放射图像检测设备和放射摄影成像盒的制作方法

文档序号:5941602阅读:265来源:国知局
专利名称:放射图像检测设备和放射摄影成像盒的制作方法
技术领域
本发明涉及用在医学X射线成像系统等中的放射图像检测设备和放射摄影成像盒。
背景技术
采用放射图像检测设备,比如将诸如X射线图像的放射图像转变成数字数据的FPD(平板检测器)的DR(数字式放射摄影)最近已经投入实用。当与采用由光激励荧光体(累积性荧光体)制成的成像板的相关技术的CR(计算机放射摄影)系统相比时,放射图像检测设备的优点是能够即时确认成像。因而,DR已经迅速地普及。
已经提出各种类型的放射图像检测设备。放射图像检测设备之ー是已知的间接转变类型。该类型的放射图像检测设备借助闪烁器,比如CsI:Tl闪烁器和GOS(Gd2O2S = Tb)闪烁器,将X辐射暂时地转变成可见光,并且半导体层将可见光转变成电荷并且累积所得到的电荷(參见,比如,专利文献1(JP-A-2011-17683))。在关于专利文献I描述的X射线图像检测设备中,X辐射从光电探测单元发射到闪烁器。具体地,光电探测単元布置在闪烁器的面向被摄体(患者)的ー侧上,而光检测器布置成与支持被摄体的支持构件的背侧相対。而且,如专利文献I中所描述的,由光检测器和闪烁器构成的面板可直接地贴附到支持构件。然而,在支持构件和面板贴附在一起的情况下,必须注意使支持构件可容易地被更换。此外,在X射线图像检测设备的主体容纳在壳体中以从而形成为盒的情况下,光检测器与壳体的顶板的背侧相対。盒通过将由此定位的光检测器直接地贴附到顶板而成为细长的。在其中光检测器放置在比如上面提到的闪烁器的X辐射进入侧(即,被摄体侧)上的构造中,在闪烁器的X辐射进入侧上的主要光发射区域与光电探测単元之间具有较短的距离,获得高清晰度的检测图像。同时,放置在闪烁器的X辐射进入侧上的光电探测単元的基板不可避免地吸收X辐射。因此,存在入射在闪烁器上的X辐射的量因X辐射被基板吸收导致减少的缺点。光电探测单元通过包含光电ニ极管(PD)和TFT(薄膜晶体管)而构建,光电ニ极管(PD)和TFT (薄膜晶体管)各自由a-Si等形成。无碱玻璃通常用于支持I3D和TFT的基板。此原因在于当采用钠玻璃吋,a-Si可被在存在高温的情况下a-Si膜形成期间来自玻璃的Na污染,这则使元件的性能劣化。然而,无碱玻璃比钠玻璃更昂贵,而且也比钠玻璃吸收更大量的X辐射。例如,当通过将具有Al当量2_的滤波器应用到光电探测单元而使用在50kV的管电压下产生的X射线成形束吋,由无碱玻璃基板呈现的X射线吸收因子高达16.8%。具体地,光到达闪烁器,同时已经用于辐射光电探测単元的X辐射的15%或更多因X辐射被基板吸收而损失。如上面提到的,当考虑维持a-Si膜的性能吋,将无碱玻璃用于基板是必要的。由于X辐射被基板吸收的結果,X辐射进入闪烁器的量的大量下降是不可避免的。具体地,当闪烁器被曝光于从光电探测单元的方向发散的X放射线时产生的高图像质量特征被减弱。附帯地,如果在光电探测単元中不具有基板的放射图像检测设备可被构建,则放射图像检测设备将是更优选的,其能避免辐射的吸收,该吸收否则将由基板引起。在专利文献2 (JP-A-2009-133837)和专利文献3 (JP-A-2008-235649)中,在薄膜部比如PD和TFT已经形成在基板上之后,基板被剥离且除去。在该情形中,为由闪烁器和薄膜部构成的层积物的面板将在闪烁器的重量下而变得容易挠曲。如果面板保持挠曲,则将在支持构件和面板之间产生间隙。当受到冲击时,面板将变得振颤,这又可能使闪烁器遭受破坏。为防止面板挠曲,支持被摄体的支持构件和薄膜部必须基本上整个地牢固地结合在一起
发明内容
如上面提到的,为了更大程度地提高辐射从闪烁器的光电探测单元的方向发射的类型的X射线图像检测设备的图像质量,包括无基板的光电探测単元的放射图像检测设备是期望的。然而,如果基板被分离,如在专利文献2和3中描述的,则闪烁器、薄膜部和支持构件必须整个地牢固地结合以便防止发生挠曲。如果它们整个地牢固地结合,则支持构件的更换将变得困难。而且,当支持构件和面板彼此分离时,薄膜部将被破坏。CFRP (碳纤维增强塑料)比如用于支持构件。当支持构件的表面有损伤时,纤维断裂,从而变得细微地分裂。因而分裂的支持构件可使患者不舒适或易于变得不卫生。支持构件中的损伤也导致检测到的图像中出现缺陷。面板与支持构件相比是昂贵的。每当支持构件被更换时丢弃面板是不经济的。为此,支持构件的更换是不可缺少的。具体地,面板与支持构件的可容易分离的结合是重要的。本发明的目的是提供ー种放射图像检测设备和放射摄影成像盒,其能够通过解决当光电探测単元不具有任何基板时会引起的缺陷来提高耐冲击性和便利支持构件的返修(rework)比如更换,并且还能够进ー步改进图像质量。根据本发明的一方面,ー种放射图像检测设备包括放射图像检测设备主体,其包括闪烁器和光电探测単元,闪烁器将经由被摄体发射的辐射转变成荧光,光电探测单元设置在闪烁器的辐射进入侧上;支持件,其设置在放射图像检测设备主体的辐射进入侧上以支持被摄体。光电探测単元包括薄膜部和加强构件,薄膜部将荧光检测为电信号,加强构件设置在薄膜部的相对于其面向闪烁器的ー侧的另ー侧上。加强构件和支持件结合在一起并沿其间的接合平面保持相互紧密接触。根据本发明的另一方面,ー种放射摄影成像盒包括前述的放射图像检测设备。放射图像检测设备主体容纳在通过包含支持件而形成的壳体中。根据本发明的另一方面,ー种放射摄影成像系统包括辐射源,其向被摄体发射辐射;支持件;以及前述的放射图像检测设备。根据本发明的另一方面,ー种放射图像检测设备包括闪烁器,其将经由被摄体发射的辐射转变成荧光;以及光电探测単元,其设置在闪烁器的辐射进入侧上。光电探测単元具有薄膜部和加强构件,薄膜部用于将荧光检测为电信号,加强构件设置在薄膜部的相对于其面向闪烁器的ー侧的另ー侧上。加强构件和用于支持被摄体的支持件结合在一起并沿其间的接合平面保持相互紧密接触。利用上面讨论的构造,即便当基板从光电探测单元的薄膜部剥离时,薄膜部由加强构件支持,从而被加強。作为提供这种加强构件的結果,闪烁器和薄膜部不会经历无意的挠曲。闪烁器、薄膜部、加强构件的层叠物(面板)和支持构件沿接合平面一体化,同时保持相互紧密接触。从而可以防止闪烁器、薄膜部和支持构件的相对表面之间出现间隙。可防止使闪烁器等遭受破坏,该破坏否则将在闪烁器由干与支持件碰撞而经历冲击时引起,从而可提高放射图像检测设备的耐冲击性。根据本发明,因为加强构件被置于支持构件和薄膜部之间,所以面板和支持构件可容易地彼此分离而不损坏薄膜部。进ー步地,当包括加强构件的面板和支持构件实现沿接合平面彼此紧密接触时,可以避免对将面板整个地牢固地结合到支持构件的需要,使得可进ー步便利面板与支持构件的分离。从而可提高放射图像检测设备的返修方便性。
如上面提到的,解决了在光电探测単元的基板被分离时将引起的问题。因此,可充分地实现当闪烁器被曝光于从光电探测単元的方向发射的X放射线时产生的图像质量的改进的效果。


图I是示意性地显示了 X射线成像盒的一般构造的侧剖视图。图2是示意性地显示了光电探测単元的一般构造的侧剖视图。图3是示意性地显示了光电探测単元的构造的平面图。图4是示意性地显示了闪烁器的晶体结构的侧剖视图。图5是显示了柱状晶体的剖面的电子显微镜照片(SEM图像)。图6是显示了非柱状晶体的剖面的电子显微镜照片(SEM图像)。图7是示意性地显示了基板和薄膜部的侧剖视图。图8是将图7所示的基板和薄膜部结合到沉积在支持件上的闪烁器的过程的侧剖视图。图9是显示了将基板从薄膜部剥离的过程的侧剖视图。图10是显示了向薄膜部提供加强构件的过程的侧剖视图。图11是示意性地显示建立在盒壳体中的X射线图像检查设备的侧剖视图。图12是显示了加强构件的变型例的侧剖视图。图13是显示了其中顶板和加强构件基本上整个地结合的状态的侧剖视图。图14是显示了保护膜的变型例的侧剖视图。图15是示意性地显示了与图I所示不同的X射线成像盒的一般构造的侧剖视图。图16是显示了配备有凹形地弯曲的X射线图像检测面板的X射线成像系统的ー般构造的示意图。图17是显示了凸形地弯曲的加强构件和凹形的弯曲的闪烁器面板的示意图。图18是显示了凸形地弯曲的顶板和凹形地弯曲的X射线图像检测面板的示意图。图19是显示了光电探测単元的薄膜部的变型例的示意图。图20是显示了光电探测単元的薄膜部的另ー变型例的示意图。
具体实施例方式用于说明本发明实施方式的示例性X射线图像检测设备(放射图像检测设备)參考图1-11来在下面进行描述。与前面描述的构造相似的构造被指定相同的附图标记,且为了简洁起见其重复解释被省略或简化。I.总体构造图I是示意性地显示了间接转变类型的X射线成像盒100的一般构造的侧剖视图。X射线成像盒100具有用作放射图像检测设备主体的主体I和用于容纳主体I的壳体60。主体I配备有包括在被曝光于X放射线(由图I中显示的轮廓箭头表示)时发射荧光的荧光材料的闪烁器10 ;布置在闪烁器10的X射线进入侧上且检测从闪烁器10发射的荧光作为电信号的光电探测単元50 ;以及与闪烁器10的X射线进入侧相对地布置的控制模块19。 控制模块19包括电路板和电源电路,在电路板上实现用作激活并控制光电探测単元50的控制块的1C、用于处理图像信号的IC等。控制模块19被组装到闪烁器10和光电探测単元50内。壳体60容纳闪烁器10、光电探测単元50和控制模块19。闪烁器10的实际厚度和光电探测単元50的实际厚度不同于并小于为示意图的图I中所显示的那些厚度。因而,壳体60也制造得比图I中显示的要薄。闪烁器10和光电探测単元50以一体化的方式层积成面板的形式。在随后的描述中,包括闪烁器10和光电探测単元50的层叠物有时称为X射线图像检测面板P10。壳体60具有位于主体I的X射线进入侧上的顶板60A,且未示出的被摄体被放在顶板60A上。2.光电探测单元的构造图2是示意性地显示了光电探测単元50的侧剖视图。图3是示意性地显示了光电探测单元50的构造的平面图,其中元件以ニ维布局的方式布置。光电探测単元50具有薄膜部40和板状加强构件49,薄膜部40的ー侧面向闪烁器10,且板状加强构件49布置在薄膜部40的另ー侧上。薄膜部40和加强构件49通过粘合层58而结合在一起。粘合层58并不总是需要整个地放置在薄膜部40和加强构件49之间的接合平面上。然而,粘合层58需要基本上足以防止粘合层在闪烁器10的重量下变得挠曲的接合区域。用于将加强构件49接合到薄膜部40的方式不限于利用粘合剂的结合且包括其他合适的方式,比如压カ结合和焊接。下面的描述通过參考其中加强构件和薄膜部通过起接合装置作用的粘合层而接合的示例来提供。结合作为甚至是关于将顶板60A和加强构件49接合的方式的示例而示出,这将在稍后描述。然而,结合方式不限于层积,且合适的结合方式比如压カ焊接和焊接也可被采用。薄膜部的构造薄膜部40包括由a-Si等制成的PD(光电ニ极管)41和为由a_Si等制成的薄膜开关元件的TFT 42。如图2所示,PD 41和TFT 42分别地在光电探测单元50的厚度方向上彼此堆叠。PD 41具有将经由闪烁器10进入的光(由图2的箭头实线表示)转变成电荷的光导层。每个ro 41布置成与由光电探测単元50探测的图像的像素对应。如图3所示,每个ro 41配备有TFT 42、栅极线43和数据线44。各个栅极线43和各个数据线44延伸到连接端子45且进一歩通过柔性布线46如连接到连接端子45的各向异性导电膜而连接到控制模块19的电路板。各个TFT 42以列为単位利用经由栅极线43从电路板上实现的控制块传输的控制信号而切换到接通和关断。通过数据线44,电路板上的信号处理块读取各个I3D 41中的电荷,作为图像信号,各个41的对应的TFT 42保持在接通的位置。各个41中的电荷以列为单位顺序地读取,由此检测ニ维图像。在图2中,光电探测単元50在其厚度方向上的两侧利用平坦化层(由树脂制成的膜)47而使之平滑。为光电探测单元50提供平坦化层47是优选的。然而,平坦化层47也可被省略。
光电探测単元50通过粘合层48而结合到闪烁器10。粘合层48和平坦化层47可以两者都不置于闪烁器10和光电探测単元50之间。闪烁器10也可以压紧抵靠光电探测単元50的表面且与光电探测単元50的表面紧密地直接接触。关于构成置于闪烁器10和光电探测単元50之间的平坦化层和粘合层的树脂以及为构成匹配的油层的透明液体或凝胶的树脂层,不对树脂施加具体的限制,只要树脂能够使从闪烁器10发射的闪烁光到达光电探测单元50而不经历实质上的衰减即可。聚酰亚胺、聚对ニ甲苯等可用作构成平坦化层的树脂,而展现出膜形成方便性的聚酰亚胺是优选的。用于构成粘合层的优选的粘合剂是展现出对从闪烁器10发射的闪烁光的光学透明性的粘合剂;例如,热塑性树脂、UV可固化粘合剂、热固化粘合剂、室温固化粘合剂、双面粘合基板等。从防止图像锐度的程度的劣化的观点来看,利用由低粘度环氧树脂制成的粘合剂是优选的,因为环氧树脂可形成相对于光电探测単元50的像素大小来说充分薄的粘
ロ /Z^ O从灵敏度和图像质量的观点来看,由树脂制成的粘合层比如平坦化层和粘合层的厚度优选地为50微米或更薄。更优选地,厚度落在从5微米至30微米的范围内。加强构件的构造加强构件49布置在薄膜部40的X射线进入侧上。加强构件49由低X射线吸收材料制成,该低X射线吸收材料呈现出比由玻璃材料呈现的X射线吸收率低且就X射线吸收率而言比稍后描述的基板51低的X射线吸收率。加强构件49相对于由60kV的管电压产生的X福射的Al当量小于I. 8mm。这里,Al当量是显示当将X射线吸收率与铝的透过性相比时所得的铝板(纯度99%或更高)的厚度的指标。当Al当量被测量时,通常将为测试目标的构件放置在与X射线源间隔开I至2米的位置处,且穿过构件的X辐射的量在X射线源和构件之间没有包含障碍物的情况下测量。根据X射线图像检测设备的使用条件,吸收X辐射的另ー构件被设想放置在加强构件49的X射线进入侧上。因此,考虑到由该构件和加强构件49吸收的X辐射的总量,加强构件49的Al当量(在60kV的管电压下)优选地为I. Omm或更少。同时,加强构件49用于支持薄膜部40且因此需要给定的強度。允许此点和減少被摄体的曝光剂量,加强构件49对于在60kV的管电压下产生的X辐射的优选的Al当量优选地在0. Imm至I. Omm的范围内。尽管加强构件的X射线吸收能力在此定义为对于在60kV的管电压下产生的X辐射的Al当量,如前面提到的,但是并不是说对于在除60kV之外(比如,80kV)的管电压下产生的X辐射的Al当量可以由在前述需要下获得的Al当量计算出。X辐射的吸收率可依照 JESRA(日本福射设备工程标准(Japan Engineering Standards for RadiationApparatus))来测试。例如,Al当量的测量也可在80kV、2mA和40秒下进行,其类似于由JESRA规定的要求。此外,作为如图I中所示主体I被容纳在壳体60中的结果而制成X射线成像盒时,当使用壳体60的顶板60A和加强构件49两者时实现的Al当量(60kV的管电压)优选地 小于I. 8_。更优选地,Al当量在从0. Imm至I. Omm的范围内。当使用壳体60的顶板60A和加强构件49两者时实现的Al当量(在60kV的管电压下)可基于在从X射线源发射的X辐射顺序地穿过顶板60A和加强构件49同时顶板60A和加强构件49保持彼此堆叠之后实现的X辐射的量而测得。可选择地,利用顶板60A实现的Al当量和利用加强构件49实现的Al当量可分别地测量,且总的测量值也可被确定。利用加强构件49实现的Al当量和利用顶板60A实现的Al当量考虑到所施加的X辐射的能量来分别地确定。在比如乳房X射线摄影应用的情形中,所应用的X辐射的能量通常低至28keV或左右。当与其中应用具有较高能量的X辐射的情形相比时,优选将加强构件49的Al当量和顶板60A的Al当量设定为相对较低的值。只要加强构件49对于在60kV的管电压下产生的X辐射的Al当量小于I. 8mm,则不对构成加强构件49所使用的低X辐射吸收材料施加任何具体的限制。然而,采用金属(包括金属化合物和合金)和/或树脂是优选的。优选的金属包括単体金属比如Al、Mg、Cr、Zr、Ti和Mn、其氧化物及其金属合金中的至少ー种。薄膜部40的抗腐蚀性可通过利用Mg、Cr、Zr、Ti和Mn中的至少ー种作为加强构件49的金属材料来提高。薄膜部40的抗腐蚀性可通过对加强构件49使用包括比如Mg、Cr、Zr、Ti和Mn中的至少ー种的招合金来提高。利用这种铝合金的表面处理在铝合金的表面上形成了氧化铝(Al2O3)等,由此可更进ー步提高薄膜部40的抗腐蚀性。优选的树脂为聚酰亚胺、聚萘ニ甲酸こニ醇酯、聚苯こ烯和芳族聚酰胺(所有芳香族聚酰胺)中的至少ー种。可用于加强构件49的单ー树脂膜包括例如,透明聚酰亚胺膜、聚烯丙基化物(PAR)膜、OPS(注册商标)膜(聚苯こ烯膜)、芳族聚酰胺膜等。所有这些膜都具有低X射线吸收率和高耐热性的优点。由Tosoh公司制造的产品和由AsahikaseiChemicals公司制造的产品称为OPS膜,且这些膜呈现优异的机械强度(刚度)和低吸水性的优点。优异的机械强度对于在剥离基板51之后支持薄膜部40来说是有利的。而且,低吸水性对于防止薄膜部40和闪烁器10腐蚀和劣化来说是有利的。关于加强构件49的耐热温度,透明聚酰亚胺膜具有约300摄氏度的耐热温度 ’聚烯丙基化物膜具有约175摄氏度的耐热温度;0PS膜具有约250摄氏度的耐热温度,而芳族聚酰胺膜具有约200摄氏度或更高的耐热温度。这些高耐热温度在闪烁器沉积在加强构件49上的情形中(參见图15)是特别有效的。加强构件49可仅由金属或树脂或金属和树脂的组合使用如包含分散金属颗粒的树脂来形成。进ー步,加强构件49可形成为单ー层或者两层或更多层,如图12中所示。此夕卜,加强构件49优选地为反射从闪烁器10发射的突光的光反射构件。根据构成加强构件49的低X射线吸收材料,加强构件49的优选厚度通常在0. Olmm至Imm的范围内。只要使得加强构件49的厚度比稍后描述的基板51的厚度小,则可使得放置在顶板60A上的被摄体与薄膜部40之间的距离更短,从而可以促进较高的图像质量。附帯地,加强构件49放置在薄膜部40的剥离表面上,该剥离表面是由于在稍后将描述的制造X射线成像盒100的过程中在基板51上形成薄膜部40之后薄膜部40被从基板51剥离(图7)而形成的。作为基板51剥离的结果,进入闪烁器10的X辐射的量増加。在基板51保持剥离的状态中,薄膜部40由加强构件49支持。基板51为用于构成加强构件49的辅助构件且在某些阶段被剥离。为此,理所当然的是,基板51的材料可在不考虑X射线吸收的情况下来适当地确定。作为基板51剥离的結果,由此移除的基板51可被循环使用,这导致成本削減。薄膜部40可通过提供加强构件49来加強,而X射线吸收減少的效果通过剥离基板来实现。由于加强构件49被结合到顶板60A的背侧,光电探测单元50与顶板60A成为一体。此时,由于闪烁器10的重量所导致的X射线图像检测面板PlO的挠曲,可因薄膜部40被利用加强构件49加强而減少。相应地,X射线图像检测面板PlO和顶板60A实现沿贴合平面彼此紧密接触而不包含任何实质上的间隙。因此,对闪烁器10的破坏等(其否则会在X射线图像检测面板PlO在受到冲击时与顶板60A冲撞时引起)可被防止,从而可提高闪烁器10的抗冲击性。鉴于提供了加强构件49,加强构件49无需基本上整个地牢固地结合到顶板60A以防止挠曲发生。为此,仅仅将加强构件49的面向顶板60A的表面的一部分(图I所示的加强构件49的外周边)通过粘合层18结合到顶板60A。当与其中加强构件49和顶板60A基本上整个地结合在一起的构造相比吋,结合强度(贴合強度)由于各构造之间的接合区域的差异而被降低。结果,加强构件49和薄膜部40之间的结合強度大于加强构件49和顶板60A之间的结合强度。具有単一粘合力的粘合剂可用于加强构件49和顶板60A之间的粘合层18以及加强构件49和薄膜部40之间的粘合层58。图I为示出在加强构件49和顶板60A之间存在等于粘合层18的厚度的间隙的示意图。然而,粘合层18的厚度不大于100微米(通常为几十微米);因此,在加强构件49和顶板60A之间不存在当X射线成像盒100经历冲击时允许加强构件 49和顶板60A之间发生振颤(相对运动)的间隙。具体地,加强构件49和顶板60A沿贴合平面以基本上不存在间隙的状态保持彼此紧密接触。附帯地,当顶板60A和光电探测単元50在更换顶板60A期间相互分离时,加强构件49被从顶板60A剥离。此时,加强构件49置于薄膜部40和顶板60A之间,当与薄膜部40和顶板60A结合在一起的情形相比吋,顶板60A和光电探测単元50能够容易地相互分离而不会使薄膜部40遭受破坏。此外,加强构件49和薄膜部40之间的结合強度大于加强构件49和顶板60A之间的结合強度。因此,防止了对薄膜部40的破坏(其否则将由于在使顶板60A与光电探测単元50分离期间使薄膜部40与加强构件49分离而导致),使得顶板60A和光电探测単元50能够更容易地相互分离。尽管可以每数个像素提供加强构件49,但是从加强的观点来看,以一体化的方式将加强构件49布置在薄膜部40的整个表面上是期望的。如上面提到的,轻金属如铝或者树脂可用作加强构件49的材料。当加强构件49由铝制成且用作光反射构件时,通过PD 41进入加强构件49的光可利用加强构件49而朝PD 41反射。进入ro 41的光的量结果被増加,由此可提高检测灵敏度。为了在当基板51没有从薄膜部40剥离时朝薄膜部40反射已经穿过薄膜部40之后到达基板51的光,可设想的方法是在基板51的、相对于其面向薄膜部40的一侧的另一侧上设置反射膜等。然而,通过基板51反射光是不太优选的,因为其导致光的较多散射,这将引起图像模糊。相比之下,在其中 基板51被剥离且其中加强构件49作为反射构件设置在薄膜部40上的构造中,用于将薄膜部40结合到加强构件49的粘合层18的厚度为100微米或更少(通常为几十微米)。当与存在通常具有0.7_厚度的基板51的情形相比吋,X辐射吸收可明显地減少。为此,在基板51被剥离且加强构件49代替基板51使用的构造中,将加强构件49构成为反射构件是优选的。当金属比如铝用于加强构件49以便将加强构件49形成为反射构件时,就导热性而言,金属构件比玻璃基板高。因此,可防止图像不均匀性,图像不均匀性否则将由热从被摄体到光电探测単元50的传播而引起。具体地,在支持光电探测単元的玻璃构件中的热不均匀性(热量不均匀性)将在图像形成区域中引起ro 41的温度不均匀性,这又引起性能不均匀性。为此,呈现优异的导热性的金属构件被用作加强构件,由此可提高图像质量。当加强构件49由单ー金属比如铝或其合金制成时,加强构件49呈现较高的对于薄膜部40的密封效果。具体地,薄膜部40的气密性和水密性变得容易通过这种加强构件49来确保。由此,闪烁器10的性能的劣化可被充分地防止,该性能的劣化否则将由湿气吸收而引起。3.闪烁器的构造闪烁器10沉积在由诸如反射光的铝的材料制成的支持件11上。支持件11不限于由铝制成的板。用于支持件11的任何材料可适当地选白碳板、CFRP(碳纤维增强塑料)、玻璃板、石英板、蓝宝石板及其他板。支持件11不被特别地限于这些板,只要闪烁器形成在支持件的表面上。然而,当支持件11也兼用作光反射构件时,使用轻金属比如铝用作支持件的材料是更好的。因为支持件11被放置在主体I的相对于其X射线进入侧的另ー侧上,所以支持件11可由呈现低X射线透射率的材料形成。这里,支持件11对于主体I来说不是必不可少的。具体地,在闪烁器被形成且被沉积在支持件11上之后,闪烁器可在从支持件11剥离的状态下使用。也可在闪烁器10的相对于其面向光电探测単元50的一侧的另一侧上设置光反射构件。闪烁器10被由聚对ニ甲苯等制成的保护膜30覆盖。保护膜30利用气相沉积技术形成并且将闪烁器10密封在支持件11上。由聚对ニ甲苯利用气相沉积制成的保护膜呈现优异的柔性以及相对于闪烁器10的优异的粘合性。因此,保护膜呈现对于支持件11和加强构件49中翘曲的优异追随性。只要利用另ー方式保护闪烁器免于湿气,比如以气密和水密方式用防湿膜包裹闪烁器10,保护膜30可省略。闪烁器10由通过让荧光材料生长成柱状形状而形成的ー组柱状晶体构成,CsIiTl (铊活化的碘化铯)用作荧光材料。此外,NaI:!!(铊活化的碘化钠)、CsI :Na(钠活化的碘化铯)等也可用作用于闪烁器10的荧光材料。使用CsI:Tl用于材料是优选的,因为发光发射光谱符合a-Si光电ニ极管的光谱灵敏度的局部极大值(550nm附近)。还可能的是,闪烁器10将不包括任何柱状晶体。而且,闪烁器还可通过用例如GOS [Gd2O2S: Tb (铽活化的硫氧化钆)]涂布支持件而形成。现在,使闪烁器10利用气相沉积来形成是期望的。气相沉积的一般描述如下。即,将作为基材的CsI在环境中的电阻加热坩埚中加热,或者在0. 01至IOPa的真空度下通过比如通电的方式来加热,直到CsI被蒸发。同样地,将用作活化剂的Tl在环境中的电阻加热坩埚中加热,或者在0. 01至IOPa的真空度下通过如通电的方式来加热,直到Tl被蒸发。支持件11的温度被设定到室温(20摄氏度)至300摄氏度,由此CsI = Tl被沉积在支持件11上。闪烁器10的晶体的形状、尺寸和孔隙率可通过改变真空度、支持件的温度、沉积速率等来控制。图4是示意性地显示了闪烁器10的晶体结构的侧剖视图。闪烁器10包括由ー组 柱状晶体12A形成的柱状部12和包括在柱状晶体12A的基端处形成的非柱状晶体13A的非柱状部13。当闪烁器被曝光于X放射线时从闪烁器10发射的荧光在其高度方向(晶体生长方向)上由柱状晶体12A引导,由此进入光电探测単元50。朝支持件11传播的光此时被非柱状部13和支持件11反射,从而进入光电探测単元50。柱状部的构造柱状部12为多个柱状晶体12A的集合。在图4所示的示例中,各个柱状晶体12A基本上直立地站立在支持件11上。柱状晶体12A的前端形成为收缩的形状。各个柱状晶体12A的前端也可被研磨。多个柱状晶体12A与光电探测单元50的一个像素(ー个I3D 41)相対。柱状晶体12A在结晶性能方面优于非柱状晶体且发射较大量的荧光。经由空隙相互邻接的柱状晶体12A在闪烁器的厚度方向上直立站立;因此,柱状晶体12A用作光导,从而在柱的高度方向上引导光。因为柱状晶体12A的光导效应防止将在像素之间产生的光散射,所以可使得检测到的图像锐化。图5是显示了沿图4所示的剖面(即基本上在柱状部12的高度方向上的中心处取得的其的剖面)取得的柱状部12的电子显微镜照片。空隙(在图5中密集地看到的)存在于相邻的柱状晶体12A之间。柱状晶体12A具有相对于晶体生长方向的大体均匀的剖面直径。相邻的柱状晶体12A在柱状部12的一部分区域中彼此接合,从而构成一体化的柱状体(參见,例如,图5中的參考符号P)。考虑到与需要的灵敏度相称的X射线吸收能力,柱状部12的厚度针对乳房X射线摄影应用来说被设定为约200微米的值,而针对一般摄影来说被设定到500微米的值或更多。然而,当柱状部12太厚时,荧光的使用效率将可能由于光吸收或散射而降低。为此,柱状部12的厚度考虑到灵敏度和荧光的使用效率而被设定到适当的值。非柱状部的构造非柱状部13包括大体球形或不确定形式的非柱状晶体13A。非柱状部13通常包括非晶(非晶体)部。非柱状晶体13A的优选形状就容易保持在晶体之间的空隙和提闻反射效率的能力方面而言为大体球形形状。具体地,优选地是,非柱状部13将由大体球形晶体(为大体球形晶体的非柱状晶体13A)的集合形成。图6是沿图4所示的剖面B-B (在非柱状部13的厚度方向上取得的其的基端侧的剖面)截取的非柱状部13的电子显微镜照片。在非柱状部13中,就直径而言比图5所示的柱状晶体12A小的非柱状晶体13A不规则地彼此接合和重叠。观察到在晶体之间的非常少的确定的空隙。图6所示的空隙在数量上小于图5所示的空隙。图5和6所示的观察结果清楚地显示,非柱状部13的孔隙率低于柱状部12的孔隙率。非柱状部13的孔隙率根据非柱状部13在支持件11上的沉积面积、非柱状部13的厚度、C sI密度和闪烁器面板的实际测量的重量来计算。由此计算的非柱状部13沿其厚度方向的整体所得的孔隙率为10%或更少。非柱状部13为在沉积的初始阶段形成在支持件11上的区域。非柱状部13的接触支持件11的表面的区域的孔隙率为0或接近O。非柱状部13的基端沿整个接触平面保持与支持件11紧S接触。非柱状部13的厚度小于柱状部12的厚度且优选地从5微米到125微米。具体地,为了确保粘附到支持件11,非柱状部13的厚度应优选地为5微米或更多。如果不呈现任何光导效应的非柱状部13的厚度太大,则光在非柱状部13中的像素之间相互交错,由此图像可能变得模糊。为此,优选地是,非柱状部13的厚度小于125微米。而且,非柱状部13的足够厚度是用于实现对支持件11的粘附和光反射能力的最小值。根据制造条件等,非柱状部13也可构造成多个堆叠层而不是单ー层。在这种情况下,非柱状部13的厚度指从支持件11的表面至非柱状部13的最顶表面的距离。关于当晶体保持相互附着时实现的晶体直径的測量,如在非柱状部13的情形中的,在邻接的非柱状晶体13A之间存在的相互连接凹陷(凹部)的线被认为是晶界。以形成最小的多边形的方式将保持相互附着的晶体彼此分离,以及测量晶体的直径。如在柱状部12的柱状晶体12A的直径的情形中的,确定测量的晶体直径的平均值,且采用该平均值。从有效的反射性能和对支持件11的附着的观点来看,非柱状部13的非柱状晶体13A的优选直径在从0. 5微米至7. 0微米的范围内。非柱状晶体13A的直径小于柱状晶体12A的直径。因为晶体的大体球形形状容易保持,所以较小的直径对于非柱状晶体13A来说是优选的。然而,如果非柱状晶体13A的直径太小,则孔隙率将接近0,以及非柱状部13不会扮演光反射层的角色。为此,非柱状晶体13A的优选直径为0.5微米或更大。相反,如果非柱状晶体13A的直径太大,则非柱状部13的平坦度和表面积将减小,这又可引起对支持件11的附着的下降。而且,晶体将相互连接,从而减小孔隙率并使反射效果劣化。为此,非柱状部13的优选晶体直径为7. 0微米或更少。作为这样的非柱状部13被形成的结果,可引起柱状晶体12A在将非柱状部13作为基部的同时以优异的晶态生长。非柱状晶体13A的直径、厚度和孔隙率考虑到光反射性能和对支持件11的粘附性来确定。因为支持件11和闪烁器10之间的粘附性通过提供非柱状部13而提高,所以闪烁器10甚至是当从控制模块19发射的热传播到闪烁器10时也会变得更不可能从支持件11脱落。例如,有机光电转换(OPC)材料、有机TFT、利用非晶氧化物(例如,a-IGZO)的TFT和柔性材料(芳族聚酰胺和生物纳米纤維)等可用于光电探测单元50(包括加强构件49)、支持件11及其他。这些装置涉及的材料将稍后描述。4.制造X射线成像盒的方法制造具有前述构造的盒100的示例性方法现将參考图7-11来描述。如图7所示,在由无碱玻璃等制成的基板51上形成薄膜部40。当形成薄膜部40时,通过利用光刻法或蚀刻エ艺等在基板51上制造构成薄膜部40的ro 41和TFT 42 (參 见图2)。因为基板51在随后的エ序中被剥离且最终不构成光电探测単元50,所以没有必要考虑基板的X射线吸收率能。利用其厚度足以确保在随后的エ序中容易处理和移除的基板51是优选的。如图8所示,在移除基板51之前将基板51和薄膜部40结合到分别生产的闪烁器10,且使薄膜部40和闪烁器10以一体化的方式均匀地彼此紧密接触。当制造时,闪烁器10被沉积在支持件11上且随后通过形成保护膜30而被密封到支持件11。闪烁器10和薄膜部40 (两者都按如上提到的制造)结合在一起同时将粘合层48夹在闪烁器10和薄膜部40之间。对使闪烁器10和薄膜部40相互紧密接触的方法不施加具体限制,且该方法的基本要求是光学地将闪烁器10联接到薄膜部40。使闪烁器10和薄膜部40两者均直接地彼此相对且使它们相互紧密接触的方法或者使其相互紧密接触同时在其间夹入树脂层的方法也可被认为是使得闪烁器10和薄膜部40相互紧密接触的方法。接下来,将基板51从薄膜部40剥离,如图9所示。因为薄膜部40在此情况下经由闪烁器10和支持件11支持,所以在基板51移除期间实现的薄膜部40的操纵方便性变得较好。然而,当薄膜部40能够由适当的操纵装置保持吋,闪烁器10和薄膜部40也可在基板51被剥离之后一体化为ー个。如图10所示,接下来将加强构件49结合到薄膜部40的已经剥离了基板51的表面,同时将粘合层58夹入加强构件49和薄膜部40之间。从而制造了整合有闪烁器10、薄膜部40和加强构件49的X射线图像检测面板P10。将X射线图像检测面板PlO组装到控制模块19。由此制造主体I。如图11所示,然后将主体I容纳在壳体60内,且将加强构件49结合到顶板60A的背侧,同时将粘合剂夹在加强构件49和顶板60A之间。由顶板60A支持的被摄体的负荷由顶板60A和主体I接收。X射线成像盒100的耐受负荷可通过以如上提到的以一体化方式堆叠顶板60A和主体I来增加。按上面提到的制造X射线成像盒100。5.光电探测单元的加强构件的工作效果上面描述的X射线成像盒100产生如下工作效果。因为薄膜部40如上面提到的通过加强构件49来加强,所以防止了间隙,该间隙否则将由于面板PlO的挠曲而在面板PlO和顶板60A之间产生。因为由此使得面板PlO和顶板60A相互紧密接触,所以可提高面板PlO的抗冲击性。抗冲击性的提高对于便携式盒100来说尤其重要。由于加强构件49被夹在薄膜部40和顶板60A之间,所以变得更容易将光电探測単元50与顶板60A分离,而不会在更换顶板60A期间使薄膜部40遭受破坏。此外,甚至当施加在顶板60A和面板PlO之间的粘合力不被增加时,使得顶板60A和面板PlO相互紧密接触而不会由于提供加强构件49而包含任何实质上的间隙。因而,在顶板60A和光电探测単元50沿存在于其间的贴合平面牢固地结合在一起的意义上,可以无需将顶板60A整个地结合到光电探测単元50。结果,可使得施加在顶板60A和加强构件49之间的粘合力小于施加在薄膜部40和加强构件49之间的粘合力。由此,在更换顶板60A期间,光电探测单元50可容易地从顶板60A剥离而不会使薄膜部40遭受破坏。换句话说,在更换顶板60A期间实现的返修方便性可得到提高。
由于薄膜部40设有加强构件49,确保了薄膜部40和闪烁器10对在户外的湿气的抵抗等。可防止薄膜部40的腐蚀和闪烁器10的性能劣化。因为如上面提到的加强构件49被设置以加强并保护薄膜部40,所以解决了否则将由于基板51从光电探测单元50剥离而引起的问题。由此,可充分地实现由其中闪烁器被曝光于在光电探测单元的方向上施加的X放射线的构造产生的图片质量的提高效果。而且,加强构件49的Al当量小于1.8mm。因为在闪烁器10的X射线进入侧上发生的X辐射吸收可通过利用呈现低X辐射吸收率的这种加强构件49而减小到最小值,所以检测到的图像的图像质量可经由进入闪烁器10的X辐射的量的増加而提高。因此,可以通过根据需要确定加强构件49的厚度,实现光电探测単元对于X辐射的吸收的减小以及保持光电探测单元所需要的強度。利用其中X辐射经由光电探测単元50进入闪烁器10的构造,可进ー步促进图像质量的提闻。在X射线成像盒100中,主体I的光电探测单元50结合到盒的顶板60A的背侧。因此,放置在顶板60A上的被摄体和光电探测単元50之间的距离变得较短,这导致灵敏度的提高和MTF的改善。而且,由于基板51的移除,使得光电探测単元50较纤薄,由此可更进ー步提高图片质量。换句话说,移除基板51和提供加强构件49所得到的效果利用其中闪烁器10被曝光于从光电探测单元50的方向施加的X放射线和其中光电探测单元50结合到顶板60A的构造而变得更引人注意。尽管主体I容纳在盒壳体60中的模式在上述描述中已经被提供,但是将主体I容纳在壳体60中并不是必不可少的。与由X射线成像盒100产生的工作效果类似的工作效果可通过包括主体I和用于支持被摄体的支持构件的构造产生。6.变型例加强构件属于光电探测単元的构造不限于上面提到的。如图12所示,加强构件可包括比如,由树脂制成的基底物质49A(树脂层)和由铝等制成且堆叠在基底物质49A的X射线进入侧上的光反射膜49B (光反射层)。在上面的描述中,考虑到返修的方便性,使得加强构件49和顶板60A之间的接合区域较小,由此施加在加强构件49和顶板60A之间的结合强度被减小。然而,加强构件不限于该构造。这样ー种粘合剂用作用于将加强构件49结合到顶板60A的粘合剤,该粘合剂的结合强度低于用于将加强构件49结合到薄膜部40的粘合剂的结合強度。甚至在该情形中,可使得施加在加强构件49和顶板60A之间的结合强度小于施加在加强构件49和薄膜部40之间的结合強度。在该情形中,如图13所示,加强构件49和顶板60A也可基本上整个地结合到一起,同时在其间夹有应用有第二粘合剂的粘合层18’,该第二粘合剂的结合强度小于用于将加强构件49结合到薄膜部40的第一粘合剂的结合強度。图14显示了 X射线图像检测设备的变型例。在该变型例中,在剥离和移除基板51之后形成了保护支持件11、闪烁器10和光电探测単元50中的全部的保护膜35。除设置在闪烁器10上的保护膜30之外,还设置了保护膜35,由此闪烁器10和薄膜部40被确切地密封。因而,可充分防止闪烁器10和薄膜部40的性能的劣化。保护膜35并不总是需要如图14所示的覆盖支持件11、闪烁器10和光电探测単元50中的全部。保护膜35也可以被设 置成覆盖薄膜部40和加强构件49中的每ー个的侧表面以及加强构件49的从其剥离了基板51的表面。图15显示了 X射线成像盒200。X射线成像盒200具有X射线图像检测设备主体2和壳体60。在图I所示的X射线图像检测设备主体I中,闪烁器10和光电探测単元50结合在一起,而粘合层48夹在其间。相比之下,在图15所示的X射线图像检测设备主体2中,闪烁器15沉积在光电探测単元50上。除此之外,X射线图像检测设备主体2构造成与X射线图像检测设备主体I类似。在制造X射线成像盒200时,如图7所示在基板51上形成薄膜部40,以及在薄膜部40上直接地沉积闪烁器15。随后用保护膜30密封闪烁器15。闪烁器15被沉积在薄膜部40上,由此闪烁器15和光电探测単元50被一体化为ー个。接下来,在移除基板51吋,将支持构件21放置在闪烁器15的相对于其面向薄膜部40的ー侧的另ー侧上,由此支持闪烁器15。随后,将基板51从薄膜部40剥离。期望的是,支持构件21为光反射构件,比如招。从而制造了不具有基板51的X射线图像检测面板P20。闪烁器15如上面提到的在移除基板51之前被沉积,且进一步设置支持构件21。因而,可提高薄膜部40的操纵方便性,且可防止对柱状晶体12A的破坏,否则该破坏将在柱状晶体12A在移除基板期间相互接触而被引起。按上面提到的制造的X射线图像检测面板P20以与X射线图像检测面板PlO的情形相同的方式容纳在壳体60中,由此制造了 X射线成像盒200。X射线图像检测设备主体I和2的闪烁器10和15可以不设有比如上面提到的包括非柱状晶体13A的非柱状部13。然而,如果形成了非柱状部13,则将产生如下效果。SP,非柱状部可沿晶体生长方向在闪烁器上的任意位置形成。当沿闪烁器的晶体生长方向在闪烁器的基端或前端形成非柱状部时,可以确保在形成闪烁器之后与闪烁器成一体的光电探测単元与支持件之间的粘附或者上面沉积了闪烁器的支持件与薄膜部之间的粘附。确保粘附使得可以防止闪烁器从支持件和光电探测单元移除并且也防止闪烁器性能的劣化,这否则将由湿气的吸收而引起。此外,当在柱状晶体的前端形成非柱状部吋,闪烁器的表面利用非柱状部被平坦化。由此,闪烁器和光电探测单元可均匀地结合在一起。从而可提高检测到的图像的质量。当在闪烁器的基端(即初始地沉积的区域)形成非柱状部时,可导致柱状晶体基于非柱状部以较好的结晶生长。闪烁器的強度可通过向柱状部提供非柱状部来提高。闪烁器的耐冲击性可由此得到提高。而且,可以确保抵抗当闪烁器和支持件或光电探测单元结合在一起时施加在闪烁器上的负荷的強度。因而,闪烁器和光电探测単元等可牢固地压紧抵靠彼此且均匀地相互紧密接触。此外,由于闪烁器的強度的提高,可能増加通过将通过包含闪烁器形成的面板结合到壳体的顶板形成的盒的耐受负荷。在此情况下,因为基板已经从光电探测単元剥离,所以顶板和各个光电探測单元进一步更靠近彼此。因此,可进ー步增加提高灵敏度和图像质量的效果。由于在柱状部的前端处形成了非柱状部,所以可防止保护膜的材料流入柱状晶体之间的间隙。因而,也产生了防止MT F劣化的效果。图16至18示意性地显示了具有与上面描述的相应部分不同的X射线成像盒310的X射线成像系统300的一般构造。X射线成像系统300包括用作辐射源的X射线源301和通过未示出的准直仪等而被曝光于从X射线源301发射的X放射线的X射线成像盒310。X射线成像盒310配备有包括顶板70A的壳体70和用作容纳在壳体70中的放射图像检测设备主体的主体3。图16至18所示的各个构件的弯曲形状被示出使得各个构件的弯曲度大大地夸张。
尽管在图16中进行了简化,但是主体3具有为闪烁器、薄膜部和加强构件的一体化的X射线图像检测面板P30。如图16所示容纳在壳体70中的同吋,X射线图像检测面板P30朝控制模块19凸形地弯曲。换句话说,X射线图像检测面板P30被弯曲成变得从X射线进入侧朝控制模块19凹形地凹陷。在随后的描述中,关于构件的弯曲的定向,当构件以突出的方式朝X射线进入侧弯曲时,构件被称为凸形地弯曲的。相反,当构件在与X射线进入侧相反的方向以突出的方式弯曲时,弯曲被称为凹形地弯曲的。具体地,X射线图像检测面板P30为凹形地弯曲的。图17是X射线图像检测面板P30的分解示意图。X射线图像检测面板P30具有朝X射线进入侧凸形地弯曲的加强构件79和凹形地弯曲的闪烁器面板80。在如图9所示从其剥离了基板51的薄膜部40和闪烁器10被整合成一体之后,闪烁器面板80被凹形地弯曲。因为基板51从光电探测单元50剥离,所以容易如上面提到那样弯曲由薄膜部40和闪烁器10组成的层叠物。因此凹形地弯曲的闪烁器面板80和凸形加强构件79被结合在一起,同时将未示出的粘合层夹在其间。闪烁器面板80和加强构件79沿其间的贴合平面压紧抵靠彼此,从而整合成一体,同时保持与彼此的紧密均匀接触。从而形成了 X射线图像检测面板P30。当弯曲的加强构件79被压紧抵靠闪烁器面板80时形成的排斥力有助于增加由闪烁体面板80和加强构件79组成的层叠物的強度。因而,获得的強度大于由加强构件79和闪烁器面板80的材料和尺寸,比如厚度等确定的強度。加强构件79被凸形地弯曲,而闪烁器面板80被凹形地弯曲。因此,当以不同定向弯曲的构件结合在一起时形成的排斥カ产生强度,由此构件堆叠成的层叠物的强度可提高更大的程度。因为如上面提到的強度可被増加,所以即便当加强构件79的厚度被减少时也可防止由闪烁器10的重量引起的闪烁器面板80的挠曲。具体地,加强构件79被凸形地弯曲,由此在闪烁器10的X射线进入侧上出现的X辐射的吸收可减少更多,使得可提高图像质量。此外,因为加强构件79的厚度是小的,所以被摄体和薄膜部40之间的距离可被缩短,由此可提高检测灵敏度和MTF。作为结合在一起的凸形的加强构件79和凹形的闪烁器面板80的结果而形成的X射线图像检测面板P30的形状可为大体平坦的形状或弯曲的,比如图18所示的那些。尽管图17所示的薄膜部40被凹形地弯曲,但是薄膜部40也可采取大体平坦的形状。X射线图像检测面板P30的弯曲形状(挠曲程度)可由加强构件79的凸形形状来控制。图18是凹形地弯曲的X射线图像检测面板P30和朝X射线进入侧凸形地弯曲的顶板70A的示意图。顶板70A和X射线图像检测面板P30压紧抵靠彼此,由此顶板70A的排斥力和X射线图像检测面板P30的排斥力有助于强度的増加。因此,加强构件79的厚度可被减小,且顶板70A和X射线图像检测面板P30的耐受负荷可得到増加。薄膜部40可甚至利用薄加强构件79来充分地加強。关于将顶板70A结合到加强构件79,考虑到返修的方便性来确定粘合剂的 粘合区域和粘合力使得可确保最小的所需粘合力。尽管X射线图像检测面板P30可被给定平坦的形状,但是希望X射线图像检测面板P30形成为凹形形状以便提高強度,且希望X射线图像检测面板P30被结合到凸形顶板70A。作为凸形顶板70A被结合到凹形X射线图像检测面板P30的结果而形成的层叠物可被给予大体平坦的形状或弯曲的,比如图6所示的那些。当层叠物如图16所示被弯曲,则可引起通过准直仪(未显示)从X射线源301发射的锥形的锥形束以准直方式进入闪烁器10的柱状晶体12A(图4)。由此,像素之间的串扰可减小,使得可提高图像质量。而且,因为X射线图像检测面板P30被凹形地弯曲,所以还产生了顶板70A的表面在多个盒被堆叠地输送时不易损伤的优点。除去这些点,X射线成像盒310以与X射线成像盒100或X射线成像盒200相似的方式构造。而且,也产生与上面提到的工作效果相似的工作效果。加强构件79、闪烁器面板80、顶板70A和X射线图像检测面板P30如图16至18所示的在方向X上从X辐射的行进方向(即,方向“Z”)的一端向另ー侧弯曲并且在方向“y”(垂直于图纸的方向)上不弯曲。具体地,加强构件79、闪烁器面板80、顶板70A和X射线图像检测面板P30分别地形成为具有大体C形剖面轮廓的通道构件。各种方案可用于X射线成像装置以获得图像。然而,当通过在图16至18中的方向“X”上穿过被摄体的X辐射的扫描强度和相差来形成图像时,对于X射线图像检测面板P30的基本要求是仅在串扰造成问题的方向“X”上弯曲。当在方向“X”和“y”两者上执行扫描时,加强构件79的各个构件也可以在“X”和“y”方向两者上弯曲。图19显示了可用图2所示的薄膜部40替换的另ー薄膜部65。属于薄膜部65的PD 651和TFT 652布置在同一平面内或基本相同的平面内。作为I3D 651和TFT 652并排布置在如上面提到的平面内的结果,可使得薄膜部65更薄。由非晶氧化物半导体(a-IGZO)制成的TFT可用于图2所示的薄膜部40和图19所示的薄膜部65。a-IGZO的灵敏度为350nm或更大的波长,且灵敏度几乎无法在可见光范围内实现。因此,在TFT中不出现开关噪音。可避免向TFT提供光反射层的需要。有机材料也可用于和TFT。图20显示了具有由OPC (有机光电转换材料)形成的光导层的光电转换元件661和由有机材料形成的TFT662。包括光电转换元件611和TFT662的薄膜部66也可用图2所示的薄膜部40替换。用于光电转换元件611和TFT 662的有机材料几乎不吸收X辐射。因此,在穿过光电转换元件611和TFT 662之后到达闪烁器10的X辐射的量可得到増加。当发射绿光的CsI: Tl用于闪烁器时且当TFT的透明有机材料为由例如在JP-A-2009-212389中描述的化学式I表示的酞菁化合物或由在JP-A-2009-212389中描述的化学式2表示的萘酞菁化合物时,在发光波长范围内不显示灵敏度。因此,在TFT中不出现开关噪音。在该情形中,光电转换元件661的OPC优选地为喹吖啶酮。由有机材料形成的光电转换元件611和TFT 662也设置在同一平面上或基本上相同的平面上,如图19所示。光电转换元件,如PD,以及由非晶氧化物或有机材料形成的TFT,比如上面提到的那些,可被使得在比用于形成a-Si的温度低的温度下生长。因而,加强构件49的材料的选择空间变得较宽且由树脂制成的加强构件变得可用。当然,也可在图19和20所示的薄膜部65和66上设置凸形加强构件79。 7.可利用的装置材料7-1. OPC(有机光电转换)材料例如,在JP-A-2009-32854中公开的任何OPC(有机光电转换)材料可用于前述的PD 41 (图2)等。由OPC材料形成的膜(下文称为OPC膜)可用作41的光导层。OPC膜包含吸收从闪烁器发射的光并产生对应于吸收的光的电荷的有机光电转换材料。因此,包含有机光电转换材料的OPC膜具有在可见光范围内的尖锐吸收光谱。除由闪烁器发射的光之外的电磁波几乎不被OPC膜吸收。因此,可有效地抑制由放射线比如由OPC膜吸收的X射线产生的噪音。优选地是,形成OPC膜的有机光电转换材料的吸收峰值波长较接近由闪烁器发射的光的峰值波长以便更有效地吸收由闪烁器发射的光。理想地,有机光电转换材料的吸收峰值波长与由闪烁器发射的光的峰值波长一致。然而,如果有机光电转换材料的吸收峰值波长和由闪烁器发射的光的峰值波长之间的差异较小,则由闪烁器发射的光可被令人满意地吸收。具体地,有机光电转换材料的吸收峰值波长和由闪烁器响应于放射线发射的光的峰值波长之间的差异优选地不大于10nm,更优选地不大于5nm。能够满足这种条件的有机光电转换材料的示例包括基于亚芳基的有机化合物、基于喹吖啶酮的有机化合物和基于酞菁的有机化合物。例如,在可见光范围内喹吖啶酮的吸收峰值波长为560nm。因此,当喹吖啶酮用作有机光电转换材料且CsI (Tl)用作闪烁器的荧光材料时,前述提到的峰值波长的差异可设定在5nm内使得在OPC膜中产生的电荷的量可基本上増加到最大值。设置在ro 41的电荷收集电极和偏置电极之间的有机层的至少一部分由OPC膜形成。更具体地,有机层可由下述各部分的堆叠或混合形成用于吸收电磁波的部分、光电转换部分、电子传送部分、电子空穴传送部分、电子阻挡部分、电子空穴阻挡部分、结晶防止部分、电极、夹层接触改善部分等。优选的是,有机层包含有机p型化合物或有机n型化合物。有机p型半导体(化合物)是主要由电子空穴传送有机化合物表示的施主型有机半导体(化合物),其表示具有容易供予电子的特性的有机化合物。更详细而言,在彼此接触地使用的两种有机材料中,具有较低电离势的ー个被称为施主型有机化合物。因此,任何有机化合物可以被用作施主型有机化合物,只要该有机化合物具有供予电子的特性。可以使用的施主型有机化合物的示例包括三芳胺化合物、联苯胺化合物、吡唑啉化合物、苯こ烯胺化合物、腙化合物、三苯甲烷化合物、咔唑化合物、聚硅烷化合物、噻吩化合物、酞菁化合物、花菁化合物、部花菁化合物、氧杂菁(oxonol)化合物、聚胺化合物、吲哚化合物、吡咯化合物、吡唑化合物、聚芳撑化合物、稠合芳香族碳环化合物(萘衍生物、蒽衍生物、菲衍生物、丁省衍生物、芘衍生物、茈衍生物、荧蒽衍生物)、具有含氮杂环化合物作为配体的金属络合物等。施主型有机半导体不限于此,但是具有比用作n型(受主型)化合物的有机化合物低的电离势的任何有机化合物可以被用作施主型有机半导体。n型有机半导体(化合物)是主要由电子传送有机化合物表示的受主型有机半导体(化合物),用于表示具有容易接受电子的特性的有机化合物。更具体地,当彼此接触地使用两个有机化合物时,具有较高电子亲和カ的该两个有机化合物之一是受主型有机化合物,因此,任何有机化合物可以被用作受主型有机化合物,只要该有机化合物具有接受电子的特性。其示例包括稠合芳香碳环化合物(萘衍生物、蒽衍生物、菲衍生物、丁省衍生物、芘衍生物、茈衍生物、荧蒽衍生物)、包含氮原子、氧原子或硫原子的5元至7元杂环化合物(例如,吡唆、吡嗪、嘧唆、哒嗪、三嗪、喹啉、喹喔啉、喹唑啉、酞嗪、增啉、异喹啉、蝶啶、吖啶、吩嗪、邻ニ氮杂菲、四唑、吡唑、咪唑、噻唑、卩恶唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并噁唑、苯并噻唑、咔唑、嘌呤、三唑并哒嗪、三唑并嘧啶、四氮杂茚J恶ニ唑、咪唑并吡啶、吡咯烷 (pyralidine)、吡咯并吡啶、噻ニ唑并吡啶、ニ苯并吖庚因、三苯并吖庚因等)、聚芳撑化合物、芴化合物、环戊ニ烯化合物、甲硅烷基化合物和具有含氮杂环化合物作为配体的金属络合物。受主型有机半导体不限于此。任何有机化合物可以被用作受主型有机半导体,只要该有机化合物具有比被用作施主型有机化合物的有机化合物高的电子亲和力。关于p型有机染料或n型有机染料,可以使用任何已知的染料。其优选的示例包括花菁染料、苯こ烯基染料、半花菁染料、部花菁染料(包括0-次甲基部花菁(简单的部花菁))、三核部花菁染料、四核部花菁染料、罗丹花菁(rhodacyanine)染料、复合花菁染料、复合部花菁染料、alopolar染料、氧杂菁染料、半氧杂菁(hemioxonol)染料、方酸'.:':染料、克酮酸!翁染料、吖次甲基染料、香豆素染料、亚芳基染料、蒽醌染料、三苯甲烷染料、偶氮染料、偶氮甲碱染料、螺环化合物、金属茂络合物染料、芴酮染料、俘精酸酐(flugide)染料、ニ萘嵌苯染料、吩嗪染料、吩噻嗪染料、醌染料、靛青染料、ニ苯基甲烷染料、多烯染料、吖啶染料、吖啶酮染料、ニ苯胺染料、喹吖啶酮染料、喹酞酮染料、吩P恶嗪染料、酞茈(phthaloperylene)染料、卩卜啉染料、叶绿素染料、酞菁染料、金属络合物染料和稠合芳香碳环染料(萘衍生物、蒽衍生物、菲衍生物、丁省衍生物、芘衍生物、茈衍生物、荧蒽衍生物)。可以优选地使用在ー对电极之间具有p型半导体层和n型半导体层的光电转换膜(光敏层),该P型半导体和n型半导体的至少ー个是有机半导体,并且其中,将包括该p型半导体和n型半导体的本体异质结结构层设置为在那些半导体层之间的中间层。在该光电转换膜中包括的本体异质结结构层可以弥补有机层的载流子扩散长度较短的缺陷。因此,可以提高光电转换效率。在JP-A-2005-303266中详细描述了该本体异质结结构。优选的是,考虑到来白荧光器的光的吸收,光电转换膜较厚。考虑到对于电荷的分离作出任何贡献的比率,光电转换膜优选地不薄于30nm并且不厚于300nm,更优选地不薄于50nm并且不厚于250nm,特别优选地不薄于80nm并且不厚于200nm。对于关于上述OPC膜的任何其他构成,例如,參考在JP-A-2009-32854中的说明。7-2.有机TFT (薄膜晶体管)尽管无机材料经常用于前述TFT 42等,但是可采用比如在JP-A-2009-212389中公开的有机材料。有机TFT可具有任何类型的结构,但是电场效应晶体管(FET)结构是最优选的。在FET结构中,基板布置在底层中,且栅极电极部分地设置在基板的上表面上。绝缘体层设置成覆盖电极且在除电极之外的部分中接触基板。进ー步地,在绝缘体层的上表面上设置了半导体有源层,且在半导体有源层的上表面上部分地且相互相距一定距离地设置了源极电极和漏极电扱。该构造被称为顶接触类型装置。也可优选地使用其中在半导体有源层下面布置了源极电极和漏极电极的底接触类型装置。此外,可采用其中载流子在有机半导体膜的厚度方向流动的垂直晶体管结构。(半导体有源层)P型有机半导体材料用作半导体有源层的材料。P型有机半导体材料基本上为无色的且透明的。例如,有机半导体薄膜的厚度可通过针式厚度计来测量。具有不同厚度的多个薄膜可被制造且其吸收光谱可被測量,使得每30nm膜厚度的最大吸收可通过基于校准曲线的转换来获得。 此处提到的有机半导体材料为显示了作为半导体的性能的有机材料。有机半导体材料的示例包括输送电子空穴作为载流子的P型有机半导体材料(或简单地称为P型材料或称为电子空穴传输材料)和输送电子作为载流子的n型有机半导体材料(或简单地称为n型材料或称为电子传输材料),类似于由无机材料形成的半导体。在有机半导体材料中,很多P型材料通常显示良好的性能。此外,P型晶体管通常作为晶体管在大气下在操作稳定性方面是优异的。此处,这里的描述针将对P型有机半导体材料来进行。有机薄膜晶体管的性能之一是载流子迁移率(也简单地称为迁移率)U,其表示有机半导体层中载流子的迁移率。尽管优选的迁移率根据应用而变化,但是较高的迁移率通常是优选的。迁移率优选地不低于I. 0*10_7cm2/Vs,更优选地不低于I. 0*10_6cm2/Vs,进ー步优选地不低于I. 0*10_5cm2/Vs。当制造场效应晶体管(FET)装置时,可通过性能或TOF(飞行时间)測量来获得迁移率。P型有机半导体材料可为低分子量材料或高分子量材料,但优选地为低分子量材料。因为下述原因,很多低分子量材料通常显示优异的性能由于在高度纯化上的容易性,这是因为可以向其应用各种精制处理,诸如升华精制、重结晶、柱色谱法等;或者,因为在高度有序的晶体结构的形成上的容易性,这是因为低分子量材料具有固定的分子结构。低分子量材料的分子量优选地不低于100且不高于5,000,更优选地不低于150且不高于3,000,进ー步更优选地不低于200且不高于2,000。将显示这种p型有机半导体材料的优选的具体示例。Bu代表丁基,Pr代表丙基,Et代表こ基,而Ph代表苯基。化学品I
权利要求
1.ー种放射图像检测设备,其包括 放射图像检测设备主体,其包括闪烁器和光电探测単元,所述闪烁器将经由被摄体发射的辐射转变成荧光,所述光电探測单元设置在所述闪烁器的辐射进入侧上;以及 支持件,其设置在所述放射图像检测设备主体的辐射进入侧上以支持被摄体,其中 所述光电探测单元包括薄膜部和加强构件,所述薄膜部将荧光检测为电信号,所述加强构件设置在所述薄膜部的相对于其面向所述闪烁器的ー侧的另ー侧上;并且 所述加强构件和所述支持件结合在一起并沿其间的接合平面保持相 互紧密接触。
2.根据权利要求I所述的放射图像检测设备,其中 所述加强构件和所述薄膜部结合在一起;并且 施加在所述加强构件和所述薄膜部之间的结合強度大于施加在所述加强构件和所述支持件之间的结合強度。
3.根据权利要求2所述的放射图像检测设备,其中 所述加强构件和所述薄膜部的相互相対的表面基本上整个地结合;并且 所述加强构件的面向所述支持件的相对表面的一部分结合到所述支持件。
4.根据权利要求2或3所述的放射图像检测设备,其中 所述加强构件和所述薄膜部通过第一粘合剂结合在一起;并且 所述加强构件和所述支持件通过第二粘合剂结合在一起,所述第二粘合剂的结合力小于所述第一粘合剂的结合力。
5.根据权利要求2或3所述的放射图像检测设备,其中 所述加强构件朝所述辐射进入侧凸形地弯曲;并且 所述加强构件、所述薄膜部和所述闪烁器为平坦的或基本上平坦的,同时所述加强构件和所述薄膜部保持结合在一起。
6.根据权利要求2或3所述的放射图像检测设备,其中 所述加强构件朝所述辐射进入侧凸形地弯曲;并且 所述加强构件、所述薄膜部和所述闪烁器在与所述加强构件的弯曲方向相反的方向上弯曲,同时所述加强构件和所述薄膜部保持结合在一起。
7.根据权利要求5所述的放射图像检测设备,其中 所述薄膜部和所述闪烁器在与所述加强构件的弯曲方向相反的方向上弯曲;并且 弯曲的薄膜部和所述闪烁器以及凸形地弯曲的加强构件结合在一起。
8.根据权利要求6所述的放射图像检测设备,其中 所述加强构件、所述薄膜部和所述闪烁器在与所述加强构件的弯曲方向相反的方向上弯曲,同时所述加强构件和所述薄膜部保持结合在一起; 所述支持件朝所述辐射进入侧凸形地弯曲;并且 所述加强构件、所述薄膜部和所述闪烁器结合到所述支持件。
9.根据权利要求I至3中任一项所述的放射图像检测设备,其中 所述加强构件由X射线吸收材料形成,该X射线吸收材料的X射线吸收率低于玻璃材料的X射线吸收率;并且 所述加强构件相对于在60kv的管电压下发射的X辐射的Al当量小于I. 8mm。
10.根据权利要求9所述的放射图像检测设备,其中当使用所述支持件和所述加强构件时相对于在60kV的管电压下发射的X辐射的Al当量小于I. 8mm。
11.根据权利要求9所述的放射图像检测设备,其中 所述低X射线吸收材料为金属(包括金属化合物和合金)和/或树脂。
12.根据权利要求11所述的放射图像检测设备,其中 所述加强构件包括树脂层和设置在所述树脂层的X射线进入侧上的由金属制成的光反射层。
13.根据权利要求I至3中任一项所述的放射图像检测设备,其中 所述加强构件为朝所述薄膜部反射从所述闪烁器发射的荧光的光反射构件。
14.根据权利要求13所述的放射图像检测设备,其中 所述加强构件和所述薄膜部结合在一起,同时粘合层被夹在所述加强构件和所述薄膜部之间;并且 所述粘合层的厚度为100微米或更小。
15.根据权利要求I至3中任一项所述的放射图像检测设备,其中 所述薄膜部的至少一部分由非晶氧化物或有机材料形成。
16.根据权利要求I至3中任一项所述的放射图像检测设备,其中 所述闪烁器包括由从荧光材料的晶体的柱状生长所得的ー组柱状晶体形成的柱状部。
17.根据权利要求I至3中任一项所述的放射图像检测设备,其中 所述加强构件设置在所述薄膜部的已经从其剥离了支持所述薄膜部的所述基板的表面上。
18.ー种放射摄影成像盒,其包括根据权利要求1-7中任一项所述的放射图像检测设备,其中 放射图像检测设备主体容纳在通过包含所述支持件而形成的壳体中。
19.ー种放射摄影成像系统,包括 辐射源,其向被摄体发射辐射; 支持件;以及 根据权利要求I至17中任一项所述的放射图像检测设备。
20.ー种放射图像检测设备,其包括 闪烁器和光电探测単元,所述闪烁器将经由被摄体发射的辐射转变成荧光,所述光电探測单元设置在所述闪烁器的辐射进入侧上,其中 所述光电探测单元具有薄膜部和加强构件,所述薄膜部用于将荧光检测为电信号,所述加强构件设置在薄膜部的相对于其面向所述闪烁器的一侧的另ー侧上;并且 所述加强构件和用于支持被摄体的支持件结合在一起并沿其间的接合平面保持相互紧密接触。
全文摘要
一种放射图像检测设备和放射摄影成像盒,包括放射图像检测设备主体,其包括闪烁器和光电探测单元,闪烁器将经由被摄体发射的辐射转变成荧光,光电探测单元设置在闪烁器的辐射进入侧上;以及支持件,其设置在放射图像检测设备主体的辐射进入侧上以支持被摄体,其中光电探测单元包括薄膜部和加强构件,薄膜部将荧光检测为电信号,加强构件设置在薄膜部的相对于其面向闪烁器的一侧的另一侧上;并且加强构件和支持件结合在一起并沿其间的接合平面保持相互紧密接触。
文档编号G01T1/202GK102650698SQ20121002166
公开日2012年8月29日 申请日期2012年1月31日 优先权日2011年2月24日
发明者中津川晴康, 岩切直人 申请人:富士胶片株式会社
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