CN102650699A - 放射线图像检测装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及放射线图像检测装置及其制造方法。本发明的制造放射线图像检测装置的方法包括：将包含用于响应放射线照射而发射荧光的荧光材料的荧光体结合至以在基底上布置多个光电转换元件的方式构造的传感器面板；将布线构件连接至设置在所述传感器面板的与所述荧光体相对的正面上并电连接至所述光电换转元件的连接部；用第一保护膜覆盖连接至所述布线构件的所述连接部；将基底从其中形成所述第一保护膜的所述传感器面板中剥离；以及用具有防湿性能的第二保护膜至少覆盖在从所述传感器面板剥离所述基底时暴露的传感器部的背面中的与所述连接部对应的部分。

Description

放射线图像检测装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种放射线图像检测装置及其制造方法。

背景技术

近年来，在实践中使用采用FPD(平板探测器)以检测放射线图像并产生数字图像数据的放射线图像检测装置，并因为与常规成像板的情况相比能够即时检查图像而迅速普及。提出了各种类型的这种放射线图像检测装置。其实例为间接转换型。

间接转换型放射线图像检测装置具有：由用于响应放射线曝光而发射荧光的荧光材料如CsI构造的闪烁体；和以在基底上二维布置多个光电转换元件的方式构造的传感器面板。通过闪烁体将透过摄影物体(image-taking object)的放射性转换成光。然后，在传感器面板中通过光电转换元件将源自闪烁体的荧光转换成电信号。所述传感器面板具有电连接至光电转换元件的连接部。上述电信号通过连接至该连接部的布线构件而输出到外部。

另外，还提出了所谓的正面读取(ISS：照射侧采集)型放射线图像检测装置，其通过改进间接转换型的放射线图像检测装置，使得放射线从传感器面板侧入射而获得(例如，参见专利文献1(日本特开平7-27864号公报))。根据这种放射线图像检测装置，在传感器面板附近发射的闪烁体的荧光强度增加并因此提高了灵敏度。这减少了用于检测放射线图像所必要的曝光量，并因此减少了摄影物体的曝光量。

另外，还提出一种技术，所述技术以柱状晶体群的形式来构造闪烁体，所述柱状晶体通过气相沉积等使荧光材料如CsI晶体生长成柱形而获得(例如，参见专利文献2(日本特开2011-017683号公报))。通过气相沉积形成的柱状晶体不包含杂质如粘合剂，并另外提供沿晶体生长方向引导发射的荧光的光导效应并因此抑制荧光的扩散。这提高了放射线图像检测装置的灵敏度并提高了图像的锐度。

在此，在ISS型放射线图像检测装置中，放射线透过传感器面板的基底并然后入射到闪烁体中。所述传感器面板的基底通常由玻璃构成。然而，玻璃以很多量吸收放射线。这引起入射到闪烁体中的放射线衰减的担忧。因此，在专利文献1中所述的放射线图像检测装置中，所述传感器面板的基底由放射线吸收能力比玻璃低的树脂片构成。或者，即使当使用玻璃时，也采用薄至几个100μm等的玻璃片。

发明内容

在ISS型放射线图像检测装置中，当除去传感器面板的基底时，进一步抑制了入射到闪烁体中的放射线的衰减。然而，在剥离基底时，负载作用于传感器面板的连接部和布线构件之间的连接部分上。这引起连接部从布线构件中剥离的担忧。另外，当剥离基底时，损失了由基底获得的防湿效果。这引起了连接部中的腐蚀的担忧。

考虑到上述情况而设计了本发明。本发明的目的是提供一种具有令人满意的敏感度和令人满意的耐久性的放射线图像检测装置。

根据本发明的一个方面，放射线图像检测装置包含：荧光体，其包含响应放射线照射而发射荧光的荧光材料；和薄膜型传感器部，其与所述荧光体的放射线入射侧邻接设置并由所述荧光体支持，并且其中以二维布置用于检测由所述荧光体发射的荧光的多个光电转换元件，其中所述传感器部包含：设置在与所述荧光体相对的正面上并电连接至所述光电换转元件的连接部；和连接至所述连接部的布线构件，并且所述放射线图像检测装置1还包含：第一保护膜，其至少覆盖除所述传感器部的背面之外的连接至所述布线构件的所述连接部；和防湿性第二保护膜，其至少覆盖所述传感器部的所述背面上的与所述连接部对应的部分。

在所述构造的情况下，在薄膜型传感器部中，剥离支持传感器部的基底并因此由荧光体支持传感器部。这避免了通过基底吸收放射线，并因此避免了入射到闪烁体中的放射线的衰减。因此，提高了放射线图像检测装置的敏感度。另外，因为用第一保护膜覆盖连接至布线构件的连接部，所以即使当基底剥离造成对连接部和布线构件之间的连接部分的负载时，也避免了两者的剥离。另外，在剥离基底时暴露的传感器部的背面中，通过第二保护膜覆盖与连接部对应的部分。这抑制了由湿气引起的连接部中的腐蚀，并因此提高了耐久性。

附图说明

图1是示意性示出用于描述本发明实施方式的放射线图像检测装置的实例的构造的图。

图2是示意性示出图1中所示的放射线图像检测装置的检测部的构造的图。

图3是示意性示出图2中所示的检测部的荧光体的构造的图。

图4是示出沿IV-IV线获得的图3中所示的荧光体的横截面的图。

图5是示出沿V-V线获得的图3中所示的荧光体的横截面的图。

图6是示意性示出图2中所示的检测部的传感器部的构造的图。

图7A至7E是示意性示出用于图2中所示的检测部的制造过程的图。

图8是示意性示出对图6中所示的检测部的修改的构造的图。

具体实施方式

图1示出了用于描述本发明实施方式的放射线图像检测装置的实例的构造。

图1中所示的放射线图像检测装置为便携式放射线图像检测装置(下文中，称为盒)。所述盒1具有：用于检测放射线的检测部2；用于控制检测部2的操作并基于由所述检测部2检测的放射线而产生图像的控制部3；和用于容纳所述检测部2和所述控制部3的壳体4。

在所述壳体4中，在堆叠于检测部2上的顶板5上放置试验对象(例如，患者的摄影对象部位)。然后，向试验对象照射的放射线透过顶板5并然后入射到检测部2中。因此，所述顶板5由具有低放射线吸收能力的材料构成，并且通常由碳纤维增强的塑料或铝制造。

所述检测部2具有：用于响应放射线曝光而发射荧光的闪烁体(荧光体)10；和用于检测由闪烁体10发射的荧光的传感器部11

所述闪烁体10独立于传感器部11而构造，并形成在支持体13上。然后，在闪烁体10中，将在与支持体13相反的侧上的表面隔着用于光学连接两种材料的树脂层14而结合至传感器部11。

在通过堆叠如上所述的支持体13、闪烁体10和传感器部11而构造的检测部2中，将传感器部11侧的表面隔着胶粘层16而结合至顶板5。

本例的盒1为ISS型的放射线图像检测装置。然后，入射到检测部2中的放射线透过传感器部11并然后入射到闪烁体10中。在放射线入射的闪烁体10中产生荧光。然后，通过传感器部11检测在此发射的荧光。以高强度发射荧光的闪烁体10的放射线入射侧与传感器部11邻接设置。这提高了敏感度。

图2示出了盒1的检测部2的构造。图3示意性地示出了检测部2的闪烁体10的构造。

用于构成闪烁体10的可用的荧光材料包括CsI:Tl(铊活化的碘化铯)、NaI:Tl(铊活化的碘化钠)、和CsI:Na(钠活化的碘化铯)。其中，从发射光谱与在a-Si光电二极管的光谱敏感度中的最大点(近550nm)相符的观点来看，优选CsI:Tl。

由如下部件构造闪烁体10：在与支持体13相反的侧上设置的柱状部34；和在支持体13侧上设置的非柱状部36。尽管随后描述细节，但是通过气相沉积而在支持体13上以堆叠层的形式连续形成柱状部34和非柱状部36。在此，柱状部34和非柱状部36由相同的荧光材料构成。然而，添加的活化剂如Tl的量可相互不同。

由通过使上述荧光材料晶体生长成柱形而获得的柱状晶体35的群来构造柱状部34。在此，在一些情况下，将多个邻近的柱状晶体连接在一起而形成一个柱状晶体。在邻近的柱状晶体35之间形成间隙，因此柱状晶体35相互独立。

由荧光材料的比较小的晶体的群来构造非柱状部36。在此，在一些情况下，所述非柱状部36包含上述荧光材料的无定形材料。在非柱状部36中，晶体不规则地连接在一起或相互重叠，并因此在晶体之间不形成明确的间隙。

在所述闪烁体10中，将与支持13相反的侧上的表面，即在柱状部34的每个柱状晶体的尖端侧上的表面结合至传感器部11。因此，在闪烁体10的放射线入射侧上，布置由柱状晶体35的群构成的柱状部34。

借助于柱状晶体35和周围的间隙(空气)之间的折射率差而使得由柱状部34的柱状晶体35发射的荧光在每个柱状晶体35内重复全反射，从而抑制荧光的扩散并将荧光引导至传感器部11。这提高了图像的锐度。

然后，在由柱状部34的柱状晶体35发射的荧光中，将向与传感器部11相反的侧即向支持体13移动的荧光通过非柱状部36向传感器部11反射。这提高了荧光的利用效率并因此提高了敏感度。

另外，柱状晶体35在生长的早期阶段直径比较小，并随着晶体生长进行而变成较大的直径。在与柱状晶体35的基底侧对应的柱状部34的支持体13侧上的区域中，小直径的柱状晶体35密集排列且大量比较大的间隙在晶体的生长方向上延伸。因此，空隙率大。相反，非柱状部36由比较小的晶体或可选地由其聚集体构成，并因此更密集并且与柱状部34的支持体13侧上的区域相比，具有更小的空隙率。另外，因为在支持体13和柱状部34之间设置有非柱状部36，所以提高了支持体13和闪烁体10之间的紧密接触并且避免了闪烁体10从支持体13的剥离。

图4是示出图3中所示的闪烁体10的IV-IV横截面的电子显微镜照片。

从图4中可以看出，在柱状部34中，柱状晶体35在晶体生长方向上具有直径几乎均匀的截面部。另外，在每个柱状晶体35周围形成间隙。因此，所述柱状晶体35相互独立地存在。优选地，从光导效应、机械强度和像素缺陷防止的观点来看，所述柱状晶体35的晶体直径(柱直径)为2μm以上且8μm以下。过小的柱直径引起柱状晶体35的机械强度的不足。因此，产生因冲击等而损坏的担忧。相反，过大的柱直径引起分配给每个像素的柱状晶体35的数量不足。因此，产生如下担忧：当晶体中出现裂纹时，像素以高概率变得有缺陷。

在此，柱直径指示从柱状晶体35的生长方向中的上面侧来观察的晶体的最大直径。作为详细的测量方法，通过使用SEM(扫描电子显微镜)从生长方向中的上面侧观察柱状晶体35来测量柱直径。所述观察在使得可观察100至200个柱状晶体35的放大倍率(约2000倍)下进行。然后，对包含在一个摄影框中的每个晶体测量柱直径的最大值。然后，计算平均值。将柱直径值(μm)测量至小数点后第二位。然后，根据JISZ8401将通过在小数点后第二位四舍五入而获得的值用作平均值。

图5是示出图3中所示的闪烁体10的V-V横截面的电子显微镜照片。

从图5中可以看出，在非柱状部36中，晶体不规则地连接在一起或相互重叠。因此，与柱状部34中的情况相比，在晶体之间没有见到明确的间隙。从紧密接触和光反射的观点来看，优选构成非柱状部36的晶体的直径为0.5μm以上且7.0μm以下。当晶体直径过小时，所述间隙接近0并因此产生光反射功能下降的担忧。当晶体直径过大时，平坦度下降并因此产生与支持体13的紧密接触变差的担忧。另外，从光反射的观点来看，优选构成非柱状部36的每个晶体的形状为近似球形。

在此，如下进行在晶体连接在一起的情况中晶体直径的测量。将通过接合邻近晶体之间形成的洼部(凹部)而获得的每根线看作晶体之间的边界，从而将连接的晶体分离成最小的多边形。然后，测量柱直径和与柱直径对应的晶体直径。然后，与对柱状部34中的晶体直径所用的方法类似地计算并采用平均值。

另外，尽管取决于放射线的能量，但从柱状部34中充分的放射线吸收和图像锐度的观点来看，优选柱状部34的厚度为200μm以上且700μm以下。当柱状部34的厚度过小时，未充分放射线并且因此产生敏感度降低的担忧。当厚度过大时，出现光扩散并因此产生如下担忧：即使通过柱状晶体的光导效应也不能避免图像锐度的下降。

从与支持体13的紧密接触和光反射的观点来看，优选非柱状部36的厚度为5μm以上且125μm以下。当非柱状部36的厚度过小时，产生不能获得与支持体13的充分紧密接触的担忧。当厚度过大时，非柱状部36对荧光的贡献以及由非柱状部36中的光反射而引起的扩散出现增加。因此，产生图像锐度下降的担忧。

用于支持体13的材料不限于特别的材料，只要可以在其上形成闪烁体10即可。例如，支持体13可由碳板、CFRP(碳纤维增强塑料)、玻璃板、石英基底、蓝宝石基底、或者由选自铁、锡、铬、铝等的材料构成的金属片制造。其中，优选采用由铝或铝合金构成的金属片，其对于由闪烁体10的柱状晶体发射的荧光具有反射性。

当支持体13由铝或铝合金所构成的金属片制造时，在由柱状晶体35发射的荧光中，将向与传感器部11相反的侧，即向支持体13移动的荧光向传感器部11反射。这提高了荧光的利用效率并因此提高了敏感度。在此，即使使用由铝或铝合金构成的金属片之外的碳板等，当在要在其上形成闪烁体10的表面上形成由铝或铝合金构成的涂膜时，获得了相似的效果。

另外，构成闪烁体10的CsI具有随着温度增加敏感度下降的倾向。本例的盒1为如上所述的ISS型。在这种情况下，通常在支持体13之后布置控制部3并因此将控制部3中产生的热传递至支持体13。因此，当支持体13由具有令人满意的热导率的铝或铝合金所构成的金属片制造时，从控制部3传递的热迅速扩散。这避免了闪烁体10中的局部温度上升和由此引起的局部敏感度下降。因此，避免了图像不均匀性的出现。

通过气相沉积等在支持体13上依次连续并一体地形成闪烁体10的非柱状部36和柱状部34。具体地，在0.01至10Pa真空压力的环境下，通过使电阻加热型坩埚通电而加热并蒸发CsI:Tl。然后，在将支持体13的温度保持在室温(20℃)至300℃范围内的状态中，将CsI:Tl沉积到支持体13上。

当要在支持体13上形成CsI:Tl的结晶相时，首先，沉积比较小直径的晶体，从而形成非柱状部36。然后，在改变选自真空压力和支持体13的温度的至少一个条件的状态下，在形成非柱状部36后连续形成柱状部34。具体地，在增加真空压力和/或增加支持体13的温度的状态下生长柱状晶体35的群。

如上所述，有效并容易地制造闪烁体10。另外，这种制造方法具有如下优点：当控制真空压力和支持体温度时，根据设计简单地制造各种规格的闪烁体。

接着，下面参考图2和6描述传感器部11。图6示出了传感器部11的构造。

所述传感器部11具有：多个光电转换元件26；和多个开关器件28，所述多个开关器件28各自由用于读取在每个光电转换元件26中产生的电荷的薄膜晶体管(TFT)构成。每个光电转换元件26为薄膜型元件。然后，由无机或有机光电转换材料所构成的薄膜形成用于在接收源自闪烁体的荧光时产生电荷的光电导层20。以二维布置这些光电转换元件26和开关器件28。

在此，在例示性实例中，在相互不同的层中形成光电转换元件26的阵列和开关器件28的阵列。在闪烁体10侧上布置光电转换元件26的阵列。在此，可在相同层中形成光电转换元件26的阵列和开关器件28的阵列。或者，可从闪烁体10侧依次形成开关器件28的阵列和光电转换元件26的阵列。然后，如在例示性实例中那样，当在相互不同的层中形成光电转换元件26的阵列和开关器件28的阵列时，使得每个光电转换元件26的尺寸是大的。另外，当从闪烁体10侧依次形成光电转换元件26的阵列和开关器件28的阵列时，使得光电转换元件26更接近闪烁体10而布置。这提高了敏感度。

在光电转换元件26的阵列上，形成平坦化层23以覆盖这些光电转换元件26，从而使其表面平坦。另外，在平坦化层23上形成用于将闪烁体10与传感器部11结合的胶粘层25。所述平坦化层23和所述胶粘层25构成上述树脂层14。从敏感度和图像锐度的观点来看，优选所述树脂层14的厚度为50μm以下，且更优选在5μm至30μm的范围内。

每个光电转换元件26由如下构成：用于在接收源自闪烁体10的荧光时产生电荷的光电导层20；和分别设置在光电导层20的正面和背面上的一对电极。所述设置在光电导层20的闪烁体10侧的表面上的电极22为用于在光电导层20上施加偏压的偏压电极。所述设置在相反侧表面上的电极24为用于收集由光电导层20产生的电荷的电荷收集电极。将光电转换元件26的电荷收集电极24连接到对应的开关器件28上。通过开关器件28读取由每个电荷收集电极24收集的电荷。

其中形成开关器件28的阵列的层具有：在一个方向(行方向)上延伸并打开或关闭单独开关器件28的多根栅极线30；在垂直于栅极线30的方向(列方向)上延伸并在打开的状态中通过开关器件28读取电荷的多根信号线(数据线)32。然后，在传感器部11的周围布置连接至栅极线30和信号线32的连接端部38。将连接端部38连接至布线构件39。将所述布线构件39连接至设置在控制部3中的电路板(未示出)(参见图1)。这种电路板具有栅极线驱动器(gate driver)和信号处理部。例如，所述布线构件39可由挠性电缆构成。然后，典型地，通过热压结合将所述布线构件39连接至连接端部38。

作为对通过栅极线30由栅极线驱动器提供的信号的响应，将开关器件28逐行打开。然后，将通过在打开状态中的每个开关器件28读取的电荷作为电荷信号通过信号线32传输，并然后输入到信号处理部中。因此，依次逐行读取电荷，并然后通过上述信号处理部将其转换成电信号，从而产生数字图像数据。

在具有上述构造的传感器部11中，例如，通过使用公知的成膜技术在绝缘基底如玻璃基底上形成光电转换元件26和开关器件28的阵列。然后，隔着胶粘层25，将以在绝缘基底上形成光电转换元件26和开关器件28的阵列的方式而构造的传感器面板结合至闪烁体10。然后，从所述传感器面板中剥离绝缘基底。在闪烁体10中，保留光电转换元件26和开关器件28的阵列并构成传感器部11。在剥离绝缘基底之后，由闪烁体10支持薄膜型的光电转换元件26和开关器件28的阵列。在此，可在绝缘基底上形成合适的剥离层并然后可在其上形成光电转换元件26和开关器件28的阵列，从而可以构造上述传感器面板。这使得绝缘基底易于剥离。

然后，下面参考图7A至7E描述检测部2的制造过程。

首先，通过气相沉积在支持体13上形成CsI:Tl的结晶相，从而获得闪烁体10。为了应该抑制由CsI构成的闪烁体10的潮解，防湿性保护膜40覆盖闪烁体10和支持体13的整个外表面。例如，可由通过CVD形成的聚对二甲苯膜构成防湿性保护膜40(图7A)。

将以在绝缘基底41上形成由光电转换元件26和开关器件28的阵列构成的传感器部11的方式构造的传感器面板42隔着胶粘层25而结合至闪烁体10。在例示性实例中，在绝缘基底41和传感器部11之间形成剥离层43。例如，剥离层43可以由胶粘强度通过光如紫外光照射或可选地通过加热而降低的分解型(demolition type)胶粘剂构成。

然后，将布线构件39连接至传感器部11的连接端部38。然后通过第一保护膜44覆盖连接至布线构件39的连接端部38。所述第一保护膜44可延伸至绝缘基底41的侧面或甚至延伸至绝缘基底41的与其中形成传感器部11的侧相反的背面(图7C)。

然后，从传感器面板42中剥离绝缘基底41。在此，预先通过第一保护膜44覆盖连接至布线构件39的连接端部38。因此，即使当随着绝缘基底41的剥离，负载作用于连接端部38和布线构件39之间的连接部分时，也避免了所述连接部分的剥离和损坏。另外，如上所述，在绝缘基底41和传感器部11之间形成剥离层43。这使得可容易地剥离绝缘基底41，并因此减少了作用于连接端部38和布线构件39之间的连接部分的负载。因此，更可靠地避免了连接部分的剥离和损坏(图7D)。

用于第一保护膜44的材料不限于特别的材料，只要在连接端部38和布线构件39之间的连接部分中避免了剥离和损坏即可。例如，可使用通过CVD形成的聚对二甲苯膜。在这种情况下，可以利用用于密封闪烁体10的防湿性保护膜40一体地形成第一保护膜44。这简化了检测部2的制造过程。另外，为了在制造后，在作为预防性维修而进行检查等时发现连接端部38和布线构件39之间的错误连接时进行连接修复，优选的是，第一保护膜44可容易地除去。从这种观点来看，例如，可使用分解型胶粘剂。

在剥离绝缘基底41之后，薄膜型传感器部11保留在闪烁体10上并由闪烁体10支持。然后，在剥离绝缘基底41时暴露的传感器部11的背面中，通过防湿性第二保护膜45覆盖与连接端部38对应的部分。这避免了湿气进入到连接端部38中(图7E)。

在此，在例示性实例中，以覆盖传感器部11的整个背面的方式设置第二保护膜45。因此，除了避免湿气进入到连接端部38中之外，这还避免了湿气进入到传感器部11的光电转换元件26和开关器件28的阵列或甚至进入到位于下方的闪烁体10中。

另外，可以以覆盖检测部2的整个外表面而不仅是闪烁体11的背面的方式设置第二保护膜45。在这种情况下，第二保护膜45覆盖设置在连接端部38上的第一保护膜44。因此，在传感器部11中，对于保护膜，连接端部38和其它部分具有相互不同的厚度值。

如上所述，因为将支持传感器部的绝缘基底剥离，所以通过闪烁体10来支持薄膜型传感器部11。这避免了通过绝缘基底吸收放射线，并因此避免了入射到闪烁体10中的放射线的衰减。这提高了盒1的敏感度。另外，因为通过第一保护膜44覆盖连接至布线构件39的连接端部38，所以即使当基底剥离造成对连接端部38和布线构件39之间的连接部分的负载时，也避免了两者的剥离。另外，在剥离绝缘基底时暴露的传感器部11的背面中，通过第二保护膜45覆盖与连接端部38对应的部分。这抑制了由湿气引起的连接端部38中的腐蚀，并因此提高了耐久性。

图8示意性示出了对传感器部11的修改的构造。

图8中所示的传感器部11具有多套连接端部38和布线构件39。通过由分解型胶粘剂构成的第一保护膜44分别覆盖连接至每个布线构件39的每个连接端部38。根据这种构造，当发现连接端部38和布线构件39之间的错误连接时，可仅除去覆盖具有错误连接的连接端部38和布线构件39的组的连接端部38的特殊的第一保护膜44。然后可修复连接。这提高了再加工性。

所用的分解型胶粘剂可以为胶粘强度通过光如紫外光照射而降低的胶粘剂，或可选地为胶粘强度通过加热而降低的胶粘剂。然而，优选的胶粘剂为胶粘强度通过光如紫外光照射而降低的透明胶粘剂。当使用胶粘强度通过加热而降低的胶粘剂时，产生如下担忧：扩散的热在不必要拆除的环境中引起周围的第一保护膜44的拆除。

另外，尽管在图中未示出，但是优选的是，覆盖传感器部11背面中的与连接端部38对应的部分的第二保护膜45(参见图7A至7E)是平坦的。在背面上的第二保护膜45不平坦的情况下，当除去第一保护膜44并且然后通过热压缩将错误连接的连接端部38和布线构件39重新结合时，产生局部不良好的热压结合的担忧。

因为前述放射线图像检测装置可以以高敏感度和高清晰度检测放射线图像，所以可以将其安装并用于为了以低放射线照射量检测尖锐图像而需要的医疗诊断用X-射线成像装置如乳腺摄影装置，以及其它各种装置。例如，可将放射线图像检测装置应用于无损检验用工业X-射线成像装置或者用于检测电磁波之外的粒子射线(α-射线、β-射线、γ-射线)的装置。所述放射线图像检测装置具有宽范围的应用。

下面将对可用于传感器部11的构成元件的材料进行说明。

[光电转换元件]

通常将无机半导体材料如无定形硅用于上述光电转换元件26的光电导层20(参见图1)。例如，可使用在日本特开2009-32854号公报中公开的任何OPC(有机光电转换)材料。可以将由OPC材料形成的膜(下文中称作OPC膜)用作光电导层20。所述OPC膜含有有机光电转换材料，所述有机光电转换材料吸收从荧光体层发射的光并根据吸收的光产生电荷。含有有机光电转换材料的这种OPC膜在可见光范围内具有尖锐的吸收峰。由此，OPC膜几乎不吸收从荧光体层发射的光之外的电磁波，但能够有效抑制由OPC膜吸收的放射线如X射线所产生的噪音。

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，从而最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，如果有机光电转换材料的吸收峰值波长与荧光体层发射的光的峰值波长之差小，则能够充分地吸收荧光体层发射的光。具体地，有机光电转换材料的吸收峰值波长与荧光体层响应放射线所发射的光的峰值波长之差优选不大于10nm，更优选不大于5nm。

能够满足这种条件的有机光电转换材料的实例包括亚芳基类有机化合物、喹吖啶酮类有机化合物和酞菁类有机化合物。例如，喹吖啶酮在可见光范围内的吸收峰值波长为560nm。因此，当将喹吖啶酮用作有机光电转换材料并将CsI(Tl)用作荧光体层的材料时，可以将上述峰值波长之差设定在5nm以内，使得能够将在OPC膜中产生的电荷的量基本提高至最大。

设置在偏压电极22与电荷收集电极24之间的有机层的至少一部分能够由OPC膜形成。更具体地，所述有机层能够由用于吸收电磁波的部分、光电转换部分、电子输送部分、电子空穴输送部分、电子阻挡部分、电子空穴阻挡部分、结晶防止部分、电极、层间接触改良部分等的堆叠体或混合物形成。

优选地，有机层含有有机p型化合物或有机n型化合物。有机p型半导体(化合物)为主要由电子空穴输送有机化合物表示的给体型有机半导体(化合物)，其是指具有易于提供电子的特性的有机化合物。更详细地，在用于相互接触的两种有机材料中，将具有较低电离电势的物质称作给体型有机化合物。因此，可以将任何有机化合物用作给体型有机化合物，只要所述有机化合物具有提供电子的特性即可。能够使用的给体型有机化合物的实例包括三芳基胺化合物、联苯胺化合物、吡唑啉化合物、苯乙烯胺化合物、腙化合物、三苯基甲烷化合物、咔唑化合物、聚硅烷化合物、噻吩化合物、酞菁化合物、菁化合物、部花青化合物、氧杂菁(oxonol)化合物、多胺化合物、吲哚化合物、吡咯化合物、吡唑化合物、聚芳撑化合物、稠合芳族碳环化合物(萘衍生物、蒽衍生物、菲衍生物、并四苯衍生物、芘衍生物、二萘嵌苯衍生物、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。给体型有机半导体不限于此，而是可以将电离电势比用作n型(受体型)化合物的有机化合物低的任何有机化合物用作给体型有机半导体。

n型有机半导体(化合物)为主要由电子输送有机化合物表示的受体型有机半导体(化合物)，其是指具有易于接受电子的特性的有机化合物。更具体地，当以相互接触的方式使用两种有机化合物时，该两种有机化合物中具有较高电子亲合力的一种化合物为受体型有机化合物。因此，可以将任何有机化合物用作受体型有机化合物，只要所述有机化合物具有接受电子的特性即可。其实例包括稠合芳族碳环化合物(萘衍生物、蒽衍生物、菲衍生物、并四苯衍生物、芘衍生物、二萘嵌苯衍生物、荧蒽衍生物)，含有氮原子、氧原子或硫原子的5～7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、唑、吲唑、苯并咪唑、苯并***、苯并

唑、苯并噻唑、咔唑、嘌呤、***并哒嗪、***并嘧啶、四氮茚、

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。受体型有机半导体不限于此。可将任何有机化合物用作受体型有机半导体，只要所述有机化合物的电子亲合力高于用作给体型有机化合物的有机化合物即可。

至于p型有机染料或n型有机染料，可使用任何已知染料。其优选实例包括菁染料、苯乙烯基染料、半菁染料、部花青染料(包括零-次甲基部花青(简单部花青)、三核部花青染料、四核部花青染料、若丹菁(rhodacyanine)、复合菁染料、复合部花青染料、alopolar染料、氧杂菁染料、半氧杂菁(hemioxonol)染料、方酸染料、克酮酸

(croconium)染料、氮杂次甲基染料、香豆素染料、亚芳基染料、蒽醌染料、三苯基甲烷染料、偶氮染料、偶氮甲碱染料、螺环化合物、金属茂染料、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

嗪染料、酞苝染料、卟啉染料、叶绿素染料、酞菁染料、金属络合物染料和稠合芳族碳环染料(萘衍生物、蒽衍生物、菲衍生物、并四苯衍生物、芘衍生物、二萘嵌苯衍生物、荧蒽衍生物)。

可以优选使用如下光电转换膜(感光层)，其在一对电极之间具有p型半导体层和n型半导体层，且p型半导体和n型半导体中的至少一种为有机半导体，并且在这些半导体层之间设置包含p型半导体和n型半导体的本体异质结结构层以作为中间层。包含在光电转换膜中的本体异质结结构层能够覆盖有机层的载流子扩散长度短这一缺陷。由此，能够提高光电转换效率。在日本特开2005-303266号公报中对本体异质结结构进行了详细说明。

从吸收源自荧光体层的光的观点来看，优选的是，光电转换膜更厚。考虑到不会对电荷分离带来任何贡献的比率，所述光电转换膜优选为30nm以上且300nm以下，更优选50nm以上且250nm以下，特别更优选80nm以上且200nm以下。

至于关于上述OPC膜的任何其他构造，例如，参考日本特开2009-32854号公报中的说明。

[开关器件]

通常将无机半导体材料如无定形硅用于每个开关器件28的有源层。然而，可以使用例如日本特开2009-212389号公报中所公开的任何有机材料。虽然有机TFT可具有任何一种结构，但是场效应晶体管(FET)结构是最优选的。在FET结构中，在绝缘基底的上表面的一部分设置栅极，并设置绝缘体层以覆盖电极并与电极之外的其他部分中的基底接触。此外，在绝缘体层的上表面上设置半导体有源层，在半导体有源层的上表面的一部分上以相互隔离的方式布置透明源极和透明漏极。将这种构造称作顶部接触型器件。然而，也可以优选使用其中在半导体有源层下方布置源极和漏极的底部接触型器件。另外，可以使用其中载流子在有机半导体膜的厚度方向上流动的垂直晶体管结构。

(有源层)

本文中提及的有机半导体材料为显示作为半导体的性能的有机材料。与由无机材料形成的半导体类似，有机半导体材料的实例包括传导作为载流子的电子空穴(空穴)的p型有机半导体材料(或简称作p型材料或称作电子空穴输送材料)以及传导作为载流子的电子的n型有机半导体材料(或简称作n型材料或称作电子输送材料)。在有机半导体材料中，许多p型材料通常显示良好的性能。另外，在大气下，作为晶体管，p型晶体管通常具有优异的运行稳定性。因此，本文中将对p型有机半导体材料进行说明。

有机薄膜晶体管的性能之一是载流子迁移率(也简称作迁移率)μ，其表示载流子在有机半导体层中的迁移率。尽管优选的迁移率随应用而变化，但通常优选更高的迁移率。所述迁移率优选为1.0×10^-7cm²/Vs以上，更优选1.0×10^-6cm²/Vs以上，进一步优选1.0×10^-5cm²/Vs以上。通过在制造场效应晶体管(FET)器件时的性能或TOF(飞行时间)的测量，能够获得迁移率。

p型有机半导体材料可以为低分子量或高分子量材料，但优选低分子量材料。许多低分子量材料因能够应用各种提纯方法如升华提纯、重结晶、柱层析等而易于获得高纯度、或者因其具有固定的分子结构而易于形成高度有序的晶体结构，从而通常显示优异的性质。低分子量材料的分子量优选为100以上且5000以下，更优选150以上且3000以下，还更优选200以上且2000以下。

作为p型有机半导体材料，可以例示酞菁化合物或萘菁化合物。如下显示其具体实例。M表示金属原子，Bu表示丁基，Pr表示丙基，Et表示乙基，且Ph表示苯基。

[化学式1]

化合物1至15                    化合物16至20

化合物	M	R	N	R’	R”
						1	Si	OSi(n-Bu)3	2	H	H
2	Si	OSi(i-Pr)3	2	H	H
						3	Si	OSi(OEt)3	2	H	H
4	Si	OSiPh3	2	H	H
						5	Si	O(n-C8H17)	2	H	H
7	Ge	OSi(n-Bu)3	2	H	H
						8	Sn	OSi(n-Bu)3	2	H	H
9	Al	OSi(n-C6H13)3	1	H	H
						10	Ga	OSi(n-C6H13)3	1	H	H
11	Cu	-	-	O(n-Bu)	H
						12	Ni	-	-	O(n-Bu)	H
13	Zn	-	-	H	t-Bu
						14	V＝O	-	-	H	t-Bu
15	H2	-	-	H	t-Bu
						16	Si	OSiEt3	2	-	-
17	Ge	OSiEt3	2	-	-
						18	Sn	OSiEt3	2	-	-
19	Al	OSiEt3	1	-	-
						20	Ga	OSiEt3	1	-	-

(有源层之外的开关器件的构成元件)

形成栅极、源极或漏极的材料没有特别限制，只要其具有必要的导电性即可。其实例包括透明导电氧化物如ITO(铟掺杂的氧化锡)、IZO(铟掺杂的氧化锌)、SnO₂、ATO(锑掺杂的氧化锡)、ZnO、AZO(铝掺杂的氧化锌)、GZO(镓掺杂的氧化锌)、TiO₂、FTO(氟掺杂的氧化锡)等；透明导电聚合物如PEDOT/PSS(聚(3，4-亚乙基二氧基噻吩)/聚苯乙烯磺酸酯)；碳材料如碳纳米管等。例如通过真空沉积法、溅射、溶液涂布法等，可将这些电极材料形成为膜。

用作绝缘层的材料没有特别限制，只要其具有必要的绝缘效果即可。其实例包括无机材料如二氧化硅、氮化硅、氧化铝等；和有机材料如聚酯、(PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)、PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)等)、聚碳酸酯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚丙烯酸酯、环氧树脂、聚对苯二亚甲基树脂、酚醛清漆树脂、PVA(聚乙烯醇)、PS(聚苯乙烯)等。例如通过真空沉积法、溅射、溶液涂布法等，可将这些绝缘膜材料形成为膜。

至于关于上述有机TFT的任何其它构造，例如参考日本特开2009-212389号公报中的描述。

例如，可将在日本特开2010-186860号公报中公开的无定形氧化物用于开关器件28的有源层。此处对在日本特开2010-186860号公报中公开的包含无定形氧化物的FET晶体管的有源层进行说明。所述有源层充当其中电子或空穴能够移动的FET晶体管的沟道层。

有源层被构造为包含无定形氧化物半导体。能够在低温下将无定形氧化物半导体形成为膜。由此，可优选在柔性基底上形成无定形氧化物半导体。用于有源层的无定形氧化物半导体优选为包含选自In、Sn、Zn和Cd中的至少一种元素的无定形氧化物，更优选为包含选自In、Sn和Zn中的至少一种元素的无定形氧化物，进一步优选包含选自In和Zn中的至少一种元素的无定形氧化物。

用于有源层的无定形氧化物的具体实例包括In₂O₃、ZnO、SnO₂、CdO、铟锌氧化物(IZO)、铟锡氧化物(ITO)、镓锌氧化物(GZO)、铟镓氧化物(IGO)和铟镓锌氧化物(IGZO)。

优选的是，将以氧化物半导体的多晶烧结体作为靶的气相成膜法用作用于形成有源层的方法。在气相成膜法中，溅射法或脉冲激光沉积(PLD)法是适合的。此外，从大量生产性考虑，优选溅射法。例如，在受控真空度和受控氧流量下通过RF磁控溅射沉积法而形成有源层。

通过已知的X射线衍射法，可以确认形成为膜的有源层为无定形膜。通过RBS(卢瑟福背散射光谱)法获得了有源层的组成比。

另外，有源层的电导率优选为低于10²Scm^-1且不低于10^-4Scm^-1，更优选低于10²Scm^-1且不低于10^-1Scm^-1。用于调节有源层的电导率的方法的已知实例包括利用氧缺陷的调节法、利用组成比的调节法、利用杂质的调节法和利用氧化物半导体材料的调节法。

至于关于上述无定形氧化物的任何其他构造，例如，参考日本特开2010-186860号公报中的描述。

[平坦化层和胶粘层]

充当用于将闪烁体10与传感器部11光学连接的树脂层14的平坦化层23和胶粘层25不限于特别的材料，只要使得源自闪烁体10的荧光可到达传感器部11而不会被衰减即可。所述平坦化层23可以由树脂如聚酰亚胺或聚对苯二甲撑构成。然而，优选地，优选使用具有良好成膜性能的聚酰亚胺。胶粘层25可以由如下构成：胶粘剂如紫外线固化胶粘剂、热固性胶粘剂、室温固化型胶粘剂和热熔融型胶粘剂；压敏胶粘剂如橡胶压敏胶粘剂、有机硅压敏胶粘剂和丙烯酸类压敏胶粘剂；或者两面具有这种胶粘剂或压敏胶粘剂的双面胶粘剂/压敏胶粘剂片。在此，从图像的锐度的观点来看，优选的胶粘剂为由低粘度环氧树脂构成的胶粘剂，其使得可以形成与元件尺寸相比足够薄的胶粘层。

本说明书公开了如下放射线图像检测装置和制造所述放射线检测装置的方法。

(1)一种放射线图像检测装置，其包含：荧光体，其包含响应放射线照射而发射荧光的荧光材料；和薄膜型传感器部，其与所述荧光体的放射线入射侧邻接设置并由所述荧光体支持，并且其中以二维布置用于检测由所述荧光体发射的荧光的多个光电转换元件，其中所述传感器部包含：设置在与所述荧光体相对的正面上并电连接至所述光电换转元件的连接部；和连接至所述连接部的布线构件，并且所述放射线图像检测装置1还包含：第一保护膜，其至少覆盖除所述传感器部的背面之外的连接至所述布线构件的所述连接部；和防湿性第二保护膜，其至少覆盖所述传感器部的所述背面上的与所述连接部对应的部分。

(2)在根据(1)所述的放射线图像检测装置中，所述第二保护膜可覆盖所述传感器部的整个背面。

(3)在根据(2)所述的放射线图像检测装置中，所述第二防湿性保护膜可还覆盖设置在连接至所述布线构件的所述连接部上的所述第一保护膜。

(4)在根据(1)至(3)中任一项所述的放射线图像检测装置中，所述第一保护膜可以由分解型胶粘剂构成。

(5)在根据(4)所述的放射线图像检测装置中，可以设置多套连接部和布线构件，并且可以对所述连接部中的每个连接部分别提供所述第一保护膜。

(6)在根据(1)至(3)中任一项所述的放射线图像检测装置中，可以利用用于密封所述荧光体的防湿性保护膜一体地形成所述第一保护膜。

(7)在根据(1)至(3)中任一项所述的放射线图像检测装置中，可以在所述传感部周围布置所述连接部。

(8)在根据权利要求(7)所述的放射线图像检测装置中，所述连接部可以为连接至所述传感器面板的栅极线和信号线的连接端部。

(9)一种制造放射线图像检测装置的方法，其包括：将包含用于响应放射线照射而发射荧光的荧光材料的荧光体结合至以在基底上布置多个光电转换元件的方式构造的传感器面板；将布线构件连接至设置在所述传感器面板的与所述荧光体相对的正面上并电连接至所述光电换转元件的连接部；用第一保护膜覆盖连接至所述布线构件的所述连接部；将基底从其中形成所述第一保护膜的所述传感器面板中剥离；以及用具有防湿性能的第二保护膜至少覆盖在从所述传感器面板剥离所述基底时暴露的传感器部的背面中的与所述连接部对应的部分。

(10)在根据(9)所述的制造放射线图像检测装置的方法中，所述第二保护膜可覆盖所述传感器部的整个背面。

(11)在根据(10)所述的制造放射线图像检测装置的方法中，所述第二保护膜可还覆盖设置在连接至所述布线构件的所述连接部上的所述第一保护膜。

(12)在根据(9)至(11)中任一项所述的制造放射线图像检测装置的方法中，所述第一保护膜可以由分解型胶粘剂构成。

(13)在根据(12)所述的制造放射线图像检测装置的方法中，可以设置多套连接部和布线构件，并且可以通过所述第一保护膜分别覆盖所述连接部中的每个连接部。

(14)在根据(9)至(11)中任一项所述的制造放射线图像检测装置的方法中，可以在结合在一起的所述荧光体和传感器面板的整个外表面中形成防湿性保护膜，从而作为这种防湿性保护膜而形成所述第一保护膜。

(15)在根据(9)至(11)中任一项所述的制造放射线图像检测装置的方法中，可以在所述基底和所述传感器部之间形成剥离层。

Claims (15)

1.一种放射线图像检测装置，其包含：

荧光体，所述荧光体包含响应放射线照射而发射荧光的荧光材料；和

薄膜型传感器部，所述薄膜型传感器部与所述荧光体的放射线入射侧邻接设置并由所述荧光体支持，并且在所述薄膜型传感器部中以二维方式布置用于检测由所述荧光体发射的荧光的多个光电转换元件，

其中所述传感器部包含：设置在与所述荧光体相对的正面上并电连接至所述光电换转元件的连接部；和连接至所述连接部的布线构件，并且

其中所述放射线图像检测装置1还包含：

第一保护膜，所述第一保护膜至少覆盖除所述传感器部的背面之外的连接至所述布线构件的所述连接部；和

防湿性第二保护膜，所述防湿性第二保护膜至少覆盖所述传感器部的所述背面上的与所述连接部对应的部分。

2.根据权利要求1所述的放射线图像检测装置，其中所述第二保护膜覆盖所述传感器部的整个背面。

3.根据权利要求2所述的放射线图像检测装置，其中所述第二保护膜还覆盖设置在连接至所述布线构件的所述连接部上的所述第一保护膜。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的放射线图像检测装置，其中所述第一保护膜由分解型胶粘剂构成。

5.根据权利要求4所述的放射线图像检测装置，其中设置有多套连接部和布线构件，并且

其中对所述连接部中的每个连接部分别提供所述第一保护膜。

6.根据权利要求1至3中任一项所述的放射线图像检测装置，其中利用用于密封所述荧光体的防湿性保护膜一体地形成所述第一保护膜。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的放射线图像检测装置，其中在所述传感部的周围布置有所述连接部。

8.根据权利要求7所述的放射线图像检测装置，其中所述连接部为连接至传感器面板的栅极线和信号线的连接端部。

9.一种制造放射线图像检测装置的方法，其包括：

将包含用于响应放射线照射而发射荧光的荧光材料的荧光体结合至以在基底上布置多个光电转换元件的方式构造的传感器面板；

将布线构件连接至连接部，所述连接部设置在所述传感器面板的与所述荧光体相对的正面上并电连接至所述光电换转元件；

用第一保护膜覆盖连接至所述布线构件的所述连接部；

将基底从其中形成有所述第一保护膜的所述传感器面板中剥离；以及

用具有防湿性能的第二保护膜至少覆盖在从所述传感器面板中剥离所述基底时暴露的传感器部的背面中的与所述连接部对应的部分。

10.根据权利要求9所述的制造放射线图像检测装置的方法，其中所述第二保护膜覆盖所述传感器部的整个背面。

11.根据权利要求10所述的制造放射线图像检测装置的方法，其中所述第二保护膜还覆盖设置在连接至所述布线构件的所述连接部上的所述第一保护膜。

12.根据权利要求9至11中任一项所述的制造放射线图像检测装置的方法，其中所述第一保护膜由分解型胶粘剂构成。

13.根据权利要求12所述的制造放射线图像检测装置的方法，其中设置多套连接部和布线构件，并且

其中通过所述第一保护膜分别覆盖所述连接部中的每个连接部。

14.根据权利要求9至11中任一项所述的制造放射线图像检测装置的方法，其中在结合在一起的所述荧光体和所述传感器面板的整个外表面中形成防湿性保护膜，从而形成作为这种防湿性保护膜的所述第一保护膜。

15.根据权利要求9至11中任一项所述的制造放射线图像检测装置的方法，其中在所述基底和所述传感器部之间形成剥离层。

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