专利名称：放射线图像摄像装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种医疗用X线摄像装置等中使用的放射线图像摄像装置。
背景技术：
正在实施这样一种FPD (平板检测器)，该FPD具有设置在薄膜晶体管(TFT)有源矩阵基板上的放射线敏感层、检测照射的放射线(例如，X线)、并将该放射线直接转换成表示所照射的放射线量的分布的放射线图像数据。容纳了平板型放射线检测器(例如，FPD中的一种)、包括存储部的控制部以及电源部的便携式放射线图像摄像装置(下面有时候称为“电子盒”)也正在实施，用于在图像存储器中存储从放射线检测器输出的放射线图像数据。放射线图像摄像装置(可以是便携式或固定式)由于与传统图像板相比具有能够立即确认图像的优点而正在迅速普及。已经提出了各种类型的这种放射线图像摄像装置。例如，间接型利用例如CsI :T1、 GOS(Gd2O2SiTb)等的闪烁体以单个操作将放射线转换成光，通过半导体层将所转换的光转换成电荷，然后存储这些电荷。当例如在活体中使用放射线图像摄像装置时，优选减少放射线图像摄像装置发射的放射线量。在光检测器领域需要发射大量光并具有高灵敏度的闪烁体。鉴于此，提出了几种放射线图像摄像装置(例如，日本专利NO. 3333278和日本专利申请特开(JP-A) No. 2001-330677)。这样的放射线图像摄像装置通过将由CsI等晶体制成的闪烁体附着到绝缘基板来构成，并且从光检测器侧发射放射线。还提出了具有包含晶体的闪烁体的CT装置，其中，这些晶体具有为了提高光发射均勻性的四角锥台形状(例如，参见日本专利申请特开JP-ANo. 2004-125722)。还提出了通过在形成闪烁体层期间提高真空度并增加基板温度来使柱形晶体的柱直径更大的放射线图像转换板的制备(例如，参见日本专利申请特开JP-A No. 2004-233343)。
发明内容
对于诸如日本专利No. 3333278和日本专利申请公开特开JP_A No. 2001-330677 中描述的包括晶体的闪烁体，在理论上已知随着晶体厚度的增加，灵敏度更高。然而，实际上，当晶体厚度增加到特定值时，光在通过该闪烁体时被衰减或扩散。这可能导致灵敏度不足或者图像模糊。因此，需要进一步提高灵敏度。日本专利申请公开特开JP-A No. 2004-125722中描述的闪烁体可能提供的发射效率不足，并且其灵敏度以及由此获得的图像分辨率可能不满意。因此，需要提高灵敏度。鉴于上述环境作出了本发明，并且本发明提供了一种可以具有良好的检测灵敏度并且可以不增加闪烁体厚度而提供具有令人满意的清晰度的图像的放射线图像摄像装置。本发明一个方面的一个示例性实施方式是(1)一种放射线图像摄像装置，其包括闪烁体，其包括柱形晶体并将被照射的放射线转换成光；光接收元件，其接收从闪烁体发射的光；以及传感器基板，其包括接收从闪烁体发射的光的光接收元件并将所接收的光转换成电信号，所述柱形晶体在位于传感器基板侧的区域中的截面直径大于在位于所述传感器基板元件侧的相对侧的区域中的截面直径。在本示例性实施方式中，由于在闪烁体中使用了具有高发光效率并且包括具有大截面直径的区域的柱形晶体，因此，可以实现高发光效率，并且可以以高灵敏度获得高分辨率图像。如果在成膜过程中从初始部分到结束部分保持柱形晶体的大截面直径，则随着晶体的生长相邻柱形晶体彼此融合，并且可能不能确保各柱形晶体的独立性。相反，在该方面的示例性实施方式中，在成膜过程中柱形晶体的截面直径从初始部分到结束部分增大。结果，在保持各柱形晶体的光学独立性的同时，可以获得在结束部分具有足够大直径的柱形晶体。在该方面的另一个示例性实施方式中，在成膜过程中柱形晶体的截面直径从初始部分到结束部分在一定程度上减小。结果，在保持各柱形晶体的光学独立性的同时，可以获得在结束部分具有足够大直径的柱形晶体。当确保了柱形晶体的光学独立性时，即，当确保了相邻柱形晶体之间的间隙时，该间隙起到发射光的光导的作用，结果，可以有效传输发射的光而无扩射，并且结果，可以抑制图像模糊。本方面的另一个示例性实施方式是O)根据(1)的放射线图像摄像装置，其中， 所述放射线图像摄像装置满足(A-B)/B ^ 0. 1，其中，A表示所述柱形晶体的最大截面直径， 而B表示所述柱形晶体的最小截面直径。当满足该条件时，可以确保相邻柱形晶体之间的独立性，并且可以有效抑制图像模糊的发生。本方面的另一个示例性实施方式是(3)根据(1)或O)的放射线图像摄像装置， 其中，所述放射线图像摄像装置接收从所述传感器基板侧入射的放射线。在本示例性实施方式中，柱形晶体中具有高发光效率且具有大截面直径的区域存在于传感器基板侧，使得光发射区域和光检测区域彼此相邻地存在，由此可以实现高灵敏度。本方面的另一个示例性实施方式是(4)根据(1)到(3)中任一项的放射线图像摄像装置，其中，所述柱形晶体通过直接气相沉积形成，并且在所述闪烁体中并且在所述传感器基板的附近的区域包括具有小截面直径的柱形晶体的集合。本方面的另一个示例性实施方式是(5)根据(1)到(4)中任一项的放射线图像摄像装置，其中所述放射线图像摄像装置还包括在所述柱形晶体的传感器基板侧的非柱形晶体区域；所述放射线图像摄像装置满足0. Ιμπι彡T彡2XDym，其中，T表示所述非柱形晶体区域的厚度，而D表示所述柱形晶体的平均截面直径；并且，所述放射线图像摄像装置接收从所述传感器基板侧的相对侧入射的放射线。当在闪烁体中所包含的柱形晶体的放射线入射侧的相对侧提供具有特定厚度的非柱形晶体时，该非柱形晶体起到反射层的作用。结果，在柱形晶体的深部有效反射已透射到光检测器侧的相对侧的放射线。因此，可以进一步提高所发射的光的检测效率，从而，可以以高灵敏度检测出高清晰度图像。当柱形晶体的截面直径和非柱形晶体区域的厚度满足上述条件时，可以进一步改进本发明的效果。本方面的另一个示例性实施方式是(6)根据(5)的放射线图像摄像装置，其中所述放射线图像摄像装置还包括在所述柱形晶体的传感器基板侧处的非柱形晶体区域；所述放射线图像摄像装置满足0.μ m，其中，T表示所述非柱形晶体区域的
厚度，而D表示所述柱形晶体的平均截面直径；并且，所述放射线图像摄像装置接收从所述传感器基板侧的相对侧入射的放射线。本方面的另一个示例性实施方式是(7)根据(5)的放射线图像摄像装置，其中所述柱形晶体通过气相沉积形成在所述非柱形晶体区域的表面上；所述柱形晶体在“从所述柱形晶体与所述非柱形晶体区域之间的界面到所述闪烁体的厚度的50%的高度处的部分”的区域中的最大截面直径大于所述柱形晶体在该界面处的平均直径；以及所述柱形晶体在“从所述柱形晶体的顶端到所述柱形晶体部分的厚度的50%的高度的部分”的区域中的平均直径小于所述柱形晶体在“从所述柱形晶体与所述非柱形晶体区域之间的界面到所述闪烁体的厚度的50%的高度的部分”的区域中的最大截面直径。本方面的另一个示例性实施方式是(8)根据(5)的放射线图像摄像装置，其中 所述闪烁体的厚度为300 μ m以下；所述放射线图像摄像装置满足0.
μ m，其中T表示所述非柱形晶体区域的厚度，而D表示所述柱形晶体的平均截面直径；并且，所述放射线图像摄像装置接收从所述传感器基板侧的相对侧入射的放射线。由于该结构，可以实现更高的灵敏度和分辨率。具有该结构的放射线图像摄像装置可以适用于要求抑制放射线对人体影响的乳房X线照相术。本方面的另一个示例性实施方式是(9)根据(1)到(4)中任一项的放射线图像摄像装置，其中所述放射线图像摄像装置还包括在所述柱形晶体的传感器基板侧的非柱形晶体区域；所述放射线图像摄像装置满足0. 1 μ m < T < 3XD μ m，其中，T表示所述非柱形晶体区域的厚度，而D表示所述柱形晶体的平均截面直径；并且，所述放射线图像摄像装置接收从所述传感器基板侧入射的放射线。当在闪烁体中所包含的柱形晶体的放射线入射侧提供具有特定厚度的非柱形晶体时，进一步提高了发射光的检测效率。因此，可以以高灵敏度检测出高清晰度图像。当柱形晶体的平均截面直径和非柱形晶体区域的厚度满足上述条件时，可以进一步改进本发明的效果。本方面的另一个示例性实施方式是(10)根据(9)的放射线图像摄像装置，其中， 所述柱形晶体通过气相沉积形成在所述非柱形晶体区域的表面上，并且所述柱形晶体在以下条件中的至少一个条件下形成用于形成所述柱形晶体的离所述传感器基板20 μ m的部分的气温高于开始形成所述非柱形晶体区域时所述传感器基板的温度；或者用于形成所述柱形晶体的离所述传感器基板20 μ m以上的部分的真空度高于开始形成所述非柱形晶体区域时所述传感器基板的真空度。本方面的另一个示例性实施方式是(11)根据(9)的放射线图像摄像装置，其中， 所述柱形晶体通过气相沉积形成在所述非柱形晶体区域的表面上；所述柱形晶体在“从所述柱形晶体与所述非柱形晶体区域之间的界面到所述柱形晶体部分的厚度的50%的高度处的部分”的区域中的最大截面直径大于所述柱形晶体在该界面处的平均直径；以及
所述柱形晶体在“从所述柱形晶体的顶端到所述柱形晶体部分的厚度的50%的高度的部分”的区域中的平均直径小于所述柱形晶体在“从所述柱形晶体与所述非柱形晶体区域之间的界面到所述柱形晶体部分的厚度的50%的高度处的部分”的区域中的最大截面直径。本方面的另一个示例性实施方式是(12)根据(9)的放射线图像摄像装置，其中 所述闪烁体的厚度为300 μ m以下；所述放射线图像摄像装置满足0. lym^T^lXD μ m, 其中T表示所述非柱形晶体区域的厚度，而D表示所述柱形晶体的平均截面直径；并且，所述放射线图像摄像装置接收从所述传感器基板侧入射的放射线。由于该结构，可以实现更高的灵敏度和分辨率。具有该结构的放射线图像摄像装置可以适用于要求抑制放射线对人体影响的乳房X线照相术。本方面的另一个示例性实施方式是(13)根据⑴到(12)中任一项的放射线图像摄像装置，其中，所述闪烁体包括晶体，该晶体包括CsI:Tl。在控制柱形晶体的厚度和截面直径方面，优选的是，通过气相沉积在支架或TFT基板上形成包括这种晶体的闪烁体。根据本发明的示例性实施方式的放射线图像摄像装置可以通过具有上述结构，而提供优良的检测灵敏度，并且可以不增加闪烁体的厚度而提供具有令人满意的清晰度的图像。根据本发明的示例性实施方式的放射线摄像装置可以应用为乳房X线照相术的摄像装置。在闪烁体的发射侧发射光的贡献在乳房X线照相术摄像中大，因为这里使用的 X射线能量低。当根据本发明的示例性实施方式的放射线摄像装置用作将放射线照射到光检测基板侧的摄像装置时，可以增加闪烁体的发射侧发射的光，这对于乳房X线照相术摄像可以是优选的。
图1是示出了根据示例性实施方式的放射线检测器板的结构的截面图；图2是示出了图1中所示的放射线检测器板的闪烁体层的第一示例性实施方式的结构的立体图；图3是示出了图1中所示的放射线检测器板的闪烁体层的第二示例性实施方式的结构的立体图；图4是示出了在通过气相沉积以一定温度和一定真空度形成柱形晶体的情况下， 柱形晶体的距离与柱直径之间的关系的示例性图，其中，所述距离是从柱形晶体的在柱形晶体顶端以下的位置到柱形晶体的底部(其在用于气相沉积的基板表面附近)的距离，并且柱形晶体的柱直径是在该位置处测得的柱直径；图5是示出了根据示例性实施方式的放射线检测器的开关元件的结构的立体图； 以及图6是示出了根据示例性实施方式的放射线检测器板的开关元件的结构的电路图。
具体实施例方式下面参照附图详细描述用于实现本发明的示例性实施方式。
根据本发明的示例性实施方式的放射线图像摄像装置用于X线摄像装置等中。放射线图像摄像装置包括发射层，其在放射线照射在其上时发射光；以及传感器基板，其包括转换发射层的光的光接收元件。当含有图像信息的放射线照射在放射线图像摄像装置上时，它记录该图像信息，并且输出表示所记录的图像信息的图像信号。传感器基板至少包括光接收元件，并且在多个实施方式中，还可以包括也可以不包括输出由光接收元件所转换的电信号的薄膜晶体管元件(TFT元件)、互补金属氧化物半导体图像传感器元件(CMOS元件)等。如图1所示，根据该示例性实施方式的放射线检测板10包括具有在绝缘基板22 上形成的开关元件M的TFT基板26。各开关元件M由薄膜晶体管(TFT)构成。在TFT基板沈上形成闪烁体层观，该闪烁体层观作为放射线转换层的示例并将照射的放射线转换成光。能够用作闪烁体层观的材料的示例包括以下晶体铊活化碘化铯(CsI:Tl)、铽活化硫氧化钆(GdAS: Tb (GOS))、铊活化碘化钠(NaIiTl)或钠活化碘化铯(CsIiNa)0注意， 闪烁体层观不限于由这些材料形成的这些。其中，考虑到发射谱与a-Si光电二极管的光谱灵敏度的最大值(550nm附近)匹配并且很少发生由于湿度造成的老化劣化，可以优选地利用CsI:Tl形成的闪烁体层。可以用于形成绝缘基板22的材料的示例包括玻璃基板、各种类型的陶瓷基板和树脂基板。绝缘基板22也不限于这些材料。在多个实施方式中，来自闪烁体层观的发射光的波长范围可以在可见光区域(波长从360nm到830nm)的范围内，并且在多个实施方式中，这种发射光的波长范围可以优选地包括绿色波长区域，使得能够用放射线检测板20进行单色图像拍摄。具体地说，闪烁体层观中使用的荧光体可以优选地包括用于采用X线作为放射线的情况的碘化铯(CsI)，并且还可以优选地使用在X射线照射期间具有波长420nm到700nm 的发射谱的铊掺杂碘化铯(CsI (Tl))。在可见光区域内CsI (Tl)的发射峰波长在565nm。在要形成闪烁体层的特定实施方式中(例如，由CsI (Tl)等的柱形晶体)，闪烁体层观可以通过气相沉积形成在基板上。由于X线透射率和成本原因，在通过气相沉积形成闪烁体层观的情况下，通常可以采用Al板作为用于气相沉积的基板，然而，用于基板的材料并不限于此。在采用GOS作为闪烁体层观的情况下，可以通过将GOS涂敷在TFT基板沈的前表面上而不使用用于气相沉积的基板来形成闪烁体层观。这里来解释通过气相沉积(其为气相生长的典型方法)形成闪烁体层观的柱形晶体的实施方式的详情。图4是示出了在通过气相沉积以一定温度和一定真空度形成柱形晶体的情况下，柱形晶体的距离(由水平轴表示)与柱直径(由垂直轴表示)之间的关系的示例性图，其中，所述距离是在柱形晶体的位于柱形晶体顶端以下的位置和用于气相沉积的基板的表面之间的距离，并且柱形晶体的柱直径是在该位置处测得的柱直径。在图4 中，Hl (其为晶体柱的柱直径Dl变为最大(例如，Dl通常可以为约7 μ m)的部分)可以通常例如在从闪烁体层观(其包括非柱形部分和柱形部分)的底部到柱形晶体的顶端的区域的30%到50%的范围内。H2(其为通过气相沉积形成的柱形晶体的尖顶端的部分)通常可以存在于离闪烁体层观的气相沉积完成面30 μ m以下的区域内。D2 (其为通过气相沉积形成的柱形晶体的尖顶端的部分的底部处的柱直径)可以通常为例如大约5 μ m。注意，这些具体数值并不限制本发明的范围。通过使TFT基板的表面或者基板上的初始层的表面经历气相沉积直接在这种表面上设置晶体的技术在后面有时可以称为“直接气相沉积”。如图4所示，随着真空度提高或者基板温度增加，柱直径可以趋于变得更大。当没有调节气相沉积的这些条件时，由于真空度趋于随着气相沉积的进行越来越好，柱直径可能变得过大，导致相邻柱形晶体的接触并融合，这可以导致由于光扩散造成的图像模糊。鉴于此，可以在气相沉积中调节基板的真空度和温度的至少之一或两者，使得即使在柱形晶体的柱直径在靠近其顶端侧的位置处比在靠近其基板端的位置处更大的实施方式中相邻柱形晶体也不会彼此接触。关于这一点，图3示出了这样的实施方式的闪烁体层观的结构， 其中，闪烁体层观通过直接气相沉积形成。从图4可以理解，在开始形成柱形晶体时，柱形晶体可以以高密度形成在基板的表面附近，各自具有小柱直径，例如在1 μ m到3 μ m的范围内，这些柱形晶体可以彼此融合， 以提供类似于形成非柱形晶体区域(下面将解释)时获得的效果。在非柱形晶体区域形成在基板上并且柱形晶体形成在非柱形晶体区域上的优选示例性实施方式中，通常优选地可以是以下条件中的至少一个或两个用于形成柱形晶体的远离基板(例如，离基板20 μ m)的部分的气温高于开始形成非柱形晶体区域时基板的温度；以及用于形成柱形晶体的远离基板(例如，离基板20μπι)的部分的真空度高于开始形成非柱形晶体区域时基板的真空度。当通过直接气相沉积形成闪烁体层观时，柱形晶体的具有最大柱直径的部分(其在非柱形晶体区域的附近)存在于比闪烁体层观的沿厚度方向的中部更靠近TFT基板沈的位置处。在另一实施方式中，如图2所示，可以设置附加基板16，并且可以通过气相沉积在该附加基板16的表面上形成闪烁体层观。当在附加表面16的表面上形成柱形晶体12时， 使得柱形晶体12的柱直径在顶端处比在非柱形晶体区域附近的部分处更大，并且具有这样制造的柱形晶体12的附加基板16粘合到TFT基板沈。由此，柱形晶体的具有最大柱直径的部分(其远离非柱形晶体区域)存在于比闪烁体层观沿厚度方向的中部更靠近TFT基板沈的位置处。在这点上，通过使附加基板16的表面上或者附加基板16上形成的初始层的表面经历气相沉积在这样的表面上提供晶体并使这样制造的闪烁体层观粘合到TFT基板的技术在后面有时可称为“直接气相沉积”。在闪烁体层28和TFT基板沈之间设置有光电导层30。光电导层30在受到闪烁体层观已转换的光照射时生成电荷。在光电导层30的闪烁体层观侧的表面上形成有偏置电极32。偏置电极32向光电导层30施加偏压。光电导层30吸收从闪烁体层观生成的光，并根据所吸收的光生成电荷。光电导层30可以由用光照射时生成电荷的材料形成，并且可以由例如非晶硅、有机光电转换材料等形成。包含非晶硅的光电导层30具有宽吸收谱，并且能够吸收闪烁体层观中产生的光。 包含有机光电转换材料的光电导层30具有在可见光区域中具有尖峰的吸收谱，并且基本不存在光电导层30吸收除闪烁体层观产生的光之外的电磁波的情况，由此能够有效抑制光电导层30中吸收诸如X线的放射线而生成噪声。为了使构成光电导层30的有机光电转换材料对闪烁体层观中产生的光呈现最有效的吸收，该有机光电转换材料的吸收峰波长优选尽可能靠近闪烁体层观的光产生峰波长。尽管理想情况下有机光电转换材料的吸收峰波长与闪烁体层观的光生成峰匹配，但只要两个波长之间的差小，也可以实现从闪烁体层观发射的光的充分吸收。具体地说，有机光电转换材料吸收峰波长和闪烁体层观响应于放射线的光产生峰波长之间的差优选为 IOnm或更小，并且更优选地是5nm或更小。能够满足这种标准的有机光电转换材料的示例包括喹吖酮(quinacridone)有机化合物和酞菁(phthalocyanine)有机化合物。例如，由于喹吖酮在可见光区域中的峰吸收波长为560nm，所以可以通过采用喹吖酮作为有机光电转换材料并采用CsI(Tl)作为闪烁体层观的材料，来使得上述两个峰波长之间的差为5nm或更小。这基本上能够在光电导层 30中产生最大量的电荷。在TFT基板沈上形成电荷收集电极34，以收集光电导层30中产生的电荷。在TFT 基板26中，由开关元件M读取在各电荷收集电极34中收集的电荷。适用于根据本示例性实施方式的放射线检测板20的光电导层30的细节如下。放射线检测板20中的电磁波吸收/光电转换部可以各具有这样的结构，该结构包括一对电极，即收集电极34和偏置电极32 ；以及有机层，其包括设置在电荷收集电极34 和偏置电极32之间的光电导层30中的一个。更具体地说，有机层具有这样的结构，该结构例如包括电磁波吸收部、光电转换部、电子传输部、空穴传输部、电子阻挡部、空穴阻挡部、 结晶防止部、电极、层间粘合改进部等，各部以层的方式彼此交叠或混合。有机层可以优选地包括ρ型有机化合物或η型有机化合物。有机ρ型半导体(化合物)主要是作为施主型有机半导体(化合物)的有机化合物(典型的是具有空穴传输性质的有机化合物)，并且具有容易施予电子的性质。更具体地说，它们是在两种有机材料彼此接触地放置时具有较小的电离电势的有机化合物。因此，可以采用任何有机化合物作为施主型有机化合物，只要它是具有电子施予性质的有机化合物即可。有机η型半导体(化合物)主要是作为受主型有机半导体(化合物)的有机化合物(典型的是具有电子传输性质的有机化合物)，并且具有容易接受电子的性质。更具体地说，它们是在两种有机材料彼此接触地放置时具有较大的电离电势的有机化合物。因此， 可以采用任何有机化合物作为受主型有机化合物，只要它是具有电子接受性质的有机化合物。日本专利申请公开特开JP-A No. 2009-32854中给出了关于构成光电导层30的有机P型半导体和有机η型半导体的适用材料的细节。在多个实施方式中，光电导层30还可以包括富勒烯(fullerene)和/或碳纳米管。构成各像素部的传感器部37至少包括收集电极34、光电导层30和偏置电极32。 在多个实施方式中，它们可以优选地还设置有电子阻挡层和空穴阻挡层中的一种或另一种，以便抑制暗电流增加，并且可以更优选地设置两者。电子阻挡层可以设置在收集电极34和光电导层30之间，并且可以抑制由于在收集电极34和偏置电极32之间施加偏压时电子从收集电极34注入到光电导层30中而导致的暗电流增加。在电子阻挡层中可以包含电子施主有机化合物。实际用作电子阻挡层的材料可以根据相邻电极的材料和相邻光电导层30的材料进行选择。在多个实施方式中，可以优选地采用这样的材料，该材料具有比相邻电极材料的逸出功(Wf)至少大IJeV的电子亲和势(fe)，并且具有大约等于或小于光电导层30的材料的电离电势(Ip)的电离电势IP。在日本专利申请公开特开JP-ANo. 2009-32854中给出了关于这样的电子施主有机材料的适用材料的细节。考虑到可靠地呈现暗电流抑制效果，并且为了抑制传感器部37的光电转换效率的下降，电子阻挡层的厚度可以优选地在从IOnm到200nm的范围中。该厚度可以优选地在从30nm到150nm的范围中，甚至更优选地在从50nm到IOOnm的范围中。可以在光电导层30和偏置电极32之间设置空穴阻挡层，并且空穴阻挡层可以抑制由于在收集电极34和偏置电极32之间施加偏压时空穴从偏置电极32注入到光电导层 30中而导致的暗电流增加。在空穴阻挡层中可以包含电子受主有机化合物。考虑到可靠地呈现暗电流抑制效果，并且也为了抑制传感器部37的光电转换效率的下降，空穴阻挡层的厚度可以优选地在从IOnm到200nm的范围中。可以是其为30nm 到150nm的厚度可以是更优选的，50nm到IOOnm的厚度甚至可以是更加优选的。实际用作空穴阻挡层的材料可以根据相邻电极的材料和相邻光电导层30的材料进行选择。可以优选地采用这样的材料，该材料具有比相邻电极的材料的逸出功(Wf)至少大1. 3eV的电离电势(Ip)、并且具有大约等于或大于光电导层30的材料的电子亲和势 (Ea)的电子亲和势权的材料。在日本专利申请公开特开JP-ANo. 2009-32854中给出了关于这样的电子受主有机材料的适用材料的细节。注意，在偏压被设置为使得来自光电导层30中产生的电荷的空穴移进偏置电极 32中并且来自这些电荷的电子移进收集电极34中的情况下，电子阻挡层和空穴阻挡层的位置可以互换。可以提供电子阻挡层和空穴阻挡层两者，或者，可以提供电子阻挡层和空穴阻挡层中的一种。只要提供这些层中的一种，就可以获得一定程度的暗电流抑制效果。TFT基板沈通过初始层(primary layer) 11粘合到闪烁体层28，该闪烁体层28 将入射的放射线转换成光。闪烁体层观形成在支持体10上，作为将入射的放射线转换成光的放射线转换层。初始层11可以用作避免由于闪烁体层观造成TFT基板沈的腐蚀的保护层。参照图2，在这里描述本示例性实施方式的闪烁体层观的细节。在本示例性实施方式中，柱形晶体12存在于闪烁体层观的放射线入射侧。柱形晶体12形成为使得其在TFT元件沈侧的截面直径大于在基板10侧的截面直径。在本示例性实施方式中，非柱形晶体的非柱形晶体区域14存在于柱形晶体12的在TFT元件沈侧的相对侧的结束部分附近。然而，注意，根据实施方式，非柱形晶体区域14可以存在或者不存在。由于具有较大截面直径从而提供柱形晶体12中的有效光发射的部分位于检测光的TFT元件沈的附近，因此可以形成高分辨率图像。此外，由于相邻柱形晶体12之间的间隙用作光导，因此可以抑制光扩射，从而可以抑制图像模糊。此外，到达深部的光在非柱形晶体区域14和柱形晶体12之间的界面处被反射，结果，可以进一步提高发射光的检测效率。通过粘合层16粘合闪烁体层28和TFT元件26。
当如本示例性实施方式设置柱形晶体12和非柱形晶体区域14时，非柱形晶体区域14的厚度T可以优选地在0. 1 μ m到2 XD μ m的范围内，其中，D表示柱形晶体12的平均截面直径。在本结构中，放射线可以优选地从TFT元件沈侧的相对侧入射，S卩，从图1中所示的基板10侧入射。当如图1所示非柱形晶体区域14设置在TFT基板侧时，可以改善非柱形晶体区域 14与基板之间的粘合度。在本示例性实施方式中，鉴于抑制由空隙造成的不期望反射，非柱形晶体区域14中可以优选地在内部具有尽可能少的空隙。当满足这些条件时，沿闪烁体厚度方向的发光效率、光扩散的抑制和用于反射光的区域可以在优选范围内，使得发光效率、光检测效率和图像分辨率可以进一步提高。具体地说，在多个实施方式中闪烁体层28的厚度为300 μ m以下，可以通常在 100 μ m到300 μ m的范围内，或者可以优选地在150 μ m到250 μ m的范围内；T从0. 1 μ m到 0.5XD μ m ；并且放射线从TFT元件沈侧的相对侧入射，可以提高放射线检测灵敏度，并且可以用更弱的放射线照射形成高分辨率图像，从而，这样的实施方式可以尤其适用于乳房X 线照相术。在其它实施方式中闪烁体层28的厚度为300μπι以下，通常可以在100 μ π!到 300 μ m的范围内，或者可以优选地在150μπι到250μπι的范围内；T从0. 1 μ m至Ij 1 XD μ m ； 并且放射线从TFT元件沈侧入射，从提高放射线检测灵敏度来看也是优选的。这样的实施方式还可以用较弱的放射线照射提供高分辨率图像，从而适用于乳房X线照相术。在本示例性实施方式中，从高效提供光感应性的观点来说，柱形晶体12的柱形部分的平均截面直径(D)可以优选地在从2μπι到15μπι的范围内，并且更优选地在从4μπι 到10 μ m的范围内。可以优选地满足下面的不等式。(A-B) /B ^ 0. 1在该不等式中，A表示柱形晶体12的最大截面直径，而B表示柱形晶体12的最小截面直径。当满足该不等式时，还可以改善图像清晰度。(A-B)/B可以优选地为0.2以上。该值是相对值。从避免柱形晶体融合的观点来说，A和B之间的差可以优选地随着柱形晶体 12厚度的增加而增加。这里柱形晶体的截面直径表示通过测量沿与柱形晶体的生长方向垂直的方向切割该柱形晶体制备的截面直径所确定的值。对由沿着柱形晶体的生长方法改变切割位置来切割柱形晶体所制备的多个截面进行测量。由此得到的最大截面直径定义为A，由此得到的最小截面直径定义为B，而由此得到的多个截面直径的平均值定义为D。多个截面是至少 10个截面。还可以通过从上侧观测柱形晶体以测量其最大直径，来测量最大截面直径A。通常，制备十个截面，各截面具有与柱形晶体的膜厚方向(晶体生长方向)垂直的表面，并通过扫描电子显微镜(SEM)观测这10个截面，以测量柱直径(截面直径)。以在一次摄像中能够观测100到200个柱形晶体的放大率(大约2000倍)执行观测，针对一次摄像中观测的各柱形晶体，来测量最大柱直径的值、最小柱直径的值和平均柱直径的值。如此测得的最大柱直径的平均值定义为最大柱直径A，如此测得的最小柱直径的平均值定义为最小柱直径B，而如此测得的柱直径的平均值定义为平均柱直径D。柱直径(单位微米)读出到两位小数位，并且根据JIS Z 8401(对应于ISO 31-01992)通过将数值四舍五入到
一位小数位得到平均值。柱形晶体的截面通常具有近似圆形。当在样本中十个柱形晶体的截面被认为近似圆形时，柱直径定义为沿一个方向测量截面所得到的值。当柱形晶体的截面具有由于其晶体生长条件等难以近似成圆形的形状时，柱直径定义为测量截面所得到最大值和最小值二者的平均值。通过获取沿与上面获得的柱形晶体的截面平行的方向获得截面并通过电子显微镜观测该截面，来检查是否存在非柱形晶体区域14。在非柱形晶体区域中，由于晶体彼此不规则组合或交叠，因此几乎观测不到晶体间的清晰间隔。晶体以这种方式彼此粘合的区域看作非柱形晶体区域。接合相邻晶体之间的空位(凹陷)的线是晶界，并且通过使粘合的晶体彼此分开使得他们变成最小的多边形，来测量柱直径和与该柱直径相对应的晶体截面直径。以与柱形晶体区域相同的方式对晶体直径求平均值，并且使用该平均值。从高效反射的观点来说，非柱形晶体的晶体截面直径可以优选地在0.2μπι到 7. Ομ 的范围内，并且更优选地在1. Ομ 至Ij 6. Ομ 的范围内。从反射效率的观点来说，非柱形晶体的晶体形状可以优选地是大致球状，而非柱形晶体区域可以优选地配置为具有类似于球状的形状的晶体(即，大致球状晶体)的集合体。而且，在另一优选实施方式中，在开始形成柱形晶体时，柱形晶体可以以高密度形成基板的表面附近，各自具有小柱直径，例如在1 μ m到3 μ m的范围内，这些柱形晶体可以彼此融合，以提供类似于非柱形晶体区域的效果。下面来解释关于如本示例性实施方式中那样具有沿晶体生长方向变化的截面直径的柱形晶体的形成方法的细节。闪烁体层观可以通过气相沉积法(下面将描述)容易地在适当的支持体10上形成，在闪烁体层观中柱形晶体的区域和非柱形晶体的区域连续形成。可以从由碳板、碳纤维增强塑料(CFRP)、玻璃板、石英板、蓝宝石板、金属板等构成的组中适当选择支持体10。金属板可以由从由铁、锡、铬、铝等构成的组中选出的一种制成。 支持体10不具体限于这些示例，只要它能够在表面上形成晶体区域(该晶体区域形成了闪烁体层观)即可。在多个实施方式中，考虑到从支持体10侧向放射线图像摄像装置施加放射线，支持体10可以优选对于所施加的放射线是透明的。例如，可以优选地从对于所施加的放射线具有80%以上的透明度的支持体中选择支持体10。例如，可以从玻璃基板、各种陶瓷基板和树脂基板中选择绝缘基板12。绝缘基板 12不限于这些材料。图3是示出了闪烁体层观的另一示例性实施方式的示意性立体图。在本示例性实施方式中，非柱形晶体区域14和柱形晶体12经初始层11形成在TFT基板沈上。柱形晶体12在TFT基板沈侧具有较大的截面直径，并且该截面直径随着与TFT基板沈的距离增大而减小。同样在本示例性实施方式中，相邻柱形晶体12彼此不融合。各柱形晶体12 独立存在。在本示例性实施方式中，设置闪烁体保护层15，以覆盖闪烁体层观中的柱形晶体 12和非柱形晶体区域14。
闪烁体保护层15起到抑制柱形晶体12和非柱形晶体区域14的潮解的湿气阻挡层的作用，并且还起到抑制与闪烁体层观相邻设置的反射层27的腐蚀的缓冲层的作用。对空气中的湿气具有阻挡性质的材料可以用作闪烁体保护层15的成份。其示例包括通过诸如热化学气相沉积(CVD)或等离子体CVD的气相聚合获得的有机膜。有机膜的示例包括通过热CVD由聚对苯二甲撑(polyparaxylylene)树脂形成的气相聚合膜、由含氟化合物和不饱和烃单体(unsaturated hydrocarbon monomer)形成的等离子体聚合膜以及由不饱和烃单体形成的等离子体聚合膜。还可以使用具有有机膜和无机膜的叠层结构，无机膜材料的优选示例包括氮化硅(SiNx)、氧化硅(SiOx)、氮氧化硅(SiOxNy)和A1203。在本示例性实施方式中，还设置反射层保护层29，以覆盖闪烁体保护层15和反射层27。反射层保护层四起到用于抑制由于作为金属薄膜的反射层27的氧化而导致的反射率下降的层的作用。反射层27用于反射从TFT基板沈侧入射的放射线。它通常具有矩形板状，并且优选地由具有高反射率、优良尺寸稳定性和优良耐热性的材料形成。这种材料的优选示例包括从铝、不锈钢等中选择的金属，但不限于此，只要满足上述条件即可。反射层保护层四的成分可以选自油和诸如氟化合物或硅化合物的涂布剂中，并且反射层保护层可以通过适当涂敷它来形成。在多个实施方式中，代替提供反射层保护层四，可以通过减小与闪烁体保护层15的接触表面的磨擦，从保护反射层27的观点，对反射层27的表面进行抛光并进行平滑处理。在本示例性实施方式中，通过在直接气相沉积过程中增加柱形晶体12在尽可能更靠近TFT基板沈的区域处的截面直径，来相对改善放射线的吸收，由此可以提高所形成图像的清晰度。此外，从TFT基板沈侧入射的放射线被反射层27反射，使得也从后侧(放射线入射侧的相对侧)提供放射线，由此可以实现更高的灵敏度。同样在第二示例性实施方式中，可以优选地满足下面的不等式。(A-B) /B 彡 0. 1在该不等式中，A表示柱形晶体12的最大截面直径，而B表示柱形晶体12的最小截面直径。当满足该不等式时，可以进一步提高图像清晰度。在多个实施方式中，(A-B)/B可以更优选地为0.2以上。在上述两个示例性实施方式中，当柱形晶体12由包括CsI的材料形成时，诸如X 线的放射线的较低能量分量在柱形晶体的更靠近放射线入射侧的部分处被转换成可见光， 而较高能量分量在柱形晶体12的较深部分被转换成可见光。因此，这些示例性实施方式可以适用于以低能量分量和低照射剂量进行摄像的乳房X线照相术。图5示出了开关元件M的示意性结构。开关元件M与收集电极34相对应地形成，并且将移动到收集电极34中的电荷转换成电信号，并通过开关元件M输出。在平面图中，形成有各开关元件M的区域具有与收集电极34交叠的部分。在本结构中，在各像素部中，开关元件24和传感器部37沿厚度方向交叠。为了使放射线检测板20(像素部)的表面积最小，形成有开关元件M的区域可以优选地被收集电极34完全覆盖。各开关元件M形成有栅极220、栅绝缘膜222和有源层(沟道层)224的堆叠层，还形成有在有源层2M上分隔开特定距离的源极2 和漏极228。漏极2 通过导电材料的相应布线电连接到收集电极34，该布线形成为穿过设置在绝缘基板22和收集电极34之间的绝缘层219。由此，收集电极34捕获的电荷可以移到开关元件M。例如，有源层2M可以由非晶硅或非晶状氧化物、有机半导体材料、碳纳米管等形成。注意，用于构成有源层224的材料不限于此。能够构成有源层224的非晶状氧化物材料的优选示例包括含有IN、( 和/或Si 中的至少一种的氧化物(例如，h-Ο氧化物)，其更优选的示例包括含有IN、( 和/或Si 中的两种以上的氧化物(例如，In-Si-O氧化物、In-Ga-O氧化物、Ga-Zn-O氧化物)，其特别优选的示例包括含有INWa和Si的氧化物。优选的h-Ga-Si-O氧化物可以是非晶状氧化物，其具有由式(&i0)m(其中，m是小于6的正整数)表示的结晶状态的化合物，而由LfeaiO4表示的结晶状态的化合物可以是更为优选的。注意，构成有源层224的可能的非晶状氧化物不限于此。用于构成有源层224的有机半导体材料的示例包括但不限于酞菁化合物、 并五苯和氧钒基酞菁(vanadyl phthalocyanine)等。在日本专利申请公开特开 JP-ANo. 2009-212389中给出了关于这种酞菁化合物的细节。通过由非晶状氧化物或者由碳纳米管形成的有机半导体材料形成开关元件M的有源层224，可以有效抑制开关元件M中的噪声生成，因为不存在对诸如X线的放射线的吸收，或者任何吸收被限制到极小量。当由碳纳米管形成有源层224时，能够增加开关元件M的开关速度，并且可以形成开关元件M，以对可见光区域中的光具有低程度的吸收。在由碳纳米管形成有源层2M 的情况下，因为开关元件M的性能可能由于有源层2M中合并有仅微量金属杂质而严重劣化，所以需要碳纳米管的纯度极高，从而需要通过离心分离等分享或提取来制备碳纳米管。非晶状化合物、有机半导体材料、碳纳米管和有机光电转换材料都能够在低温下形成膜。因此，绝缘基板22不限于具有高耐热性的基板，例如，半导体基板、石英基板或玻璃基板等。在多个实施方式中，可以采用诸如来自塑料、芳族聚酰胺或生物纳米纤维基板的柔性基板作为绝缘基板22。其特定示例包括来自以下各项的柔性基板例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene ter印hthalate)、聚邻苯二甲酸丁二醇酯(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)、聚酰亚胺、 聚环烯(polycyclic olefin)、降冰片烯(norbornene)树脂和聚氯三氟乙烯。通过采用这种塑料柔性基板，可以实现重量的减小，这可以对便携性等有益。在多个实施方式中，可以向绝缘基板22提供用于确保绝缘能力的绝缘层、用于抑制湿气和/或氧气透过的气体阻挡层、用于平坦化和/或提高对电极的粘合度的内涂层或其它层。由于芳族聚酰胺(可以在200°C以上的高温处理应用中使用，因此可以对透明电极材料进行高温硬化，以给出低电阻，并且还可以获得与包括焊料回流处理的驱动器IC的自动封装的兼容性。由于芳族聚酰胺具有与氧化铟锡(ITO)和玻璃基板的热膨胀系数接近的热膨胀系数，因此，制造后的弯曲小，并且不容易破碎。芳族聚酰胺还可以在比玻璃基板相对薄的基板中形成。在多个实施方式中，绝缘基板22可以由在超薄玻璃基板上叠层的芳族聚酰胺形成。生物纳米纤维复合物是由细菌(木醋杆菌)和透明树脂生成的纤维素微纤维束 (细菌纤维素)的复合物。纤维素微纤维束的宽度为50nm、尺寸为可见光波长的1/10，并且具有高强度、高弹性和低热膨胀。通过在透明树脂(例如，丙烯酸树脂、环氧树脂等)中浸渍和硬化细菌纤维素，获得对500nm波长的光的透光率为90%的生物纳米纤维复合物，同时该生物纳米纤维复合物包括60%到70%的比例的纤维。生物纳米纤维复合物具有低热膨胀系数(3到7ppm/K)，可与结晶硅的热膨胀系数相比，强度G60MPa)可以与钢相比，高弹性(30GPa)，并且还是柔性的。这使得与具有玻璃基板等的结构相比绝缘基板22能够形成得更薄。在本示例性实施方式中，开关元件对、传感器部37和平坦层38以此顺序形成在绝缘基板22上。通过采用低光吸收的粘合树脂的粘合层39将闪烁体层观粘合在绝缘基板 22上，来形成放射线检测板20。形成至透明绝缘层206上的绝缘基板22下面称为TFT基板26。如图6所示，传感器部37具有以二维形状设置在TFT基板沈上的电荷收集电极 34，同时开关元件M以二维形状与电荷收集电极34相对应地设置在绝缘基板22上。在TFT基板沈中设置有多条选通线40，其沿给定方向(行方向)延伸，用于使各开关元件M切换成导通(ON)或关断(OFF)；以及多条数据线42，其沿与选通线40正交的方向(列方向)延伸，用于通过处于导通状态的开关元件M读出电荷。在TFT基板沈中形成用于使TFT基板沈上面平坦的平坦层38。在TFT基板沈与闪烁体层观之间且平坦层38上面形成粘合层39，用于使闪烁体层观粘合到TFT基板 26。在平面图中，TFT基板沈是四边形，在外缘具有四条边。具体地说，TFT基板沈形成为矩形形状。在平面图中，在TFT基板沈的周缘的一侧设置有连接端子43，该连接端子 43连接到单条选通线40和单条数据线42。连接端子43通过连接布线44连接到控制部 50。该方面的放射线图像摄像装置可以以高灵敏度和高分辨率检测出放射线图像，因此，可以用于诸如需要以低照射剂量检测出清晰图像的医疗诊断用X射线摄像装置(如乳房X线照相术)的各种装置。该方面的放射线图像摄像装置可以用于宽范围的应用，例如， 用于进行无损检查的工业用X射线摄像装置，或者用于检测除电磁波之外的粒子射线(α 射线、β射线和Y射线)的装置。放射线图像摄像装置的制造方法如下，该方法能够有效制造放射线图像摄像装置。在多个实施方式中，优选的是，闪烁体层观可以通过气相沉积直接形成在支持体 10或TFT基板沈的表面上。气相沉积能够依次连续形成非柱形晶体区域和柱形晶体区域。 这里，作为示例，来描述由CsI:Tl制成的结构。可以利用已知方法执行气相沉积。在多个实施方式中，可以在0.01 到10 真空度的环境下通过使用电流流过电阻加热炉等的装置加热使CsI Tl蒸发，使得CsI Tl沉积在具有从室温(20°C )到300°C的温度的支持体10上，来执行气相沉积。
在上述示例性实施方式中截面直径变化的柱形晶体例如可以通过以下方式形成 从柱形晶体的小直径开始，然后通过增大加热装置(例如，加热器)的应用密度来逐渐增加直径。日本专利申请公开特开JP-A No. 2003-66147中描述了该方法，并且在该文献中描述的条件可以用于执行该方法。当通过气相沉积在支持体10上形成晶相的CsI Tl时，形成相对小的晶体簇，该相对小的晶体簇具有与未定形或者大致球形的晶体的直径相对应的直径。当执行气相沉积时，可以通过改变真空度和/或支持体温度的条件，在形成非柱形晶体区域之后，连续地通过气相沉积生长柱形晶体。即，在非柱形晶体区域形成到一定厚度^之后，可以利用提高真空度的手段和用于提高支持体温度的手段中的至少一种手段来高效地生长柱形晶体并且使柱形晶体均勻化。在支持体10上形成闪烁体层观之后，可以通过将闪烁体层观设置为与TFT基板 26交叠，来制造放射线图像摄像装置。不具体限制将闪烁体层观交叠在TFT基板沈上的方法。只要两者在光学上结合，可以使用任何方法。作为使两者交叠的方法，可以使用通过使两者彼此相对设置来使两者直接接触的方法，或者通过粘合层或者平坦化层中的任何层来使两者接触的方法。使两个元件直接接触的方法的示例包括以下方法在支持体10上形成了闪烁体层观之后，通过使闪烁体层观的存在柱形晶体区域的一侧的表面和用作光检测器的TFT 基板沈彼此相对地设置，来使得它们彼此接触。可以通过以这种方式堆叠并对齐闪烁体层 28和TFT基板沈二者，来制造放射线图像摄像装置。在使得相应元件彼此接触的过程中， 不需要使两个元件的表面彼此完全接触。可以允许的是，在闪烁体层观的表面上存在晶体形成的凹陷和凸出，只要能够通过使一者设置在另一者上面，使得两者彼此可以在光学上结合即可。当由闪烁体层观从放射线所转换的光入射在TFT基板沈上时，可以由此得到该装置的效果。在多个实施方式中，所形成的闪烁体层观的存在柱形晶体34的区域的一侧的表面和光检测器沈可以通过树脂层彼此相对，来光学上结合。树脂层的示例包括用于使闪烁体层观的表面平坦化的平坦化层、固定使两者接触的粘合层、由透明液体或凝胶体制成的匹配油层等。形成树脂层的树脂不具体限制，只要它允许从闪烁体层观产生的闪烁光无衰减地通过以到达光检测器16即可。形成平坦化层的树脂的示例包括聚酰亚胺和聚对二甲苯。具有良好的成膜性的聚酰亚胺可以是优选的。不限制形成粘合层的粘合剂，只要它们对从闪烁体层观产生的闪烁光在光学上透明即可。粘合层的示例包括热塑性树脂、紫外(UV)固化粘合剂、热固性粘合剂、室温固化粘合剂和双面胶带。从不减小图像清晰度的观点来说，可以优选使用由低粘度环氧树脂制成的粘合剂，因为它能够形成相对于TFT基板沈的像素尺寸足够薄的粘合层。在多个实施方式中，如上所述，树脂层的厚度从灵敏度和图像的观点来看可以优选为50 μ m以下，并且更优选地为在5 μ m至Ij 30 μ m的范围内。 根据上述制造方法，可以高效且方便地制造放射线图像摄像装置。此外，该制造方法还可以具有以下优点能够通过在闪烁体层的成膜过程中控制真空度和支持体的温度， 根据设计简单且方便地制造各种规格的闪烁体层。
下面列出了本发明的多个示例性实施方式，但本发明不限于此。(1) 一种放射线图像摄像装置，该放射线图像摄像装置包括闪烁体，其包括柱柱形晶体并将被照射的放射线转换成光；光接收元件，其接收从闪烁体发射的光；以及TFT元件，其将所接收的光转换成电信号，所述柱形晶体在位于TFT元件侧的区域中的截面直径大于在位于TFT元件侧的相对侧的区域中的截面直径。(2)根据(1)的放射线图像摄像装置，其中，所述放射线图像摄像装置满足(A-B)/ B^O. 1，其中，A表示所述柱形晶体的最大截面直径，而B表示所述柱形晶体的最小截面直径。(3)根据(1)或O)的放射线图像摄像装置，其中，所述放射线图像摄像装置接收从所述TFT元件侧入射的放射线。(4)根据(1)或⑵的放射线图像摄像装置，其中所述放射线图像摄像装置还包括所述柱形晶体的TFT元件侧的非柱形晶体区域；所述放射线图像摄像装置满足 0. lym<T<2XDym，其中，T表示所述非柱形晶体区域的厚度，而D表示所述柱形晶体的平均截面直径；并且，所述放射线图像摄像装置接收从所述TFT元件侧的相对侧入射的放射线。(5)根据(4)的放射线图像摄像装置，其中所述闪烁体的厚度在从100 μ m到300 μ m的范围内；所述放射线图像摄像装置满足0. lym<T<0.5XDym，其中T表示所述非柱形晶体区域的厚度，而D表示所述柱形晶体的平均截面直径；所述放射线图像摄像装置接收从所述TFT元件侧的相对侧入射的放射线；以及所述放射线图像摄像装置用于乳房X线照相术。(6)根据⑴到(3)中任何一项的放射线图像摄像装置，其中所述放射线图像摄像装置还包括在所述柱形晶体的TFT元件侧的非柱形晶体区域；所述放射线图像摄像装置满足0. lym<T<3XDym，其中，T表示所述非柱形晶体区域的厚度，而D表示所述柱形晶体的平均截面直径；以及所述放射线图像摄像装置接收从所述TFT元件侧入射的放射线。(7)根据(6)的放射线图像摄像装置，其中所述闪烁体的厚度在从100 μ m到300 μ m的范围内；所述放射线图像摄像装置满足0.1 μπι< lXDym，其中T表示所述非柱形晶体区域的厚度，而D表示所述柱形晶体的平均截面直径；所述放射线图像摄像装置接收从所述TFT元件侧入射的放射线；以及所述放射线图像摄像装置用于乳房X线照相术。(8)根据⑴到(7)中任一项的放射线图像摄像装置，其中，所述闪烁体包括晶体， 该晶体包括CsI和Tl。示例针对多个示例详细描述本发明，但是本发明不限于此。示例1和2以及比较例1
1、闪烁体层的形成制备无碱玻璃基板(0.7mm厚)，作为支持体。首先，出于改善与CsI晶体层的粘附性的目的，利用Ar等离子体对支持体进行表面处理。然后，将经过表面处理的支持体放在真空室中，用来形成闪烁体膜。真空室包括用于对原料(即，CsI和TlI)进行独立加热的多个炉。在从室中排出空气之后，通过引入一定量的Ar将真空度设定为0. 751^。在由于原料炉的加热而使原料的融化状态稳定的时间点，通过真空装置的装置工具使支持体在同心圆上旋转，打开闸板，并开始非柱形晶体区域的沉积。在这些条件下执行成膜，并且在非柱形晶体的厚度变为10 μ m的时间点，如下表1 中所示地调节真空度和温度，以形成具有表1中所示的柱直径的柱形晶体。在通过直接气相沉积形成的示例1到3中，直接形成在TFT基板沈上的初始层11 的表面上的非柱形晶体14和柱形晶体12照现在的样子构成闪烁体层观，并且柱形晶体12 的具有最大柱直径的部分存在于比闪烁体层观沿厚度方向的中部更靠近TFT基板沈的位置处。在通过间接气相沉积形成的示例4和比较例1中，形成在附加基板16的表面上的非柱形晶体14和柱形晶体12通过粘合到TFT基板沈上使得柱形晶体的具有最大柱直径的部分存在于比闪烁体层观沿闪烁体层观厚度方向的中部更靠近TFT基板沈的位置处，构成了闪烁体层观，如图2所示。在表1中，“Χ(μπι)”是指从柱形晶体部分的“底部”(其为柱形晶体部分与非柱形晶体部分之间的界面)到柱形晶体部分的中间的部分(即，柱形晶体部分的厚度的50%的高度处的部分)的距离。表1中所示的“柱形晶体在从底部向上χμπι到向上20μπι的区域处的最大柱直径”是指从柱形晶体的底部向上χ μ m到向上20 μ m的柱形晶体的柱直径的最大值。例如，当CsI柱形晶体部分的厚度为500 μ m时，“χ ( μ m)，，为250 μ m。在多个实施方式中，柱形晶体的提供了柱直径的最大值的部分优选地可以在从闪烁体层28 (其包括非柱形部分和柱形部分)的底部到闪烁体层观的厚度的50%以下的高度的区域内。即，柱形晶体的提供了柱直径的最大值的部分优选地可以存在于比闪烁体层 28的中部更靠近TFT基板的区域中。在多个实施方式中，柱形晶体的提供了柱直径的最大值的部分更优选可以在从闪烁体层观的底部到闪烁体层观的厚度的30%以下的高度的区域内。通过气相沉积完成柱形晶体部分的形成给柱形晶体提供了尖的顶端。鉴于此，表1 示出了柱形晶体在从气相沉积完成面开始向下30 μ m的部分的柱直径，其对应于柱形晶体的不考虑柱形晶体的尖的顶端的柱直径。表1中的信息提供了在各示例和比较例中形成闪烁体层观的柱形晶体部分的形状。表 权利要求
1.一种放射线图像摄像装置，该放射线图像摄像装置包括闪烁体，其包括柱形晶体并将被照射的放射线转换成光；光接收元件，其接收从所述闪烁体发射的光；以及传感器基板，其包括接收从所述闪烁体发射的光的光接收元件并将所接收的光转换成电信号，所述柱形晶体在位于传感器基板侧的区域中的截面直径大于在位于所述传感器基板侧的相对侧的区域中的截面直径。
2.根据权利要求1所述的放射线图像摄像装置，其中，所述放射线图像摄像装置满足 (A-B)/B ^ 0. 1，其中，A表示所述柱形晶体的最大截面直径，而B表示所述柱形晶体的最小截面直径。
3.根据权利要求1所述的放射线图像摄像装置，其中，所述放射线图像摄像装置接收从所述传感器基板侧入射的放射线。
4.根据权利要求1所述的放射线图像摄像装置，其中，所述柱形晶体通过直接气相沉积形成，并且在所述闪烁体中并且在所述传感器基板的附近的区域包括具有小截面直径的柱形晶体的集合。
5.根据权利要求1所述的放射线图像摄像装置，其中所述放射线图像摄像装置还包括在所述柱形晶体的所述传感器基板侧的非柱形晶体区域；所述放射线图像摄像装置满足 0.1ym^T^2XD μ m，其中，T表示所述非柱形晶体区域的厚度，而D表示所述柱形晶体的平均截面直径；并且，所述放射线图像摄像装置接收从所述传感器基板侧的所述相对侧入射的放射线。
6.根据权利要求5所述的放射线图像摄像装置，其中，所述柱形晶体通过气相沉积形成在所述非柱形晶体区域的表面上，并且所述柱形晶体在以下条件中的至少一个条件下形成用于形成所述柱形晶体的离所述传感器基板20 μ m的部分的气温高于开始形成所述非柱形晶体区域时所述传感器基板的温度；或者用于形成所述柱形晶体的离所述传感器基板20 μ m以上的部分的真空度高于开始形成所述非柱形晶体区域时所述传感器基板的真空度。
7.根据权利要求5所述的放射线图像摄像装置，其中所述柱形晶体通过气相沉积形成在所述非柱形晶体区域的表面上；所述柱形晶体在从所述柱形晶体与所述非柱形晶体区域之间的界面到所述闪烁体的厚度的50%的高度处的部分的区域中的最大截面直径大于所述柱形晶体在所述界面处的平均直径；以及所述柱形晶体在从所述柱形晶体的顶端到所述柱形晶体部分的厚度的50%的高度处的部分的区域中的平均直径小于所述柱形晶体在从所述柱形晶体与所述非柱形晶体区域之间的界面到所述闪烁体的厚度的50%的高度处的部分的区域中的最大截面直径。
8.根据权利要求5所述的放射线图像摄像装置，其中所述闪烁体的厚度在从100 μ m到300 μ m的范围内；所述放射线图像摄像装置满足0. 1 μ m < T < 0. 5XDy m，其中T表示所述非柱形晶体区域的厚度，而D表示所述柱形晶体的平均截面直径；所述放射线图像摄像装置接收从所述传感器基板侧的所述相对侧入射的放射线；以及所述放射线图像摄像装置用于乳房X线照相术。
9.根据权利要求1所述的放射线图像摄像装置，其中所述放射线图像摄像装置还包括在所述柱形晶体的所述传感器基板侧的非柱形晶体区域；所述放射线图像摄像装置满足0. lym<T<3XDym，其中，T表示所述非柱形晶体区域的厚度，而D表示所述柱形晶体的平均截面直径；以及所述放射线图像摄像装置接收从所述传感器基板侧入射的放射线。
10.根据权利要求9所述的放射线图像摄像装置，其中，所述柱形晶体通过气相沉积形成在所述非柱形晶体区域的表面上，并且所述柱形晶体在以下条件中的至少一个条件下形成用于形成所述柱形晶体的离所述传感器基板20 μ m的部分的气温高于开始形成所述非柱形晶体区域时所述传感器基板的温度；或者用于形成所述柱形晶体的离所述传感器基板20 μ m以上的部分的真空度高于开始形成所述非柱形晶体区域时所述传感器基板的真空度。
11.根据权利要求9所述的放射线图像摄像装置，其中所述柱形晶体通过气相沉积形成在所述非柱形晶体区域的表面上； 所述柱形晶体在从所述柱形晶体与所述非柱形晶体区域之间的界面到所述柱形晶体部分的厚度的50%的高度处的部分的区域中的最大截面直径大于所述柱形晶体在所述界面处的平均直径；以及所述柱形晶体在从所述柱形晶体的顶端到所述柱形晶体部分的厚度的50%的高度处的部分的区域中的平均直径小于所述柱形晶体在从所述柱形晶体与所述非柱形晶体区域之间的界面到所述柱形晶体部分的厚度的50%的高度处的部分的区域中的最大截面直径。
12.根据权利要求9所述的放射线图像摄像装置，其中 所述闪烁体的厚度在从100 μ m到300 μ m的范围内；所述放射线图像摄像装置满足0. IymSTSlXD ym，其中T表示所述非柱形晶体区域的厚度，而D表示所述柱形晶体的平均截面直径；所述放射线图像摄像装置接收从所述传感器基板侧入射的放射线；以及所述放射线图像摄像装置用于乳房X线照相术。
13.根据权利要求1到12中任一项所述的放射线图像摄像装置，其中，所述闪烁体包括晶体，该晶体包括CsI和Tl。
全文摘要
一种放射线图像摄像装置，该放射线图像摄像装置包括闪烁体，其至少包括柱形晶体并将照射的放射线转换成光；光接收元件，其接收从闪烁体发射的光；以及传感器基板，其包括接收从闪烁体发射的光的光接收元件并将所接收的光转换成电信号，所述柱形晶体在位于传感器基板侧的区域中的截面直径大于在位于传感器基板侧的相对侧的区域中的截面直径。
文档编号A61B6/03GK102569317SQ201110424169
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月16日 优先权日2010年12月17日
发明者中津川晴康, 成行书史 申请人:富士胶片株式会社