[发明专利]有机X射线检测器组合件其制作方法

说明书

技术领域

一般来说，本发明的实施例涉及诊断成像，更具体来说，涉及有机x射线检测器组合件以及用于制造有机x射线检测器组合件的方法。

背景技术

通常，在计算机控制断层扫描(CT)成像系统中，x射线源将扇形束发射到受检者或对象、例如患者或行李件。下文中，术语“受检者”和“对象”将包括能够被成像的任何物体。具体来说，x射线源中包含的x射线管在焦点放射x射线束。射束经受检者衰减之后照射到辐射或x射线检测器阵列上。

在已知CT系统中，x射线束经过患者前置准直仪从x射线源投射，其中患者前置准直仪限定患者轴或z轴的x射线束剖面。准直仪通常包括x射线吸收材料，其中具有用于限制x射线束的孔径。

一般来说，x射线源和检测器阵列围绕成像平面中的扫描架并且围绕受检者旋转，使得x射线束与受检者相交的角度恒定地变化。以一个扫描架角度来自检测器阵列的一组x射线衰减测量结果、即投影数据称作“视图”。受检者的“扫描”包括在x射线源和检测器的一次旋转期间以不同扫描架角度或视图角度所形成的视图集合。

这种CT成像系统的x射线检测器通常按照以焦斑为中心的圆弧来配置。这类检测器包括附加准直仪，以用于准直在检测器所接收的x射线束，以聚焦到焦斑。

常规CT检测器还包括闪烁器组件以及与准直仪相邻的光电二极管组件。闪烁器组件在接收射线照相能量时发光，以及光电二极管组件检测闪烁器组件的发光，并且提供作为发光强度的函数的电信号。闪烁器组件的各闪烁器元件将x射线转换成光能，并且将光能排放到相邻光电二极管元件。由各闪烁器元件所发射的光是照射到闪烁器元件上的x射线的数量以及x射线的能级的函数。

典型CT检测器的光电二极管组件使用刚性半导体材料、例如硅来制造。CT检测器中的各光电二极管元件检测光能，并且生成作为对应光电二极管元件所发射的光的函数的对应电信号。由光电二极管元件所生成的电信号指示由各闪烁器元件所接收的经衰减射束。光电二极管元件的输出然后传送给数据处理系统，供图像重构。

所生成的x射线图像中的各像素基于来自单独光电二极管元件的输出信号来形成，其通过接合到光电二极管元件的专用电通道馈送到图像处理单元。因此，高分辨率图像检测器(即，具有充分高于10000像素的检测器)包括穿过光电二极管阵列的表面或者贯穿光电二极管阵列中的内层以将相应光电二极管元件电耦合到数字读出电子器件和/或专用集成电路(ASIC)的电通道的复杂图案。包括电通道和接合片的检测器的表面部分形成检测器表面的静区。电极层固定到半导体材料的顶侧和/或底侧的接触点，以创建电图案。

部分由于大量导体通道以及光电二极管元件与数字读出电子器件之间的连接，具有硅光电二极管的高分辨率CT图像检测器的制造和构图是复杂和昂贵的。此外，大量相应的刚性光电二极管元件与闪烁器元件对的精确对齐进一步增加制造成本和复杂度。

因此，期望设计一种用于CT成像系统的检测器，其克服了常规CT图像检测器的上述缺点。还期望降低与制作CT图像检测器关联的成本。

发明内容

按照本发明的一个方面，一种x射线检测器组合件包括具有多个电触点的安装基板，该安装基板包括集成电路和电路板其中之一。x射线检测器组合件还包括安装基板顶面的第一部分上构图的第一电极，其中第一电极电耦合到多个电触点。有机光电二极管层在第一电极顶上形成，并且具有电连接到第一电极的底面。第二电极耦合到有机光电二极管层的顶面，以及闪烁器耦合到第二电极。

按照本发明的另一方面，一种制造计算机断层扫描(CT)系统的x射线检测器组合件的方法包括提供安装基板，该安装基板包括专用集成电路(ASIC)和电路板其中之一。该方法还包括在安装基板的顶面的第一部分对底电极构图，使得底电极电耦合到安装基板的电连接。此外，该方法包括采用有机光电二极管溶液来涂敷底电极，在有机光电二极管溶液上设置顶电极，并且将闪烁器阵列光学耦合到顶电极。

按照本发明的另一方面，计算机断层扫描(CT)检测器组合件包括具有刚性半导体光电二极管基板的第一检测器子组合件以及耦合到第一检测器组合件的第二检测器子组合件。第二检测器子组合件包括：柔性基板层，具有经过其厚度所形成的多个导电通孔；第一电极，具有耦合到多个导电通孔的底面；以及有机光电二极管层，具有耦合到第一电极的顶面的底面。第二检测器子组合件还包括：第二电极，具有耦合到有机光电二极管层的顶面的底面；以及闪烁器阵列，耦合到第二电极的顶面。

按照本公开的第一方面，提供一种x射线检测器组合件，包括：