放射图像检测设备的制作方法

专利名称：放射图像检测设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及放射图像检测设备。
背景技术：
近些年来，用于检测放射图像并且产生数字图像数据的、使用FPD(平板检测器)的放射图像检测设备已经投入实际使用。因为与现有技术成像板作比较可以实时地确认图像的原因，已经迅速地广泛使用放射图像检测设备。存在用于这样的放射图像检测设备的各种系统。间接转换系统已经被已知为该系统之一。使用间接转换系统的放射图像检测设备具有闪烁器和传感器板。闪烁器由诸如CsI (碘化钠)的荧光材料形成，该荧光材料当被暴光于放射时产生荧光。传感器板具有在玻璃等的绝缘基板上形成的一组光电转换元件。透过被摄体的放射被闪烁器一旦转换为光。闪烁器的荧光被传感器板的光电转换元件组光电转换，并且从如此产生的电气信号产生数字图像数据。也已知一种从一组柱状晶体形成闪烁器的技术，其中，诸如CsI的荧光材料的晶体已经通过气相沉积方法在支持体上生长为柱状(例如，参见专利文件I (JP-A-2011-017683))。通过气相沉积方法形成的柱状晶体不包含诸如粘合剂的杂质，但是具有光导效应，通过该光导效应，可以在晶体的生长方向上引导在柱状晶体中产生的荧光，以便抑制荧光的扩散。因此，可以改善放射图像检测设备的灵敏度和图像的锐度。通常通过下述方式来形成由荧光材料的一组柱状晶体形成的闪烁器使用铝沉积基板作为支持体，并且在该支持体上生长该组柱状晶体。通过使用粘结剂，将闪烁器粘贴到传感器板的其中已经形成一组光电转换元件的一侧。替代地，可以以下述方式形成闪烁器通过使用传感器板作为支持体形成所述一组柱状晶体，并且直接地在传感器板的其中已经形成所述一组光电转换元件的侧上生长所述一组柱状晶体。另一方面，为了改善生产率，也已知放射图像检测设备，其中，在传感器板的基板侧上设置闪烁器(参见专利文件2(JP-A-2005-114456))。而且，为了改善灵敏度，也已知一种放射图像检测设备，其中，在传感器板的相对侧上，即，在传感器板的其中已经形成一组光电转换元件的一侧上和传感器板的基板侧上，设置了闪烁器(参见专利文件3(JP-A-2007-163467))
发明内容
在其中在传感器板的基板侧上设置了闪烁器的放射图像检测设备中，存在闪烁器可能与传感器板分离的担心。例如，当将闪烁器通过使用粘结剂粘贴到传感器板的基板侧时，在被用作传感器板的绝缘基板的玻璃和被用作闪烁器的支持体的铝之间在线膨胀系数上存在显著的差别。结果，由温度改变引起的翘曲在闪烁器和传感器板之间的结合界面中产生应力。当粘结层变厚时，可以实际上缓和该应力。然而，鉴于在闪烁器和传感器板的光电转换元件组之间插入传感器板的基板，粘结层变厚使得在闪烁器和光电转换元件组之间的距离进一步增大。因此，存在在闪烁器中产生的荧光可能扩散以降低图像的锐度的担心。相反，当粘结层变薄时，在闪烁器与传感器板之间的结合界面中产生的应力不能被充分地缓和。因此，存在闪烁器和传感器板可能与彼此分离的担心。另外，当柱状晶体直接地在传感器板的绝缘基板上生长以形成闪烁器时，上述的翘曲问题不出现。然而，形成闪烁器的CsI对于诸如被用作传感器板的绝缘基板的玻璃的低导热率材料具有不良的粘结力。在该情况下，也存在闪烁器可能与传感器板分离的担心。已经考虑到上述情况实现本发明。本发明的目的是改善在放射图像检测设备中的传感器板和荧光体之间的粘结力，其中，荧光体位于传感器板的基板侧上。
根据本发明的一个方面，一种放射图像检测设备包括荧光体，其包含当被曝光于放射线时发射荧光的荧光材料；以及，传感器板，其检测所述荧光；其中，所述传感器板具有基板和在所述基板的一侧上设置的一组光电转换元件；所述荧光体紧密地粘结到所述基板的与其中设置了所述一组光电转换元件的侧相对的表面；以及，在所述荧光体紧密地粘结到的所述基板的所述表面中形成凹凸结构。利用该放射图像检测设备的构成，有可能增强在放射图像检测设备中的传感器板与荧光体之间的粘结性，其中，荧光体位于传感器板的基板侧上。


图I是示意性地示出用于说明本发明实施方式的放射图像检测设备的示例的构成的视图。图2是示意性地示出在图I中的放射图像检测设备的传感器板的构成的视图。图3是示意性地示出在图I中的放射图像检测设备的荧光体的构成的视图。图4是在图3中的线IV-IV上取得的荧光体的截面图。图5是在图3中的线V-V上取得的荧光体的截面图。图6是示意性地示出在图I中的放射图像检测设备中的荧光体与传感器板之间的结合界面的视图。图7是示意性地示出用于说明本发明实施方式的放射图像检测设备的另一个示例的构成的视图。图8是示意性地示出在图7中的放射图像检测设备中的荧光体与传感器板之间的结合界面的视图。
具体实施例方式图I示出用于说明本发明实施方式的放射图像检测设备的示例的构成。图2示出在图I中的放射图像检测设备的传感器板的构成。放射图像检测设备I具有闪烁器(荧光体)18，其当被曝光于放射线时发射荧光；以及，传感器板3，其检测闪烁器18的荧光。传感器板3具有绝缘基板16，绝缘基板16可以透过闪烁器18的荧光。在绝缘基板16上设置了多个光电转换元件26和开关装置28。使得二维地排列，该多个光电转换元件26光电转换闪烁器18的荧光，该开关装置28由TFT(薄膜晶体管)构成。
每一个光电转换元件26由下述部分构成光电导层20，其当光入射在其上时产生电荷；以及，一对电极，其被设置在光电导层20的前和后表面上。其中，一个电极22是用于向光电导层20施加偏置电压的偏置电极，而另一个电极24是用于收集由光电导层20产生的电荷的电荷收集电极。与光电转换元件26的二维阵列对应地二维排列开关装置28。每个光电转换元件26的电荷收集电极24连接到开关装置28的对应的一个。由每一个电荷收集电极24收集的电荷通过对应的开关装置28来读出。在绝缘基板16中设置了多条栅极线30和多条信号线(数据线)32。栅极线30被提供为在一个方向(行方向)上延伸，以便分别导通/关断开关装置28。信号线32被提供为在与栅极线30垂直的方向(列方向)上延伸，以便通过已经导通的开关装置28来读出电荷。另外，栅极线30和信号线32各条连接到的连接端子38被布置在绝缘基板16的周缘部中。连接端子38通过如图2中所示的连接电路39连接到电路板(未示出)。电路板包括栅极线驱动器、外部电路和信号处理部。开关装置28根据分别从栅极线驱动器通过栅极线30提供的信号逐行地依序导通。由已经导通的开关装置28读出的电荷作为电荷信号通过信号线32被发送，并且被提供到信号处理部。因此，电荷被逐行地依序读出，并且在信号处理部中被转换为电信号，以便产生数字图像数据。闪烁器18形成在支持体11上。闪烁器18的与支持体11的相对表面通过位于闪烁器18和绝缘基板16之间的粘结层25被粘贴到传感器板3的绝缘基板16。在该示例中的放射图像检测设备I是所谓的ISS(放射侧采样)放射图像检测设备，其中，从传感器板3侧福射并且传输透过传感器板3的放射入射在闪烁器18上。在其上入射了放射的闪烁器18中产生荧光。在闪烁器18中如此产生的荧光被传感器板3的光电转换元件26进行光电转换。在如此构成的放射图像检测设备I中，其中产生多个荧光的闪烁器18的放射进入侧被布置得邻近传感器板3，使得改善灵敏度。而且，在说明的示例中，一组光电转换元件26和一组开关装置28在不同层中形成，并且，以相对于绝缘基板16的距离的升序形成光电转换元件层和开关装置层。顺便提及，该组光电转换元件26和该组开关装置28可以在同一层中形成，或者，可以以相对于绝缘基板16的距离的升序形成开关装置层和光电转换元件层。然而，当如在说明性示例中那样在不同层中形成该组光电转换元件26和该组开关装置28时，可以增大每一个光电转换元件26的尺寸。另外，当以相对于绝缘基板16的距离的升序形成光电转换元件层和开关装置层时，可以与闪烁器18更接近地布置光电转换元件层。以这种方式，可以改善灵敏度。下面将详细描述闪烁器18。图3示意性地示出了闪烁器18的构成。铝板通常被用作支持体11，在支持体11上形成闪烁器18。支持体11不限于上述板，只要可以在其上形成闪烁器18即可。除了铝板之外，例如，可以将碳板、CFRP(碳纤维增强塑料)板、玻璃板、石英基板、蓝宝石基板、铁、锡、铬等的金属板等可以用作支持体11。
例如，CsIiTl (掺杂了铊的碘化铯)、NaI :T1 (掺杂了铊的碘化钠)、CsI :Na(掺杂了钠的碘化铯)等可以被用作用于形成闪烁器18的荧光材料。其中，优选的是CsI:Tl，因为其发射频谱符合a-Si光电二极管的光谱灵敏度的最大值(在550nm周围)。
通过在与支持体11相对的侧上设置的柱状部34和在支持体11侧上设置的非柱状部36来构成闪烁器18。通过气相沉积方法来将稍后会详细描述的柱状部34和非柱状部36在支持体11上彼此重叠地、层状连续地形成。柱状部34和非柱状部36由同一荧光材料形成，但是诸如Tl的活化剂的掺杂量可以在柱状部34和非柱状部36之间不同。柱状部34由一组柱状晶体35形成，其通过将上述荧光材料的晶体生长为柱状来获得。可能存在下述情况其中，多个相邻的柱状晶体耦合以形成一个柱状晶体。在相邻的柱状晶体35之间设置气隙，使得柱状晶体35彼此独立地存在。非柱状部36由一组荧光材料的较小晶体形成。可能存在下述情况非柱状部36包括上述荧光材料的非晶材料。在非柱状部36中，晶体不规则地彼此耦合或重叠，使得不能在晶体之间产生明确的气隙。在闪烁器18中，与支持体11相对的表面，即，在柱状部34的每一个柱状晶体的前 端侧上的表面粘贴到传感器板3。因此，由所述一组柱状晶体35构成的柱状部34被布置在闪烁器18的放射进入侧上。在柱状部34的每一个柱状晶体35中产生的荧光因为在柱状晶体35和在柱状晶体35周围的间隙(空气)之间的折射率上的差别而重复地在柱状晶体35中被全反射，以便抑制扩散。因此，荧光被引导到与柱状晶体35相对的光电转换元件26。因此，改善图像的锐度。在柱状部34的每个柱状晶体35中产生的荧光中，向与传感器板3相对的侧，即，向支持体11传输的突光被非柱状部36向传感器板3反射。因此,增强了突光的利用效率，使得改善了灵敏度。另外，柱状部34的每一个柱状晶体35在其生长早期较薄，并且随着晶体的生长的进展而变厚。在柱状部34与非柱状部36的接合部分中，小直径柱状晶体35因为在晶体的生长方向上延伸的大量较大气隙导致以大的空隙率林立。另一方面，非柱状部36由较小的晶体或其聚集体形成。非柱状部36比柱状部34更密，并且因为较小的独立气隙导致具有较小的空隙率。因为在支持体11和柱状部34之间插入的非柱状部36，在支持体11和闪烁器18之间的粘结性被改善以防止闪烁器18与支持体11分离。图4示出电子显微镜照片，该电子显微镜照片示出了在图3中的线IV-IV上取得的闪烁器18的截面。从图4显然，可以明白，在柱状部34中，每一个柱状晶体35示出了相对于晶体的生长方向的基本上均匀的截面直径，并且因为在每一个柱状晶体35周围的气隙，柱状晶体35彼此独立地存在。从光导效应、机械强度和像素缺陷防止的观点看，优选的是，每一个柱状晶体35的晶体直径(柱直径)不小于2微米并且不大于8微米。当柱直径太小时，每一个柱状晶体35缺少机械强度，使得担心柱状晶体35可能被冲击等损坏。当晶体直径太大时，每一个光电转换元件26的柱状晶体35的数量减少，使得担心很可能当与元件对应的晶体之一破裂时该兀件可能故障。每一个光电转换兀件26的柱状晶体的数量取决于光电转换元件26的大小，但是通常在从几十至几百的范围中。在此，晶体直径指定在晶体的生长方向上从上观察的柱状晶体35的最大直径。关于具体的测量方法，通过从柱状晶体35的生长方向顶部利用SEM(扫描电子显微镜)的观察，测量每一个柱状晶体35的柱直径。以利用其可以在每次摄影中观察到100至200个柱状晶体35的放大率(大约2，OOO倍)执行该观察。在该次拍摄中获取的所有晶体的柱直径的最大值被测量和平均。使用如此获得的平均值。柱直径(微米)被测量到小数点后两位，并且，根据JIS Z 8401在该小数点后两位对平均值进行四舍五入。图5示出电子显微镜照片，该电子显微镜照片示出了在图3中的线V-V上取的闪烁器18的截面。从图5显然，在非柱状部36中，晶体不规则地彼此耦合或重叠，使得与柱状部34相比不能识别在晶体之间的明确的气隙。从粘结和光学反射的观点，优选的是，形成非柱状部36的每一个晶体的直径不小于O. 5微米并且不大于7. O微米。当晶体直径太小时，空隙率接近零，使得担心光学反射的功能可能变差。当晶体直径太大时，平坦度变差，使得担心与支持体11的粘结可能变差。另外，从光学反射的观点，优选的是，形成非柱状部36的每一个晶体的形状基本上是球状的。当晶体在非柱状部36中彼此耦合时，每一个晶体的晶体直径如下进行测量。即，通过连接在相邻的晶体之间产生的凹陷(凹处)而获得的线被看作在晶体之间的边界。彼此耦合的晶体被分离以具有最小多边形。由此测量柱直径和与柱直径对应的晶体直径。以与在柱状部34中的晶体直径相同的方式来获得晶体直径的平均值。如此获得的平均值被用作在非柱状部36中的晶体直径。另外，柱状部34的厚度依赖于放射能量，但是优选地不小于200微米并且不大于700微米，以便确保在柱状部34中的足够的放射吸收和足够的图像锐度。当柱状部34的厚度太小时，不能充分地吸收放射，使得担心灵敏度可能变差。当柱状部34的厚度太大时，出现光学扩散，使得担心虽然有柱状晶体的光导效应但是图像锐度还是可能变差。优选的是，从对于支持体11的粘结性和光学反射的观点，非柱状部36的厚度不小于5微米并且不大于125微米。当非柱状部36的厚度太小时，担心不能获得对于支持体11的足够的粘结性。当非柱状部36的厚度太大时，在非柱状部36中的荧光和由在非柱状部36中的光学反射引起的扩散的贡献增大，使得担心图像锐度可能变差。例如，通过气相沉积方法以下述顺序一体地和连续地，在支持体11上形成闪烁器18的非柱状部36和柱状部34。具体地说，在具有O. 01至IOPa的真空度的环境下，通过被施加电力的电阻加热坩埚来加热和蒸发CsI: Tl。因此，在支持体11上沉积CsI: Tl，支持体11的温度被设置在室温(20°C )至300°C。在支持体11上的CsI = Tl的晶相的形成的开始时，较小直径晶体被沉积以形成非柱状部36。然后改变条件的至少一个，即，真空度或支持体11的温度。因此，在形成非柱状部36后连续地形成柱状部34。具体地说，提高真空度和/或支持体11的温度，使得生长一组柱状晶体35。以上述方式，可以有效和容易地制造闪烁器18。另外，根据制造方法，存在另一个优点当在闪烁器18的形成中控制真空度或支持体的温度时，可以根据各种规格的闪烁器的设计来容易地制造它们。图6示出在闪烁器18和传感器板3之间的放大的结合界面。遍及在传感器板3的绝缘基板16的、闪烁器18通过粘结层25被粘结到的表面上提供了精细的凹凸结构40。 优选的是，在凹凸结构40中的凹部40b或凸部40a的阵列间距比每个光电转换元件26的大小小得足够多。以这种方式，每一个光电转换元件26的凹部40b或凸部40a的数量可以大致相等，以防止图像不均匀。通过提供凹凸结构40，形成粘结层25的粘结剂、压敏粘结剂等进入凹凸结构40的凹部，以扩展在绝缘基板16和粘结层25之间的接触面积。因此，闪烁器18通过粘结层25向绝缘基板16的粘结可以被增强以防止闪烁器18与绝缘基板16分离，即使粘结层25变薄。而且，在凹凸结构40中，每一个凸部40a大体形成为锥状，以便形成基本上无反射的表面结构。光的反射是通过折射率的突变来引起的。然而，精细的凹凸结构40具有折射率分布，其中，在垂直于在绝缘基板16上的闪烁器18的叠置方向的平面中的平均折射率在叠置方向上平滑地改变。因此，从闪烁器18发射的荧光，被抑制被绝缘基板16的表面的反射，使得可以改善灵敏度。而且，使用精细凹凸结构40的无反射结构与现有技术的防反射涂层不同，并且对于具有宽波长带和宽入射角范围的光也有效。 优选的是，形成用于填充凹凸结构40的凹部40b的粘结层25的材料具有与形成闪烁器18的材料基本上相等的折射率。以这种方式，可以防止折射率在闪烁器18和绝缘基板16之间不连续，使得可以更大地抑制在闪烁器18和传感器板3之间的结合界面中的反射。因此，可以改善灵敏度。在凹凸结构40中的凹部40b或凸部40a的阵列间距优选地不大于要被抑制反射的光的波长(当闪烁器18由CsI形成时大约550nm)。在凹凸结构40中的每一个凹部40b的形状不具体被限制，但是优选地是大体透镜表面的形状。以这种方式，可以找到在凹部40b中的光会聚效应，以便抑制从闪烁器18的每一个柱状晶体35发射的荧光的圆周扩散。因此，可以改善图像锐度。可以例如通过在绝缘基板16上的光刻构图或使用模具向绝缘基板16的形状转印来形成上述的凹凸结构40。可以在已经将绝缘基板16抛光和变薄后形成上述的凹凸结构40。以这种方式，可以缩短在闪烁器18和一组光电转换元件26之间的距离以抑制从闪烁器18的每一个柱状晶体35发射的荧光的扩散。因此，可以改善图像锐度。虽然已经在放射从传感器板3侧入射在其上的假设下描述了上述的放射图像检测设备1，但是放射图像检测设备I可以使用其中放射从闪烁器18侧入射在其上的构成。图7是示意性地示出用于说明本发明具体实施方式
的放射图像检测设备的另一个示例的构成的视图。在图7中所示的放射图像检测设备101具有闪烁器(荧光体)118，其当被曝光于放射线时发射荧光；以及，传感器板3，其检测闪烁器118的荧光。闪烁器118由一组柱状晶体35形成，通过将荧光材料的晶体生长为柱状来获得该一组柱状晶体35。闪烁器18形成在支持体11上，并且在上述的放射图像检测设备I中通过粘结层25粘贴到传感器板3。另一方面，在这个示例中的闪烁器118使用传感器板3的绝缘基板16作为支持体。即，通过气相沉积方法，在绝缘基板16的、与其中形成一组光电转换元件26的表面相对的表面上直接地生长和形成在这个示例中的闪烁器118中的一组柱状晶体35。鉴于突光材料的晶体沉积在绝缘基板16的、与其中形成一组光电转换兀件26的侧相对的侧上，可以抑制光电转换元件26或开关装置28的热劣化。替代地，一组光电转换元件26和一组开关装置28形成为在不同于绝缘基板16的另一个暂时基板上的层。在确认在绝缘基板16上形成的闪烁器18是良好还是不良后，在暂时基板上形成的光电转换元件26和开关装置28的层被粘贴到绝缘基板16的、与其中组成闪烁器的侧相对的表面上。然后，分离暂时基板。以这种方式，在可以改善生产率的同时，可以进一步抑制光电转换元件26和开关装置28的热劣化。图8示出在闪烁器118和传感器板3之间的放大的结合界面。遍及其中形成闪烁器118的、传感器板3的绝缘基板16的表面上设置了形成无反射表面结构的上述精细凹凸结构40。形成闪烁器118的每一个柱状晶体35在作为起点的凹凸结构40的每一个凹部40b上生长，以便扩展在柱状晶体35的基端部与绝缘基板16之间的接触面积。因此，在闪烁器118和绝缘基板16之间的粘结性被增强，使得可以防止闪烁器118与绝缘基板16分离。另外，增强了柱状晶体35的分布的均匀性。在闪烁器118中，在上述闪烁器18中的非柱状部36可以被设置在一组柱状晶体35的前端侧上。通过提供非柱状部36，在每一个柱状晶体35中产生但是向与传感器板3相对的侧传播的突光的一部分可以被非柱状部36向传感器板3反射。因此,可以增强突光的利用效率以改善灵敏度。因为上述的放射图像检测设备可以以高灵敏度和高清晰度检测放射图像，所以可以在使用低剂量放射检测明锐图像所需的、诸如乳房X线照相设备的用于医疗诊断目的的X射线成像设备和其他各种设备中安装和使用它。例如，放射图像检测设备适用于用于非破坏性的检查的工业X射线成像设备或用于检测电磁波之外的粒子射线(α射线、β射线和Y射线)的设备。放射图像检测设备具有广泛的应用范围。下面将进行关于可以用于传感器板3的构成构件的材料的描述。[光电转换元件]诸如非晶硅的无机半导体材料经常用于上述的光电转换元件26的光电导层20(参见图I)。例如，可以使用在JP-A-2009-32854中公开的任何OPC(有机光电转换)材料。可以将由OPC材料形成的膜(以下称为OPC膜)用作光电导层20。OPC膜包含有机光电转换材料，用于吸收从荧光体层发射的光，以及根据吸收的光来产生电荷。包含有机光电转换材料的这样的OPC膜在可见光范围中具有尖锐的吸收谱。因此，通过OPC膜难以吸收从荧光体层发射的光之外的电磁波，但是可以有效地抑制诸如由OPC膜吸收的X射线的放射产生的噪声。优选的是，形成OPC膜的有机光电转换材料的吸收峰值波长更接近由荧光体层发射的光的峰值波长，以便更有效地吸收由荧光体层发射的光。理想地，有机光电转换材料的吸收峰值波长与由荧光体层发射的光的峰值波长一致。然而，如果在有机光电转换材料的吸收峰值波长和由荧光体层发射的光的峰值波长之间的差较小，则可以满意地吸收由荧光体层发射的光。具体地说，在有机光电转换材料的吸收峰值波长和由突光体层响应于放射线发射的光的峰值波长之间的差优选地不大于10nm，更优选地不大于5nm。
可以满足这样的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，在可见光范围中的喹吖啶酮的吸收峰值波长是560nm。因此，当喹吖啶酮被用作有机光电转换材料并且CsI (Tl)被用作荧光体层材料时，上述的峰值波长的差可以被设置在5nm内，使得在OPC膜中产生的电荷的量可以被实质上增加到最大。在偏置电极22和电荷收集电极24之间设置的有机层的至少一部分可以由OPC膜形成。更具体地，有机层可以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η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，具有较低电离势的一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、苯乙烯胺化合物、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(oxonoI)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η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。η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，具有较高电子亲和力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，吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪、三嗪、喹啉、喹喔啉、喹唑啉、酞嗪、噌啉、异喹啉、蝶啶、吖啶、吩嗪、邻二氮杂菲、四唑、吡唑、咪唑、噻唑、嘿唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并P恶唑、苯并噻唑、咔唑、嘌呤、三唑并哒嗪、三唑并嘧啶、四氮杂茚J恶二唑、咪唑并吡啶、吡咯烷(pyralidine)、吡咯并吡啶、噻二唑并吡啶、二苯并吖庚因、三苯并吖庚因等)、聚芳撑化合物、芴化合物、环戊二烯化合物、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η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、苯乙烯基染料、半花菁染料、部花菁染料(包括O-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、克酮酸键染料、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、二萘嵌苯染料、吩嗪染料、吩噻嗪染料、醌染料、靛青染料、二苯基甲烷染料、多烯染料、吖啶染料、吖啶酮染料、二苯胺染料、喹吖啶酮染料、喹酞酮染料、吩Pf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)。可以优选地使用在一对电极之间具有P型半导体层和η型半导体层的光电转换膜(光敏层)，该P型半导体和η型半导体的至少一个是有机半导体，并且其中，将包括该P型半导体和η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，考虑到来自荧光体层的光的吸收，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，参考在JP-A-2009-32854中的说明。[开关装置]诸如非晶硅的无机半导体材料经常用于每一个开关装置28的有源层。然而，可以使用例如在JP-A-2009-212389中公开的任何有机材料。虽然有机TFT可以具有任何类型的结构，但是场效应晶体管(FET)结构是最优选的。在FET结构中，在绝缘基板的上表面的一部分上设置了栅极电极，并且，设置了绝缘层以覆盖电极并且在电极以外的部分中接触基板。而且，在绝缘层的上表面上设置半导体有源层，并且，在半导体有源层的上表面的一部分上并且彼此相距一定距离地布置透明源极电极和透明漏极电极。这种构成被称为顶部接触类型装置。然而，也可以优选地使用底部接触类型装置，其中，在半导体有源层下布置了源极电极和漏极电极。另外，可以使用垂直晶体管结构，其中，载流子在有机半导体膜的厚度方向上流动。(有源层)在此所提及的有机半导体材料是示出作为半导体的属性的有机材料。有机半导体材料的示例包括Φ型有机半导体材料(或被简称为P型材料或电子空穴传送材料)，其传导作为载流子的电子空穴(空穴)；以及，η型有机半导体材料(或被简称为η型材料或电子传送材料)，其与由无机材料形成的半导体类似地传导作为载流子的电子。在有机半导体材料中，许多P型材料一般示出良好的属性。另外，P型晶体管通常作为在大气下的晶体管在操作稳定性上良好。在此，将进行关于P型有机半导体材料的说明。有机薄膜晶体管的属性之一是载流子迁移率(也简称为迁移率)μ，μ指示在有机半导体层中的载流子的迁移率。虽然优选的迁移率根据应用改变，但是一般优选较高的迁移率。迁移率优选地不小于I. 0*10_7cm2/vs，更优选地不小于I. 0*10_6cm2/Vs，进一步优选地不小于I. 0*10_5cm2/Vs。当制造场效应晶体管(FET)装置时通过属性或TOF(飞行时间)测量来获得迁移率。P型有机半导体材料可以是低分子量材料或高分子量材料，但是优选地是低分子量材料。因为下述原因，许多低分子量材料通常示出良好的属性因为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，进一步更优选地不低于200且不高于2，000。可以将酞菁染料化合物或萘酞菁化合物例示作为这样的P型有机半导体材料。其具体示例被示出如下。M表示金属原子,Bu表示丁基,Pr表示丙基,Et表示乙基,并且Ph表
示苯基。[化学品I]
权利要求
1.一种放射图像检测设备，包括 荧光体，其包含当被曝光于放射线时发射荧光的荧光材料；以及， 传感器板，其检测所述荧光；其中， 所述传感器板具有基板和在所述基板的一侧上设置的一组光电转换元件； 所述荧光体紧密地粘结到所述基板的与其中设置了所述一组光电转换元件的侧相对的表面；以及， 在所述基板的所述荧光体紧密地粘结到的所述表面中形成凹凸结构。
2.根据权利要求I所述的放射图像检测设备，其中 所述凹凸结构形成折射率分布，其中，在与在所述基板上的所述荧光体的重叠方向垂直的平面中的平均折射率在所述重叠方向上平滑地改变。
3.根据权利要求2所述的放射图像检测设备，其中 在所述凹凸结构中的凹部和凸部的阵列间距小于由所述荧光体发射的所述荧光的中心波长。
4.根据权利要求I或2所述的放射图像检测设备，其中 在所述凹凸结构中的每一个凹部的底表面形成为透镜表面形状。
5.根据权利要求I或2所述的放射图像检测设备，其中 在所述凹凸结构中的凹部和凸部的阵列间距小于所述光电转换元件的每一个的尺寸。
6.根据权利要求I或2所述的放射图像检测设备，其中 所述荧光体包括柱状部，所述柱状部包括一组柱状晶体，通过将所述荧光材料的晶体生长为柱状来获得所述一组柱状晶体。
7.根据权利要求6所述的放射图像检测设备，其中 所述荧光体通过粘结层被粘贴到所述基板，所述粘结层被插入所述柱状部和所述基板之间。
8.根据权利要求7所述的放射图像检测设备，其中 在所述凹凸结构中的凹部的每一个被利用形成所述粘结层的材料进行填充。
9.根据权利要求8所述的放射图像检测设备，其中 形成所述粘结层的所述材料具有与所述荧光材料的晶体基本上相同的折射率。
10.根据权利要求6所述的放射图像检测设备，其中 通过在所述基板上直接地生长所述一组柱状晶体来形成所述荧光体。
11.根据权利要求I或2所述的放射图像检测设备，其中 所述传感器板进一步具有一组开关装置，用于逐个元件地读出由所述一组光电转换元件产生的电荷；以及 所述一组光电转换元件和所述一组开关装置形成在所述基板上的不同层中，并且，所述一组光电转换元件和所述一组开关装置以相对于所述基板的距离的升序堆叠。
12.根据权利要求I或2所述的放射图像检测设备，其中 放射从传感器板侧入射。
13.根据权利要求I或2所述的放射图像检测设备，其中 所述荧光材料是CsI:Tl。
14.根据权利要求6所述的放射图像检测设备，其中所述荧光体进一步包括非柱状部，所述非柱状部包括所述荧光材料的一组非柱状晶体。
15.根据权利要求14所述的放射图像检测设备，其中 所述荧光体包括在与其上所述荧光体紧密地粘结到所述基板的表面的侧相对的侧上布置的所述非柱状部。
16.根据权利要求I或2所述的放射图像检测设备，其中 所述凹凸结构被设置得遍及所述基板的表面。
17.根据权利要求I或2所述的放射图像检测设备，其中 在所述凹凸结构中的每一个凸部基本形成为锥状，以便形成基本上无反射的表面结构。
18.根据权利要求4所述的放射图像检测设备，其中 在所述凹凸结构中的每一个凹部的底表面是朝向所述荧光体取向的凹表面。
19.根据权利要求I或2所述的放射图像检测设备，其中 在所述凹凸结构中的凹部和凸部的阵列间距小于550nm。
20.根据权利要求10所述的放射图像检测设备，其中 每一个柱状晶体在作为起点的、在所述基板的所述凹凸结构中的每一个凹部上生长。
全文摘要
一种放射图像检测设备包括荧光体，其包含当被曝光于放射线时发射荧光的荧光材料；以及，传感器板，其检测所述荧光；其中，所述传感器板具有基板和在所述基板的一侧上设置的一组光电转换元件；所述荧光体紧密地粘结到所述基板的与其中设置了所述一组光电转换元件的侧相对的表面；以及，在所述基板的所述荧光体紧密地粘结到的所述表面中形成凹凸结构。
文档编号G01T1/20GK102636802SQ20121002166
公开日2012年8月15日 申请日期2012年1月31日 优先权日2011年2月15日
发明者中津川晴康, 金子泰久 申请人:富士胶片株式会社