專利名稱：閃爍體封裝薄膜及封裝方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種在X射線成像系統(tǒng)中，用于轉換X射線的閃爍體的封裝薄膜以及 封裝方法。
背景技術：
在工業(yè)及醫(yī)療業(yè)，X射線探測器被廣泛的應用，作為X射線探測器必不可少的閃爍 體部分也越來越重要，其中具有高亮度、高分辨率的碘化銫閃爍體更被越來越多的研究，而 碘化銫材料是吸濕性材料，吸收空氣中的水分而潮解，使閃爍體的特性，特別是圖像分辨率 大大降低，因此，如何保護閃爍體不受濕氣影響，如何有效的封裝閃爍體更尤為重要。目前，作為代表性的碘化銫的封裝方式為浜松光子學株式會社的鍍膜封裝方法， 如專利號為W099/66348、W002/23219以及JP170092/1998等的專利所公布的封裝方法。該 碘化銫閃爍體封裝方式首先通過CVD法在碘化銫表面鍍一層厚為IOum的聚對二甲苯層，然 后濺射一層200nm的Si02膜，最后CVD法形成一層IOum聚對二甲苯層。然而，利用CVD法蒸鍍聚對二甲苯膜及濺射Si02層作為用來使閃爍體免受濕氣影 響的防濕屏障。在這里，最少需要兩種設備即CVD蒸鍍設備和濺射設備來完成這種封裝，因 此，這種封裝技術存在生產(chǎn)成本很高的問題。同時，利用蒸鍍的方法來封裝，必需加工掩膜 板來保護不需要被覆蓋的地方，如連接腳等，這樣大大增加了工藝的復雜度。另外，通過CVD 方法形成聚對二甲苯的有機膜保護層的速度大約為100至2000埃/分鐘，因此形成20um 的閃爍體保護層需要2000分鐘至100分鐘，這種現(xiàn)有的封裝技術存在生產(chǎn)率較低的問題。

發(fā)明內容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種高效率的、工藝簡單的、低生產(chǎn)成 本的閃爍體的封裝薄膜以及封裝方法。為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術方案技術方案一一種閃爍體封裝薄膜，它包括一層保護層，該保護層處于封裝薄膜的最外層；一層防水層，該防水層的水蒸氣透過率小于等于0. lg/m2 · day—1、X射線吸收率小 于等于5%，所述的防水層處于所述的保護層的內側；一層吸光隔阻層，該層用于防止閃爍體和防水層發(fā)生化學反應，并且能吸收可見 光；一層非各向同性光學反射層，該反射層對可見光進行選擇性的反射，讓從閃爍體 背面射出的小角度可見光均勻反射回到閃爍體內，讓從閃爍體背面射出的大角度可見光透 射到后面的吸光隔阻層并被吸光隔阻層所吸收；所述的小角度可見光為與表面法線方向的 角度小于45度的可見光，所述的大角度可見光為與表面法線方向的角度大于等于45度的 可見光。
優(yōu)選地，所述的防水層為金屬膜，其厚度為10 80um。優(yōu)選地，所述的防水層為鋁箔。優(yōu)選地，所述的吸光隔阻層為黑色薄膜，材質為高分子材料或無機電介質材料。優(yōu)選地，所述的高分子材料為PET或特氟龍。優(yōu)選地，所述的無機電介質材料為SiOx、SiNx, SiNx0y。優(yōu)選地，所述的非各項同性光學反射層中含有二氧化鈦顆粒，所述的二氧化鈦顆 粒的粒度值為0. 3um 0. 6um。優(yōu)選地，所述的非各向同性光學反射層內側還設置有一層粘接層。優(yōu)選地，所述的非各向同性光學反射層中含有粘接劑，所述的二氧化鈦顆粒摻雜 在所述的粘接劑中，所述的粘接劑中的膠含量與二氧化鈦的重量比例在0. 1 10之間。優(yōu)選地，所述的粘接劑為壓敏膠，所述的粘接劑中采用油性溶劑。以上技術方案中，封裝薄膜為多層結構的薄膜，其中的保護層具有一定的硬度和 防劃性，處于封裝薄膜最外層，保護封裝薄膜不被劃傷和損壞。防水層有很低的水蒸氣透過 率，且很低的X射線吸收率，處于防劃層的里側，主要防止水氣透過，保護閃爍體不被水解， 一般選擇金屬材料或無機材料，如鋁、二氧化硅等。吸光隔阻層具有一定的可見光透過率和 機械強度，主要將閃爍體與防水層隔離開，防止閃爍體和防水層發(fā)生化學反應，影響閃爍體 的光學效應和封裝薄膜的防水性能。非各向同性光學反射層，該反射層主要起到對可見光 的一個漫射并反射作用，，不會因為閃爍體表面的顆粒或封裝產(chǎn)生折皺、氣泡等異常影響其 X射線探測器的成像。第二技術方案一種閃爍體封裝薄膜的封裝方法，它包括如下步驟1)將待封裝的閃爍體對準放置于一個密封腔內，并固定；2)將封裝薄膜裁切成與待封裝閃爍體尺寸相對應的尺寸，然后將封裝薄膜對準放 置于待封裝的閃爍體的上表面；3)將所述的密封腔抽為真空狀態(tài)，將封裝薄膜與閃爍體表面壓合；4)邊緣密裝。優(yōu)選地，在步驟(3)中，利用柔性表面將封裝薄膜與閃爍體表面壓合。優(yōu)選地，在步驟(4)中，利用熱熔膠絕緣防水窄條對閃爍體進行邊緣熱壓密封，其 熱熔膠絕緣防水窄條的水氣透過率小于等于0. 15g/m2 · day"1該技術方案，封裝簡單、方便、成本低。


附圖1為實施例一的閃爍體的封裝薄膜截面圖；附圖2為實施例一的閃爍體的封裝方法流程圖；附圖3為實施例一的閃爍體封裝后的效果具體實施例方式下面結合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步描述實施例一
封裝薄膜如圖1所示，該封裝薄膜為多層結構，從外到內主要包括保護層1、防水 層2、吸光阻隔層3、非各向同性光學反射層4以及易剝離型紙層5。本實施例選擇高分子材料聚酯薄膜作為防劃防氧化的保護層1，來保護封裝薄膜， 聚酯為無色透明，且耐高溫、耐刮擦、耐老化、耐腐蝕，可以終身保護封裝薄膜不被劃傷和氧 化。其聚酯膜的厚度一般選取20um。防水層2，采用金屬鋁箔為制作材料，厚度為25um，具有很低的水蒸氣透過率 (0. 08g/m2 · day"1)，而且鋁箔的X射線吸收率很少(小于等于5% )，即有很高的X射線透 過率，選擇鋁箔作為金屬材料，表面有一定的反射作用，可以將從閃爍體背面折射出來的可 見光反射回去，增強閃爍體的亮度。吸光阻隔層3，該層為全黑膜層，其材質可選用高分子材料(比如PET，特氟龍 (英文名=Teflon))或無機電介質材料(比如Si0x，SiNx，SiNxOy)，厚度為12um，其具有阻 隔閃爍體與鋁箔的防水功能，防止閃爍體和鋁箔因長期接觸而發(fā)生化學反應，不但會腐蝕 鋁泊，而且會影響閃爍體的性能。該層優(yōu)選PET聚酯，其顯著特點是具有極好的阻隔性和 極好加工性，另外具有優(yōu)異的透明性、光澤性、機械強度、伸縮性、耐磨性、耐溫性和表面強 度。非各向同性光學反射層4，該反射層4對可見光進行選擇性的反射，讓從閃爍體背 面射出的小角度(與表面法線方向的角度小于45度)可見光，均勻反射回到閃爍體內；讓 從閃爍體背面射出的大角度(與表面法線方向的角度大于等于45度)可見光，透射到后面 的吸光阻隔層3并被吸光阻隔層3所吸收，從而不會因為閃爍體表面的顆?；蚍庋b產(chǎn)生折 皺、氣泡等異常影響其X射線探測器的成像。本實施例中，利用TiO2顆料的散射作用來實 現(xiàn)對可見光的漫反射。另外，本實施例中，該非各向同性光學反射層4中還摻雜粘接劑，起 到粘接作用(粘接劑也可單獨設一層)，具體為選擇油性亞克力壓敏膠作為粘接層，油性 亞克力壓敏膠為無色透明，而且不含有水溶劑，向亞克力壓敏膠中摻雜TiO2顆粒作為光的 漫反射層，其TiO2的粒度中值為0.36um，摻雜的比例為1 2 (TiO2質量亞克力壓敏膠固 含量)，其散射層作用是防止閃爍體表面的異常，顆粒等影響探測器成像。易撕離型層5為聚酯材料，聚酯層比起紙離型層具有表面平坦，易撕除，耐磨耐溫 性和表面強度等特性，有利于保持散射粘接層的平坦性，和保護散射粘接層不易被外物污 染等作用。該封裝薄膜，是將保護層1、防水層2、吸光阻隔層3通過薄膜復合技術將其合成一 種多層結構的復合薄膜，然后經(jīng)過覆膠工藝將摻雜好Ti02顆粒的亞克力壓敏膠覆涂在吸 光阻隔層3的表面形成非各向同性光學反射層4，最后覆上聚酯材料的易撕離型層5即可。下面詳述一下利用上述的封裝薄膜對生長在多晶硅X射線探測器平板表面的閃 爍體的封裝過程。首先，確定生長在多晶硅X射線探測器平板表面的閃爍體的總尺寸，有效面積等 參數(shù)；其封裝過程如圖2所示，其具體步驟如下所述。步驟S201 裁切封裝薄膜；步驟S202 對準放置生長閃爍體于一個密封腔內，并固定；步驟S203 對準放置裁切好的封裝薄膜于載體上，并利用真空固定，然后撕下易
5撕離型層5 ； 步驟S204:對準反轉放置載體于生長閃爍體上，關掉真空閥門，放置封裝薄膜于 生長閃爍體上； 步驟S205 對密封腔進行抽真空；步驟S206 利用柔性硅膠，在密封腔內對封裝薄膜下壓，讓封裝薄膜與閃爍體很 好的粘接；步驟S207 關掉密封腔真空閥門，向其中放氣，打開密封腔體，取出壓合所述封裝 薄膜的生長閃爍體；步驟S208 對壓合封裝薄膜的生長閃爍體進行邊緣密封，采用防水氣透過率為 0. 12g/m2 · day"1的絕緣的熱熔膠窄條對生長閃爍體邊緣進行熱壓密封；上述步驟208的熱熔膠防水窄條的邊緣密封作用，一方面，防止水氣從封裝薄膜 邊緣滲透到閃爍體內，另一方面，起到一個絕緣作用，防止封裝薄膜中金屬防水層邊緣在后 道邦定工藝發(fā)生短路。上述封裝工藝實施的效果圖如圖3所示，可明顯看出生長在多晶硅X射線探測器 平板表面的閃爍體已經(jīng)被完全的密封，且X射線探測器平板四周的連接腳沒有被覆蓋，可 以容易順利的進行下步邦定工藝。上述實施例只為說明本發(fā)明的技術構思及特點，其目的在于讓熟悉此項技術的人 士能夠了解本發(fā)明的內容并據(jù)以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍。凡根據(jù)本發(fā)明 精神實質所作的等效變化或修飾，都應涵蓋在本發(fā)明的保護范圍之內。
權利要求
一種閃爍體封裝薄膜，其特征在于它包括一層保護層(1)，該保護層(1)處于封裝薄膜的最外層；一層防水層(2)，該防水層(2)的水蒸氣透過率小于等于0.1g/m2·day 1、X射線吸收率小于等于5％，所述的防水層處于所述的保護層的內側；一層吸光隔阻層(3)，該層用于防止閃爍體和防水層發(fā)生化學反應，并且吸收可見光；一層非各向同性光學反射層(4)，該非各向同性光學反射層(4)對可見光進行選擇性的反射，讓從閃爍體背面射出的小角度可見光均勻反射回到閃爍體內，讓從閃爍體背面射出的大角度可見光透射到后面的吸光隔阻層(3)并被吸光隔阻層(3)所吸收；所述的小角度可見光為與表面法線方向的角度小于45度的可見光，所述的大角度可見光為與表面法線方向的角度大于等于45度的可見光。
2.根據(jù)權利要求1所述的閃爍體封裝薄膜，其特征在于所述的防水層(2)為金屬膜， 其厚度為10 80um。
3.根據(jù)權利要求2所述的閃爍體封裝薄膜，其特征在于所述的防水層(2)為鋁箔。
4.根據(jù)權利要求1所述的閃爍體封裝薄膜，其特征在于所述的吸光隔阻層(3)為黑 色薄膜，材質為高分子材料或無機電介質材料。
5.根據(jù)權利要求4所述的閃爍體封裝薄膜，其特征在于所述的高分子材料為PET或 特氟龍。
6.根據(jù)權利要求4所述的閃爍體封裝薄膜，其特征在于所述的無機電介質材料為 Si0x、SiNx、SiNx0y。
7.根據(jù)權利要求1所述的閃爍體封裝薄膜，其特征在于所述的非各項同性光學反射 層(4)中含有二氧化鈦顆粒，所述的二氧化鈦顆粒的粒度值為0.3um 0.6um。
8.根據(jù)權利要求7所述的閃爍體封裝薄膜，其特征在于所述的非各向同性光學反射 層(4)內側還設置有一層粘接層。
9.根據(jù)權利要求7所述的閃爍體封裝薄膜，其特征在于所述的非各向同性光學反射 層(4)中含有粘接劑，所述的二氧化鈦顆粒摻雜在所述的粘接劑中，所述的粘接劑中的膠 含量與二氧化鈦的重量比例在0. 1 10之間。
10.根據(jù)權利要求9所述的閃爍體封裝薄膜，其特征在于所述的粘接劑為壓敏膠，所 述的粘接劑中采用油性溶劑。
11.一種基于如權利要求1所述的閃爍體封裝薄膜的封裝方法，它包括如下步驟1)將待封裝的閃爍體對準放置于一個密封腔內，并固定；2)將封裝薄膜裁切成與待封裝閃爍體尺寸相對應的尺寸，然后將封裝薄膜對準放置于 待封裝的閃爍體的上表面；3)將所述的密封腔抽為真空狀態(tài)，將封裝薄膜與閃爍體表面壓合；4)邊緣密封。
12.根據(jù)權利要求11所述的封裝方法，其特征在于在步驟(3)中，利用柔性表面將封 裝薄膜與閃爍體表面壓合。
13.根據(jù)權利要求11所述的封裝方法，其特征在于在步驟⑷中，利用熱熔膠絕緣防 水窄條對閃爍體進行邊緣熱壓密封，其熱熔膠絕緣防水窄條的水氣透過率小于等于0. 15g/ m2 · day 1O
全文摘要
本發(fā)明涉及一種閃爍體封裝薄膜，它包括一層保護層，該保護層處于封裝薄膜的最外層；一層防水層，該防水層的水蒸氣透過率小于等于0.1g/m2·day-1、X射線吸收率小于等于5％，所述的防水層處于所述的保護層的內側；一層吸光隔離層；一層非各向同性光學反射層，該反射層對可見光進行選擇性的反射，從而使得不會因為閃爍體表面的顆粒或封裝產(chǎn)生折皺、氣泡等異常影響其X射線探測器的成像。
文檔編號G01T1/20GK101900824SQ20101020859
公開日2010年12月1日 申請日期2010年6月24日 優(yōu)先權日2010年6月24日
發(fā)明者劉建強, 焦啟剛, 范波 申請人:江蘇康眾數(shù)字醫(yī)療設備有限公司