CN102956659A - 放射线检测器和放射线图像摄影装置 - Google Patents

放射线检测器和放射线图像摄影装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种放射线检测器和放射线图像摄影装置，所述放射线检测器和放射线图像摄影装置可以抑制与放射线的累积照射量对应的荧光体层感度的劣化，并且可以提高所得到的放射线图像的品质。在放射线检测器(20)中，将闪烁体(8A)设置于闪烁体(8B)的相对于放射线的照射方向的下游侧，并且设置有TFT基板(30B)和TFT基板(30A)这两个基板，所述闪烁体(8A)吸收的放射线的能量相比于闪烁体(8B)为低能量，并且与放射线的累积照射量对应的闪烁体感度的劣化比闪烁体(8B)激烈，所述TFT基板(30B)主要取得与由闪烁体(8B)所产生的光对应的电荷，所述TFT基板(30A)主要取得与由闪烁体(8A)所产生的光对应的电荷。

Description

放射线检测器和放射线图像摄影装置
技术领域
本发明涉及放射线检测器和放射线图像摄影装置，特别涉及用于检测所照射的放射线的放射线检测器、和对由该放射线检测器检测出的放射线所显示的放射线图像进行摄影的放射线图像摄影装置。
背景技术
近年来，FPD(Flat Panel Detector(平板检测器))等放射线检测器已经投入了实际使用，在FPD中，在TFT(Thin Film Transistor(薄膜晶体管))有源矩阵基板上设置有放射线敏感层，可以将X射线等放射线直接转换为数字数据。与以往的使用X射线膜或成像板的放射线图像摄影装置相比，使用了该放射线检测器的放射线图像摄影装置具有能够即时确认图像、也能够进行连续摄影放射线图像的透视摄影(动态图像摄影)这样的优点。
对于这种放射线检测器提出了各种类型，例如有间接转换方式，其中，利用CsI:Tl、GOS(Gd2O2S:Tb)等闪烁体将放射线暂时转换成光，然后利用光电二极管等传感部将所转换的光转换成电荷并蓄积这些电荷。在放射线图像摄影装置中，读出蓄积在放射线检测器中的电荷作为电信号，利用增幅器对读出的电信号进行增幅后，利用A/D(模拟/数字)转换部转换成数字数据。
然而，为了降低对被检测者(患者)的辐射量，以往存在有下述放射线检测器，该放射线检测器具有包含感度较高的柱状结晶的荧光体层(闪烁体)。
在该技术中，为了增加基于柱状结晶的放射线的吸收量，作为一个示例，由日本特开2008-51793号公报的图11可知，需要使闪烁体层的膜厚相当厚。但是，对于增加闪烁体层的膜厚，除了成本上升这样的问题之外，还存在下述问题：膜厚越厚，则越需要提高柱状结晶的初期部(根的部分)中的空隙率，结果会使该初期部处的发光量下降。
即，在柱状结晶的蒸镀中，柱径是以预定的波动而变化的，因此膜厚越厚，上述波动的最大值发生的概率越高，结果使柱状部彼此接触的可能性变高。而且，柱状部彼此一旦接触则熔合的可能性高，这会导致图像虚化。另外，柱状部的长度也具有预定的波动，并且若在蒸镀的基材上存在异物等的附着，则膜厚越厚，异常生长的柱状部的长度也越长。因此，在蒸镀的工序后，需要通过对异常生长的柱状部挤压等来降低其长度的工序，使制造工序变得复杂。并且，因挤压，有时也会对异常生长的周围的正常的柱状部造成损伤。因此，在增加闪烁体层的膜厚的情况下，为了防止上述熔合，防止针对柱状部的异常生长的工序的复杂化、正常生长的柱状部的损伤，需要提前降低柱状结晶的填充率(提高初期部的空隙率)。例如，在国际专利公开WO2010/007807号说明书中公开了，在柱状结晶的闪烁体层的膜厚为100μm～500μm以上的情况下，所公开的闪烁体的柱状结晶的填充率为75%～90%。另外，日本特开2006-58099号公报中公开了，在柱状结晶的闪烁体层的膜厚为500μm以上的情况下，所公开的闪烁体的柱状结晶的填充率为70%～85%。
作为能够用于解决以上问题的技术，在专利文献1中为了提供一种清晰度优异且检测效率高的放射线数字图像摄影装置而公开了一种放射线数字图像摄影装置，其具有由荧光体颗粒和粘合剂树脂构成的荧光体层，其特征在于，所述荧光体层由以平板构成的第1荧光体层和大致柱状的第2荧光体层构成，所述第2荧光体层按照与所述第1荧光体层相接的方式设置，并且与各像素对应设置。
需要说明的是，在专利文献1中，公开了下述结构:从照射放射线的一侧，依次层积有大致柱状的第2荧光体层、平板状的第1荧光体层和设置有光电转换元件的基板。
另外，在专利文献2中，为了提供一种在提高光转换效率的同时，能够取得高画质的图像的放射线图像检测器而公开了一种放射线图像检测器，其是层积有波长转换层和检测器的放射线图像检测器，所述波长转换层含有受到放射线的照射而能够将该放射线转换成更长波长的光的荧光体，所述检测器能够检测出由该波长转换层转换得到的光并将该光转换为表示放射线图像的图像信号，该放射线图像检测器的特征在于，所述波长转换层至少层积有第1荧光体层和第2荧光体层这两个层，从所述检测器侧依次配置有所述第2荧光体层和所述第1荧光体层，所述第1荧光体层含有将由该第1荧光体层转换得到的光进行吸收的吸收剂。
需要说明的是，在专利文献2中，公开了下述结构:从照射放射线的一侧，依次层积了设置有光电转换元件的基板、由GOS构成的平板状的第2荧光体层、和由CsI构成的柱状的第1荧光体层。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2002-181941号公报
专利文献2:日本特开2010-121997号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，在上述专利文献1所公开的技术中，由柱状结晶构成的第2荧光体层设置于放射线入射侧的最上层，因此存在容易促进第2荧光体层的感度的劣化这样的问题。
图19中，示出了一个曲线图，该曲线图显示出放射线的累积照射量和作为柱状结晶的CsI的感度的关系的一个示例。由图19可知，柱状结晶的感度随着放射线的累积照射量的增加而降低，在上述专利文献1所公开的技术中，容易促进第2荧光体层的感度的劣化。
另一方面，在上述专利文献2所公开的技术中存在着下述问题:从照射放射线的一侧，依次层积了设置有光电转换元件的基板、由GOS构成的平板状的第2荧光体层和由CsI构成的柱状的第1荧光体层，因此可以抑制对于第1荧光体层的感度的劣化，但因为能够得到比第2荧光体层更高画质的第1荧光体层是夹着第2荧光体层而层积于传感器基板上的，因此难以得到由第1荧光体层带来的高画质的效果。
需要说明的是，这些问题不仅出现在由柱状结晶构成的荧光体层，而且所吸收的放射线的能量越低，该问题越会明显地暴露出来。
本发明是为了解决上述问题而完成的，其目的在于，提供一种放射线检测器和放射线图像摄影装置，所述放射线检测器和放射线图像摄影装置可以抑制与放射线的累积照射量对应的荧光体层感度的劣化，并且可以提高所得到的放射线图像的品质。
用于解决问题的手段
为了达成上述目的，方案1所述的放射线检测器具备:
第1荧光体层，其产生与所照射的放射线对应(応じた)的第1光，
第1基板，其与第1荧光体层层积，并具有产生与所照射的光对应(応じた)的电荷的第1光电转换元件、和用于读出由所述第1光电转换元件产生的电荷的第1开关元件，
第2荧光体层，其设置于第1荧光体层的相对于放射线的照射方向的下游侧，产生与隔着第1荧光体层所照射的放射线对应(応じた)的第2光，并且该第2荧光体层吸收的放射线能量与第1荧光体层所吸收的放射线能量相比为低能量，和
第2基板，其与第2荧光体层层积，并具有产生与所照射的光对应(応じた)的电荷的第2光电转换元件、和用于读出由第2光电转换元件产生的电荷的第2开关元件。此处，所照射的光由第1光和第2光中的至少任意一种构成。
根据方案1所述的放射线检测器，利用层积于第1荧光体层(其产生与照射的放射线对应的光)上的第1基板，由第1光电转换元件产生与照射的光对应的电荷，并通过第1开关元件读出由第1光电转换元件产生的电荷。
另外，本发明中，通过层积于第2荧光体层的第2基板，由第2光电转换元件产生与照射的光对应的电荷，并通过第2开关元件读出由第2光电转换元件产生的电荷，所述第2荧光体层设置于第1荧光体层的相对于放射线的照射方向的下游侧，并产生与隔着第1荧光体层所照射的放射线对应的第2光，并且与第1荧光体层所吸收的能量相比，所述第2荧光体层吸收的放射线能量为低能量。
即，本发明中，通过将第2荧光体层设置于第1荧光体层的相对于放射线的照射方向的下游侧，由此来抑制对于第2荧光体层的上述劣化，所述第2荧光体层吸收的放射线的能量相比于第1荧光体层为低能量，并且所述第2荧光体层的与放射线的累积照射量对应(応じた)的荧光体层感度的劣化比第1荧光体层激烈。
另外，在本发明中，设置有主要取得与由第1荧光体层所产生的第1光对应的电荷的第1基板、和主要取得与由第2荧光体层所产生的第2光对应的电荷的第2基板这两个基板，因此通过利用由这两个基板取得的电荷，可以提高放射线检测器整体的感度，结果可以提高所得到的放射线图像的品质。
如此，根据方案1所述的放射线检测器，由于将第2荧光体层设置于第1荧光体层的相对于放射线的照射方向的下游侧，并且设置主要取得与由第1荧光体层所产生的第1光对应的电荷的第1基板、和主要取得与由第2荧光体层所产生的第2光对应的电荷的第2基板这两个基板，因此可以抑制与放射线的累积照射量对应的荧光体层感度的劣化，同时使得到的放射线图像的品质提高，其中所述第2荧光体层吸收的放射线的能量相比第1荧光体层为低能量，并且所述第2荧光体层的与放射线的累积照射量对应的荧光体层感度的劣化比第1荧光体层激烈。
需要说明的是，方案1所述的发明如方案2所述的发明那样，第1基板、第1荧光体层、第2荧光体层和第2基板可以从照射放射线的一侧以第1基板、第1荧光体层、第2荧光体层和第2基板的顺序来进行层积；如方案3所述的发明那样，第1基板、第1荧光体层、第2基板和第2荧光体层也可以从照射放射线的一侧以第1基板、第1荧光体层、第2基板和第2荧光体层的顺序来进行层积。
特别是，方案3所述的发明如方案4所述的发明那样，第2荧光体层可以在与第2基板层积的面的相反侧的面上设置有反射层。由此，能够将由第2荧光体层产生的光有效地聚光在第2基板侧。
另外，方案1所述的发明如方案5所述的发明那样，第1荧光体层、第1基板、第2荧光体层和第2基板可以从照射放射线的一侧以第1荧光体层、第1基板、第2荧光体层和第2基板的顺序来进行层积；特别是，方案5所述的发明如方案6所述的发明那样，第1荧光体层可以在与第1基板层积的面的相反侧的面上设置有反射层。由此，能够将由第1荧光体层产生的第1光有效地聚光在第1基板侧。
另外，方案1至方案6的任一项所述的发明如方案7所述的发明那样，第1荧光体层可以通过含有构成的元素的原子序数比构成第2荧光体层的元素的原子序数大的材料而构成。
另外，方案1至方案7的任一项所述的发明如方案8所述的发明那样，第2荧光体层可以通过含有产生与所照射的放射线对应的第2光的柱状结晶而构成。由此，与适用不含有柱状结晶的层作为第2荧光体层的情况相比，能够进一步提高所得到的放射线图像的品质。
特别是，方案8所述的发明如方案9所述的发明那样，第2荧光体层可以在与第2基板层积的面上形成有非柱状结晶。由此，能够提高第2基板和第2荧光体层的密合性。
另外，方案8或方案9所述的发明如方案10所述的发明那样，第2荧光体层可以通过含有CsI的柱状结晶而构成；方案8至方案10的任一项所述的发明如方案11所述的发明那样，第2荧光体层的柱状结晶的前端部可以被平坦地形成。由此，能够提高第2荧光体层中的柱状结晶的前端部和层积于该前端部上的部位的密合性。
另外，方案1至方案11的任一项所述的发明如方案12所述的发明那样，第1荧光体层可以通过含有GOS而构成；进一步，方案1至方案12的任一项所述的发明如方案13所述的发明那样，第1基板和第2基板的至少一方可以为柔性基板。由此，能够提高该柔性基板和层积于其上的部位的密合性。
另一方面，为了达成上述目的，方案14所述的放射线图像摄影装置具备方案1至方案13的任一项所述的放射线检测器、和生成图像信息的生成单元，所述图像信息是通过由放射线检测器的第1基板和第2基板读出的电荷而显示的。
根据方案14所述的放射线图像摄影装置，利用生成单元，生成图像信息，所述图像信息是通过由本发明的放射线检测器的第1基板和第2基板读出的电荷而显示的。
如此，根据方案14所述的放射线图像摄影装置，因为具备本发明的放射线检测器，所以与该放射线检测器同样地，能够抑制与放射线的累积照射量对应的荧光体层感度的劣化，并且提高所得到的放射线图像的品质。
需要说明的是，方案14所述的发明如方案15所述的发明那样，生成单元可以对每个对应的像素，将通过由第1基板和第2基板读出的电荷而显示的图像信息相加，从而制作新的图像信息。由此，能够提高作为放射线检测器整体的感度。
发明效果
根据本发明，能够产生如下效果：能够抑制与放射线的累积照射量对应的荧光体层感度的劣化，并且提高所得到的放射线图像的品质。
附图说明
图1是表示第1实施方式的放射线检测器的3像素部分的示意性构成的截面模式图。
图2是模拟地表示出实施方式的闪烁体的结晶结构的一个示例的示意图。
图3是表示各种材料的X射线的吸收特性的曲线图。
图4是示意性地表示实施方式的放射线检测器的1个像素部分的信号输出部的构成的截面图。
图5是表示实施方式的TFT基板的构成的平面图。
图6是表示第1实施方式的电子盒的构成的立体图。
图7是表示第1实施方式的电子盒的构成的截面图。
图8是表示第1实施方式的电子盒的电***的要部构成的方块图。
图9是表示实施方式的图像信息发送处理程序的处理流程的流程图。
图10是表示第1实施方式的放射线检测器的构成的截面图。
图11是用于说明第1实施方式的放射线检测器在摄影动态图像时的作用的截面图。
图12是用于说明第1实施方式的放射线检测器在摄影静止图像时的作用的截面图。
图13是表示第2实施方式的放射线检测器的构成的截面图。
图14是表示第3实施方式的放射线检测器的构成的截面图。
图15是表示其它方式的放射线检测器的构成的截面图。
图16是表示其它方式的放射线检测器的构成的截面图。
图17是表示各种材料的感度特性的一个示例的曲线图。
图18是表示各种材料的感度特性的一个示例的曲线图。
图19是表示放射线的累积照射量和作为柱状结晶的CsI的感度的关系的一个示例的曲线图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本发明的具体实施方式进行详细说明。
[第1实施方式]
首先，对本实施方式的间接转换方式的放射线检测器20的构成进行说明。
图1是示意性表示作为本发明的一个实施方式的放射线检测器20的3个像素部分的构成的截面模式图。
该放射线检测器20从放射线照射一侧的相反侧依次层积有TFT基板30A、闪烁体8A、基底层22、闪烁体8B和与TFT基板30A为同样的构成的TFT基板30B，其中，所述TFT基板30A是通过在绝缘性基板1上依次形成信号输出部14、传感部13和透明绝缘膜7而构成的，像素部是由TFT基板30A和TFT基板30B的信号输出部14、传感部13构成的。对于像素部来说，在基板1上配置有2个以上的像素部，并按照各像素部中的信号输出部14和传感部13具有重叠的方式而构成。需要说明的是，TFT基板30A的传感部13为第2光电转换元件，TFT基板30B的传感部13为第1光电转换元件。另外，TFT基板30A的信号输出部14为第2开关元件，TFT基板30B的信号输出部14为第1开关元件。
闪烁体8A是在传感部13上隔着透明绝缘膜7由柱状结晶而形成的，是通过对将放射线转换为光而发光的荧光体进行成膜而得到的，所述放射线是由上方(TFT基板30B侧)入射来的。通过设置这种闪烁体8A，透过了被照射物和闪烁体8B的放射线被吸收，从而发光。需要说明的是，闪烁体8A为第2荧光体层，由闪烁体8A吸收的放射线所发出的光为与照射的放射线对应的第2光。另外，闪烁体8B为第1荧光体层，由闪烁体8B吸收的放射线所发出的光为与照射的放射线对应的第1光。
闪烁体8A所发出的光的波长区域优选为可见光区域(波长为360nm～830nm)，为了能够利用该放射线检测器20进行单色摄影，更优选包含绿色的波长区域。
作为用于闪烁体8A的荧光体，具体来说，在使用X射线作为放射线来进行摄影的情况下，优选含有碘化铯(CsI)，特别优选使用X射线照射时的发光光谱例如处于420nm～700nm的CsI:T1。需要说明的是，CsI:T1在可见光区域中的发光峰波长为565nm。
另外，在本实施方式中，作为一个示例，如图2所示，将闪烁体8A形成如下结构：在放射线入射侧(TFT基板30B侧)形成有由柱状结晶71A构成的柱状部、在闪烁体8A的与放射线入射侧相反的一侧形成有由非柱状结晶71B构成的非柱状部；使用含有CsI的材料作为闪烁体8A，将该材料直接蒸镀至TFT基板30A上，从而得到形成有柱状部和非柱状部的闪烁体8A。需要说明的是，对于本实施方式的闪烁体8A来说，使柱状结晶71A的平均径在沿着柱状结晶71A的长度方向大致均等。
如上所述，通过使闪烁体8A为形成有柱状部的结构，由闪烁体8A产生的光在柱状结晶71A内行进，经由非柱状结晶71B向TFT基板30A射出，向TFT基板30A侧射出的光的扩散被抑制，结果抑制了所得到的放射线图像的清晰度的降低。另外，进入至闪烁体8A的柱状结晶71A的前端部侧的光通过闪烁体8B而射出至TFT基板30B，有助于基于TFT基板30B的受光量的增加。
需要说明的是，通过使非柱状部的空隙率接近于0(零)，可以抑制由该非柱状部导致的光的反射，因此优选。另外，优选使非柱状部尽可能薄(10μm左右)。
另一方面，闪烁体8B是作为吸收的放射线的能量特性与闪烁体8A不同的闪烁体而形成的，是通过对将放射线转换为光而发光的荧光体进行成膜而得到的，所述放射线是由上方(TFT基板30B侧)入射来的。闪烁体8B所发出的光的波长区域也优选为可见光区域。
作为用于闪烁体8B的荧光体，具体来说，在使用X射线作为放射线来进行摄影的情况下，优选含有GOS，特别优选使用GOS:Tb。需要说明的是，GOS:Tb在可见光区域中的发光峰波长为550nm。
图3中，示出了各种材料的X射线的吸收特性。
如图3所示，对于GOS来说，构成的元素的原子序数比CsI大，例如在GOS:Pr的情况下，在50[KeV]附近有K边，因此与作为柱状结晶的CsI相比，对于高能量的X射线的吸收率高，能够有效地吸收由CsI所不能吸收的放射线。需要说明的是，GOS可以利用掺杂的材料来改变K边，例如GOS:Tb的K边为60[KeV]左右。另外，此处所指的原子序数是指考虑闪烁体的组合比而计算得到的有效原子序数。
需要说明的是，在本实施方式中，在闪烁体8B的放射线照射面侧配置有TFT基板30B，将闪烁体8B和TFT基板30B以这种位置关系进行配置的方式称作“表面读取方式(ISS:Irradiation Side Sampling)”。闪烁体的放射线入射侧发光更强烈，因此，与将TFT基板配置于闪烁体的放射线入射侧的相反侧的“背面读取方式(PSS:Penetration Side Sampling)”相比，将TFT基板配置于闪烁体的放射线入射侧的表面读取方式(ISS)中，TFT基板与闪烁体的发光位置更接近，所以由摄影得到的放射线图像的分辨率高，并且通过增大TFT基板的受光量，结果可以提高放射线图像的感度。
另一方面，传感部13具有上部电极6、下部电极2和配置于该上下电极间的光电转换膜4，光电转换膜4是由有机光电转换材料构成的，所述有机光电转换材料通过吸收闪烁体8A和闪烁体8B所发出的光而产生电荷。
由于需要使由闪烁体产生的光入射至光电转换膜4，因此优选上部电极6由至少对于闪烁体的发光波长为透明的导电性材料构成，具体来说，优选使用对可见光的透过率高、且电阻值小的透明导电性氧化物(TCO；Transparent Conducting Oxide)。需要说明的是，也可以使用Au等金属薄膜作为上部电极6，但若想要获得90%以上的透过率，则电阻值容易增大，因此优选TCO。例如，可以优选使用ITO、IZO、AZO、FTO、SnO2、TiO2、ZnO2等，从工序简易性、低电阻性、透明性的观点出发，最优选为ITO。需要说明的是，上部电极6可以制成在所有像素部都通用的一块结构，也可以针对每个像素部进行分割。
光电转换膜4含有有机光电转换材料，通过吸收由闪烁体8A和闪烁体8B所发出的光，产生与吸收的光对应的电荷。如此，如果为含有有机光电转换材料的光电转换膜4，则在可见区域具有窄的吸收光谱，几乎不会发生由闪烁体8A和闪烁体8B所产生的发光以外的电磁波被光电转换膜4吸收的情况，能够有效地抑制因X射线等放射线被光电转换膜4吸收而产生的噪声。
对于构成光电转换膜4的有机光电转换材料来说，为了最有效地吸收由闪烁体8A和闪烁体8B所发出的光，其吸收峰波长越接近各闪烁体的发光峰波长越优选。理想的是有机光电转换材料的吸收峰波长和各闪烁体的发光峰波长一致，但如果双方的差小，则也能够充分吸收由各闪烁体所发出的光。具体来说，有机光电转换材料的吸收峰波长与各闪烁体的相对于放射线的发光峰波长之差优选在10nm以内，更优选在5nm以内。
作为能够满足这种条件的有机光电转换材料，可以举出例如喹吖啶酮系有机化合物和酞菁系有机化合物。例如，喹吖啶酮在可见区域中的吸收峰波长为560nm，因此若使用喹吖啶酮作为有机光电转换材料，使用CsI:Tl作为闪烁体8A的材料，使用GOS作为闪烁体8B的材料，则能够使所述峰波长之差在10nm以内，能够使由光电转换膜4产生的电荷量几乎为最大。
接着，对本实施方式的能够适用于放射线检测器20的光电转换膜4进行具体地说明。
本实施方式的放射线检测器20中的电磁波吸收/光电转换部位可以由有机层构成，所述有机层含有一对电极2,6、和夹在该电极2,6之间的有机光电转换膜4。更具体来说，该有机层可以通过吸收电磁波的部位、光电转换部位、电子输送部位、空穴输送部位、电子阻挡部位、空穴阻挡部位、结晶化防止部位、电极和层间接触改良部位等的堆积或混合而形成。
上述有机层优选含有有机p型化合物或有机n型化合物。
有机p型半导体(化合物)主要是以空穴输送性有机化合物为代表的施滞性有机半导体(化合物)，是指具有容易给予电子的性质的有机化合物。进一步详细地说，是指在使2种有机材料接触来使用时，电离电势小的有机化合物。因此，作为施滞性有机化合物，只要是具有供电子性的有机化合物就可以使用任一种有机化合物。
有机n型半导体(化合物)主要是以电子输送性有机化合物为代表的受滞性有机半导体(化合物)，是指具有容易收容电子的性质的有机化合物。进一步详细地说，是指在使2种有机化合物接触来使用时，电子亲和力大的有机化合物。因此，作为受滞性有机化合物，只要是具有电子收容性的有机化合物就可以使用任一种有机化合物。
对于能够用作该有机p型半导体和有机n型半导体的材料、和光电转换膜4的构成，由于在日本特开2009-32854号公报中已经详细地进行了说明，因此省略其说明。
对于光电转换膜4的厚度来说，从吸收来自闪烁体8A和闪烁体8B的光的观点出发，膜厚越厚越优选，但若厚到某一程度以上，则由于从光电转换膜4的两端所施加的偏压而在光电转换膜4中产生的电场强度会下降，从而无法收集电荷，因此优选光电转换膜4的厚度为30nm以上且300nm以下，更优选为50nm以上且250nm以下，特别优选为80nm以上且200nm以下。
需要说明的是，在图1所示的放射线检测器20中，光电转换膜4为在所有像素部都通用的一块结构，但也可以针对每个像素部进行分割。
下部电极2为针对每个像素部进行了分割的薄膜。下部电极2可以由透明或不透明的导电性材料构成，可以适宜使用铝、银等。
下部电极2的厚度例如可以为30nm以上且300nm以下。
在传感部13中，通过在上部电极6和下部电极2之间施加预定的偏压，可以使由光电转换膜4产生的电荷(空穴、电子)中的一方移动至上部电极6、使另一方移动至下部电极2。在本实施方式的放射线检测器20中，上部电极6连接有配线，通过该配线将偏压施加于上部电极6。另外，偏压的极性是按照由光电转换膜4产生的电子移动至上部电极6、空穴移动至下部电极2的方式来确定的，但该极性也可以相反。
构成各像素部的传感部13只要至少含有下部电极2、光电转换膜4和上部电极6即可，但为了抑制暗电流的增加，优选设置电子阻挡膜3和空穴阻挡膜5中的至少任一者，更优选设置二者。
电子阻挡膜3可以设置在下部电极2和光电转换膜4之间，能够抑制在下部电极2和上部电极6之间施加偏压时电子从下部电极2注入到光电转换膜4而使暗电流增加的情况。
电子阻挡膜3可以使用供电子性有机材料。
实际用于电子阻挡膜3的材料根据邻接的电极的材料和邻接的光电转换膜4的材料等进行选择即可，优选为电子亲和力(Ea)比邻接的电极的材料的功函数(Wf)大1.3eV以上、且具有与邻接的光电转换膜4的材料的电离电势(Ip)同等的Ip或者更小的Ip的材料。对于能够用作该供电子性有机材料的材料，由于在日本特开2009-32854号公报中已经详细地进行了说明，因此省略其说明。需要说明的是，光电转换膜4可以进一步通过含有富勒烯(フラ一レン)或碳纳米管来形成。
为了可靠地发挥暗电流抑制效果，同时防止传感部13的光电转换效率的下降，电子阻挡膜3的厚度优选为10nm以上且200nm以下，进一步优选为30nm以上且150nm以下，特别优选为50nm以上且100nm以下。
空穴阻挡膜5可以设置在光电转换膜4和上部电极6之间，能够抑制在下部电极2和上部电极6之间施加偏压时空穴从上部电极6注入光电转换膜4而使暗电流增加的情况。
空穴阻挡膜5可以使用电子收容性有机材料。
为了可靠地发挥暗电流抑制效果，同时防止传感部13的光电转换效率的下降，空穴阻挡膜5的厚度优选为10nm以上且200nm以下，进一步优选为30nm以上且150nm以下，特别优选为50nm以上且100nm以下。
实际用于空穴阻挡膜5的材料根据邻接的电极的材料和邻接的光电转换膜4的材料等进行选择即可，优选为电离电势(Ip)比邻接的电极的材料的功函数(Wf)大1.3eV以上、且具有与邻接的光电转换膜4的材料的电子亲和力(Ea)同等的Ea或者更大的Ea的材料。对于能够用作该电子收容性有机材料的材料，由于在日本特开2009-32854号公报中已经详细地进行了说明，因此省略其说明。
需要说明的是，在按照由光电转换膜4产生的电荷中的空穴移动至上部电极6、电子移动至下部电极2的方式来设定偏压的情况下，电子阻挡膜3和空穴阻挡膜5的位置调换即可。另外，可以不设置电子阻挡膜3和空穴阻挡膜5双方，设置电子阻挡膜3和空穴阻挡膜5中的任一方则也能够得到某一程度的暗电流抑制效果。
在各像素部的下部电极2下方的基板1的表面上，形成有信号输出部14。
图4中，示意性地表示了信号输出部14的构成。
与下部电极2对应地形成有将移动至下部电极2的电荷进行蓄积的电容器9、和将电容器9中蓄积的电荷转换为电信号并输出的场效应型薄膜晶体管(Thin FilmTransistor，以下仅称为“薄膜晶体管”。)10。在俯视中，形成有电容器9和薄膜晶体管10的区域与下部电极2具有重叠的部分，通过制成这种构成，各像素部中，信号输出部14和传感部13在厚度方向上具有重叠。需要说明的是，为了使放射线检测器20(像素部)的平面面积为最小，优选形成有电容器9和薄膜晶体管10的区域完全被下部电极2覆盖。
电容器9是通过导电性材料的配线与对应的下部电极2电连接的，所述配线是按照贯通设置于基板1和下部电极2之间的绝缘膜11的方式而形成的。由此，可以使由下部电极2所捕集的电荷移动至电容器9。
薄膜晶体管10中，栅极15、栅绝缘膜16和活性层(通道层)17层叠，进一步将源极18和漏极19隔开预定的间隔形成于活性层17上。
活性层17例如可以由非晶硅或非晶质氧化物、有机半导体材料、碳纳米管等形成。需要说明的是，构成活性层17的材料并不限于这些材料。
作为能够构成活性层17的非晶质氧化物，优选为含有In、Ga和Zn中的至少一种元素的氧化物(例如In-O系)，更优选为含有In、Ga和Zn中的至少两种元素的氧化物(例如In-Zn-O系、In-Ga-O系、Ga-Zn-O系)，特别优选为含有In、Ga和Zn的氧化物。作为In-Ga-Zn-O系非晶质氧化物，优选为结晶状态下的组成由InGaO3(ZnO)m(m为小于6的自然数)表示的非晶质氧化物，特别是，更优选为InGaZnO4。需要说明的是，能够构成活性层17的非晶质氧化物并不限于这些材料。
作为能够构成活性层17的有机半导体材料，可以举出酞菁化合物、并五苯、酞菁氧钒等，但并不限于这些材料。需要说明的是，对于酞菁化合物的构成，由于在日本特开2009-212389号公报中已经详细地进行了说明，因此省略其说明。
若将薄膜晶体管10的活性层17制成由非晶质氧化物、有机半导体材料、碳纳米管形成的层，则不会吸收X射线等放射线、或者即使吸收也仅为极微量的吸收，因此可以有效地抑制信号输出部14中的噪声的发生。
另外，利用碳纳米管来形成活性层17的情况下，可以使薄膜晶体管10的开关速度高速化，并且，可以形成可见光区域中的光的吸收程度低的薄膜晶体管10。需要说明的是，利用碳纳米管来形成活性层17的情况下，只是在活性层17中混入极微量的金属性杂质，薄膜晶体管10的性能就会明显下降，因此需要通过离心分离等将极高纯度的碳纳米管分离、萃取出，由此来形成活性层17。
此处，上述的非晶质氧化物、有机半导体材料、碳纳米管、有机光电转换材料均能够在低温下进行成膜。因此，作为基板1，并不限于半导体基板、石英基板和玻璃基板等耐热性高的基板，也可以使用塑料等挠性基板、芳族聚酰胺、生物纳米纤维。具体来说，可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯等聚酯；聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚环烯烃、降冰片烯树脂、聚(三氟氯乙烯)等挠性基板。如果使用这种塑料制的挠性基板，则也可以实现轻量化，例如对携带搬运等是有利的。
另外，在基板1上可以设置用于确保绝缘性的绝缘层、用于防止水分和氧的透过的气体阻隔层、用于提高平坦性或与电极等的密合性的底涂层等。
芳族聚酰胺能够适用200度以上的高温工艺，因此可以使透明电极材料高温固化从而低电阻化，另外，也能够应对包含回流焊接工序的驱动IC的自动安装。另外，芳族聚酰胺的热膨胀系数与ITO(铟锡氧化物(indium tin oxide))、玻璃基板相近，因此制造后的翘曲少，不易破裂。另外，与玻璃基板等相比，芳族聚酰胺能够较薄地形成基板。需要说明的是，可以通过将超薄型玻璃基板和芳族聚酰胺层积来形成基板1。
生物纳米纤维是通过将细菌(醋酸菌Acetobacter Xylinum)产出的纤维素微纤丝束(细菌纤维素)和透明树脂复合而得到的。纤维素微纤丝束具有50nm的宽度，该宽度是可见光波长的十分之一的尺寸，并且纤维素微纤丝束为高强度、高弹性、低热膨胀。通过将丙烯酸树脂、环氧树脂等透明树脂浸渍于细菌纤维素中并进行固化，从而可以获得包含60%～70%的纤维并同时在500nm的波长下显示出约90%的透光率的生物纳米纤维。生物纳米纤维具有与硅晶体相匹敌的低热膨胀系数(3ppm～7ppm)、与钢铁相同程度的强度(460MPa)、高弹性(30GPa)，并且是柔性的，因此与玻璃基板等相比，能够较薄地形成基板1。
需要说明的是，TFT基板30B的构成与TFT基板30A相同，因此在此处省略说明。
另外，如上所述，本实施方式的放射线检测器20中，闪烁体8A通过直接蒸镀于TFT基板30A上而形成，但并不限于此，也可以利用各种方法来进行放射线检测器20的制造。表1中，示出了放射线检测器20的制造方法的4种示例。
表1
在基于模式1的制造方法中，利用直接蒸镀将闪烁体8A形成于TFT基板30A上，另一方面，利用涂布将闪烁体8B形成于由聚对苯二甲酸乙二醇酯等构成的基底层22上，然后利用接合等将闪烁体8B的与基底层22侧相反一侧的面与TFT基板30B贴合。并且，利用接合等将闪烁体8A的与TFT基板30A侧相反一侧的面(柱状结晶的前端侧)和闪烁体8B的与TFT基板30B侧相反一侧的面贴合。
另外，在基于模式2的制造方法中，与模式1同样地，利用直接蒸镀将闪烁体8A形成于TFT基板30A上，另一方面，利用涂布将闪烁体8B形成于由聚对苯二甲酸乙二醇酯等构成的基底层22上，然后利用接合等将闪烁体8B的与基底层22侧相反一侧的面与TFT基板30B贴合。并且，在使闪烁体8A的与TFT基板30A侧相反一侧的面(柱状结晶的前端侧)和闪烁体8B的与TFT基板30B侧相反一侧的面相互接触(押し当て)的状态下，对放射线检测器20整体进行叠加加工(层叠加工)。
另一方面，在基于模式3的制造方法中，利用蒸镀将闪烁体8A形成于未图示的蒸镀基板上，另一方面，与模式1、2同样地，利用涂布将闪烁体8B形成于由聚对苯二甲酸乙二醇酯等构成的基底层22上，然后利用接合等将闪烁体8B的与基底层22侧相反一侧的面与TFT基板30B贴合。并且，利用接合等将闪烁体8A的与蒸镀基板侧相反的一侧(柱状结晶的前端侧)贴合于TFT基板30A，从闪烁体8A上将上述蒸镀基板剥离，另一方面，利用接合等使闪烁体8A的与TFT基板30A侧相反一侧的面和闪烁体8B的与TFT基板30B侧相反一侧的面贴合或为相互接触(押し当て)的状态。在该模式3中，非柱状部并非形成于TFT基板30A侧，而是形成于闪烁体8B侧。
进一步，在基于模式4的制造方法中，与模式1～3同样地，利用涂布将闪烁体8B形成于由聚对苯二甲酸乙二醇酯等构成的基底层22上，然后利用接合等将闪烁体8B的与基底层22侧相反一侧的面与TFT基板30B贴合。并且，利用蒸镀将闪烁体8A形成于闪烁体8B上，利用接合等将闪烁体8A的与闪烁体8B侧相反一侧(柱状结晶的前端侧)贴合于TFT基板30A。在该模式4中，非柱状部也并非形成于TFT基板30A侧，而是形成于闪烁体8B侧。
需要说明的是，在本实施方式的放射线检测器20中，优选进行控制以使得闪烁体8A的各柱状部的前端部尽可能平坦。此处，平坦是指闪烁体8A的各柱状部的前端部相对于形成各柱状部的TFT基板是平行的、或各柱状部的前端部的角度为170度左右。需要说明的是，可以通过对蒸镀结束时的被蒸镀基板的温度进行控制，实现各柱状部的前端部的形状。例如，如果使蒸镀结束时的被蒸镀基板的温度为110℃，则前端角度大约为170度；如果使蒸镀结束时的被蒸镀基板的温度为140℃，则前端角度大约为60度；如果使蒸镀结束时的被蒸镀基板的温度为200℃，则前端角度大约为70度；如果使蒸镀结束时的被蒸镀基板的温度为260℃，则前端角度大约为120度。需要说明的是，对于该控制，由于在日本特开2010-25620号公报中已经详细地进行了说明，因此省略其说明。
另外，在以上的模式1～模式4中，为在闪烁体8B的与TFT基板30B相反一侧的面上残留有基底层22的状态，但也可以在闪烁体8A和闪烁体8B贴合之前，将基底层22剥离。
另一方面，在TFT基板30A和TFT基板30B中，如图5所示，通过含有上述的传感部13、电容器9、薄膜晶体管10而构成的像素32在一定方向(图5的行方向)和与该一定方向交叉的方向(图5的列方向)二维地设置有2个以上。
另外，在放射线检测器20中，多条栅极配线34和多条数据配线36被分别设置2组而分别对应TFT基板30A和TFT基板30B，所述多条栅极配线34在上述一定方向(行方向)上延伸设置、用于开启和关闭各薄膜晶体管10，所述多条数据配线36在上述交叉方向(列方向)上延伸设置、用于经由开启状态的薄膜晶体管10来读出电荷。
放射线检测器20为平板状，在俯视中呈外边缘具有4个边的四边形状。具体来说，形成为矩形状。
接着，对将该放射线检测器20内藏来拍摄放射线图像的可搬运型的放射线图像摄影装置(以下称作“电子盒”)40的构成进行说明。图6中，示出了表示本实施方式的电子盒40的构成的立体图。
如图6所示，该电子盒40具备由可使放射线透过的材料构成的平板状的筐体41，并且为具有防水性、密闭性的结构。在筐体41的内部，从被放射线X照射的筐体41的照射面侧，依次配设有将透过了被照射物的放射线X检测出的放射线检测器20、和吸收放射线X的背散射射线的铅板43。筐体41的平板状的一个面的与放射线检测器20的配设位置对应的区域为能够检测出放射线的四边形状的摄影区域41A。如图7所示，按照TFT基板30B处于摄影区域41A侧的方式来配置放射线检测器20，并将该放射线检测器20贴附于构成摄影区域41A的筐体41内侧。
另外，在筐体41的内部的一端侧，在不与放射线检测器20重叠的位置(摄影区域41A的范围外)，配置有用于收纳后述的盒控制部58和电源部70的箱体42。
图8中示出了表示本实施方式的电子盒40的电气***的要部结构的方块图。
TFT基板30A、30B分别在相邻2边的一边侧配置有栅线驱动52，在另一边侧配置有信号处理部54。以下，在将与两个TFT基板30A、30B对应设置的栅线驱动52和信号处理部54进行区分的情况下，在与TFT基板30A对应的栅线驱动52和信号处理部54后加上符号A，在与TFT基板30B对应的栅线驱动52和信号处理部54后加上符号B，由此来进行说明。
TFT基板30A的每个栅极配线34均与栅线驱动52A连接，TFT基板30A的每个数据配线36均与信号处理部54A连接；TFT基板30B的每个栅极配线34均与栅线驱动52B连接，TFT基板30B的每个数据配线36均与信号处理部54B连接。
另外，在筐体41的内部还具备图像存储器56、盒控制部58和无线通信部60。
利用从栅线驱动52A、52B经由栅极配线34所供给的信号，TFT基板30A、30B的各薄膜晶体管10以行为单位依次开启，由开启状态的薄膜晶体管10读出的电荷以电信号的形式由数据配线36传送而输入至信号处理部54A、54B。由此，电荷以行为单位被依次读出，从而能够取得二维状的放射线图像。
虽然省略了图示，但信号处理部54A、54B中，针对每个数据配线36均具备对所输入的电信号进行增幅的增幅电路和采样保持电路，由各个数据配线36所传送的电信号在增幅电路中被增幅，然后保持在采样保持电路中。另外，在采样保持电路的输出侧依次连接有多路转换器、A/D(模拟/数字)转换器，保持于各个采样保持电路中的电信号依次(串联地)被输入至多路转换器中，利用A/D转换器转换为数字的图像数据。
图像存储器56与信号处理部54A、54B连接，由信号处理部54A、54B的A/D转换器所输出的图像数据依次被存储至图像存储器56中。图像存储器56具有能够储存预定张数的图像数据的储存容量，每进行一次放射线图像的摄影，由摄影得到的图像数据被依次存储至图像存储器56。
图像存储器56与盒控制部58相连接。盒控制部58由微型计算机构成，并且配置有CPU(中央处理器)58A、含有ROM(只读存储器(Read Only Memory))和RAM(随机存取存储器(RandomAccess Memory))的存储器58B、由闪存等构成的非易失性存储部58C，对电子盒40整体的动作进行控制。
另外，无线通信部60与盒控制部58连接。无线通信部60对应于以IEEE(Instituteof Electrical and Electronics Engineers)802.11a/b/g/n等为代表的无线LAN(局域网(Local Area Network))规格，利用无线通信来控制与外部设备之间的各种信息的传送。盒控制部58通过无线通信部60而能够与控制放射线摄影整体的控制台等外部装置进行无线通信，能够在与控制台之间进行各种信息的发送和接收。
另外，电子盒40中设置有电源部70，上述的各种电路和各元件(栅线驱动52A、52B，信号处理部54A、54B，图像存储器56、无线通信部60和发挥盒控制部58功能的微型计算机)是利用由电源部70所供给的电力而工作的。电源部70按照不损害电子盒40的可搬运性的方式内藏有电池(能够充电的二次电池)，由充电后的电池向各种电路和元件供给电力。需要说明的是，在图8中，省略了连接电源部70与各种电路和各元件的配线。
接着，对本实施方式的电子盒40的作用进行说明。
本实施方式的电子盒40在进行放射线图像的摄影的情况下，使摄影区域41A为上，并如图7所示，使电子盒40与产生放射线的放射线发生装置80留出间隔进行配置，在摄影区域上配置有患者的摄影对象部位B。放射线发生装置80射出与预先赋予的摄影条件等对应的放射剂量的放射线X。由放射线发生装置80射出的放射线X透过摄影对象部位B而负载了图像信息，然后照射至电子盒40。
由放射线发生装置80照射的放射线X透过摄影对象部位B后，到达至电子盒40。由此，在内藏于电子盒40的放射线检测器20的各传感部13中产生了与照射的放射线X的剂量相对应的电荷，由传感部13产生的电荷被蓄积在电容器9中。
在放射线X的照射结束后，盒控制部58对栅线驱动52A、52B进行控制，从栅线驱动52A、52B以一条线一条线的方式依次向TFT基板30A、30B的各栅极配线34输出开启信号，从而进行图像信息的读出。由放射线检测器20读出的图像信息被存储至图像存储器56。需要说明的是，在本实施方式的电子盒40中，使由TFT基板30A读出的图像信息(以下称作“第1图像信息”。)和由TFT基板30B读出的图像信息(以下称作“第2图像信息”。)分别存储至图像存储器56的不同的存储区域。
另外，在本实施方式的电子盒40中，由对放射线发生装置80和电子盒40一并进行控制的控制台等外部装置，通过无线通信部60来接收动作模式指示信息，所述动作模式指示信息是用来表示适用加法摄影模式和通常摄影模式的哪一种动作模式的，所述加法摄影模式是指对于每个对应的像素，将第1图像信息和第2图像信息相加从而进行发送的动作模式，所述通常摄影模式是指不进行该相加仅发送第1图像信息的动作模式。并且，盒控制部58在放射线X的照射结束后，实行图像信息发送处理，所述图像信息发送处理是根据由预先接收的动作模式指示信息所示的动作模式来进行图像信息的发送。
以下，参照图9，对实行上述图像信息发送处理时的电子盒40的作用进行说明。需要说明的是，图9是表示此时由电子盒40的盒控制部58中的CPU58A所实行的图像信息发送处理程序的处理流程的流程图，该程序预先存储在存储器58B中。
在图9的步骤100中，判断由接收的动作模式指示信息所示的动作模式是否为加法摄影模式，判断为“是”的情况下，移至步骤102，待机直到第1图像信息和第2图像信息双方被存储至图像存储器56中。
在接下来的步骤104中，对于每个对应的像素，将存储于图像存储器56中的第1图像信息和第2图像信息相加，然后移至步骤108。
另一方面，在上述步骤100中判定为“否”的情况下，由接收的动作模式指示信息所示的动作模式被视为通常摄影模式，移至步骤106，待机直至第1图像信息被存储至图像存储器56中，然后移至步骤108。
在步骤108中，通过无线通信部60将第1图像信息发送至上述外部装置，然后结束本图像信息发送处理程序。
另外，在本实施方式的放射线检测器20中，如图10所示，通过将闪烁体8A设置于闪烁体8B的相对于放射线X的照射方向的下游侧，由此来抑制对于闪烁体8A的上述劣化，其中所述闪烁体8A吸收的放射线的能量相比于闪烁体8B为低能量，并且闪烁体8A的与放射线的累积照射量对应的闪烁体感度的劣化比闪烁体8B激烈。
另外，在本实施方式的放射线检测器20中，设置有主要取得与由闪烁体8B所产生的光(与照射的放射线对应的第1光)对应的电荷的TFT基板30B(第1基板)、和主要取得与由闪烁体8A所产生的光(与照射的放射线对应的第2光)对应的电荷的TFT基板30A(第2基板)这两个基板。即，第1基板和第2基板取得与由第1光和第2光的至少任意一者构成的光对应的电荷。通过利用由这两个基板取得的电荷，可以提高作为放射线检测器整体的感度，结果能够提高所得到的放射线图像的品质。
表2中，示出了由电子盒进行动态图像摄影时和进行静态图像摄影时的各自的由放射线发生装置80所照射的放射线的剂量和施加于放射线发生装置80的球管的管电压的一个示例。
表2
  动态图像摄影   静态图像摄影
  剂量   1   100～1000倍
  管电压   电压有时比静态图像低   电压有时比动态图像高
如表2所示，利用电子盒进行放射线图像的摄影时，与进行静态图像摄影的情况相比，进行动态图像摄影的情况的放射线的剂量为100分之一～1000分之一左右，多数情况下管电压也为低电压。
因此，利用电子盒40进行动态图像摄影时，大部分的放射线被闪烁体8B吸收，由此对于闪烁体8A的放射线的吸收减少，能够抑制对于闪烁体8A的放射线的累积照射量，因此能够抑制闪烁体8A的与放射线的累积照射量对应的感度的劣化。另外，此时，作为一个示例，如图11示意性示出的那样，与闪烁体8A自身的发光相比，由闪烁体8B发出的光向TFT基板30A的导入为主，因此从该点来看，也能够抑制闪烁体8A的感度的劣化。
与此相对，利用电子盒40进行静态图像摄影时，大部分的放射线被闪烁体8B吸收，闪烁体8A所吸收的放射线减少，因此可以抑制静态图像摄影时的闪烁体8A的感度的劣化，作为一个示例，如图12示意性示出的那样，能够在维持由闪烁体8A带来的高感度的状态下进行静态图像摄影，因此能够得到高品质的放射线图像。
另外，在本实施方式的放射线检测器20中，由闪烁体8A产生的光的一部分被TFT基板30A所接受，由此可以使用由TFT基板30A所得到的图像信息，因此对于每个对应的像素，将该图像信息与由TFT基板30B所得到的图像信息相加来使用，由此可以提高作为放射线检测器20整体的感度。结果，可以在进行放射线图像的摄影时减少由放射线发生装置80照射的放射线X的剂量，可以降低对于患者的被照射量。另外，在图12中，在基底层22和闪烁体8A之间设置有半反镜(未图示)，将来自闪烁体8A的光反射而使TFT基板30A接受光，并且还可以通过使来自闪烁体8B的光透过而使TFT基板30A接受光。由此，由闪烁体8A发出的光通过闪烁体8A而有效地被TFT基板30A接受，因此可以提高所得到的放射线图像的画质。
另外，在本实施方式的放射线检测器20中，在闪烁体8A中设置有非柱状部，因此可以提高与TFT基板30A的密合性。然而，非柱状部并不是必需的，也可以为不设置非柱状部的方式。
另外，本实施方式的放射线检测器20中，是利用有机光电转换材料来构成光电转换膜4的，光电转换膜4几乎不吸收放射线。因此，本实施方式的放射线检测器20中，利用ISS的构成，放射线X透过TFT基板30B，但由于该TFT基板30B的光电转换膜4所吸收的放射线的吸收量少，因此，可以抑制对于放射线X的感度下降。若为ISS，则放射线X透过TFT基板30B而到达至闪烁体8A和闪烁体8B，如此，在由有机光电转换材料构成TFT基板30B的光电转换膜4的情况下，光电转换膜4中几乎没有放射线的吸收，可以将放射线X的衰减抑制在较少水平，因此适于ISS。
另外，构成薄膜晶体管10的活性层17的非晶质氧化物和构成光电转换膜4的有机光电转换材料均能够在低温下进行成膜。因此，可以利用放射线吸收少的塑料树脂、芳族聚酰胺、生物纳米纤维来形成基板1。如此形成的基板1的放射线的吸收量少，因此即使是在利用ISS使放射线透过TFT基板30B的情况下，也可以抑制对于放射线X的感度的下降。
另外，根据本实施方式，如图7所示，按照TFT基板30B处于摄影区域41A侧的方式将放射线检测器20贴附于筐体41内的摄影区域41A部分，在利用刚性高的塑料树脂、芳族聚酰胺、生物纳米纤维来形成基板1的情况下，由于放射线检测器20自身的刚性高，因此可以较薄地形成筐体41的摄影区域41A部分。另外，利用刚性高的塑料树脂、芳族聚酰胺、生物纳米纤维来形成基板1的情况下，由于放射线检测器20自身具有挠性，因此即使在对摄影区域41A施加冲击的情况下，放射线检测器20也不易破损。
需要说明的是，在本实施方式中，对于在TFT基板30A和闪烁体8A之间、以及在TFT基板30B和闪烁体8B之间设置有透明绝缘膜7的情况进行了说明，但并不限于此，也可以为不设置透明绝缘膜7而直接将各闪烁体形成于各TFT基板的上面的方式。
[第2实施方式]
接着，对第2实施方式进行说明。
首先，参照图13，对本第2实施方式的间接转换方式的放射线检测器20B的构成进行说明。需要说明的是，对于图13中的与上述第1实施方式相同的构成要素标有与上述第1实施方式相同的符号，并省略其说明。
如图13所示，本实施方式的放射线检测器20B自放射线X照射一侧的相反侧，依次层积有基底层22A、反射层12、闪烁体8A、粘合层23、TFT基板30A、基底层22B、闪烁体8B和TFT基板30B而构成。
此处，反射层12是用于反射可见光的，通过形成该反射层12，可有效地将在闪烁体8A和闪烁体8B中产生的光向TFT基板30A引导，因此提高了感度。设置该反射层12的方法可以为溅射法、蒸镀法、涂布法的任一种。作为反射层12，优选Au、Ag、Cu、Al、Ni、Ti等在所使用的闪烁体8A和闪烁体8B的发光波长区域中反射高的物质。例如，闪烁体8B为GOS:Tb的情况下，以在波长400nm～600nm中的反射率高的Ag、Al、Cu等为宜；对于厚度来说，小于0.01μm时，无法得到反射率，而即使超过3μm也无法得到进一步提高反射率的效果，因此优选为0.01μm～3μm。
作为该放射线检测器20B的制造方法，可以采用各种方法，例如可以举出以下方法。
首先，在由聚对苯二甲酸乙二醇酯等构成的基底层22A上形成反射层12后，利用蒸镀在该反射层12上形成闪烁体8A，然后隔着粘合层23将闪烁体8A的与反射层12相反一侧(柱状结晶的前端侧)和TFT基板30A贴合。另外，利用涂布在由聚对苯二甲酸乙二醇酯等构成的基底层22B上形成闪烁体8B后，利用接合等将闪烁体8B的与基底层22B侧相反一侧的面和TFT基板30B贴合。并且，利用接合等将基底层22B贴合于TFT基板30A的与闪烁体8A相反一侧的面。
需要说明的是，本实施方式的电子盒40的构成和作用与上述第1实施方式的电子盒40相同，因此在此处省略其说明。
本实施方式的放射线检测器20B也能够起到与上述第1实施方式的放射线检测器20同样的效果。需要说明的是，作为第2实施方式的变形例，可以自放射线X照射一侧的相反侧，依次层积反射层12、闪烁体8A、TFT基板30A、基底层22B、闪烁体8B和TFT基板30B来构成放射线检测器20B。由此，闪烁体8A中所产生的异常生长的柱状部的前端侧为与X射线的入射侧相反的一侧，因此能够减轻异常生长的柱状部对放射线图像的品质的影响，同时用于使异常生长的柱状部的长度与正常的柱状部的长度一致的挤压工序能够被简略化或不需要该工序。
[第3实施方式]
接着，对第3实施方式进行说明。
首先，参照图14，对本第3实施方式的间接转换方式的放射线检测器20C的构成进行说明。需要说明的是，对于图14中的与上述第2实施方式相同的构成要素标有与上述第2实施方式相同的符号，并省略其说明。需要说明的是，与第1实施方式同样，本实施方式的闪烁体8A的各柱状部的前端部也优选按照尽可能平坦的方式来进行控制。
如图14所示，本实施方式的放射线检测器20C是通过自放射线X照射一侧的相反侧，依次层积TFT基板30A、闪烁体8A、粘合层23、TFT基板30B、闪烁体8B、反射层12和基底层22而构成的。
作为该放射线检测器20C的制造方法，可以采用各种方法，例如可以举出以下方法。
首先，利用直接蒸镀，在TFT基板30A上形成闪烁体8A。另一方面，在基底层22上形成反射层12后，利用涂布在反射层12上形成闪烁体8B，同时利用接合等将TFT基板30B贴合于闪烁体8B的与反射层12相反一侧的面上。并且，隔着粘合层23，将闪烁体8A的与TFT基板30A相反的一侧(柱状结晶的前端侧)和TFT基板30B贴合。
需要说明的是，本实施方式的电子盒40的构成和作用也与上述第1实施方式的电子盒40相同，因此在此处省略其说明。
本实施方式的放射线检测器20C也能够产生与上述第1实施方式的放射线检测器20同样的效果。
以上，使用各实施方式对本发明进行了说明，但本发明的技术范围并不限于上述各实施方式所述的范围。在不脱离发明的主旨的范围内，可以对上述实施方式进行各种各样的变更或改良，加入了该变更或改良的方式也包含在本发明的技术范围中。
另外，上述各实施方式并不限定权利要求所述的发明，另外各实施方式中所说明的全部的特征组合并不一定是发明的解决手段所必需的。所述的各实施方式含有各个阶段的发明，通过所公开的多个技术特征的适当组合，可以提取出各种各样的发明。即使从实施方式所示的全部技术特征中删除几个技术特征，只要也能够得到效果，删除了这几个技术特征的构成也能够作为发明而提取出来。
例如，在上述各实施方式中，对适用于作为可搬运型的放射线图像摄影装置的电子盒40的情况进行了说明，但本发明并不限于此，也可以适用于固定放置型放射线图像摄影装置。
另外，在上述各实施方式中，对于应用通过含有GOS而构成的荧光体层作为本发明的第1荧光体层的情况进行了说明，但本发明并不限于此，也可以为应用BaFBr等吸收的放射线的能量特性与第1荧光体层的不同的其它荧光体的方式。
另外，在上述各实施方式中，对于应用通过含有CsI而构成的荧光体层作为本发明的第2荧光体层的情况进行了说明，但本发明并不限于此，也可以为应用含有CsBr等其它柱状结晶的荧光体层的方式。
另外，在上述各实施方式中，对按照箱体42和放射线检测器不重叠的方式将盒控制部58和电源部70配置于电子盒40的筐体41的内部的情况进行了说明，但并不限于此。例如，可以按照放射线检测器与盒控制部58和电源部70重叠的方式来进行配置。
另外，在上述各实施方式中虽没特别提及，但优选TFT基板30A和TFT基板30B的至少一方为柔性基板。由此，即使在闪烁体8A的柱状结晶的前端部的位置不一致的情况下，也可以提高闪烁体8A与层积于该闪烁体8A上的TFT基板的密合性。需要说明的是，此时，作为适用的柔性基板，从提高放射线的透过率的方面考虑，优选适用将近年来开发的基于浮法的超薄板玻璃用作基材的基板。需要说明的是，此时所能够适用的超薄板玻璃例如公开于“旭哨子株式会社、“フロ一ト法にょる世界最薄0.1ミリ厚の超薄板ガラスの開発に成功”、[在线(online)]、[平成23年8月20日检索]、互联网<URL:http://www.agc.com/news/2011/0516.pdf>”。
另外，在上述第2实施方式中以TFT基板30A作为对象，在上述第3实施方式中以TFT基板30B作为对象，利用有机光电转换材料来构成传感部13的光电转换膜4，同时利用IGZO来构成薄膜晶体管10的活性层17，在该情况下，可以如图15中示意性示出的那样，相对于薄膜晶体管10，光电转换膜4处于闪烁体8A侧，也可以如图16中示意性示出的那样，相对于薄膜晶体管10，光电转换膜4处于闪烁体8B侧。另外，在相对于薄膜晶体管10，光电转换膜4处于闪烁体8B侧的情况下，IGZO的感度范围为460nm以下，在基于GOS的发光波长中不具有感度，因此不会使由GOS产生的发光成为开关噪声，因此优选。
另外，可以使用有机CMOS传感器作为放射线检测器20、20B、20C的传感部13，该有机CMOS传感器是由含有有机光电转换材料的材料构成光电转换膜4而成的；作为放射线检测器20、20B、20C的TFT基板30A、TFT基板30B，可以使用将作为薄膜晶体管10的含有有机材料的有机晶体管以阵列状排列在具有挠性的片上而成的有机TFT阵列片。上述有机CMOS传感器例如公开于日本特开2009-212377号公报。另外，上述的有机TFT阵列片例如公开于“日本经济新闻、“东京大学、「ウルトラフレキシブル」な有機トランジスタを開発”、[在线]、[平成23年5月8日检索]、互联网<URL:http://www.nikkei.com/tech/trend/article/g=96958A9C93819499E2EAE2E0E48DE2EAE3E3E0E2E3E2E2E2E2E2E2E2;p=9694E0E7E2E6E0E2E3E2E2E0E2E0>”。
使用CMOS传感器作为各放射线检测器的传感部13的情况下，具有能够高速进行光电转换的优点、和具有能够使基板变薄，结果能够在采用ISS方式的情况下抑制放射线的吸收，同时能够合适地适用于基于乳腺X射线照相法进行的摄影的优点。
与此相对，作为使用CMOS传感器作为各放射线检测器的传感部13时的缺点，可以举出在使用晶体硅基板的情况下，对于放射线的耐性低。因此，以往也存在进行在传感部和TFT基板之间设置FOP(纤维光学板)等对策的技术。
基于该缺点，可以适用下述技术：作为对放射线的耐性高的半导体基板，使用SiC(碳化硅)基板。通过使用SiC基板，具有能够以ISS方式来使用的优点、并且SiC的内部电阻比Si小、发热量少，因此具有能够抑制进行动态图像摄影时的发热量、抑制伴随CsI的温度上升的感度下降这样的优点。
如此，SiC基板等对放射线的耐性高的基板通常为宽禁带(～3eV左右)，因此作为一个示例，如图17所示，吸收端为与蓝色区域对应的440nm左右。因此，此时，无法使用在绿色区域发光的CsI:Tl和GOS等闪烁体。需要说明的是，图17为使用喹吖啶酮作为有机光电转换材料时的各种材料的图谱。
与此相对，因非晶硅的感度特性，正在积极地进行这些在绿色区域发光的闪烁体的研究，因此对于使用该闪烁体有很高的期望。因此，利用含有有机光电转换材料(其吸收绿色区域的发光)的材料来构成光电转换膜4，从而可以使用在绿色区域发光的闪烁体。
利用含有有机光电转换材料的材料来构成光电转换膜4，使用SiC基板来构成薄膜晶体管10的情况下，光电转换膜4和薄膜晶体管10的感度波长区域不同，因此由闪烁体产生的发光不会变成薄膜晶体管10的噪声。
另外，如果将SiC和含有有机光电转换材料的材料进行层积来作为光电转换膜4，则能够像CsI:Na那样，除了能够接受主要为蓝色区域的发光之外，还能够接受绿色区域的发光，结果使感度提高。另外，有机光电转换材料几乎不吸收放射线，因此可以适用于ISS方式。
需要说明的是，SiC对放射线的耐性高是因为即使与放射线接触，原子核也难以被弹飞，该点例如公开于“日本原子力研究所、“宇宙や原子力分野などの高放射線環境下で長く使える半導体素子を開発”、[在线]、[平成23年5月8日检索]、互联网<URL：http://www.jaea.go.jp/jari/jpn/publish/01/ff/ff36/sic.html>”。
另外，可以举出C(金刚石)、BN、GaN、AlN、ZnO等作为除SiC之外的对放射线的耐性高的半导体材料。这些轻元素半导体材料的耐放射线性高的主要原因在于，其是宽禁带半导体，因此电离(形成电子-空穴对)所需的能量高、反应截面积小，以及原子问的键合强、难以引起原子位移生成。需要说明的是，该点例如公开于“电子技术综合研究所、“原子力エレクトロニクスの新展開”、[在线]、[平成23年5月8日检索]、互联网<URL：http://www.aist.go.jp/ETL/jp/results/bulletin/pdf/62-10to11/kobayashi150.pdf>”、和““酸化亜鉛系電子デバイ スの耐放射線特性に関する研究”、平成21年度(财)若狭弯能量研究中心 公募型共同研究 报告书，平成22年3月”等。另外，GaN的耐放射线性例如公开于“东北大学、“窒化ガリウム素子の放射線耐性評価”、[在线]、[平成23年5月8日检索]、互联网<URL：http://cycgwl.cyric.tohoku.ac.jp/～sakemi/ws2007/ws/pdf/narita.pdf>”。
需要说明的是，对于GaN来说，作为蓝色LED以外的用途，由于GaN的热传导性好、以及绝缘耐性高，因此在动力系的领域中正在进行IC化的研究。另外，对于ZnO来说，主要正在进行在蓝色～紫外线区域发光的LED的研究。
然而，使用SiC的情况下，带宽Eg由Si的约1.1eV变为约2.8eV，因此光的吸收波长λ向短波长侧移动。具体来说，波长λ=1.24/Eg×1000，因此到440nm左右为止的波长中，感度发生变化。因此，使用SiC的情况下，作为一个示例，如图18所示，与闪烁体也在绿色区域发光的CsI:Tl(峰波长：约565nm)相比，在蓝色区域发光的CsI:Na(峰波长：约420nm)适合作为发光波长。作为荧光体，蓝色发光为宜，因此适用CsI:Na(峰波长：约420nm)、BaFX:Eu(X为Br、I等卤素，峰波长：约380nm)、CaWO4(峰波长：约425nm)、ZnS:Ag(峰波长：约450nm)、LaOBr:Tb、Y2O2S:Tb等。特别优选使用CsI:Na和在CR盒等中使用的BaFX:Eu、屏幕或膜等中所用的CaWO4。
另一方面，作为对放射线的耐性高的CMOS传感器，可以通过SOI(绝缘体上的硅(Silicon On Insulator))，使用Si基板/厚膜SiO2/有机光电转换材料的构成来构成CMOS传感器。
需要说明的是，作为能够用于该构成的技术，可以举出例如“宇宙航空研究开发机构(JAXA)宇宙科学研究所、“民生用最先端SOI技術と宇宙用耐放射線技術の融合にょり耐放射線性を持っ高機能論理集積回路の開発基盤を世界で初めて構築”、[在线]、[平成23年5月8日检索]、互联网<URL:http://www.jaxa.jp/press/2010/11/20101122_soi_j.html>”。
需要说明的是，对于SOI来说，膜厚SOI的放射线耐性高，因此作为高放射线耐久性元件，可以举出完全分离型厚膜SOI、部分分离型厚膜SOI等。需要说明的是，对于这些SOI，例如公开于“日本专利局、“SOI(Silicon OnInsulator)技術に関する特許出願技術動向調査報告”、[在线]、[平成23年5月8日检索]、互联网<URL:http://www.jpo.go.jp/shiryou/pdf/gidou-houkoku/soi.pdf>”。
另外，放射线检测器20的薄膜晶体管10等即使为不具有透光性的构成(例如，由非晶态硅等不具有透光性的材料来形成活性层17这样的构成)，也可以通过将该薄膜晶体管10等配置于具有透光性的基板1(例如合成树脂制的挠性基板)上，按照基板1中的未形成有薄膜晶体管10等的部分可使光透过的方式来构成，得到具有透光性的放射线检测器20。对于将不具有透光性的构成的薄膜晶体管10等配置于具有透光性的基板1上来说，可以通过适用将在第1基板上所制作的微小装置块从第1基板上分离下来而配置于第2基板上的技术、具体来说，例如FSA(流体自装配(FluidicSelf-Assembly))来实现。上述FSA例如公开于“富山大学、“微少半導体ブロックの自己整合配置技術の研究”、[在线]、[平成23年5月8日检索]、互联网<URL:http://www3.u-toyama.ac.jp/maezawa/Research/FSA.html>”。
符号说明
8A闪烁体(第2荧光体层)
8B闪烁体(第1荧光体层)
10薄膜晶体管
12反射层
13传感部
14信号输出部
20、20B、20C放射线检测器
22基底层
30ATFT基板(第2基板)
30B TFT基板(第1基板)
40电子盒
41筐体
54A、54B信号处理部(生成单元)
58A CPU(相加单元)
71A柱状结晶
71B非柱状结晶

Claims (19)

1.一种放射线检测器，其特征在于，该放射线检测器具备：
第1荧光体层，该第1荧光体层产生与所照射的放射线对应的第1光；
第1基板，该第1基板与所述第1荧光体层层积，并具有第1光电转换元件和第1开关元件，所述第1光电转换元件产生与照射的光对应的电荷，所述第1开关元件用于读出由所述第1光电转换元件产生的电荷；
第2荧光体层，该第2荧光体层设置于所述第1荧光体层的相对于所述放射线的照射方向的下游侧，产生与隔着所述第1荧光体层所照射的放射线对应的第2光，并且，该第2荧光体层吸收的放射线能量低于所述第1荧光体层吸收的放射线能量；和
第2基板，该第2基板与所述第2荧光体层层积，并具有第2光电转换元件和第2开关元件，所述第2光电转换元件产生与照射的光对应的电荷，所述第2开关元件用于读出由所述第2光电转换元件产生的电荷；
所述照射的光由所述第1光和所述第2光中的至少任意一种构成。
2.如权利要求1所述的放射线检测器，其中，所述第1基板、所述第1荧光体层、所述第2荧光体层和所述第2基板是从所述放射线照射的一侧以所述第1基板、所述第1荧光体层、所述第2荧光体层和所述第2基板的顺序来进行层积的。
3.如权利要求1所述的放射线检测器，其中，所述第1基板、所述第1荧光体层、所述第2基板和所述第2荧光体层是从所述放射线照射的一侧以所述第1基板、所述第1荧光体层、所述第2基板和所述第2荧光体层的顺序来进行层积的。
4.如权利要求3所述的放射线检测器，其中，所述第2荧光体层在与所述第2基板层积的面的相反侧的面上设置有反射层。
5.如权利要求1所述的放射线检测器，其中，所述第1荧光体层、所述第1基板、第2荧光体层和所述第2基板是从所述放射线照射的一侧以所述第1荧光体层、所述第1基板、所述第2荧光体层和所述第2基板的顺序来进行层积的。
6.如权利要求5所述的放射线检测器，其中，所述第1荧光体层在与所述第1基板层积的面的相反侧的面上设置有反射层。
7.如权利要求1至权利要求6的任一项所述的放射线检测器，其中，所述第1荧光体层是通过含有下述材料而构成的，所述材料由原子序数比构成所述第2荧光体层的材料的元素的原子序数大的元素构成。
8.如权利要求1至权利要求6的任一项所述的放射线检测器，其中，所述第2荧光体层是通过含有柱状结晶而构成的，所述柱状结晶产生与所照射的放射线对应的光。
9.如权利要求8所述的放射线检测器，其中，所述第2荧光体层在与所述第2基板层积的面上形成有非柱状结晶。
10.如权利要求8所述的放射线检测器，其中，所述第2荧光体层是通过含有CsI的柱状结晶而构成的。
11.如权利要求8所述的放射线检测器，其中，所述第2荧光体层的所述柱状结晶的前端部被平坦地形成。
12.如权利要求1至权利要求6的任一项、或权利要求9所述的放射线检测器，其中，所述第1荧光体层是通过含有GOS而构成的。
13.如权利要求8所述的放射线检测器，其中，所述第1荧光体层是通过含有GOS而构成的。
14.如权利要求1至权利要求6的任一项、或权利要求9所述的放射线检测器，其中，所述第1基板和所述第2基板中的至少一方为柔性基板。
15.如权利要求8所述的放射线检测器，其中，所述第1基板和所述第2基板中的至少一方为柔性基板。
16.一种放射线图像摄影装置，其具备权利要求1至权利要求6的任一项、或权利要求9所述的放射线检测器、和生成图像信息的生成单元，所述图像信息是通过由所述放射线检测器的所述第1基板和所述第2基板读出的电荷而显示的。
17.一种放射线图像摄影装置，其具备权利要求8所述的放射线检测器、和生成图像信息的生成单元，所述图像信息是通过由所述放射线检测器的所述第1基板和所述第2基板读出的电荷而显示的。
18.如权利要求16所述的放射线图像摄影装置，其中，在所述生成单元中，对每个对应的像素，将通过由所述第1基板和所述第2基板读出的电荷而显示的图像信息进行相加，从而制作新的图像信息。
19.如权利要求17所述的放射线图像摄影装置，其中，在所述生成单元中，对每个对应的像素，将通过由所述第1基板和所述第2基板读出的电荷而显示的图像信息进行相加，从而制作新的图像信息。
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