專利名稱：放射線圖像攝像裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種醫(yī)療用X線攝像裝置等中使用的放射線圖像攝像裝置。
背景技術(shù)：
正在實施這樣一種FPD (平板檢測器)，該FPD具有設(shè)置在薄膜晶體管(TFT)有源矩陣基板上的放射線敏感層、檢測照射的放射線(例如，X線)、并將該放射線直接轉(zhuǎn)換成表示所照射的放射線量的分布的放射線圖像數(shù)據(jù)。容納了平板型放射線檢測器(例如，F(xiàn)PD中的一種)、包括存儲部的控制部以及電源部的便攜式放射線圖像攝像裝置(下面有時候稱為“電子盒”)也正在實施，用于在圖像存儲器中存儲從放射線檢測器輸出的放射線圖像數(shù)據(jù)。放射線圖像攝像裝置(可以是便攜式或固定式)由于與傳統(tǒng)圖像板相比具有能夠立即確認(rèn)圖像的優(yōu)點而正在迅速普及。已經(jīng)提出了各種類型的這種放射線圖像攝像裝置。例如，間接型利用例如CsI :T1、 GOS(Gd2O2SiTb)等的閃爍體以單個操作將放射線轉(zhuǎn)換成光，通過半導(dǎo)體層將所轉(zhuǎn)換的光轉(zhuǎn)換成電荷，然后存儲這些電荷。當(dāng)例如在活體中使用放射線圖像攝像裝置時，優(yōu)選減少放射線圖像攝像裝置發(fā)射的放射線量。在光檢測器領(lǐng)域需要發(fā)射大量光并具有高靈敏度的閃爍體。鑒于此，提出了幾種放射線圖像攝像裝置(例如，日本專利NO. 3333278和日本專利申請?zhí)亻_(JP-A) No. 2001-330677)。這樣的放射線圖像攝像裝置通過將由CsI等晶體制成的閃爍體附著到絕緣基板來構(gòu)成，并且從光檢測器側(cè)發(fā)射放射線。還提出了具有包含晶體的閃爍體的CT裝置，其中，這些晶體具有為了提高光發(fā)射均勻性的四角錐臺形狀(例如，參見日本專利申請?zhí)亻_JP-ANo. 2004-125722)。還提出了通過在形成閃爍體層期間提高真空度并增加基板溫度來使柱形晶體的柱直徑更大的放射線圖像轉(zhuǎn)換板的制備(例如，參見日本專利申請?zhí)亻_JP-A No. 2004-233343)。

發(fā)明內(nèi)容
對于諸如日本專利No. 3333278和日本專利申請公開特開JP_A No. 2001-330677 中描述的包括晶體的閃爍體，在理論上已知隨著晶體厚度的增加，靈敏度更高。然而，實際上，當(dāng)晶體厚度增加到特定值時，光在通過該閃爍體時被衰減或擴(kuò)散。這可能導(dǎo)致靈敏度不足或者圖像模糊。因此，需要進(jìn)一步提高靈敏度。日本專利申請公開特開JP-A No. 2004-125722中描述的閃爍體可能提供的發(fā)射效率不足，并且其靈敏度以及由此獲得的圖像分辨率可能不滿意。因此，需要提高靈敏度。鑒于上述環(huán)境作出了本發(fā)明，并且本發(fā)明提供了一種可以具有良好的檢測靈敏度并且可以不增加閃爍體厚度而提供具有令人滿意的清晰度的圖像的放射線圖像攝像裝置。本發(fā)明一個方面的一個示例性實施方式是(1)一種放射線圖像攝像裝置，其包括閃爍體，其包括柱形晶體并將被照射的放射線轉(zhuǎn)換成光；光接收元件，其接收從閃爍體發(fā)射的光；以及傳感器基板，其包括接收從閃爍體發(fā)射的光的光接收元件并將所接收的光轉(zhuǎn)換成電信號，所述柱形晶體在位于傳感器基板側(cè)的區(qū)域中的截面直徑大于在位于所述傳感器基板元件側(cè)的相對側(cè)的區(qū)域中的截面直徑。在本示例性實施方式中，由于在閃爍體中使用了具有高發(fā)光效率并且包括具有大截面直徑的區(qū)域的柱形晶體，因此，可以實現(xiàn)高發(fā)光效率，并且可以以高靈敏度獲得高分辨率圖像。如果在成膜過程中從初始部分到結(jié)束部分保持柱形晶體的大截面直徑，則隨著晶體的生長相鄰柱形晶體彼此融合，并且可能不能確保各柱形晶體的獨立性。相反，在該方面的示例性實施方式中，在成膜過程中柱形晶體的截面直徑從初始部分到結(jié)束部分增大。結(jié)果，在保持各柱形晶體的光學(xué)獨立性的同時，可以獲得在結(jié)束部分具有足夠大直徑的柱形晶體。在該方面的另一個示例性實施方式中，在成膜過程中柱形晶體的截面直徑從初始部分到結(jié)束部分在一定程度上減小。結(jié)果，在保持各柱形晶體的光學(xué)獨立性的同時，可以獲得在結(jié)束部分具有足夠大直徑的柱形晶體。當(dāng)確保了柱形晶體的光學(xué)獨立性時，即，當(dāng)確保了相鄰柱形晶體之間的間隙時，該間隙起到發(fā)射光的光導(dǎo)的作用，結(jié)果，可以有效傳輸發(fā)射的光而無擴(kuò)射，并且結(jié)果，可以抑制圖像模糊。本方面的另一個示例性實施方式是O)根據(jù)(1)的放射線圖像攝像裝置，其中， 所述放射線圖像攝像裝置滿足(A-B)/B ^ 0. 1，其中，A表示所述柱形晶體的最大截面直徑， 而B表示所述柱形晶體的最小截面直徑。當(dāng)滿足該條件時，可以確保相鄰柱形晶體之間的獨立性，并且可以有效抑制圖像模糊的發(fā)生。本方面的另一個示例性實施方式是(3)根據(jù)(1)或O)的放射線圖像攝像裝置， 其中，所述放射線圖像攝像裝置接收從所述傳感器基板側(cè)入射的放射線。在本示例性實施方式中，柱形晶體中具有高發(fā)光效率且具有大截面直徑的區(qū)域存在于傳感器基板側(cè)，使得光發(fā)射區(qū)域和光檢測區(qū)域彼此相鄰地存在，由此可以實現(xiàn)高靈敏度。本方面的另一個示例性實施方式是(4)根據(jù)(1)到(3)中任一項的放射線圖像攝像裝置，其中，所述柱形晶體通過直接氣相沉積形成，并且在所述閃爍體中并且在所述傳感器基板的附近的區(qū)域包括具有小截面直徑的柱形晶體的集合。本方面的另一個示例性實施方式是(5)根據(jù)(1)到(4)中任一項的放射線圖像攝像裝置，其中所述放射線圖像攝像裝置還包括在所述柱形晶體的傳感器基板側(cè)的非柱形晶體區(qū)域；所述放射線圖像攝像裝置滿足0. Ιμπι彡T彡2XDym，其中，T表示所述非柱形晶體區(qū)域的厚度，而D表示所述柱形晶體的平均截面直徑；并且，所述放射線圖像攝像裝置接收從所述傳感器基板側(cè)的相對側(cè)入射的放射線。當(dāng)在閃爍體中所包含的柱形晶體的放射線入射側(cè)的相對側(cè)提供具有特定厚度的非柱形晶體時，該非柱形晶體起到反射層的作用。結(jié)果，在柱形晶體的深部有效反射已透射到光檢測器側(cè)的相對側(cè)的放射線。因此，可以進(jìn)一步提高所發(fā)射的光的檢測效率，從而，可以以高靈敏度檢測出高清晰度圖像。當(dāng)柱形晶體的截面直徑和非柱形晶體區(qū)域的厚度滿足上述條件時，可以進(jìn)一步改進(jìn)本發(fā)明的效果。本方面的另一個示例性實施方式是(6)根據(jù)(5)的放射線圖像攝像裝置，其中所述放射線圖像攝像裝置還包括在所述柱形晶體的傳感器基板側(cè)處的非柱形晶體區(qū)域；所述放射線圖像攝像裝置滿足0.μ m，其中，T表示所述非柱形晶體區(qū)域的
厚度，而D表示所述柱形晶體的平均截面直徑；并且，所述放射線圖像攝像裝置接收從所述傳感器基板側(cè)的相對側(cè)入射的放射線。本方面的另一個示例性實施方式是(7)根據(jù)(5)的放射線圖像攝像裝置，其中所述柱形晶體通過氣相沉積形成在所述非柱形晶體區(qū)域的表面上；所述柱形晶體在“從所述柱形晶體與所述非柱形晶體區(qū)域之間的界面到所述閃爍體的厚度的50%的高度處的部分”的區(qū)域中的最大截面直徑大于所述柱形晶體在該界面處的平均直徑；以及所述柱形晶體在“從所述柱形晶體的頂端到所述柱形晶體部分的厚度的50%的高度的部分”的區(qū)域中的平均直徑小于所述柱形晶體在“從所述柱形晶體與所述非柱形晶體區(qū)域之間的界面到所述閃爍體的厚度的50%的高度的部分”的區(qū)域中的最大截面直徑。本方面的另一個示例性實施方式是(8)根據(jù)(5)的放射線圖像攝像裝置，其中 所述閃爍體的厚度為300 μ m以下；所述放射線圖像攝像裝置滿足0.
μ m，其中T表示所述非柱形晶體區(qū)域的厚度，而D表示所述柱形晶體的平均截面直徑；并且，所述放射線圖像攝像裝置接收從所述傳感器基板側(cè)的相對側(cè)入射的放射線。由于該結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)更高的靈敏度和分辨率。具有該結(jié)構(gòu)的放射線圖像攝像裝置可以適用于要求抑制放射線對人體影響的乳房X線照相術(shù)。本方面的另一個示例性實施方式是(9)根據(jù)(1)到(4)中任一項的放射線圖像攝像裝置，其中所述放射線圖像攝像裝置還包括在所述柱形晶體的傳感器基板側(cè)的非柱形晶體區(qū)域；所述放射線圖像攝像裝置滿足0. 1 μ m < T < 3XD μ m，其中，T表示所述非柱形晶體區(qū)域的厚度，而D表示所述柱形晶體的平均截面直徑；并且，所述放射線圖像攝像裝置接收從所述傳感器基板側(cè)入射的放射線。當(dāng)在閃爍體中所包含的柱形晶體的放射線入射側(cè)提供具有特定厚度的非柱形晶體時，進(jìn)一步提高了發(fā)射光的檢測效率。因此，可以以高靈敏度檢測出高清晰度圖像。當(dāng)柱形晶體的平均截面直徑和非柱形晶體區(qū)域的厚度滿足上述條件時，可以進(jìn)一步改進(jìn)本發(fā)明的效果。本方面的另一個示例性實施方式是(10)根據(jù)(9)的放射線圖像攝像裝置，其中， 所述柱形晶體通過氣相沉積形成在所述非柱形晶體區(qū)域的表面上，并且所述柱形晶體在以下條件中的至少一個條件下形成用于形成所述柱形晶體的離所述傳感器基板20 μ m的部分的氣溫高于開始形成所述非柱形晶體區(qū)域時所述傳感器基板的溫度；或者用于形成所述柱形晶體的離所述傳感器基板20 μ m以上的部分的真空度高于開始形成所述非柱形晶體區(qū)域時所述傳感器基板的真空度。本方面的另一個示例性實施方式是(11)根據(jù)(9)的放射線圖像攝像裝置，其中， 所述柱形晶體通過氣相沉積形成在所述非柱形晶體區(qū)域的表面上；所述柱形晶體在“從所述柱形晶體與所述非柱形晶體區(qū)域之間的界面到所述柱形晶體部分的厚度的50%的高度處的部分”的區(qū)域中的最大截面直徑大于所述柱形晶體在該界面處的平均直徑；以及
所述柱形晶體在“從所述柱形晶體的頂端到所述柱形晶體部分的厚度的50%的高度的部分”的區(qū)域中的平均直徑小于所述柱形晶體在“從所述柱形晶體與所述非柱形晶體區(qū)域之間的界面到所述柱形晶體部分的厚度的50%的高度處的部分”的區(qū)域中的最大截面直徑。本方面的另一個示例性實施方式是(12)根據(jù)(9)的放射線圖像攝像裝置，其中 所述閃爍體的厚度為300 μ m以下；所述放射線圖像攝像裝置滿足0. lym^T^lXD μ m, 其中T表示所述非柱形晶體區(qū)域的厚度，而D表示所述柱形晶體的平均截面直徑；并且，所述放射線圖像攝像裝置接收從所述傳感器基板側(cè)入射的放射線。由于該結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)更高的靈敏度和分辨率。具有該結(jié)構(gòu)的放射線圖像攝像裝置可以適用于要求抑制放射線對人體影響的乳房X線照相術(shù)。本方面的另一個示例性實施方式是(13)根據(jù)⑴到(12)中任一項的放射線圖像攝像裝置，其中，所述閃爍體包括晶體，該晶體包括CsI:Tl。在控制柱形晶體的厚度和截面直徑方面，優(yōu)選的是，通過氣相沉積在支架或TFT基板上形成包括這種晶體的閃爍體。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的放射線圖像攝像裝置可以通過具有上述結(jié)構(gòu)，而提供優(yōu)良的檢測靈敏度，并且可以不增加閃爍體的厚度而提供具有令人滿意的清晰度的圖像。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的放射線攝像裝置可以應(yīng)用為乳房X線照相術(shù)的攝像裝置。在閃爍體的發(fā)射側(cè)發(fā)射光的貢獻(xiàn)在乳房X線照相術(shù)攝像中大，因為這里使用的 X射線能量低。當(dāng)根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的放射線攝像裝置用作將放射線照射到光檢測基板側(cè)的攝像裝置時，可以增加閃爍體的發(fā)射側(cè)發(fā)射的光，這對于乳房X線照相術(shù)攝像可以是優(yōu)選的。


圖1是示出了根據(jù)示例性實施方式的放射線檢測器板的結(jié)構(gòu)的截面圖；圖2是示出了圖1中所示的放射線檢測器板的閃爍體層的第一示例性實施方式的結(jié)構(gòu)的立體圖；圖3是示出了圖1中所示的放射線檢測器板的閃爍體層的第二示例性實施方式的結(jié)構(gòu)的立體圖；圖4是示出了在通過氣相沉積以一定溫度和一定真空度形成柱形晶體的情況下， 柱形晶體的距離與柱直徑之間的關(guān)系的示例性圖，其中，所述距離是從柱形晶體的在柱形晶體頂端以下的位置到柱形晶體的底部(其在用于氣相沉積的基板表面附近)的距離，并且柱形晶體的柱直徑是在該位置處測得的柱直徑；圖5是示出了根據(jù)示例性實施方式的放射線檢測器的開關(guān)元件的結(jié)構(gòu)的立體圖； 以及圖6是示出了根據(jù)示例性實施方式的放射線檢測器板的開關(guān)元件的結(jié)構(gòu)的電路圖。
具體實施例方式下面參照附圖詳細(xì)描述用于實現(xiàn)本發(fā)明的示例性實施方式。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施方式的放射線圖像攝像裝置用于X線攝像裝置等中。放射線圖像攝像裝置包括發(fā)射層，其在放射線照射在其上時發(fā)射光；以及傳感器基板，其包括轉(zhuǎn)換發(fā)射層的光的光接收元件。當(dāng)含有圖像信息的放射線照射在放射線圖像攝像裝置上時，它記錄該圖像信息，并且輸出表示所記錄的圖像信息的圖像信號。傳感器基板至少包括光接收元件，并且在多個實施方式中，還可以包括也可以不包括輸出由光接收元件所轉(zhuǎn)換的電信號的薄膜晶體管元件(TFT元件)、互補金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器元件(CMOS元件)等。如圖1所示，根據(jù)該示例性實施方式的放射線檢測板10包括具有在絕緣基板22 上形成的開關(guān)元件M的TFT基板26。各開關(guān)元件M由薄膜晶體管(TFT)構(gòu)成。在TFT基板沈上形成閃爍體層觀，該閃爍體層觀作為放射線轉(zhuǎn)換層的示例并將照射的放射線轉(zhuǎn)換成光。能夠用作閃爍體層觀的材料的示例包括以下晶體鉈活化碘化銫(CsI:Tl)、鋱活化硫氧化釓(GdAS: Tb (GOS))、鉈活化碘化鈉(NaIiTl)或鈉活化碘化銫(CsIiNa)0注意， 閃爍體層觀不限于由這些材料形成的這些。其中，考慮到發(fā)射譜與a-Si光電二極管的光譜靈敏度的最大值(550nm附近)匹配并且很少發(fā)生由于濕度造成的老化劣化，可以優(yōu)選地利用CsI:Tl形成的閃爍體層。可以用于形成絕緣基板22的材料的示例包括玻璃基板、各種類型的陶瓷基板和樹脂基板。絕緣基板22也不限于這些材料。在多個實施方式中，來自閃爍體層觀的發(fā)射光的波長范圍可以在可見光區(qū)域(波長從360nm到830nm)的范圍內(nèi)，并且在多個實施方式中，這種發(fā)射光的波長范圍可以優(yōu)選地包括綠色波長區(qū)域，使得能夠用放射線檢測板20進(jìn)行單色圖像拍攝。具體地說，閃爍體層觀中使用的熒光體可以優(yōu)選地包括用于采用X線作為放射線的情況的碘化銫(CsI)，并且還可以優(yōu)選地使用在X射線照射期間具有波長420nm到700nm 的發(fā)射譜的鉈摻雜碘化銫(CsI (Tl))。在可見光區(qū)域內(nèi)CsI (Tl)的發(fā)射峰波長在565nm。在要形成閃爍體層的特定實施方式中(例如，由CsI (Tl)等的柱形晶體)，閃爍體層觀可以通過氣相沉積形成在基板上。由于X線透射率和成本原因，在通過氣相沉積形成閃爍體層觀的情況下，通?？梢圆捎肁l板作為用于氣相沉積的基板，然而，用于基板的材料并不限于此。在采用GOS作為閃爍體層觀的情況下，可以通過將GOS涂敷在TFT基板沈的前表面上而不使用用于氣相沉積的基板來形成閃爍體層觀。這里來解釋通過氣相沉積(其為氣相生長的典型方法)形成閃爍體層觀的柱形晶體的實施方式的詳情。圖4是示出了在通過氣相沉積以一定溫度和一定真空度形成柱形晶體的情況下，柱形晶體的距離(由水平軸表示)與柱直徑(由垂直軸表示)之間的關(guān)系的示例性圖，其中，所述距離是在柱形晶體的位于柱形晶體頂端以下的位置和用于氣相沉積的基板的表面之間的距離，并且柱形晶體的柱直徑是在該位置處測得的柱直徑。在圖4 中，Hl (其為晶體柱的柱直徑Dl變?yōu)樽畲?例如，Dl通?？梢詾榧s7 μ m)的部分)可以通常例如在從閃爍體層觀(其包括非柱形部分和柱形部分)的底部到柱形晶體的頂端的區(qū)域的30%到50%的范圍內(nèi)。H2(其為通過氣相沉積形成的柱形晶體的尖頂端的部分)通常可以存在于離閃爍體層觀的氣相沉積完成面30 μ m以下的區(qū)域內(nèi)。D2 (其為通過氣相沉積形成的柱形晶體的尖頂端的部分的底部處的柱直徑)可以通常為例如大約5 μ m。注意，這些具體數(shù)值并不限制本發(fā)明的范圍。通過使TFT基板的表面或者基板上的初始層的表面經(jīng)歷氣相沉積直接在這種表面上設(shè)置晶體的技術(shù)在后面有時可以稱為“直接氣相沉積”。如圖4所示，隨著真空度提高或者基板溫度增加，柱直徑可以趨于變得更大。當(dāng)沒有調(diào)節(jié)氣相沉積的這些條件時，由于真空度趨于隨著氣相沉積的進(jìn)行越來越好，柱直徑可能變得過大，導(dǎo)致相鄰柱形晶體的接觸并融合，這可以導(dǎo)致由于光擴(kuò)散造成的圖像模糊。鑒于此，可以在氣相沉積中調(diào)節(jié)基板的真空度和溫度的至少之一或兩者，使得即使在柱形晶體的柱直徑在靠近其頂端側(cè)的位置處比在靠近其基板端的位置處更大的實施方式中相鄰柱形晶體也不會彼此接觸。關(guān)于這一點，圖3示出了這樣的實施方式的閃爍體層觀的結(jié)構(gòu)， 其中，閃爍體層觀通過直接氣相沉積形成。從圖4可以理解，在開始形成柱形晶體時，柱形晶體可以以高密度形成在基板的表面附近，各自具有小柱直徑，例如在1 μ m到3 μ m的范圍內(nèi)，這些柱形晶體可以彼此融合， 以提供類似于形成非柱形晶體區(qū)域(下面將解釋)時獲得的效果。在非柱形晶體區(qū)域形成在基板上并且柱形晶體形成在非柱形晶體區(qū)域上的優(yōu)選示例性實施方式中，通常優(yōu)選地可以是以下條件中的至少一個或兩個用于形成柱形晶體的遠(yuǎn)離基板(例如，離基板20 μ m)的部分的氣溫高于開始形成非柱形晶體區(qū)域時基板的溫度；以及用于形成柱形晶體的遠(yuǎn)離基板(例如，離基板20μπι)的部分的真空度高于開始形成非柱形晶體區(qū)域時基板的真空度。當(dāng)通過直接氣相沉積形成閃爍體層觀時，柱形晶體的具有最大柱直徑的部分(其在非柱形晶體區(qū)域的附近)存在于比閃爍體層觀的沿厚度方向的中部更靠近TFT基板沈的位置處。在另一實施方式中，如圖2所示，可以設(shè)置附加基板16，并且可以通過氣相沉積在該附加基板16的表面上形成閃爍體層觀。當(dāng)在附加表面16的表面上形成柱形晶體12時， 使得柱形晶體12的柱直徑在頂端處比在非柱形晶體區(qū)域附近的部分處更大，并且具有這樣制造的柱形晶體12的附加基板16粘合到TFT基板沈。由此，柱形晶體的具有最大柱直徑的部分(其遠(yuǎn)離非柱形晶體區(qū)域)存在于比閃爍體層觀沿厚度方向的中部更靠近TFT基板沈的位置處。在這點上，通過使附加基板16的表面上或者附加基板16上形成的初始層的表面經(jīng)歷氣相沉積在這樣的表面上提供晶體并使這樣制造的閃爍體層觀粘合到TFT基板的技術(shù)在后面有時可稱為“直接氣相沉積”。在閃爍體層28和TFT基板沈之間設(shè)置有光電導(dǎo)層30。光電導(dǎo)層30在受到閃爍體層觀已轉(zhuǎn)換的光照射時生成電荷。在光電導(dǎo)層30的閃爍體層觀側(cè)的表面上形成有偏置電極32。偏置電極32向光電導(dǎo)層30施加偏壓。光電導(dǎo)層30吸收從閃爍體層觀生成的光，并根據(jù)所吸收的光生成電荷。光電導(dǎo)層30可以由用光照射時生成電荷的材料形成，并且可以由例如非晶硅、有機光電轉(zhuǎn)換材料等形成。包含非晶硅的光電導(dǎo)層30具有寬吸收譜，并且能夠吸收閃爍體層觀中產(chǎn)生的光。 包含有機光電轉(zhuǎn)換材料的光電導(dǎo)層30具有在可見光區(qū)域中具有尖峰的吸收譜，并且基本不存在光電導(dǎo)層30吸收除閃爍體層觀產(chǎn)生的光之外的電磁波的情況，由此能夠有效抑制光電導(dǎo)層30中吸收諸如X線的放射線而生成噪聲。為了使構(gòu)成光電導(dǎo)層30的有機光電轉(zhuǎn)換材料對閃爍體層觀中產(chǎn)生的光呈現(xiàn)最有效的吸收，該有機光電轉(zhuǎn)換材料的吸收峰波長優(yōu)選盡可能靠近閃爍體層觀的光產(chǎn)生峰波長。盡管理想情況下有機光電轉(zhuǎn)換材料的吸收峰波長與閃爍體層觀的光生成峰匹配，但只要兩個波長之間的差小，也可以實現(xiàn)從閃爍體層觀發(fā)射的光的充分吸收。具體地說，有機光電轉(zhuǎn)換材料吸收峰波長和閃爍體層觀響應(yīng)于放射線的光產(chǎn)生峰波長之間的差優(yōu)選為 IOnm或更小，并且更優(yōu)選地是5nm或更小。能夠滿足這種標(biāo)準(zhǔn)的有機光電轉(zhuǎn)換材料的示例包括喹吖酮(quinacridone)有機化合物和酞菁(phthalocyanine)有機化合物。例如，由于喹吖酮在可見光區(qū)域中的峰吸收波長為560nm，所以可以通過采用喹吖酮作為有機光電轉(zhuǎn)換材料并采用CsI(Tl)作為閃爍體層觀的材料，來使得上述兩個峰波長之間的差為5nm或更小。這基本上能夠在光電導(dǎo)層 30中產(chǎn)生最大量的電荷。在TFT基板沈上形成電荷收集電極34，以收集光電導(dǎo)層30中產(chǎn)生的電荷。在TFT 基板26中，由開關(guān)元件M讀取在各電荷收集電極34中收集的電荷。適用于根據(jù)本示例性實施方式的放射線檢測板20的光電導(dǎo)層30的細(xì)節(jié)如下。放射線檢測板20中的電磁波吸收/光電轉(zhuǎn)換部可以各具有這樣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括一對電極，即收集電極34和偏置電極32 ；以及有機層，其包括設(shè)置在電荷收集電極34 和偏置電極32之間的光電導(dǎo)層30中的一個。更具體地說，有機層具有這樣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)例如包括電磁波吸收部、光電轉(zhuǎn)換部、電子傳輸部、空穴傳輸部、電子阻擋部、空穴阻擋部、 結(jié)晶防止部、電極、層間粘合改進(jìn)部等，各部以層的方式彼此交疊或混合。有機層可以優(yōu)選地包括ρ型有機化合物或η型有機化合物。有機ρ型半導(dǎo)體(化合物)主要是作為施主型有機半導(dǎo)體(化合物)的有機化合物(典型的是具有空穴傳輸性質(zhì)的有機化合物)，并且具有容易施予電子的性質(zhì)。更具體地說，它們是在兩種有機材料彼此接觸地放置時具有較小的電離電勢的有機化合物。因此，可以采用任何有機化合物作為施主型有機化合物，只要它是具有電子施予性質(zhì)的有機化合物即可。有機η型半導(dǎo)體(化合物)主要是作為受主型有機半導(dǎo)體(化合物)的有機化合物(典型的是具有電子傳輸性質(zhì)的有機化合物)，并且具有容易接受電子的性質(zhì)。更具體地說，它們是在兩種有機材料彼此接觸地放置時具有較大的電離電勢的有機化合物。因此， 可以采用任何有機化合物作為受主型有機化合物，只要它是具有電子接受性質(zhì)的有機化合物。日本專利申請公開特開JP-A No. 2009-32854中給出了關(guān)于構(gòu)成光電導(dǎo)層30的有機P型半導(dǎo)體和有機η型半導(dǎo)體的適用材料的細(xì)節(jié)。在多個實施方式中，光電導(dǎo)層30還可以包括富勒烯(fullerene)和/或碳納米管。構(gòu)成各像素部的傳感器部37至少包括收集電極34、光電導(dǎo)層30和偏置電極32。 在多個實施方式中，它們可以優(yōu)選地還設(shè)置有電子阻擋層和空穴阻擋層中的一種或另一種，以便抑制暗電流增加，并且可以更優(yōu)選地設(shè)置兩者。電子阻擋層可以設(shè)置在收集電極34和光電導(dǎo)層30之間，并且可以抑制由于在收集電極34和偏置電極32之間施加偏壓時電子從收集電極34注入到光電導(dǎo)層30中而導(dǎo)致的暗電流增加。在電子阻擋層中可以包含電子施主有機化合物。實際用作電子阻擋層的材料可以根據(jù)相鄰電極的材料和相鄰光電導(dǎo)層30的材料進(jìn)行選擇。在多個實施方式中，可以優(yōu)選地采用這樣的材料，該材料具有比相鄰電極材料的逸出功(Wf)至少大IJeV的電子親和勢(fe)，并且具有大約等于或小于光電導(dǎo)層30的材料的電離電勢(Ip)的電離電勢IP。在日本專利申請公開特開JP-ANo. 2009-32854中給出了關(guān)于這樣的電子施主有機材料的適用材料的細(xì)節(jié)?？紤]到可靠地呈現(xiàn)暗電流抑制效果，并且為了抑制傳感器部37的光電轉(zhuǎn)換效率的下降，電子阻擋層的厚度可以優(yōu)選地在從IOnm到200nm的范圍中。該厚度可以優(yōu)選地在從30nm到150nm的范圍中，甚至更優(yōu)選地在從50nm到IOOnm的范圍中?？梢栽诠怆妼?dǎo)層30和偏置電極32之間設(shè)置空穴阻擋層，并且空穴阻擋層可以抑制由于在收集電極34和偏置電極32之間施加偏壓時空穴從偏置電極32注入到光電導(dǎo)層 30中而導(dǎo)致的暗電流增加。在空穴阻擋層中可以包含電子受主有機化合物?？紤]到可靠地呈現(xiàn)暗電流抑制效果，并且也為了抑制傳感器部37的光電轉(zhuǎn)換效率的下降，空穴阻擋層的厚度可以優(yōu)選地在從IOnm到200nm的范圍中?？梢允瞧錇?0nm 到150nm的厚度可以是更優(yōu)選的，50nm到IOOnm的厚度甚至可以是更加優(yōu)選的。實際用作空穴阻擋層的材料可以根據(jù)相鄰電極的材料和相鄰光電導(dǎo)層30的材料進(jìn)行選擇。可以優(yōu)選地采用這樣的材料，該材料具有比相鄰電極的材料的逸出功(Wf)至少大1. 3eV的電離電勢(Ip)、并且具有大約等于或大于光電導(dǎo)層30的材料的電子親和勢 (Ea)的電子親和勢權(quán)的材料。在日本專利申請公開特開JP-ANo. 2009-32854中給出了關(guān)于這樣的電子受主有機材料的適用材料的細(xì)節(jié)。注意，在偏壓被設(shè)置為使得來自光電導(dǎo)層30中產(chǎn)生的電荷的空穴移進(jìn)偏置電極 32中并且來自這些電荷的電子移進(jìn)收集電極34中的情況下，電子阻擋層和空穴阻擋層的位置可以互換。可以提供電子阻擋層和空穴阻擋層兩者，或者，可以提供電子阻擋層和空穴阻擋層中的一種。只要提供這些層中的一種，就可以獲得一定程度的暗電流抑制效果。TFT基板沈通過初始層(primary layer) 11粘合到閃爍體層28，該閃爍體層28 將入射的放射線轉(zhuǎn)換成光。閃爍體層觀形成在支持體10上，作為將入射的放射線轉(zhuǎn)換成光的放射線轉(zhuǎn)換層。初始層11可以用作避免由于閃爍體層觀造成TFT基板沈的腐蝕的保護(hù)層。參照圖2，在這里描述本示例性實施方式的閃爍體層觀的細(xì)節(jié)。在本示例性實施方式中，柱形晶體12存在于閃爍體層觀的放射線入射側(cè)。柱形晶體12形成為使得其在TFT元件沈側(cè)的截面直徑大于在基板10側(cè)的截面直徑。在本示例性實施方式中，非柱形晶體的非柱形晶體區(qū)域14存在于柱形晶體12的在TFT元件沈側(cè)的相對側(cè)的結(jié)束部分附近。然而，注意，根據(jù)實施方式，非柱形晶體區(qū)域14可以存在或者不存在。由于具有較大截面直徑從而提供柱形晶體12中的有效光發(fā)射的部分位于檢測光的TFT元件沈的附近，因此可以形成高分辨率圖像。此外，由于相鄰柱形晶體12之間的間隙用作光導(dǎo)，因此可以抑制光擴(kuò)射，從而可以抑制圖像模糊。此外，到達(dá)深部的光在非柱形晶體區(qū)域14和柱形晶體12之間的界面處被反射，結(jié)果，可以進(jìn)一步提高發(fā)射光的檢測效率。通過粘合層16粘合閃爍體層28和TFT元件26。
當(dāng)如本示例性實施方式設(shè)置柱形晶體12和非柱形晶體區(qū)域14時，非柱形晶體區(qū)域14的厚度T可以優(yōu)選地在0. 1 μ m到2 XD μ m的范圍內(nèi)，其中，D表示柱形晶體12的平均截面直徑。在本結(jié)構(gòu)中，放射線可以優(yōu)選地從TFT元件沈側(cè)的相對側(cè)入射，S卩，從圖1中所示的基板10側(cè)入射。當(dāng)如圖1所示非柱形晶體區(qū)域14設(shè)置在TFT基板側(cè)時，可以改善非柱形晶體區(qū)域 14與基板之間的粘合度。在本示例性實施方式中，鑒于抑制由空隙造成的不期望反射，非柱形晶體區(qū)域14中可以優(yōu)選地在內(nèi)部具有盡可能少的空隙。當(dāng)滿足這些條件時，沿閃爍體厚度方向的發(fā)光效率、光擴(kuò)散的抑制和用于反射光的區(qū)域可以在優(yōu)選范圍內(nèi)，使得發(fā)光效率、光檢測效率和圖像分辨率可以進(jìn)一步提高。具體地說，在多個實施方式中閃爍體層28的厚度為300 μ m以下，可以通常在 100 μ m到300 μ m的范圍內(nèi)，或者可以優(yōu)選地在150 μ m到250 μ m的范圍內(nèi)；T從0. 1 μ m到 0.5XD μ m ；并且放射線從TFT元件沈側(cè)的相對側(cè)入射，可以提高放射線檢測靈敏度，并且可以用更弱的放射線照射形成高分辨率圖像，從而，這樣的實施方式可以尤其適用于乳房X 線照相術(shù)。在其它實施方式中閃爍體層28的厚度為300μπι以下，通常可以在100 μ π!到 300 μ m的范圍內(nèi)，或者可以優(yōu)選地在150μπι到250μπι的范圍內(nèi)；T從0. 1 μ m至Ij 1 XD μ m ； 并且放射線從TFT元件沈側(cè)入射，從提高放射線檢測靈敏度來看也是優(yōu)選的。這樣的實施方式還可以用較弱的放射線照射提供高分辨率圖像，從而適用于乳房X線照相術(shù)。在本示例性實施方式中，從高效提供光感應(yīng)性的觀點來說，柱形晶體12的柱形部分的平均截面直徑(D)可以優(yōu)選地在從2μπι到15μπι的范圍內(nèi)，并且更優(yōu)選地在從4μπι 到10 μ m的范圍內(nèi)?？梢詢?yōu)選地滿足下面的不等式。(A-B) /B ^ 0. 1在該不等式中，A表示柱形晶體12的最大截面直徑，而B表示柱形晶體12的最小截面直徑。當(dāng)滿足該不等式時，還可以改善圖像清晰度。(A-B)/B可以優(yōu)選地為0.2以上。該值是相對值。從避免柱形晶體融合的觀點來說，A和B之間的差可以優(yōu)選地隨著柱形晶體 12厚度的增加而增加。這里柱形晶體的截面直徑表示通過測量沿與柱形晶體的生長方向垂直的方向切割該柱形晶體制備的截面直徑所確定的值。對由沿著柱形晶體的生長方法改變切割位置來切割柱形晶體所制備的多個截面進(jìn)行測量。由此得到的最大截面直徑定義為A，由此得到的最小截面直徑定義為B，而由此得到的多個截面直徑的平均值定義為D。多個截面是至少 10個截面。還可以通過從上側(cè)觀測柱形晶體以測量其最大直徑，來測量最大截面直徑A。通常，制備十個截面，各截面具有與柱形晶體的膜厚方向(晶體生長方向)垂直的表面，并通過掃描電子顯微鏡(SEM)觀測這10個截面，以測量柱直徑(截面直徑)。以在一次攝像中能夠觀測100到200個柱形晶體的放大率(大約2000倍)執(zhí)行觀測，針對一次攝像中觀測的各柱形晶體，來測量最大柱直徑的值、最小柱直徑的值和平均柱直徑的值。如此測得的最大柱直徑的平均值定義為最大柱直徑A，如此測得的最小柱直徑的平均值定義為最小柱直徑B，而如此測得的柱直徑的平均值定義為平均柱直徑D。柱直徑(單位微米)讀出到兩位小數(shù)位，并且根據(jù)JIS Z 8401(對應(yīng)于ISO 31-01992)通過將數(shù)值四舍五入到
一位小數(shù)位得到平均值。柱形晶體的截面通常具有近似圓形。當(dāng)在樣本中十個柱形晶體的截面被認(rèn)為近似圓形時，柱直徑定義為沿一個方向測量截面所得到的值。當(dāng)柱形晶體的截面具有由于其晶體生長條件等難以近似成圓形的形狀時，柱直徑定義為測量截面所得到最大值和最小值二者的平均值。通過獲取沿與上面獲得的柱形晶體的截面平行的方向獲得截面并通過電子顯微鏡觀測該截面，來檢查是否存在非柱形晶體區(qū)域14。在非柱形晶體區(qū)域中，由于晶體彼此不規(guī)則組合或交疊，因此幾乎觀測不到晶體間的清晰間隔。晶體以這種方式彼此粘合的區(qū)域看作非柱形晶體區(qū)域。接合相鄰晶體之間的空位(凹陷)的線是晶界，并且通過使粘合的晶體彼此分開使得他們變成最小的多邊形，來測量柱直徑和與該柱直徑相對應(yīng)的晶體截面直徑。以與柱形晶體區(qū)域相同的方式對晶體直徑求平均值，并且使用該平均值。從高效反射的觀點來說，非柱形晶體的晶體截面直徑可以優(yōu)選地在0.2μπι到 7. Ομ 的范圍內(nèi)，并且更優(yōu)選地在1. Ομ 至Ij 6. Ομ 的范圍內(nèi)。從反射效率的觀點來說，非柱形晶體的晶體形狀可以優(yōu)選地是大致球狀，而非柱形晶體區(qū)域可以優(yōu)選地配置為具有類似于球狀的形狀的晶體(即，大致球狀晶體)的集合體。而且，在另一優(yōu)選實施方式中，在開始形成柱形晶體時，柱形晶體可以以高密度形成基板的表面附近，各自具有小柱直徑，例如在1 μ m到3 μ m的范圍內(nèi)，這些柱形晶體可以彼此融合，以提供類似于非柱形晶體區(qū)域的效果。下面來解釋關(guān)于如本示例性實施方式中那樣具有沿晶體生長方向變化的截面直徑的柱形晶體的形成方法的細(xì)節(jié)。閃爍體層觀可以通過氣相沉積法(下面將描述)容易地在適當(dāng)?shù)闹С煮w10上形成，在閃爍體層觀中柱形晶體的區(qū)域和非柱形晶體的區(qū)域連續(xù)形成?？梢詮挠商及?、碳纖維增強塑料(CFRP)、玻璃板、石英板、藍(lán)寶石板、金屬板等構(gòu)成的組中適當(dāng)選擇支持體10。金屬板可以由從由鐵、錫、鉻、鋁等構(gòu)成的組中選出的一種制成。 支持體10不具體限于這些示例，只要它能夠在表面上形成晶體區(qū)域(該晶體區(qū)域形成了閃爍體層觀)即可。在多個實施方式中，考慮到從支持體10側(cè)向放射線圖像攝像裝置施加放射線，支持體10可以優(yōu)選對于所施加的放射線是透明的。例如，可以優(yōu)選地從對于所施加的放射線具有80%以上的透明度的支持體中選擇支持體10。例如，可以從玻璃基板、各種陶瓷基板和樹脂基板中選擇絕緣基板12。絕緣基板 12不限于這些材料。圖3是示出了閃爍體層觀的另一示例性實施方式的示意性立體圖。在本示例性實施方式中，非柱形晶體區(qū)域14和柱形晶體12經(jīng)初始層11形成在TFT基板沈上。柱形晶體12在TFT基板沈側(cè)具有較大的截面直徑，并且該截面直徑隨著與TFT基板沈的距離增大而減小。同樣在本示例性實施方式中，相鄰柱形晶體12彼此不融合。各柱形晶體12 獨立存在。在本示例性實施方式中，設(shè)置閃爍體保護(hù)層15，以覆蓋閃爍體層觀中的柱形晶體 12和非柱形晶體區(qū)域14。
閃爍體保護(hù)層15起到抑制柱形晶體12和非柱形晶體區(qū)域14的潮解的濕氣阻擋層的作用，并且還起到抑制與閃爍體層觀相鄰設(shè)置的反射層27的腐蝕的緩沖層的作用。對空氣中的濕氣具有阻擋性質(zhì)的材料可以用作閃爍體保護(hù)層15的成份。其示例包括通過諸如熱化學(xué)氣相沉積(CVD)或等離子體CVD的氣相聚合獲得的有機膜。有機膜的示例包括通過熱CVD由聚對苯二甲撐(polyparaxylylene)樹脂形成的氣相聚合膜、由含氟化合物和不飽和烴單體(unsaturated hydrocarbon monomer)形成的等離子體聚合膜以及由不飽和烴單體形成的等離子體聚合膜。還可以使用具有有機膜和無機膜的疊層結(jié)構(gòu)，無機膜材料的優(yōu)選示例包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、氮氧化硅(SiOxNy)和A1203。在本示例性實施方式中，還設(shè)置反射層保護(hù)層29，以覆蓋閃爍體保護(hù)層15和反射層27。反射層保護(hù)層四起到用于抑制由于作為金屬薄膜的反射層27的氧化而導(dǎo)致的反射率下降的層的作用。反射層27用于反射從TFT基板沈側(cè)入射的放射線。它通常具有矩形板狀，并且優(yōu)選地由具有高反射率、優(yōu)良尺寸穩(wěn)定性和優(yōu)良耐熱性的材料形成。這種材料的優(yōu)選示例包括從鋁、不銹鋼等中選擇的金屬，但不限于此，只要滿足上述條件即可。反射層保護(hù)層四的成分可以選自油和諸如氟化合物或硅化合物的涂布劑中，并且反射層保護(hù)層可以通過適當(dāng)涂敷它來形成。在多個實施方式中，代替提供反射層保護(hù)層四，可以通過減小與閃爍體保護(hù)層15的接觸表面的磨擦，從保護(hù)反射層27的觀點，對反射層27的表面進(jìn)行拋光并進(jìn)行平滑處理。在本示例性實施方式中，通過在直接氣相沉積過程中增加柱形晶體12在盡可能更靠近TFT基板沈的區(qū)域處的截面直徑，來相對改善放射線的吸收，由此可以提高所形成圖像的清晰度。此外，從TFT基板沈側(cè)入射的放射線被反射層27反射，使得也從后側(cè)(放射線入射側(cè)的相對側(cè))提供放射線，由此可以實現(xiàn)更高的靈敏度。同樣在第二示例性實施方式中，可以優(yōu)選地滿足下面的不等式。(A-B) /B 彡 0. 1在該不等式中，A表示柱形晶體12的最大截面直徑，而B表示柱形晶體12的最小截面直徑。當(dāng)滿足該不等式時，可以進(jìn)一步提高圖像清晰度。在多個實施方式中，(A-B)/B可以更優(yōu)選地為0.2以上。在上述兩個示例性實施方式中，當(dāng)柱形晶體12由包括CsI的材料形成時，諸如X 線的放射線的較低能量分量在柱形晶體的更靠近放射線入射側(cè)的部分處被轉(zhuǎn)換成可見光， 而較高能量分量在柱形晶體12的較深部分被轉(zhuǎn)換成可見光。因此，這些示例性實施方式可以適用于以低能量分量和低照射劑量進(jìn)行攝像的乳房X線照相術(shù)。圖5示出了開關(guān)元件M的示意性結(jié)構(gòu)。開關(guān)元件M與收集電極34相對應(yīng)地形成，并且將移動到收集電極34中的電荷轉(zhuǎn)換成電信號，并通過開關(guān)元件M輸出。在平面圖中，形成有各開關(guān)元件M的區(qū)域具有與收集電極34交疊的部分。在本結(jié)構(gòu)中，在各像素部中，開關(guān)元件24和傳感器部37沿厚度方向交疊。為了使放射線檢測板20(像素部)的表面積最小，形成有開關(guān)元件M的區(qū)域可以優(yōu)選地被收集電極34完全覆蓋。各開關(guān)元件M形成有柵極220、柵絕緣膜222和有源層(溝道層)224的堆疊層，還形成有在有源層2M上分隔開特定距離的源極2 和漏極228。漏極2 通過導(dǎo)電材料的相應(yīng)布線電連接到收集電極34，該布線形成為穿過設(shè)置在絕緣基板22和收集電極34之間的絕緣層219。由此，收集電極34捕獲的電荷可以移到開關(guān)元件M。例如，有源層2M可以由非晶硅或非晶狀氧化物、有機半導(dǎo)體材料、碳納米管等形成。注意，用于構(gòu)成有源層224的材料不限于此。能夠構(gòu)成有源層224的非晶狀氧化物材料的優(yōu)選示例包括含有IN、( 和/或Si 中的至少一種的氧化物(例如，h-Ο氧化物)，其更優(yōu)選的示例包括含有IN、( 和/或Si 中的兩種以上的氧化物(例如，In-Si-O氧化物、In-Ga-O氧化物、Ga-Zn-O氧化物)，其特別優(yōu)選的示例包括含有INWa和Si的氧化物。優(yōu)選的h-Ga-Si-O氧化物可以是非晶狀氧化物，其具有由式(&i0)m(其中，m是小于6的正整數(shù))表示的結(jié)晶狀態(tài)的化合物，而由LfeaiO4表示的結(jié)晶狀態(tài)的化合物可以是更為優(yōu)選的。注意，構(gòu)成有源層224的可能的非晶狀氧化物不限于此。用于構(gòu)成有源層224的有機半導(dǎo)體材料的示例包括但不限于酞菁化合物、 并五苯和氧釩基酞菁(vanadyl phthalocyanine)等。在日本專利申請公開特開 JP-ANo. 2009-212389中給出了關(guān)于這種酞菁化合物的細(xì)節(jié)。通過由非晶狀氧化物或者由碳納米管形成的有機半導(dǎo)體材料形成開關(guān)元件M的有源層224，可以有效抑制開關(guān)元件M中的噪聲生成，因為不存在對諸如X線的放射線的吸收，或者任何吸收被限制到極小量。當(dāng)由碳納米管形成有源層224時，能夠增加開關(guān)元件M的開關(guān)速度，并且可以形成開關(guān)元件M，以對可見光區(qū)域中的光具有低程度的吸收。在由碳納米管形成有源層2M 的情況下，因為開關(guān)元件M的性能可能由于有源層2M中合并有僅微量金屬雜質(zhì)而嚴(yán)重劣化，所以需要碳納米管的純度極高，從而需要通過離心分離等分享或提取來制備碳納米管。非晶狀化合物、有機半導(dǎo)體材料、碳納米管和有機光電轉(zhuǎn)換材料都能夠在低溫下形成膜。因此，絕緣基板22不限于具有高耐熱性的基板，例如，半導(dǎo)體基板、石英基板或玻璃基板等。在多個實施方式中，可以采用諸如來自塑料、芳族聚酰胺或生物納米纖維基板的柔性基板作為絕緣基板22。其特定示例包括來自以下各項的柔性基板例如聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene ter印hthalate)、聚鄰苯二甲酸丁二醇酯(polybutylene phthalate)、聚萘二甲酸乙二醇酯(polyethylene naphthalate)等的聚酯、聚苯乙烯、聚碳酸酯(polycarbonate)、聚醚砜(polyethersulphone)、聚芳酯(polyarylate)、聚酰亞胺、 聚環(huán)烯(polycyclic olefin)、降冰片烯(norbornene)樹脂和聚氯三氟乙烯。通過采用這種塑料柔性基板，可以實現(xiàn)重量的減小，這可以對便攜性等有益。在多個實施方式中，可以向絕緣基板22提供用于確保絕緣能力的絕緣層、用于抑制濕氣和/或氧氣透過的氣體阻擋層、用于平坦化和/或提高對電極的粘合度的內(nèi)涂層或其它層。由于芳族聚酰胺(可以在200°C以上的高溫處理應(yīng)用中使用，因此可以對透明電極材料進(jìn)行高溫硬化，以給出低電阻，并且還可以獲得與包括焊料回流處理的驅(qū)動器IC的自動封裝的兼容性。由于芳族聚酰胺具有與氧化銦錫(ITO)和玻璃基板的熱膨脹系數(shù)接近的熱膨脹系數(shù)，因此，制造后的彎曲小，并且不容易破碎。芳族聚酰胺還可以在比玻璃基板相對薄的基板中形成。在多個實施方式中，絕緣基板22可以由在超薄玻璃基板上疊層的芳族聚酰胺形成。生物納米纖維復(fù)合物是由細(xì)菌(木醋桿菌)和透明樹脂生成的纖維素微纖維束 (細(xì)菌纖維素)的復(fù)合物。纖維素微纖維束的寬度為50nm、尺寸為可見光波長的1/10，并且具有高強度、高彈性和低熱膨脹。通過在透明樹脂(例如，丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂等)中浸漬和硬化細(xì)菌纖維素，獲得對500nm波長的光的透光率為90%的生物納米纖維復(fù)合物，同時該生物納米纖維復(fù)合物包括60%到70%的比例的纖維。生物納米纖維復(fù)合物具有低熱膨脹系數(shù)(3到7ppm/K)，可與結(jié)晶硅的熱膨脹系數(shù)相比，強度G60MPa)可以與鋼相比，高彈性(30GPa)，并且還是柔性的。這使得與具有玻璃基板等的結(jié)構(gòu)相比絕緣基板22能夠形成得更薄。在本示例性實施方式中，開關(guān)元件對、傳感器部37和平坦層38以此順序形成在絕緣基板22上。通過采用低光吸收的粘合樹脂的粘合層39將閃爍體層觀粘合在絕緣基板 22上，來形成放射線檢測板20。形成至透明絕緣層206上的絕緣基板22下面稱為TFT基板26。如圖6所示，傳感器部37具有以二維形狀設(shè)置在TFT基板沈上的電荷收集電極 34，同時開關(guān)元件M以二維形狀與電荷收集電極34相對應(yīng)地設(shè)置在絕緣基板22上。在TFT基板沈中設(shè)置有多條選通線40，其沿給定方向(行方向)延伸，用于使各開關(guān)元件M切換成導(dǎo)通(ON)或關(guān)斷(OFF)；以及多條數(shù)據(jù)線42，其沿與選通線40正交的方向(列方向)延伸，用于通過處于導(dǎo)通狀態(tài)的開關(guān)元件M讀出電荷。在TFT基板沈中形成用于使TFT基板沈上面平坦的平坦層38。在TFT基板沈與閃爍體層觀之間且平坦層38上面形成粘合層39，用于使閃爍體層觀粘合到TFT基板 26。在平面圖中，TFT基板沈是四邊形，在外緣具有四條邊。具體地說，TFT基板沈形成為矩形形狀。在平面圖中，在TFT基板沈的周緣的一側(cè)設(shè)置有連接端子43，該連接端子 43連接到單條選通線40和單條數(shù)據(jù)線42。連接端子43通過連接布線44連接到控制部 50。該方面的放射線圖像攝像裝置可以以高靈敏度和高分辨率檢測出放射線圖像，因此，可以用于諸如需要以低照射劑量檢測出清晰圖像的醫(yī)療診斷用X射線攝像裝置(如乳房X線照相術(shù))的各種裝置。該方面的放射線圖像攝像裝置可以用于寬范圍的應(yīng)用，例如， 用于進(jìn)行無損檢查的工業(yè)用X射線攝像裝置，或者用于檢測除電磁波之外的粒子射線(α 射線、β射線和Y射線)的裝置。放射線圖像攝像裝置的制造方法如下，該方法能夠有效制造放射線圖像攝像裝置。在多個實施方式中，優(yōu)選的是，閃爍體層觀可以通過氣相沉積直接形成在支持體 10或TFT基板沈的表面上。氣相沉積能夠依次連續(xù)形成非柱形晶體區(qū)域和柱形晶體區(qū)域。 這里，作為示例，來描述由CsI:Tl制成的結(jié)構(gòu)。可以利用已知方法執(zhí)行氣相沉積。在多個實施方式中，可以在0.01 到10 真空度的環(huán)境下通過使用電流流過電阻加熱爐等的裝置加熱使CsI Tl蒸發(fā)，使得CsI Tl沉積在具有從室溫(20°C )到300°C的溫度的支持體10上，來執(zhí)行氣相沉積。
在上述示例性實施方式中截面直徑變化的柱形晶體例如可以通過以下方式形成 從柱形晶體的小直徑開始，然后通過增大加熱裝置(例如，加熱器)的應(yīng)用密度來逐漸增加直徑。日本專利申請公開特開JP-A No. 2003-66147中描述了該方法，并且在該文獻(xiàn)中描述的條件可以用于執(zhí)行該方法。當(dāng)通過氣相沉積在支持體10上形成晶相的CsI Tl時，形成相對小的晶體簇，該相對小的晶體簇具有與未定形或者大致球形的晶體的直徑相對應(yīng)的直徑。當(dāng)執(zhí)行氣相沉積時，可以通過改變真空度和/或支持體溫度的條件，在形成非柱形晶體區(qū)域之后，連續(xù)地通過氣相沉積生長柱形晶體。即，在非柱形晶體區(qū)域形成到一定厚度^之后，可以利用提高真空度的手段和用于提高支持體溫度的手段中的至少一種手段來高效地生長柱形晶體并且使柱形晶體均勻化。在支持體10上形成閃爍體層觀之后，可以通過將閃爍體層觀設(shè)置為與TFT基板 26交疊，來制造放射線圖像攝像裝置。不具體限制將閃爍體層觀交疊在TFT基板沈上的方法。只要兩者在光學(xué)上結(jié)合，可以使用任何方法。作為使兩者交疊的方法，可以使用通過使兩者彼此相對設(shè)置來使兩者直接接觸的方法，或者通過粘合層或者平坦化層中的任何層來使兩者接觸的方法。使兩個元件直接接觸的方法的示例包括以下方法在支持體10上形成了閃爍體層觀之后，通過使閃爍體層觀的存在柱形晶體區(qū)域的一側(cè)的表面和用作光檢測器的TFT 基板沈彼此相對地設(shè)置，來使得它們彼此接觸。可以通過以這種方式堆疊并對齊閃爍體層 28和TFT基板沈二者，來制造放射線圖像攝像裝置。在使得相應(yīng)元件彼此接觸的過程中， 不需要使兩個元件的表面彼此完全接觸。可以允許的是，在閃爍體層觀的表面上存在晶體形成的凹陷和凸出，只要能夠通過使一者設(shè)置在另一者上面，使得兩者彼此可以在光學(xué)上結(jié)合即可。當(dāng)由閃爍體層觀從放射線所轉(zhuǎn)換的光入射在TFT基板沈上時，可以由此得到該裝置的效果。在多個實施方式中，所形成的閃爍體層觀的存在柱形晶體34的區(qū)域的一側(cè)的表面和光檢測器沈可以通過樹脂層彼此相對，來光學(xué)上結(jié)合。樹脂層的示例包括用于使閃爍體層觀的表面平坦化的平坦化層、固定使兩者接觸的粘合層、由透明液體或凝膠體制成的匹配油層等。形成樹脂層的樹脂不具體限制，只要它允許從閃爍體層觀產(chǎn)生的閃爍光無衰減地通過以到達(dá)光檢測器16即可。形成平坦化層的樹脂的示例包括聚酰亞胺和聚對二甲苯。具有良好的成膜性的聚酰亞胺可以是優(yōu)選的。不限制形成粘合層的粘合劑，只要它們對從閃爍體層觀產(chǎn)生的閃爍光在光學(xué)上透明即可。粘合層的示例包括熱塑性樹脂、紫外(UV)固化粘合劑、熱固性粘合劑、室溫固化粘合劑和雙面膠帶。從不減小圖像清晰度的觀點來說，可以優(yōu)選使用由低粘度環(huán)氧樹脂制成的粘合劑，因為它能夠形成相對于TFT基板沈的像素尺寸足夠薄的粘合層。在多個實施方式中，如上所述，樹脂層的厚度從靈敏度和圖像的觀點來看可以優(yōu)選為50 μ m以下，并且更優(yōu)選地為在5 μ m至Ij 30 μ m的范圍內(nèi)。 根據(jù)上述制造方法，可以高效且方便地制造放射線圖像攝像裝置。此外，該制造方法還可以具有以下優(yōu)點能夠通過在閃爍體層的成膜過程中控制真空度和支持體的溫度， 根據(jù)設(shè)計簡單且方便地制造各種規(guī)格的閃爍體層。
下面列出了本發(fā)明的多個示例性實施方式，但本發(fā)明不限于此。(1) 一種放射線圖像攝像裝置，該放射線圖像攝像裝置包括閃爍體，其包括柱柱形晶體并將被照射的放射線轉(zhuǎn)換成光；光接收元件，其接收從閃爍體發(fā)射的光；以及TFT元件，其將所接收的光轉(zhuǎn)換成電信號，所述柱形晶體在位于TFT元件側(cè)的區(qū)域中的截面直徑大于在位于TFT元件側(cè)的相對側(cè)的區(qū)域中的截面直徑。(2)根據(jù)(1)的放射線圖像攝像裝置，其中，所述放射線圖像攝像裝置滿足(A-B)/ B^O. 1，其中，A表示所述柱形晶體的最大截面直徑，而B表示所述柱形晶體的最小截面直徑。(3)根據(jù)(1)或O)的放射線圖像攝像裝置，其中，所述放射線圖像攝像裝置接收從所述TFT元件側(cè)入射的放射線。(4)根據(jù)(1)或⑵的放射線圖像攝像裝置，其中所述放射線圖像攝像裝置還包括所述柱形晶體的TFT元件側(cè)的非柱形晶體區(qū)域；所述放射線圖像攝像裝置滿足 0. lym<T<2XDym，其中，T表示所述非柱形晶體區(qū)域的厚度，而D表示所述柱形晶體的平均截面直徑；并且，所述放射線圖像攝像裝置接收從所述TFT元件側(cè)的相對側(cè)入射的放射線。(5)根據(jù)(4)的放射線圖像攝像裝置，其中所述閃爍體的厚度在從100 μ m到300 μ m的范圍內(nèi)；所述放射線圖像攝像裝置滿足0. lym<T<0.5XDym，其中T表示所述非柱形晶體區(qū)域的厚度，而D表示所述柱形晶體的平均截面直徑；所述放射線圖像攝像裝置接收從所述TFT元件側(cè)的相對側(cè)入射的放射線；以及所述放射線圖像攝像裝置用于乳房X線照相術(shù)。(6)根據(jù)⑴到(3)中任何一項的放射線圖像攝像裝置，其中所述放射線圖像攝像裝置還包括在所述柱形晶體的TFT元件側(cè)的非柱形晶體區(qū)域；所述放射線圖像攝像裝置滿足0. lym<T<3XDym，其中，T表示所述非柱形晶體區(qū)域的厚度，而D表示所述柱形晶體的平均截面直徑；以及所述放射線圖像攝像裝置接收從所述TFT元件側(cè)入射的放射線。(7)根據(jù)(6)的放射線圖像攝像裝置，其中所述閃爍體的厚度在從100 μ m到300 μ m的范圍內(nèi)；所述放射線圖像攝像裝置滿足0.1 μπι< lXDym，其中T表示所述非柱形晶體區(qū)域的厚度，而D表示所述柱形晶體的平均截面直徑；所述放射線圖像攝像裝置接收從所述TFT元件側(cè)入射的放射線；以及所述放射線圖像攝像裝置用于乳房X線照相術(shù)。(8)根據(jù)⑴到(7)中任一項的放射線圖像攝像裝置，其中，所述閃爍體包括晶體， 該晶體包括CsI和Tl。示例針對多個示例詳細(xì)描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于此。示例1和2以及比較例1
1、閃爍體層的形成制備無堿玻璃基板(0.7mm厚)，作為支持體。首先，出于改善與CsI晶體層的粘附性的目的，利用Ar等離子體對支持體進(jìn)行表面處理。然后，將經(jīng)過表面處理的支持體放在真空室中，用來形成閃爍體膜。真空室包括用于對原料(即，CsI和TlI)進(jìn)行獨立加熱的多個爐。在從室中排出空氣之后，通過引入一定量的Ar將真空度設(shè)定為0. 751^。在由于原料爐的加熱而使原料的融化狀態(tài)穩(wěn)定的時間點，通過真空裝置的裝置工具使支持體在同心圓上旋轉(zhuǎn)，打開閘板，并開始非柱形晶體區(qū)域的沉積。在這些條件下執(zhí)行成膜，并且在非柱形晶體的厚度變?yōu)?0 μ m的時間點，如下表1 中所示地調(diào)節(jié)真空度和溫度，以形成具有表1中所示的柱直徑的柱形晶體。在通過直接氣相沉積形成的示例1到3中，直接形成在TFT基板沈上的初始層11 的表面上的非柱形晶體14和柱形晶體12照現(xiàn)在的樣子構(gòu)成閃爍體層觀，并且柱形晶體12 的具有最大柱直徑的部分存在于比閃爍體層觀沿厚度方向的中部更靠近TFT基板沈的位置處。在通過間接氣相沉積形成的示例4和比較例1中，形成在附加基板16的表面上的非柱形晶體14和柱形晶體12通過粘合到TFT基板沈上使得柱形晶體的具有最大柱直徑的部分存在于比閃爍體層觀沿閃爍體層觀厚度方向的中部更靠近TFT基板沈的位置處，構(gòu)成了閃爍體層觀，如圖2所示。在表1中，“Χ(μπι)”是指從柱形晶體部分的“底部”(其為柱形晶體部分與非柱形晶體部分之間的界面)到柱形晶體部分的中間的部分(即，柱形晶體部分的厚度的50%的高度處的部分)的距離。表1中所示的“柱形晶體在從底部向上χμπι到向上20μπι的區(qū)域處的最大柱直徑”是指從柱形晶體的底部向上χ μ m到向上20 μ m的柱形晶體的柱直徑的最大值。例如，當(dāng)CsI柱形晶體部分的厚度為500 μ m時，“χ ( μ m)，，為250 μ m。在多個實施方式中，柱形晶體的提供了柱直徑的最大值的部分優(yōu)選地可以在從閃爍體層28 (其包括非柱形部分和柱形部分)的底部到閃爍體層觀的厚度的50%以下的高度的區(qū)域內(nèi)。即，柱形晶體的提供了柱直徑的最大值的部分優(yōu)選地可以存在于比閃爍體層 28的中部更靠近TFT基板的區(qū)域中。在多個實施方式中，柱形晶體的提供了柱直徑的最大值的部分更優(yōu)選可以在從閃爍體層觀的底部到閃爍體層觀的厚度的30%以下的高度的區(qū)域內(nèi)。通過氣相沉積完成柱形晶體部分的形成給柱形晶體提供了尖的頂端。鑒于此，表1 示出了柱形晶體在從氣相沉積完成面開始向下30 μ m的部分的柱直徑，其對應(yīng)于柱形晶體的不考慮柱形晶體的尖的頂端的柱直徑。表1中的信息提供了在各示例和比較例中形成閃爍體層觀的柱形晶體部分的形狀。表 權(quán)利要求
1.一種放射線圖像攝像裝置，該放射線圖像攝像裝置包括閃爍體，其包括柱形晶體并將被照射的放射線轉(zhuǎn)換成光；光接收元件，其接收從所述閃爍體發(fā)射的光；以及傳感器基板，其包括接收從所述閃爍體發(fā)射的光的光接收元件并將所接收的光轉(zhuǎn)換成電信號，所述柱形晶體在位于傳感器基板側(cè)的區(qū)域中的截面直徑大于在位于所述傳感器基板側(cè)的相對側(cè)的區(qū)域中的截面直徑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線圖像攝像裝置，其中，所述放射線圖像攝像裝置滿足 (A-B)/B ^ 0. 1，其中，A表示所述柱形晶體的最大截面直徑，而B表示所述柱形晶體的最小截面直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線圖像攝像裝置，其中，所述放射線圖像攝像裝置接收從所述傳感器基板側(cè)入射的放射線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線圖像攝像裝置，其中，所述柱形晶體通過直接氣相沉積形成，并且在所述閃爍體中并且在所述傳感器基板的附近的區(qū)域包括具有小截面直徑的柱形晶體的集合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線圖像攝像裝置，其中所述放射線圖像攝像裝置還包括在所述柱形晶體的所述傳感器基板側(cè)的非柱形晶體區(qū)域；所述放射線圖像攝像裝置滿足 0.1ym^T^2XD μ m，其中，T表示所述非柱形晶體區(qū)域的厚度，而D表示所述柱形晶體的平均截面直徑；并且，所述放射線圖像攝像裝置接收從所述傳感器基板側(cè)的所述相對側(cè)入射的放射線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的放射線圖像攝像裝置，其中，所述柱形晶體通過氣相沉積形成在所述非柱形晶體區(qū)域的表面上，并且所述柱形晶體在以下條件中的至少一個條件下形成用于形成所述柱形晶體的離所述傳感器基板20 μ m的部分的氣溫高于開始形成所述非柱形晶體區(qū)域時所述傳感器基板的溫度；或者用于形成所述柱形晶體的離所述傳感器基板20 μ m以上的部分的真空度高于開始形成所述非柱形晶體區(qū)域時所述傳感器基板的真空度。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的放射線圖像攝像裝置，其中所述柱形晶體通過氣相沉積形成在所述非柱形晶體區(qū)域的表面上；所述柱形晶體在從所述柱形晶體與所述非柱形晶體區(qū)域之間的界面到所述閃爍體的厚度的50%的高度處的部分的區(qū)域中的最大截面直徑大于所述柱形晶體在所述界面處的平均直徑；以及所述柱形晶體在從所述柱形晶體的頂端到所述柱形晶體部分的厚度的50%的高度處的部分的區(qū)域中的平均直徑小于所述柱形晶體在從所述柱形晶體與所述非柱形晶體區(qū)域之間的界面到所述閃爍體的厚度的50%的高度處的部分的區(qū)域中的最大截面直徑。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的放射線圖像攝像裝置，其中所述閃爍體的厚度在從100 μ m到300 μ m的范圍內(nèi)；所述放射線圖像攝像裝置滿足0. 1 μ m < T < 0. 5XDy m，其中T表示所述非柱形晶體區(qū)域的厚度，而D表示所述柱形晶體的平均截面直徑；所述放射線圖像攝像裝置接收從所述傳感器基板側(cè)的所述相對側(cè)入射的放射線；以及所述放射線圖像攝像裝置用于乳房X線照相術(shù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放射線圖像攝像裝置，其中所述放射線圖像攝像裝置還包括在所述柱形晶體的所述傳感器基板側(cè)的非柱形晶體區(qū)域；所述放射線圖像攝像裝置滿足0. lym<T<3XDym，其中，T表示所述非柱形晶體區(qū)域的厚度，而D表示所述柱形晶體的平均截面直徑；以及所述放射線圖像攝像裝置接收從所述傳感器基板側(cè)入射的放射線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的放射線圖像攝像裝置，其中，所述柱形晶體通過氣相沉積形成在所述非柱形晶體區(qū)域的表面上，并且所述柱形晶體在以下條件中的至少一個條件下形成用于形成所述柱形晶體的離所述傳感器基板20 μ m的部分的氣溫高于開始形成所述非柱形晶體區(qū)域時所述傳感器基板的溫度；或者用于形成所述柱形晶體的離所述傳感器基板20 μ m以上的部分的真空度高于開始形成所述非柱形晶體區(qū)域時所述傳感器基板的真空度。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的放射線圖像攝像裝置，其中所述柱形晶體通過氣相沉積形成在所述非柱形晶體區(qū)域的表面上； 所述柱形晶體在從所述柱形晶體與所述非柱形晶體區(qū)域之間的界面到所述柱形晶體部分的厚度的50%的高度處的部分的區(qū)域中的最大截面直徑大于所述柱形晶體在所述界面處的平均直徑；以及所述柱形晶體在從所述柱形晶體的頂端到所述柱形晶體部分的厚度的50%的高度處的部分的區(qū)域中的平均直徑小于所述柱形晶體在從所述柱形晶體與所述非柱形晶體區(qū)域之間的界面到所述柱形晶體部分的厚度的50%的高度處的部分的區(qū)域中的最大截面直徑。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的放射線圖像攝像裝置，其中 所述閃爍體的厚度在從100 μ m到300 μ m的范圍內(nèi)；所述放射線圖像攝像裝置滿足0. IymSTSlXD ym，其中T表示所述非柱形晶體區(qū)域的厚度，而D表示所述柱形晶體的平均截面直徑；所述放射線圖像攝像裝置接收從所述傳感器基板側(cè)入射的放射線；以及所述放射線圖像攝像裝置用于乳房X線照相術(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到12中任一項所述的放射線圖像攝像裝置，其中，所述閃爍體包括晶體，該晶體包括CsI和Tl。
全文摘要
一種放射線圖像攝像裝置，該放射線圖像攝像裝置包括閃爍體，其至少包括柱形晶體并將照射的放射線轉(zhuǎn)換成光；光接收元件，其接收從閃爍體發(fā)射的光；以及傳感器基板，其包括接收從閃爍體發(fā)射的光的光接收元件并將所接收的光轉(zhuǎn)換成電信號，所述柱形晶體在位于傳感器基板側(cè)的區(qū)域中的截面直徑大于在位于傳感器基板側(cè)的相對側(cè)的區(qū)域中的截面直徑。
文檔編號A61B6/03GK102569317SQ201110424169
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月17日
發(fā)明者中津川晴康, 成行書史 申請人:富士膠片株式會社