鋁基板的表面上形成的防腐蝕鋁層、覆蓋防腐蝕鋁層并具有放射線透過性以及光透過性的中間膜、以及設(shè)在中間膜上并變換放射線圖像的變換部。
文檔編號G01T1/00GK101324670SQ20081010999
公開日2008年12月17日 申請日期2008年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月15日
發(fā)明者上村剛土, 楠山泰, 櫻井純, 清水一伸, 白川和廣, 鈴木孝治 申請人:浜松光子學(xué)株式會社