CN103299212B

CN103299212B - 放射线图像检测装置及其制造方法

Info

Publication number: CN103299212B
Application number: CN201180063151.6A
Authority: CN
Inventors: 中津川晴康; 金子泰久; 佐藤圭一郎; 北田信; 三浦圭
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2011-05-30
Publication date: 2016-03-23
Anticipated expiration: 2031-05-30
Also published as: CN103299212A; JP5460572B2; WO2012090526A1; JP2012137438A; US8754375B2; US20130284933A1

Abstract

在其中放射线从光检测器侧朝闪烁体照射的放射线图像检测装置中，确保在光检测器与闪烁体之间的粘接性。该装置包括：闪烁体200，其被构成为通过放射线的照射而发出荧光；以及光检测器40，其被构成为将发自该闪烁体200的荧光作为电信号来检测，其中，该闪烁体200包括柱状部20和第一非柱状部23，该柱状部20沿放射线的行进方向被布置在光检测器的后侧处并且同时由通过荧光物质的晶体的柱状生长而获得的柱状晶体20A的群形成，所述第一非柱状部23被设置在该柱状部20的光检测器40侧处。

Description

放射线图像检测装置及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种被用于例如医疗用X射线摄影器件的放射线图像检测装置及其制造方法。

背景技术

最近，使用用于将X射线转换成数字数据的诸如平板检测器（FPD）的X射线图像检测装置的数字放射线照相术（DR）已经被实际地使用。X射线图像检测装置已经被迅速地普及，由于它具有的长处在于，与使用摄影板的常规计算的放射线照相术（CR）方法相比，图像可以被即时确认。

作为X射线图像检测装置，已经提出了各种类型。例如，存在首先使用诸如CsI：Tl，GOS（Gd₂O₂S：Tb）的闪烁体将X射线转换成可见光然后将转换的光转换成蓄积在半导体层中的电荷的间接转换类型。间接转换类型X射线图像检测装置包括闪烁体和具有半导体层的光电检测器。

在这样的X射线图像检测装置中，例如，在活体中被使用的情况下，优选降低X射线照射剂量，并且要求具有高发光量和优良的灵敏度的闪烁体。因此，为了增加光检测器附近的发光量，提出了X射线图像检测装置，该装置被构成使得诸如CsI的闪烁体被布置在光检测器的玻璃基板上，并且X射线从光检测器侧朝闪烁体照射（参见，例如专利文献1和2）。

在此处，理论上，随着闪烁体的晶相的厚度增加，灵敏度得到改进。然而，实际上，当晶体相的厚度增加超过一定的限度时，存在的问题在于，当光在经过闪烁体时可能会衰减或不被使用，并且因此，可能无法获得充分的灵敏度或可能出现图像的模糊。由于这个原因，使用了引导发射光的柱状晶体的集合体（参见，例如，专利文献3）。由于光由这样的柱状晶体在闪烁体的板的厚度方向上引导并且入射在光检测器上，所以检测图像的清晰度得到改进。

在此处，专利文献3的X射线图像检测装置设有传感器板，该传感器板包括光电变换元件、具有布置在传感器板上的表面上并且经受大气压等离子处理的荧光体下底层、以及包括形成在荧光体下底层上与荧光体下底层相接触的柱状晶体的荧光体层（闪烁体）。通过对下底层进行大气压等离子处理，下底层与荧光体层之间的粘接得到改进。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP-B-3333278

专利文献2:JP-A-2001-330677

专利文献3:JP-A-2004-325442

发明内容

技术问题

在X射线图像检测装置中，闪烁体与光检测器的传感器板之间的粘接性是非常重要的。在专利文献3中，虽然下底层与荧光体层之间的粘接性得到改进，但是在该构成中确保传感器板与闪烁体之间的粘接性是不可能的。

如果与传感器板的粘接性不良，则在坠落等的震动时存在闪烁体可能从传感器板分离的可能性，并且当震动被直接施加到分离部时，闪烁体可能受到损坏。另外，如果粘接性是不良的，则闪烁体可以由于例如在闪烁体与传感器板之间的热膨胀的量上的差别而被容易地从传感器板剥离。而且，如果在传感器板与闪烁体之间的粘接性上出现不均匀，则可能影响检测到的图像的质量。

从前述可知，本发明的目的是确保光检测器与闪烁体的粘接性。

问题的解决办法

本发明的放射线图像检测装置包括：闪烁体，被构成为通过放射线的照射而发出荧光；以及光检测器，被构成为将发自该闪烁体的荧光检测为电信号，其中，该闪烁体包括柱状部和第一非柱状部，该柱状部沿放射线的行进方向被布置在光检测器的后侧处并且由通过荧光物质的晶体的柱状生长而获得的柱状晶体的群形成，所述第一非柱状部被设置在所述柱状部的光检测器侧处。

另外，制造本发明的放射线图像检测装置的方法是制造上述闪烁体的方法，其中，通过将荧光物质的晶体通过气相沉积方法沉积在支持体上而将闪烁体的柱状部与第一非柱状部形成在支持体上，并且在形成柱状部时，通过改变真空度、支持体温度、和蒸发率之中的至少一个条件来形成第一非柱状部。

附图说明

图1是示意性地示出X射线图像检测装置的示意构成的侧截面图。

图2是示意性地示出检测器的示意构成的侧截面图。

图3是示意性地示出传感器板的平面图。

图4是示意性地示出具有柱状部、第一非柱状部、和第二非柱状部的闪烁体的侧截面图。

图5是示出柱状部的柱状晶体横截面的电子显微镜照片（SEM图像）。

图6是示出非柱状部的横截面的电子显微镜照片（SEM图像）。

图7是示意性地示出具有柱状部和第一非柱状部的闪烁体的侧截面图。

图8是示意性地示出其中闪烁体直接气相沉积在传感器板上的构成的侧截面图。

图9是示意性地示出图8的构成中的闪烁体的侧截面图。

具体实施方式

以下参照图1至图6描述用于解释本发明的实施例的X射线图像检测装置（放射线图像检测装置）的示例。

类似于上述构成中的构件的构件相应地由相同的数字表示，并且将省略或简化其描述。

[1.整体构成]

图1是示意性地示出间接变换方式X射线图像检测装置1的概略构成的侧横截面图。X射线图像检测装置1设置有闪烁体面板10和光检测器40，该闪烁体面板10包括通过X射线的照射发光的闪烁体200，该光检测器40将发自闪烁体200的光检测为电信号。

如由图1的空心（outline）箭头所指示的，在X射线图像检测装置1中，已经经过受检体的X射线从光检测器侧40朝闪烁体200照射。与光检测器40相比，闪烁体面板10沿X射线行进方向被布置在后侧处。当使X射线通过光检测器40的传感器板400入射在闪烁体200上时，荧光体200吸收X射线并且发光，并且使光入射在被形成在传感器板400上的光电变换元件41上。蓄积在传感器板400的光电变换元件中的电荷被输出作为电信号。

驱动并控制光检测器40的控制模块50设置在闪烁体面板10的X射线进入方向侧的相对侧处。控制模块50包括例如电路板和电源电路，在该电路板上，作为驱动并且控制传感器板400的控制单元的IC、处理图像信号等的IC被安装。控制模块50被集成地装配到闪烁体面板10和光检测器40。

[2.光检测器的构成]

图2是示意性地示出光电检测器40的构成的侧横截面图。图3是示意性地示出传感器板40的平面图。光检测器40包括传感器板400，该传感器板400在平面图中为矩形并且形成有半导体层。传感器板400被构成为包括诸如玻璃等的绝缘基板401、诸如a-Si光二极管等的光电变换元件41、和诸如薄膜晶体管（TFT）等的开关元件42。

对于绝缘基板401，例如，可以使用玻璃基板、各种陶瓷基板、或树脂基板。另外，绝缘基板401的材料并不限于这些材料。

通过对将从闪烁体200入射的光（图2中的实线箭头）变换成电荷的光导层410、施加偏置电压到光导层410的偏置电极411、收集在光导层410中蓄积的电荷的电荷收集电极412进行层叠来构成每个光电变换元件41。如图3所示，光电变换元件41被二维地布置，并且各个光电变换元件41形成由光检测器40检测的图像的像素。

如图3所示，开关元件42、栅极线43和数据线44分别被设置在光电变换元件41中。每条栅极线43和每条数据线44被设置成延伸到连接端子45，并且经由连接至连接端子45的诸如各向异性导电膜的柔性配线46连接至控制模块50的电路板（图1）。通过从安装在电路板中的控制单元经由栅极线43传输的控制信号，开关元件42被逐线接通/断开，并且其开关元件42被置于“ON（接通）”状态的光电变换元件41的电荷被经由数据线44利用电路板的信号处理单元读出作为图像信号。随着光电变换元件41的电荷被逐线依次读出，检测到二维图像。

此外，在上述构成中，栅极线43和数据线44被设置成彼此垂直地延伸。然而，栅极线43和数据线44可以被设置成彼此平行延伸并且连接至布置在传感器板400的外围端的一侧的连接端子。

如上所述的栅极线43、数据线44、开关元件42、和光电变换元件41形成在绝缘基板401的闪烁体面板10侧表面上。通过例如光蚀刻处理将栅极线43、数据线44、开关元件42、和光电变换元件41依次形成在绝缘基板401上。在图2中，传感器板400的表面由设置在传感器板400的最外层上的树脂膜47平坦化。然而，可以省略树脂膜47。传感器板400和闪烁体面板10通过粘合层48相互接合。

另外，如下所述，粘合层48或树脂膜47可以不存在于传感器板400与闪烁体面板10之间，并且闪烁体面板10和传感器板400的表面可以彼此相对以彼此直接紧密接触。

另外，如在下述示例（图8和图9）中，闪烁体可以通过沉积被形成在传感器板400上。

[3.闪烁体面板的构成]

[3-1.总体构成]

如图1所示，闪烁体面板10包括支持体（基板）101、通过气相沉积方法气相沉积在支持体101上的闪烁体200、和覆盖且密封在支持体101上的闪烁体200的例如聚对二甲苯保护膜（防潮膜）30。通过气相沉积方法形成的聚对二甲苯的保护膜具有良好的粘接性特性，且闪烁体200还具有柔性，从而示出与支持体101中的翘曲等良好的一致性。

使用诸如Al的具有高X射线透过率以及反射光的材料将支持体101形成为板。

支持体101并不限于由Al制成的板并且可以从例如碳板、碳纤维增强塑料（CFRP）、玻璃板、石英基板、蓝宝石基板等适当地选择，并不特别地受此限制，只要可以允许闪烁体200形成在支持体表面上即可。然而，当支持体101还充当光的反射构件时，优选使用诸如Al的轻金属作为支持体的材料。

在本示例性实施例中，闪烁体200使用CsI：Tl（铊激活碘化铯）作为荧光物质来形成，但可以使用其它材料，例如，NaI：Tl（铊激活碘化钠），CsI：Na（钠激活碘化铯）来形成。另外，由于如下事实，光射光谱适合于a-Si光电二极管的光谱灵敏度的最大值（约550nm），并且随着时间的推移几乎不发生由于湿度而引起的退化，优选使用CsI：Tl作为用以形成闪烁体200的材料。

图4是示意性地示出闪烁体200的结构的侧截面图。闪烁体200包括由通过荧光物质的晶体的柱状生长而获得的柱状晶体20A的群形成的柱状部20、设置在柱状部20的光检测器40侧的第一非柱状部23、和设置在柱状部20的第一非柱状部23侧的相对侧处也就是在柱状部20与支持体101之间的非柱状部25。在闪烁体200中，第一非柱状部23被布置在由空心箭头指示的X射线进入侧处，并且第二非柱状部25被布置在X射线进入侧的相对侧处。

通过照射X射线而发自闪烁体200的荧光由柱状晶体20A沿柱状高度方向被引导，然后入射在光检测器40上。在此处，朝支持体101侧行进的光的一部分由支持体101反射并且入射在光检测器40上。

[3-2.柱状部的构成]

柱状部20是多个柱状晶体20A的集合体。在图4所示的示例中，每个柱状晶体20A大体垂直于支持体101被竖立。该示例的每个柱状晶体20A在前端部侧处具有锥形形状。可以通过抛光来平坦化每个柱状晶体20A的前端部。多个柱状晶体20A的前端部面对光检测器40的一个像素（光电变换元件41）。

图5是图4的A-A横截面中的柱状部20的电子显微镜照片（环绕在柱状部20的高度方向上的中心的横截面）。在相邻的柱状晶体20A之间存在间隙（图5中看起来较暗的部分）。柱状晶体20A在晶体生长方向上具有大体均匀的横截面直径。在柱状部20的一部分中，相邻的柱状晶体20A可以被相互接合以集成地形成柱状本体（例如，图5中的P）。

在设置有效的光引导属性的观点上，柱状晶体20A的直径（横截面直径）是2μm或以上且8μm或以下，但更优选地6μm或以上且8μm以下。如果柱状部20的直径太小，则耐冲击性降低。因此，优选的是，柱状部20的直径是2μm或以上。此外，如果晶体直径过分大，则光检测器40的每个像素的柱状晶体20A的数量减少。因此，当在柱状晶体20中出现裂纹时，在像素的信号中出现缺陷变得高度可能。由于这个原因，优选的是，柱状部20的直径是8μm或以下。

此外，柱状晶体20A的晶体直径是指沿柱状晶体20A的生长方向从顶侧观察到的晶体的最大直径。在特定测量方法中，利用SEM（扫描电子显微镜照相）通过从垂直于柱状晶体20A的高度方向的平面观察来测量柱状直径（横截面直径）。当在单次摄影时从表面（与支持体相对的表面）观察闪烁体面板10时，通过允许要观察100个至200个柱状晶体20A的放大率（约2,000X）来执行观察。对于在单次摄影时所包括的所有晶体，采用通过测量通过沿高度方向扫描获得的柱状直径的最大值并且取所述最大值的平均值而获得的值。柱状直径（μm）读取至小数点以下两位，并且通过根据JISZ8401舍入至小数点以下一位来确定平均值。

此外，考虑到对应于期望的灵敏度的X射线吸收能力，柱状部20的厚度可以被确定为500μm或以上。然而，当柱状部20的厚度太厚时，由于光的衰减和散射，可能使发光效率容易地下降。由于这个原因，考虑到灵敏度和发光效率中的每一者，柱状部的厚度可以被确定为适当值。

[3-3.非柱状部的构成]

（1）第一非柱状部的构成

如图4中所示，第一非柱状部23被构成为包括大体球形或不确定的不规则形状的非柱状晶体23A（的群）。另外，第一非柱状部23可以包括无定形部。

在第一非柱状部23中，使具有比图5中的柱状晶体20A更小的直径的非柱状晶体23A不规则地相互接合或重叠，并且在晶体之间的明显间隙很难被确认。由于这个原因，许多非柱状晶体23A在第一非柱状部23的厚度方向上或在垂直于厚度方向的面内方向上可以相互融合。另外，当第一非柱状部23包括无定形部时，非柱状晶体23A和无定形部在厚度方向上或在面内方向上可以相互融合。

第一非柱状部23的厚度优选地是3μm或以上且50μm或以下。为了确保地覆盖在柱状部20的晶体生长方向上的前端部（至少在柱状晶体20A与20A之间），然后平坦化闪烁体200的表面，第一非柱状部23的厚度优选地是3μm或以上。另外，如果不具有光导效应的第一非柱状部23的厚度过分地厚，则在第一非柱状部23中的光可以在像素之间被交织，使得可能容易出现图像模糊。因此，第一非柱状部23的厚度优选地是50μm或以下。

另外，能够确保地覆盖柱状部20的前端部的最小厚度对于第一非柱状部23的厚度而言是充分的。也就是，随着第一非柱状部23的厚度下降，可以减少昂贵荧光物质的使用量，从而导致成本降低。

由于第一非柱状部23的厚度是薄的，所以例如，可以忽略发自在第一非柱状部23中的柱状晶体20A的光的衰减或散射。

另外，根据例如在制造期间的条件，第一非柱状部23可以具有其中代替单层的多个层被层叠的结构。在这样的情况下，第一非柱状部23的厚度是指从在柱状晶体20A的晶体生长方向上的前端部到第一非柱状部23的最外层的表面的厚度。

基于例如在第一非柱状部23的平面图中的面积、第一非柱状部23的厚度、CsI密度、和闪烁体面板10的实际测量的重量来计算第一非柱状部23的孔隙率。如以此方式计算的，在第一非柱状部23的整个厚度方向上的孔隙率是10%或以下。另外，考虑到第一非柱状部23的厚度，可以确定第一非柱状部23的孔隙率。

在图4所示的示例中，第一非柱状部23的晶体直径小于第二非柱状部25的晶体直径，但是并不限于此。

第一非柱状部23的非柱状晶体23A可以利用比第二非柱状部25的晶体直径的（稍后描述的）适用范围较宽范围的直径。优选的是，就柱状部20的前端部被第一非柱状部23覆盖的意义而言，大体球形非柱状晶体23A具有非常小的直径和接近0的孔隙率。另外，就如上所述相同的意义而言，优选的是，非柱状晶体23A被相互接合以便获得更大的直径和接近0的孔隙率。因此，在第一非柱状部23中，晶体直径可以被确定为适当的直径，只要它不是允许失去闪烁体表面的平坦度的过分大的直径即可。

在柱状部20的生长方向的前端部处，这样的第一非柱状部23至少在柱状晶体20A之间进行覆盖。通过这样，闪烁体200在面对传感器板400的部分处被平坦化。上述保护膜30覆盖第一非柱状部23的表面。通过保护膜30，闪烁体200与传感器板400紧密接触。

（2）第二非柱状部的构成

如图4中所示，第二非柱状部25被构成为包括大体球形或不定形的非柱状晶体25A（的群）。另外，第二非柱状部25可以包括无定形部。

从允许容易地维持晶体之间的间隙并且增加反射效率的观点来看，非柱状晶体25A在形状上优选地是大体球形。也就是，第二非柱状部25优选地被构成为将近球形晶体（如大体球形晶体的非柱状晶体25A）的集合体。

图6是示出在图4的B-B横截面（在第二非柱状部25的厚度方向上的基端侧处的横截面）中的第二非柱状部25的电子显微镜照片。在第二非柱状部25中，使具有比图5中的柱状晶体20A更小的直径的非柱状晶体25A不规则地相互接合或重叠，并且在晶体之间的明显间隙很难被确认。由于这个原因，许多非柱状晶体25A在第二非柱状部25的厚度方向上或在垂直于厚度方向的面内方向上可以相互融合。另外，当第二非柱状部25包括无定形部，非柱状晶体25A和无定形部在厚度方向上或在面内方向上可以相互融合。图6中的间隙小于图5中的间隙。根据图5和图6的观察结果，第二非柱状部25的孔隙率小于柱状部20的孔隙率。

基于例如在支持体101上的第二非柱状部25的沉积面积、第二非柱状部25的厚度、CsI密度、和闪烁体面板10的实际测量的重量来计算第二非柱状部25的孔隙率。

第二非柱状部25在气相沉积的初始阶段被形成在支持体101上，并且第二非柱状部25与支持体101的表面相接触的部分的孔隙率是0或大体是0。由于这个原因，第二非柱状部25的基端部在支持体101的整个接触表面上与支持体101紧密接触。

第二非柱状部25的厚度优选地是5μm或以上且125μm或以下。为了确保与支持体101的粘接性，第二非柱状部25的厚度优选地是5μm或以上。另外，如果不具有光导效应的第二非柱状部25的厚度过分地厚，则在第二非柱状部25中的光可以在像素之间被交织，使得可能容易出现图像模糊。因此，第二非柱状部25的厚度优选地是125μm或以下。

另外，能够实现与支持体101的粘接性以及光的反射功能的最小厚度对于第二非柱状部25的厚度而言是充分的。也就是，随着第二非柱状部25的厚度下降，可以减少昂贵荧光物质的使用量，从而导致成本降低。

另外，根据例如在制造期间的条件，第二非柱状部25可以具有其中代替单层的多个层被层叠的结构。在这样的情况下，第二非柱状部25的厚度是指从支持体101的表面到第二非柱状部25的最外层的表面的厚度。

在晶体像在第二非柱状部25中的晶体那样相互聚结的情况下，对晶体直径的测量如下。出现在相邻的非柱状晶体之间的线连接凹进部分（凹部）被认为是晶体之间的晶界，并且通过将聚结的晶体分离成最小的多边形来测量晶体直径。然后，以与在柱状部20中的柱状晶体20A的直径相同的方式，确定所述晶体直径的平均值并且采用该平均值。

从设置有效的反射性能以及与支持体101的粘接性的观点来看，第二非柱状部25的非柱状晶体25A的直径优选地是0.5μm或以上且7.0μm或以下。非柱状晶体25A的直径小于柱状晶体20A的直径。

在此处，优选的是，非柱状晶体25A的直径是小的，因为可以容易维持大体球形晶体形状。然而，当非柱状晶体25A的直径太小时，孔隙率接近0，并且第二非柱状部25可能无法充当光的反射层。因此，非柱状晶体25A的直径优选地是0.5μm或以上。另外，如果直径太大，则可以使第二非柱状部25的平坦度和表面积减小，并且可以使与支持体101的粘接性退化。同时，使得孔隙率由于晶体的相互接合而降低，从而减弱反射效应。因此，第二非柱状部25的晶体直径优选地是7.0μm或以下。

如上所述，考虑到第二非柱状部25的反射特性，优选地确定被包括在第二非柱状部25中的晶体的形状、直径、和孔隙率，使得晶体形状采用大体球形形状，孔隙率大于0且不大于10%，并且就孔隙率而言，直径关于孔隙率在适当的范围内（如上所述的0.5μm或以上且7.0μm或以下）。

在第二非柱状部25中，随着大体球形晶体的比率增加，可以容易地维持重叠晶体之间的间隙。因此，易于确保反射效应。优选的是，晶体直径是小的，因为晶体形状可以被容易地维持在大体球形。然而，当直径过分小使得小于0.5μm时，孔隙率接近0。因此，反射效应变得难以实现。

另外，当晶体直径过分大时，大体球形晶体相互接合以变成不定形，并且使得在晶体之间的间隙减小，从而降低反射效应。

也就是，优选的是，从维持大体球形晶体形状的观点来看，分别确定非柱状晶体25A的直径和第二非柱状部25的孔隙率。另外，当确定第二非柱状部25的孔隙率时，可以考虑第二非柱状部25的厚度。

（3）对第一非柱状部与第二非柱状部的构成的比较

期望第一非柱状部23的孔隙率是如上所述的10%或以下，并且第一非柱状部23的孔隙率小于第二非柱状部25的孔隙率。在第二非柱状部25与支持体101相接触的部分处，第二非柱状部25的孔隙率是0或大体是0。然而，当将在第二非柱状部25的整个厚度中的孔隙率与第一非柱状部23的孔隙率相比时，第一非柱状部23的孔隙率小于第二非柱状部25的孔隙率。也就是，期望设置在传感器板400侧处的第一非柱状部23就抑制光的衰减、散射等的意义而言是薄的，并且期望孔隙率是低的，使得即使第一非柱状部23是薄的，第一非柱状部23也可以覆盖柱状部20的前端部以平坦化闪烁体200。另外，就抑制保护膜30的材料流入到柱状晶体20A之间中的意义而言，期望第一非柱状部23的孔隙率是小的，例如，10%或以下。

另外，期望第一非柱状部23的厚度是如上所述的3μm或以上且50μm或以下，并且小于第二非柱状部25的厚度。如上所述，期望第一非柱状部23的厚度充分地薄以确保地覆盖柱状部20的前端部。

可以通过如下所述的气相沉积方法将包括如上所述的柱状部20、第一非柱状部23、和第二非柱状部25的闪烁体200形成在支持体101上。另外，第二非柱状部25、柱状部20、和第一非柱状部23可以在时间上以该顺序接连地被形成，并且可以以时间间隔分别被形成。

在包括真空度和支持体温度的预定的条件下第二非柱状部25被形成在支持体101上，然后使这些条件变化，使得柱状晶体20A开始成长。柱状部20从第二非柱状部25的表面部竖立。以这种方式，使柱状部20基于第二非柱状部25生长，这提高柱状部20的结晶度。

在使柱状晶体20A生长到预定的高度之后，再次使包括真空度和支持体温度的条件改变，使得第一非柱状部23形成在柱状部20上。

本文中，将柱状部20的厚度与第二非柱状部25的厚度相比较。如图4中所示，当将柱状部20的厚度设置为t1，并且将第二非柱状部25的厚度设置为t2时，期望t1和t2之间的关系满足以下方程式。

（方程式）0.01≤（t2/t1）≤0.25

当柱状部20的厚度t1和第二非柱状部25的厚度t2满足以上方程式时，在闪烁体200中，可以将在每个部中在厚度方向的光发射效率、以及防止光扩散的区域和反射光的区域置于适当的范围内。另外，提高了光的发射效率、光的检测效率和图像的清晰度。当第二非柱状部25的厚度t2太厚时，存在具有低的光发射效率的区域增加的可能性，从而降低灵敏度。从该观点来看，更加期望，（t2/t1）是在0.02或以上且0.1或以下的范围内。

对于如上所述的光检测器40和闪烁体面板10，例如可以使用有机光电变换材料（OPC）、有机TFT、使用无定形氧化物的TFT（例如，a-IGZO）、或柔性材料（芳族聚酰胺、生物纳米纤维）。稍后将描述这些器件相关的材料。

[4.关于柱状部和非柱状部的操作和效果]

在下文中，将描述柱状部20、第一非柱状部23、和第二非柱状部25的主要作用效果。

与第一非柱状部23或第二非柱状部25相比，柱状部20在结晶度上是优良的并且在荧光的光发射效率上是高的。另外，由于具有柱状晶体形状的柱状晶体20A经由间隙相互相邻，所述柱状晶体20A在支持体101的厚度方向上被设置成站立，所以柱状晶体20A充当光的引导部并且沿柱状高度方向引导光。在此处，就有助于闪烁体200的光学属性的第二非柱状部25和柱状部20而言，由于柱状部20被布置在在闪烁体200中的、X射线进入侧处并且靠近光检测器40的位置处，紧接着通过传感器板400之后几乎不衰减的X射线入射在柱状部20上以被变换成光。然后，使荧光迅速地入射在光检测器40上，从而增加光检测器40上的入射光量。也就是，可以增加闪烁体200的可用发光量。由于这样和由柱状晶体20A引起的光导效应可以抑制像素之间的光扩散，所以可以清晰化检测到的图像。

同时，具有颗粒状晶体和预定的间隙的第二非柱状部25朝光检测器40反射主要发自柱状部20并且朝支持体101行进的光，该颗粒状晶体具有比柱状晶体20A更小的直径，并且该预定的间隙具有比柱状部20更低的孔隙率。由第二非柱状部25引起的光的反射有助于在使用发自闪烁体200光连同由支持体101引起的光的反射的效率上的提高。因此，由于入射在光检测器40上的并且被用于图像检测的光量增加，所以可以进一步清晰化检测到的图像。另外，由于第二非柱状部25具有光的反射特性，所以支持体可以由具有低的光反射率的诸如玻璃等的材料形成。

另外，在闪烁体面板10中，可以不设置支持体101。也就是，可以通过使用气相沉积基板沉积来形成闪烁体200，然后可以从基板剥离闪烁体200并且使用闪烁体200。

此外，由于在柱状部20的光检测器40侧处，第一非柱状部23被设置并且覆盖每个柱状晶体20A的前端部，所以闪烁体200在传感器板400处的部分处被平坦化。因此，保护膜30不会被柱状晶体20A的前端部撕裂，并且由保护膜30提供的气密性可以被维持。另外，可以抑制由闪烁体200的潮解而导致的闪烁体200的性能退化。

另外，随着闪烁体200被平坦化，闪烁体200可以通过保护膜30与传感器板400紧密接触。如果在与传感器板400的粘接性中发生不匀性，则在检测到的图像中可能容易出现瑕疵。然而，没有这样的事件，检测到的图像的图像品质可能变得一致。

此外，通过确保如上所述的闪烁体200与传感器板400之间的粘接性，在例如跌落冲击期间施加到闪烁体200的外力受到传感器板400的缓冲。因此，可以改进耐冲击性。特别地，在将X射线图像检测装置1接合到器件壳体的情况下，即使负载从器件壳体被施加，闪烁体200也几乎不会受损。

另外，通过确保与传感器板400的粘接性，可以抑制闪烁体200由于热膨胀量上的差别而从传感器板400剥离。

如上所述，在X射线图像检测装置1中，在传感器板400与闪烁体200之间的粘接性可以通过设置第一非柱状部23来确保。同时，当第二非柱状部25设置在支持体侧时，闪烁体200可以具有反射特性。下面将描述无第二非柱状部25的构成（图7）。

另外，通过第一非柱状部23，可以抑制诸如聚对二甲苯的材料在保护膜30的形成期间从柱状晶体20A之间进入（图1）。当聚对二甲苯等进入柱状晶体20A之间的间隙时，使得在柱状晶体20A及其相邻的柱状晶体20A之间的区域中的折射率差别降低，从而增大光的临界角。因此，使得柱状晶体20A的在厚度方向的光引导性能降低。具体地，因为由于CsI的折射率是1.8并且空气的折射率是1，所以临界角是34°，而由于CsI的折射率是1.8并且聚对二甲苯的折射率是1.5，所以临界角变为56°，所以可以使柱状晶体20A的光引导性能降低。第一非柱状部23的形成可以抑制这样的问题的发生。

此外，通过将第二非柱状部25置于柱状部20与支持体101之间，可以改进与支持体101的粘接性。也就是，与其中柱状部20直接形成在支持体101的表面上的构成相比，由于闪烁体200在面对支持体101的部分处的平坦度和表面积增加，所以与支持体101的粘接性得到改进。因此，可以抑制闪烁体200由于在支持体与闪烁体200之间的热膨胀量上的差别（在热导率上的差别）而从支持体101剥离。这在X射线图像检测装置1中是非常有效的，其中，设置在X射线进入侧的相对侧处的控制模块50在以同样方式布置在X射线进入侧的相对侧处的支持体101上可以容易地传播热。

由于与传感器板400的粘接性以及与支持体101的粘接性两者分别由第一非柱状部23和第二非柱状部25确保，所以改进从传感器板400和支持体101的剥离强度，并且因此，提高了整个闪烁体面板10的强度。

根据X射线图像检测装置1，可以以高灵敏度和高清晰度检测X射线图像，并且同时，通过改进闪烁体200与传感器板400以及与支持体101的粘接性，可以提高可靠性。

如上所述的X射线图像检测装置1可以在它被安装在诸如医疗用X射线摄影器件的各种器件内的状态下被使用。特别地，在需要以低的放射线照射剂量检测清晰的图像的乳房X射线摄影器件中，可以适当地使用根据本示例性实施例的具有高灵敏度和高清晰度的特性的X射线图像检测装置1。此外，当X射线图像检测装置1被构造为与X射线摄影器件可分离的便携式盒时，X射线图像检测装置1可能经受跌落冲击是高度可能的，并且，重要的是，通过使传感器板400与支持体101紧密接触，确保闪烁体200的耐冲击性。因此，改进与传感器板400和支持体101中的每一者的粘接性的上述效果是有利的。

另外，X射线图像检测装置1具有其宽的应用范围，因为它不仅可以在医疗用X射线摄影器件中，而且在例如用于非破坏性测试的工业使用的X射线摄影器件中，或作为用于检测除电磁波以外的微粒束（α射线、β-射线、γ射线）的器件。

[5.修改后的示例]

另外，虽然在上述示例中，闪烁体200设有第二非柱状部25（图4），但是如图7所示可以不设置第二非柱状部25。图7所示的闪烁体210具有柱状部20和第一非柱状部23。在这样的构成中，主要发自柱状部20的光通过形成为由Al等制成的反射构件的支持体101朝传感器板400反射。

图8和图9示出其中闪烁体被直接气相沉积在传感器板上的示例。图8的X射线图像检测装置2设有光检测器40和集成地形成在光检测器40的传感器板400上的闪烁体220。闪烁体220不具有支持体，并且通过气相沉积在传感器板400上而形成。覆盖闪烁体220的保护膜将闪烁体220密封在传感器板400上。

图9是示出闪烁体220的构成的示意图。在传感器板400上，第一非柱状部23、柱状部20、和第二非柱状部25通过气相沉积方法被依次形成。在图9的构成中，第二非柱状部25使主要发自柱状晶体20A并且朝传感器板400侧的相对侧行进的光朝传感器板400反射。另外，第二非柱状部25可以抑制保护膜的材料流入到柱状晶体20A之间。

在此处，第一非柱状部23在气相沉积的初始阶段被形成部分在传感器板400上，并且在第一非柱状部23内的、与传感器板400的最外层相接触的一部分的孔隙率是0或大体0。由于这个原因，第一非柱状部23的基端部在与传感器板400的整个接触表面上与传感器板400紧密接触。

在此处，以与图1至图6的构成中所描述的同样的方式，第一非柱状部23的形成增加闪烁体200面对传感器板400的部分的表面积（在图8和图9的示例中与传感器板400相接触的面积），并且还平坦化闪烁体的表面，从而提高传感器板400与闪烁体的粘接性。然而，在图8和图9的构成（直接沉积）中，由于通过气相沉积在与Al等相比与闪烁体的粘接性较差的绝缘基板401（一般而言，玻璃）上而形成闪烁体，所以在闪烁体与传感器板400之间需要更好的粘接性。也就是，由于玻璃基板与Al等相比具有低热导率，所以闪烁体与玻璃基板的粘接性不是良好的。在该意义上，通过第一非柱状部23的形成来确保闪烁体220与传感器板400的粘接性的效果高于其中使用由Al制成的支持体101作为闪烁体200的气相沉积基板来将闪烁体面板10接合到传感器板400的情况（图1至图6）。

[6.适用的器件材料]

[6-1.有机光电变换（OPC）材料]

例如，在JP-A-2009-32854中公开的任何OPC（有机光电变换）材料能够被用于上述光电变换器件41（图2）。能够将OPC材料形成的膜（在下文中被称为OPC膜）用作光电变换器件41的光导层410。OPC膜包含有机光电变换材料，该有机光电变换材料吸收发自闪烁体的光并且生成对应于吸收的光的电荷。因此，包含有机光电变换材料的OPC膜具有在可见光范围内的窄吸收光谱。不同于由闪烁体射出的光的电磁波难以被OPC膜吸收。因此，能够有效地抑制由OPC膜吸收的由诸如X射线的放射线生成的噪音。

优选形成OPC膜的有机光电转换材料的吸收峰值波长更接近闪烁体发出的光的峰值波长，以更加有效地吸收闪烁体发出的光。理想地，有机光电转换材料的吸收峰值波长与闪烁体发出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闪烁体发出的光的峰值波长之间的差值小，则可以令人满意地吸收闪烁体发出的光。具体地，有机光电转换材料的吸收峰值波长与由闪烁体响应于放射线发出的光的峰值波长之间的差值优选不大于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，喹吖啶酮在可见光范围内的吸收峰值波长是560nm。因此，当喹吖啶酮被用作有机光电变换材料，并且CsI（T1）被用作闪烁体材料时，能够将峰值波长的上述差值设定在5nm内，从而基本上可以将OPC膜中产生的电荷量增加到最大值。

设置在偏置电极411与电荷收集电极412之间的有机层的至少一部分能够由OPC膜形成。更具体地，有机层能够由用于吸收电磁波的部分、光电变换部、电子传输部、电子空穴传输部、电子阻挡部、电子空穴阻挡部、结晶化阻止部、电极、层间接触提高部等的堆或混合体形成。

优选地，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输有机化合物代表的施主型有机半导体（化合物），意指具有容易供予电子的特性的有机化合物。更加详细地，彼此接触使用的两种有机材料中，具有较低电离势的一者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。能够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、花青化合物、部花青化合物、氧杂菁化合物、聚胺化合物、吲哚化合物、吡咯化合物、吡唑化合物、聚芳醚化合物、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、苝衍生物、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）是主要由电子传输有机化合物代表的受主型有机半导体（化合物），是指具有容易接收电子的特性的有机化合物。更具体地，当彼此接触地使用两种有机化合物时，两种有机化合物中具有较高电子亲和力的一种有机化合物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收电子的特性。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、苝衍生物、荧蒽衍生物）、包含氮原子、氧原子或硫原子的5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、唑、吲唑、苯并咪唑、苯并三唑、苯并唑、苯并噻唑、咔唑、嘌呤、三唑并哒嗪、三唑并嘧啶、四氮杂茚、二唑、咪唑并吡啶、吡咯烷、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。受体类型有机半导体并不限制于此。具有高于用作施主型有机化合物的有机化合物的电子亲和力的任何有机化合物可以被用作受主型有机半导体。

关于p型有机染料或n型有机染料，可以使用任何已知染料。其优选的示例包括花菁染料、苯乙烯染料、半花菁染料、部花菁染料（包括零次甲基部花菁（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、flugide染料、苝染料、吩嗪染料、吩噻嗪染料、醌染料、靛蓝染料、二苯甲烷染料、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（phthaloperylene）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、苝衍生物、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型半导体中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做出任何贡献的比率，光电转换膜优选不薄于30nm且不厚于300nm，更优选不薄于50nm且不厚于250nm，特别优选不薄于80nm且不厚于200nm。

至于关于上述OPC膜的任何其它构成，例如，参考JP-A-2009-32854中的描述。

[6-2.有机薄膜晶体管（TFT）]

虽然无机材料常常被用于上述TFT开关器件42，可以使用例如如在JP-A-2009-212389中公开的有机材料。有机TFT可能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，基板布置于底层，在基板的上表面部分地设置栅电极。设置绝缘层以覆盖电极且在电极之外的其他部分触及基板。此外，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段距离地布置源极电极和漏极电极。该构成被称为顶部接触类型器件。优选地，也可以优选地使用底部接触类型器件，其中，在半导体有源层下布置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流动。

（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无色且透明。例如，可以通过触针厚度测量仪测量有机半导体薄膜的厚度。可以制造具有不同厚度的多个薄膜，并且可以测量其吸收光谱，从而基于校准曲线可以通过转换获得每30nm膜厚度的最大吸收率。

本文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（或简单地被称为p型材料或称为电子空穴传输材料）和传导作为载流子的电子的n型有机半导体材料（或简单地被称为n型材料或称为电极传输材料），类似于由无机材料形成的半导体。有机半导体材料的许多p型材料一般表现出良好的属性。此外，p型晶体管作为在大气下的晶体管在操作稳定性上一般是优良的。在此处，将在此处对p型有机半导体材料作出描述。

有机薄膜晶体管的属性之一是载流子迁移率（也被简称为迁移率）μ，μ指示在有机半导体层中的载流子的迁移率。尽管优选的迁移率根据应用改变，但是通常优选较高的迁移率。迁移率优选不低于1.0*10^-7cm²/Vs，更优选不低于1.0*10^-6cm²/Vs，进一步优选不低于1.0*10^-5cm²/Vs。当制造场效应晶体管（FET）器件时，可以通过属性或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优异的属性：因为可以对其应用各种精制处理例如升华精制、重结晶、柱色谱法等而易得高度纯化，或者由于因为低分子量材料具有固定的分子结构而易于形成高度有序的晶体结构。低分子量材料的分子量优选不低于100且不高于5,000，更优选不低于150且不高于3,000，进一步优选不低于200且不高于2,000。

将示出这种p型有机半导体材料的优选特定示例。Bu表示丁基，Pr表示丙基，Et表示乙基，Ph表示苯基。

[化学品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	-	-

（半导体有源层之外的器件构成材料）

下面将对有机薄膜晶体管中的半导体有源层之外的器件构成材料进行描述。那些材料的每一个的可见光或红外光透射率优选不低于60%，更优选地不低于70%，进一步优选不低于80%。

只要具有要求的平滑度，对基板没有特别的限制。基板的示例包括玻璃、石英、光透射塑料膜等。光透射塑料膜的示例包括由聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）、聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）、聚醚砜（PES）、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚烯丙基化物（polyalylate）、聚酰亚胺、聚碳酸酯（PC）、三醋酸纤维素（TAC）、醋酸丙酸纤维素（CAP）等制得的膜等。另外，在这些塑料膜中可以包含任何有机或无机填料。优选地，可以使用由芳族聚酰胺、生物纳米纤维等形成的柔性基板作为基板。

如果具有要求的导电性，则不特别限制形成栅极电极、源极电极或漏极电极的材料。其示例包括：导电氧化物，例如ITO（掺杂铟的氧化锡）、IZO（掺杂铟的氧化锌）、SnO₂、ATO（掺杂锑的氧化锡）、ZnO、AZO（掺杂铝的氧化锌）、GZO（掺杂镓的氧化锌）、TiO₂、FTO（掺杂氟的氧化锡）；导电聚合物，例如PEDOT/PSS（聚（3,4-亚乙基二氧噻吩）/聚磺苯乙烯）；碳材料，例如碳纳米管等。这些电极材料例如可以通过例如真空沉积、溅射、溶液涂布方法等形成为膜。

只要具有要求的绝缘效果，用于绝缘层的材料没有特别限制。其示例包括：无机材料，例如二氧化硅、氮化硅、氧化铝矾土等；有机材料，例如聚酯（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、酚醛树脂、PVA（聚乙烯醇）、PS（聚苯乙烯）等。这些绝缘膜材料可以例如通过例如真空沉积方法、溅射、溶液涂布方法等形成为膜。

对于关于上述有机TFT的任何其他组成，例如，参考JP-A-2009-212389中的说明。

[6-3.非晶氧化物半导体]

例如，JP-A-2010-186860中公开的非晶氧化物可以用于上述TFT42。在此，将进行关于在JP-A-2010-186860中公开的包含FET晶体管的有源层的非晶氧化物的说明。有源层用作其中电子或空穴移动的FET晶体管的沟道层。

有源层具有包含非晶氧化物半导体的构成。非晶氧化物半导体可以在低温下形成到膜中。因此，优选将非晶氧化物半导体形成在柔性基板上。用于有源层的非晶氧化物半导体优选是包含选自In、Sn、Zn和Cd的元素的至少一种的非晶氧化物，更优选是包含选自In、Sn和Zn的元素的至少一种的非晶氧化物，进一步优选是包含选自In和Zn的元素的至少一种的非晶氧化物。

用于有源层的非晶氧化物的特定示例包括：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，以氧化物半导体的多晶烧结为目标的气相膜形成方法被用作形成有源层的方法。在气相膜形成方法中，优选溅射方法或脉冲激光沉积（PLD）方法。此外，从大量生产的观点看来，优选溅射方法。例如，在受控的真空度和受控的氧气流速的情况下，通过RF磁控溅射沉积方法形成有源层。

通过已知的X射线衍射方法，确定因此形成的有源层是非晶膜。通过RBS（拉塞福反向散射光谱）方法获得有源层的组成比。

另外，有源层的导电率优选低于10²Scm^-1且不低于10^-4Scm^-1，更优选低于10²Scm^-1且不低于10^-1Scm^-1。用于调整有源层的导电率的方法的示例包括：已知的使用氧缺陷的调整方法、使用组成比的调整方法、使用杂质的调整方法以及使用氧化物半导体材料的调整方法。

对于关于上述非晶氧化物的任何其他构成，例如，参考JP-A-2010-186860中的说明。

[6-4.柔性材料]

可以考虑，在辐射图像检测设备中使用芳族聚酰胺、生物纳米纤维等，其具有在现有玻璃或塑料中不能获得的柔性、低热膨胀和高强度的性能。

（1）芳族聚酰胺

由作为柔性材料的芳族聚酰胺形成的膜（或片或基板）可以被用作上述传感器板的绝缘基板401、支持体101、控制模块的电路板等。芳族聚酰胺材料具有示出315℃的玻璃化转变温度的高耐热性，示出10GPa的杨氏模量的高硬度以及示出-3至5ppm/℃的热膨胀系数的高尺寸稳定性。因此，与使用一般树脂膜的情况相比，当使用由芳族聚酰胺制成的膜时，可以容易地形成半导体层或闪烁体的高质量膜。另外，由于芳族聚酰胺材料的高耐热性，透明电极材料能够在高温固化以具有低电阻。此外，还可以对IC的自动安装进行处理，包括焊料回流步骤。此外，由于芳族聚酰胺材料具有接近ITO（铟锡氧化物）的热膨胀系数，因此气体阻挡膜或玻璃基板，制造后的翘曲较小。另外，破裂很少出现。在此，考虑到减少环境负荷，优选的是使用不包含卤素的无卤素（符合JPCA-ES01-2003的要求）芳族聚酰胺材料。

可以使用玻璃基板或PET基板层叠芳族聚酰胺膜，或者可以将芳族聚酰胺膜粘贴到器件的壳体。

芳族聚酰胺的高分子间凝聚力（氢键结合力）导致对于溶剂的低溶解性。当通过分子设计解决低溶解性问题时，可以优选使用容易形成为无色和透明薄膜的芳族聚酰胺材料。由于用于控制单体单元的秩序性和在芳环上的取代基和位置的分子设计，可以使用被保持为具有高度线性的杆状形状的分子结构来获得具有良好溶解性的容易形成，所述高度线性导致芳族聚酰胺材料的高硬度或尺寸稳定性。由于该分子设计，也可以实现无卤素。

另外，可以优选使用具有在膜的平面内方向上的优化特性的芳族聚酰胺材料。根据在模铸期间持续改变的芳族聚酰胺膜的强度在溶液模铸、垂直拉伸和水平拉伸的每一个步骤中控制张力条件。由于张力条件的控制，可以平衡具有杆状分子结构的芳族聚酰胺膜的平面中特性，所述杆状分子结构具有高度线性，高度线性导致容易出现各向异性物质性。

具体地，在溶液模铸步骤中，控制溶剂的干燥速度，以使平面内厚度方向物质性为各向同性，且优化包括溶剂的膜的强度和从模铸鼓的剥离强度。在垂直拉伸步骤中，根据在拉伸期间持续改变的膜强度以及溶剂的残余量，精确地控制拉伸条件。在水平拉伸中，根据由于加热导致改变的膜强度变化来控制水平拉伸条件，且控制水平拉伸条件以释放膜的残余压力。通过使用这种芳族聚酰胺材料，可以解决模铸后的芳族聚酰胺膜的问题。

在用于容易模铸的构思和用于平衡膜平面中特性的构思中的每一个中，可以保持芳族聚酰胺特有的高线性的杆状分子结构，以保持低的热膨胀系数。当改变膜形成期间的拉伸条件时，可以进一步减小热膨胀系数。

（2）生物纳米纤维

相对于光的波长足够小的部件不产生光散射。因此，在上述传感器基板的绝缘基板401、支持体101、控制模块的电路板等中，可以优选地使用由纳米纤维加强的柔性塑料等。在纳米纤维中，可以优选使用细菌纤维素和透明树脂的复合材料（有时被称为生物纳米纤维）。通过细菌（木醋酸菌）产生细菌纤维素。细菌纤维素具有50nm的纤维素微纤丝束宽度，大约为可见光波长的1/10。另外，细菌纤维素的特征是高强度、高弹性和低热膨胀。

当细菌纤维素片用例如丙烯酸树脂或环氧树脂的透明树脂浸透且被硬化时，可以获得透明生物纳米纤维，该透明生物纳米纤维在具有大约60至70%的高纤维比的同时示出在500nm的波长中大约90%的透光率。通过该生物纳米纤维，可以获得与硅晶体一样低的热膨胀系数（大约3至7ppm），与钢一样高的强度（大约460MPa）以及高弹性（大约30GPa）。

对于关于上述生物纳米纤维的构成，例如，参考在JP-A-2008-34556中的说明。

[7.X射线图像检测装置的制造方法]

在下文中，将描述能够有效地制造X射线图像检测装置1的放射线图像检测装置的制造方法。另外，在下文中，将描述制造X射线图像检测装置1的方法，该X射线图像检测装置1被构成使得闪烁体面板10设置有支持体101，并且闪烁体面板10和传感器板400如图1至图6所示彼此接合。

上述闪烁体200优选地通过气相沉积方法直接形成在支持体101的表面上。通过气相沉积方法，可以依次且连续地形成第二非柱状部25、柱状部20、和第一非柱状部23。在此处，将描述使用CsI:Tl的示例性实施例。

对气相沉积方法的总结如下。在真空度0.01Pa至10Pa的环境下，CsI：Tl例如通过对电阻加热类型坩锅施加电流而被加热且被汽化，然后将支持体101的温度被设置为室温(20°C)至300°C，然后将CsI:Tl沉积在支持体上。

当通过气相沉积方法将CsI：Tl的晶体相形成在支持体101上时，最初形成具有不定形的或大体球形直径相对小晶体的集合体。在气相沉积方法的性能中，通过改变真空度、支持体温度、和蒸发率（蒸发单元温度）中的至少一个条件，继第二非柱状部25的形成（闪烁体形成步骤）之后，可以使柱状晶体20A生长。

也就是，在第二非柱状部25被形成为预定的厚度t2之后，通过执行增加真空度，增加的支持体温度，和减少的蒸发率的手段中的至少一者，可以使柱状晶体20A有效地且均匀地生长。另外，通过执行真空度的降低、支持体温度的降低、和蒸发率的增加中的至少一者，使第一非柱状部23生长。另外，Tl的激活量可以根据第一非柱状部23、第二非柱状部25、和柱状部20中的每一者而变化。

虽然在如上所述的示例中，使用CsI：Tl作为用于第一非柱状部23、第二非柱状部25和柱状部20中的任一者的材料，但是可以认为，由于CsI：Tl的高发光效率和光引导功能，所以在仅高度有助于整个闪烁体200的发光效率的柱状部20的形成中使用CsI：Tl。在这种情况下，在发射光谱和由于湿度随时间的推移的退化方面，使用CsI：Tl的上述优势也可以被充分地实现。

在如上所述的闪烁体形成步骤中将闪烁体200形成在支持体101上之后，通过相同的气相沉积方法使用聚对二甲苯等，通过保护膜30的蒸发形成来将闪烁体200密封在支持体101上，以便设置闪烁体面板10。另外，在闪烁体200的防潮由诸如闪烁体面板10的气密缠绕的任何其它手段确保的情况下，保护膜30可能无法形成。

通过将闪烁体面板10接合到光检测器40，可以获得X射线图像检测装置1。通过上述与传感器板400的粘接性的改进，可以容易地执行接合。将闪烁体面板10接合到光检测器40的方法不特别地受到限制，并且这两个器件优选地可以彼此光联接。关于两个器件的接合方法，可以选择将两个器件直接面对然后使两个器件彼此紧密接触的方法以及经由任何粘合层或平坦化层使两个器件彼此紧密接触的方法中的任一种。

关于直接使两个器件彼此紧密接触的方法，存在如下方法：其中，将闪烁体200形成在支持体101上，然后使在所形成的闪烁体200的柱状部20的生长方向上的前端侧部面对作为光检测器的传感器板400并且与该传感器板400紧密接触。以这种方式，将两个器件彼此接合以便设置X射线图像检测装置1。

另外，可以使在所形成的闪烁体200的柱状晶体20A的生长方向上的前端侧部光耦合到光检测器40，而两个器件经树脂层面对彼此。关于树脂层，可以使用将闪烁体200与光检测器40紧密接触并且将该两个器件彼此固定的粘合层，或由透明液体或凝胶制成的匹配油层。在构成树脂层的树脂上不存在特别的限制，只要它可以允许发自闪烁体200的闪烁光在少许衰减的情况下到达光检测器40即可。

关于构成平坦化层的树脂，可以优先使用聚酰亚胺、聚对二甲苯等，以及具有良好的膜形成属性的聚酰亚胺。

关于构成粘胶层的粘合剂，对从闪烁体200发出的闪烁光具有光学透明性的粘合剂是优选的。例如，可以使用热塑性树脂、UV可固化粘合剂、热硬化粘合剂、室温固化粘合剂以及双面粘合剂片。然而，从不降低图像的清晰度的观点来看，优选使用由低粘性环氧树脂制成的粘合剂，因为就光检测器40的像素大小而言，该粘合剂可以形成充分薄的粘合层。

另外，从灵敏度和图像的观点来看，树脂层的厚度优选地是50μm或以下，并且更优选地范围从5μm至30μm。

通过如上所述的制造方法，可以有效且容易地制造X射线图像检测装置1。另外，根据该制造方法，存在的优点在于，通过控制真空度或支持体温度，可以根据设计简单地制造具有各种规格的闪烁体200。

另外，制造其中如所8和9所示使闪烁体220直接气相沉积在传感器板400上的X射线图像检测装置2的类型的方法与上述制造方法几乎相同。在CsI：Tl在预定的条件下沉积在传感器板400代替支持体101上之后，保护膜31可以被气相沉积。如在图1至图6中的构成中执行的传感器板400到闪烁体面板10的接合步骤不是必要的。

[8.制造示例]

虽然下文更详细地描述了本发明，但是本发明并不限于特定示例。

[制造示例1]

1.闪烁体的膜形成

将用于液体晶体的无碱玻璃基板（0.7mm）作为支持体来准备。

为了改进与CsI晶体层的粘接性的目的，首先，对支持体执行表面处理。另外，将经表面处理的支持体放置在用于闪烁体膜形成的真空室中。真空室设置有用于独立地加热作为真空室的原材料的CsI和Tl中的每一者的多个坩埚。在排空室之后，引入预定量的Ar，从而将器件的真空度设置为0.75Pa。在通过加热原料坩埚使原材料的熔融状态稳定时，通过真空器件的器件仪器使支持体同中心地旋转并且打开挡板，从而开始第二非柱状部的沉积。

在这些条件下执行膜制造。当非柱部的膜厚度t2达到5μm时，真空度增加到1Pa，并且柱状晶体的气相沉积开始。由于当真空度改变时原材料的熔融状态改变。因此，关闭挡板一次，并且确定熔融状态是稳定的。然后，再次打开挡板，然后再开始气相沉积。当柱状晶体的膜厚度t1达到500μm时，停止对坩埚的加热，由真空器件制成进气口，并且将包括第二非柱状部和柱状部的闪烁体形成在支持体上。

2.闪烁体层中的物理属性的测试

2-1.第二非柱状部的厚度t2和柱状部的厚度t2的测量

通过切割闪烁体的任意部分并且使用SEM（扫描电子显微镜照相）观察柱状晶体的侧表面来测量膜厚度。在取样的部分当中，随机地选择十（10）个部分，并且使用测量值的平均值作为膜厚度的值。由于非传导性，在溅射Au约之后，执行对CsI的SEM观察。

2-2.第二非柱状部和柱状部的晶体直径的测量

在将在下文描述的制造示例13中，通过从支持体或光检测基板剥落闪烁体的一部分来测量柱状直径（柱状晶体的横截面直径），并且使用SEM（扫描电子显微镜照相）观察垂直于柱状晶体的膜厚度方向的表面。当在单次摄影时从表面观察闪烁体时，利用允许要观察的100至200个柱状晶体20A的放大率（约2，000X）来执行观察，并且测量柱状直径的最大值，并且对于在单次摄影时所包括的所有晶体采用所测定的柱状晶体的柱状直径的最大值的平均值。

此外，当晶体如在第二非柱状部中那样相互聚结时，对晶体直径的测量执行如下。使在相邻的非柱状晶体25A之形成的相邻的凹进部分（凹部）互连的线被认为是晶体之间的晶界，将聚结的晶体分离成最小的多边形，并且测量晶体直径。然后，根据JISZ8401，通过读出测量值至小数点以下2位并且舍入至小数点以下1位来确定柱状直径（μm）。

当难以从支持体剥离闪烁体时，在离支持体约10μm的位置处沿垂直于晶体生长方向切下闪烁体，使用Ar离子执行蚀刻至可以观察到在附接支持体的CsI晶体的界面附近的形状的距离，然后在蚀刻面上执行观察。由于非传导性，在溅射Au约之后，进行对CsI的SEM观察。

2-3.非柱状部的孔隙率的测量

为了制造示例1至11，测量在对应于图4的B-B横截面的位置处的第二非柱状部的孔隙率并且在表1中指示该孔隙率。基于第二非柱状部至支持体的沉积面积、第二非柱状部的厚度、CsI密度、和闪烁体的实际测量的重量来计算第二非柱状部的孔隙率。

3.放射线图像检测装置的建造

在准备光检测器之后，通过旋转涂布将用溶剂稀释的低粘性环氧树脂粘合剂（由HuntsmanCorporation制造的Araldite2020）涂在光检测器的表面上，使得环氧树脂粘合剂的厚度在溶剂挥发之后变成15μm的程度。所获得的闪烁体的柱状部侧被放置成与形成在光检测器上的粘合层相对，然后加热光检测器和闪烁体以通过粘合层彼此接合。

之后，制造示例1的X射线图像检测装置通过如下过程来制造：接合用于驱动TFT的电路板，并且将用于读出电荷的集成电路(IC)通过各向异性导电膜粘附到光检测器的终端单元，并且将它们连接到用于驱动控制和AD转换的电路板。

进行布置使得放射线从光检测器侧入射，并且通过控制通过电缆与X射线图像检测装置连接的扫描PC来进行放射线图像的读出。

4.在放射线图像检测装置上的测试

4-1.灵敏度

X射线被用作放射线。当照射X射线时，光检测器由电路驱动，读出由在光电二极管中的闪烁体光产生的光电变换引起的电荷，电荷由电荷放大器放大，然后经历AD转换。如此，计算所生成的电荷的量。

预先在不照射X射线时测量读出电荷的量（检测系统的噪音），并且将从所生成的电荷的量中减去读出电荷的量所获得的值确定为灵敏度。另外，该结果被表达为当要在下面描述的制造示例12中的灵敏度是100时的相对值。制造示例1的灵敏度是120。

4-2.MTF（调制传递函数）

根据IEC标准，计算通过拍摄由W（钨）制成的MTF边缘而获得的边缘图像来获得MTF曲线。将结果与2周/mm的值进行比较，并且将该结果表达为当制造示例12的值是100时的相对值。

4-3.整体确定

基于灵敏度与MTF评估结果的相乘来确定放射线图像检测装置的性能。由于当使图像经历感官评价时可以清楚地识别性能上的差别，所以如果灵敏度和MTF相乘是120或以上则是期望的。制造示例1的整体确定是120，并且对于制造示例12，应了解，图像的灵敏度和清晰度是优良的。

[制造示例12]

将基板改变成在制造示例1中用作支持体的玻璃基板。玻璃基板通过湿法蚀刻形成具有不平坦性，在玻璃基板的表面上具有约5μm节距和约5μm高度，并且使用该玻璃基板。

在形成闪烁体中，除柱状晶体层被直接气相沉积在支持体上而不执行非柱状晶体部的气相沉积之外，制造示例12的放射线图像检测装置如在制造示例1中那样被制造。以与制造示例1相同的方式作出评估，并且假设制造示例12的结果是100，作出相对评估。

[制造示例2至6]

除柱状晶体部的厚度通过当真空度是0.75Pa时改变沉积时间像在表1中那样被调节并且以同样的方式被评估之外，建造示例2至6的放射线图像检测装置如在制造示例1中那样被制造。下方表1中表示结果。

[制造示例7至11]

除在制造示例1中，真空度被改变为表1所示的那些，并且在非柱状部25处的晶体直径像表1中指示的那样被准备并且以同样的方式被评估之外，制造示例7至11的放射线图像检测装置像制造示例1那样被制造。下方表1中表示结果。

[制造示例13]

将支持体改变为在制造示例3中使用的玻璃基板，通过在与制造示例3中的那些条件相同的条件下制造膜来直接形成闪烁体。在本方面中，首先在光检测器附近形成第二非柱状部，然后形成柱状部。不执行通过热硬化粘着剂的结合。除此之外的处理像在制造示例3中那样执行。

表1

此外，每个膜厚度的单位意指晶体直径并且意指表1所示的柱状直径是μm。

如从表1显然，应了解，制造本发明的示例1至11的放射线图像检测装置是高灵敏度的，并且诸如图像芒刺的图像退化得到抑制，使得与其中闪烁体完全由柱状晶体形成的制造示例12相比，所获得的图像的清晰度是高的。

同时，在包括在光检测器侧附近的第二非柱状部的制造示例13中，应了解，由于在第二非柱状部中的散射效率和发光效率的下降，获得充分的灵敏度是不可能的。

[9.本说明书的公开内容]

如上所述，本说明书公开了放射线图像检测装置，该装置包括：闪烁体，被构成为通过放射线的照射而发出荧光；以及光检测器，被构成为将发自该闪烁体的荧光检测作为电信号，其中，该闪烁体包括柱状部，该柱状部沿放射线的行进方向被布置在光检测器的后侧处并且由通过荧光物质的晶体的柱状生长而获得的柱状晶体的群形成；以及第一非柱状部，被设置在所述柱状部的光检测器侧处。

并且，在本说明书中公开的放射线图像检测装置中，第一非柱状部具有10%或以下的孔隙率。

并且，在本说明书中公开的放射线图像检测装置中，第一非柱状部具有3μm或以上且50μm或以下的厚度。

并且，在本说明书中公开的放射线图像检测装置中，第一非柱状部包括荧光物质的晶体为大体球形或不定形的非柱状晶体的群，并且被包括在第一非柱状部中的非柱状晶体的至少一部分在垂直于第一非柱状部的厚度方向的面内方向上被融合。

并且，在本说明书中公开的放射线图像检测装置中，闪烁体包括第二非柱状部，该第二非柱状部设置在柱状部的第一非柱状部侧的相对侧。

并且，在本说明书中公开的放射线图像检测装置中，第二非柱状部包括荧光物质的晶体为大体球形或不定形的非柱状晶体的群，并且被包括在第二非柱状部中的非柱状晶体的至少一部分在垂直于第二非柱状部的厚度方向的面内方向上被融合。

并且，在本说明书中公开的放射线图像检测装置中，第一非柱状部的孔隙率小于第二非柱状部的孔隙率。

并且，在本说明书中公开的放射线图像检测装置中，第一非柱状部的厚度小于所述第二非柱状部的厚度。

并且，在本说明书中公开的放射线图像检测装置中，光检测器包括传感器板，该传感器板包括光电变换器件，并且该传感器板接合到闪烁体的第一非柱状部侧的一部分。

并且，在本说明书中公开的放射线图像检测装置中，第一非柱状部设置在柱状部的晶体生长方向的前端部的至少柱状晶体之间以平坦化闪烁体。

并且，在本说明书中公开的放射线图像检测装置中，光检测器包括形成有光电变换器件的传感器板，并且通过气相沉积方法将闪烁体气相沉积在传感器板上。

并且，在本说明书中公开的放射线图像检测装置中，闪烁体的第一非柱状部和柱状部以该顺序形成在传感器板上，并且第一非柱状部内的、传感器板的最外层相接触的一部分具有0或大体0的孔隙率。

并且，在本说明书中所公开的放射线图像检测装置中，闪烁体被保护膜覆盖。

并且，在本说明书中所公开的放射线图像检测装置中，保护膜是聚对二甲苯。

并且，在本说明书中所公开的放射线图像检测装置中，保护膜通过气相沉积方法被气相沉积。

并且，在放射线图像检测装置，在闪烁体中，至少柱状部被形成为包括CsI和Tl。

并且，在本说明书中所公开的放射线图像检测装置被构成为便携式盒。

并且，本说明书公开制造如上所述的放射线图像检测装置的方法，其中，通过将荧光物质的晶体通过气相沉积方法沉积在支持体上，来将闪烁体的柱状部和第一非柱状部形成在所述支持体上，并且，通过改变在形成柱状部时的真空度、支持体温度、和蒸发率当中的至少一个条件来形成第一非柱状部。

已经参照特定示例性实施例详细地描述了本发明。然而，对于本领域的技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以是以做出各种改变和修改。本申请是基于2010年12月27日提交的日本专利申请No.2010-291387，该专利的内容通过引用被包含在此。

工业实用性

本发明可以以高灵敏度和高清晰度检测放射线图像，并且因此，本发明在被嵌入在需要在低放射线照射剂量下检测清晰图像的各种设备内的同时被使用，包括诸如乳房X射线摄影的医疗诊断用X射线摄影器件。例如，器件具有宽的应用范围，因为它可以被用作用于非破坏性测试的工业使用的X射线摄影器件或用作用于检测除电磁波以外的微粒束（α射线、β射线、γ射线）的器件。

附图标记清单

1：X射线图像检测装置（放射线图像检测装置）

10：闪烁体面板

101：支持体

200：闪烁体

20：柱状部

20A：柱状晶体

23：第一非柱状部

23A：非柱状晶体

25：第二非柱状部

25A：非柱状晶体

30：保护膜

40：光检测器

400：传感器板

50：控制模块

Claims

1.一种放射线图像检测装置，包括：

闪烁体，所述闪烁体被构成为通过放射线的照射而发出荧光，

光检测器，所述光检测器被构成为将从所述闪烁体发射的荧光检测作为电信号，以及

驱动并控制所述光检测器的控制模块，

其中，所述光检测器、所述闪烁体和所述控制模块从放射线的入射侧起依序布置，

其中，所述光检测器包括传感器板，所述传感器板包括玻璃基板以及在所述玻璃基板上形成的开关元件和光电变换元件，

其中，在所述传感器板的与所述闪烁体相对的表面上设置树脂平坦化层，

其中，所述闪烁体包括柱状部和第一非柱状部，所述柱状部由通过包含CsI：Tl或NaI：Tl或CsI：Na的荧光物质的晶体的柱状生长而获得的柱状晶体的群形成，所述第一非柱状部被设置在所述柱状部的传感器板侧处，所述闪烁体通过气相沉积方法气相沉积在所述传感器板上，并且

所述第一非柱状部包括无定形部。

2.根据权利要求1所述的放射线图像检测装置，其中，所述第一非柱状部具有10％或以下的孔隙率。

3.根据权利要求1所述的放射线图像检测装置，其中，所述第一非柱状部具有3μm或以上且50μm或以下的厚度。

4.根据权利要求1所述的放射线图像检测装置，其中，所述闪烁体包括第二非柱状部，所述第二非柱状部设置在所述柱状部的第一非柱状部侧的相对侧。

5.根据权利要求4所述的放射线图像检测装置，其中，所述第一非柱状部的孔隙率小于所述第二非柱状部的孔隙率。

6.根据权利要求4所述的放射线图像检测装置，其中，所述第一非柱状部的厚度小于所述第二非柱状部的厚度。

7.根据权利要求1至6中的任一项所述的放射线图像检测装置，其中，所述闪烁体由保护膜覆盖。

8.根据权利要求7所述的放射线图像检测装置，其中，所述保护膜是聚对二甲苯。

9.根据权利要求7所述的放射线图像检测装置，其中，所述保护膜通过气相沉积方法被气相沉积。

10.根据权利要求1至6中的任一项所述的放射线图像检测装置，所述放射线图像检测装置被构造为便携式盒。

11.一种用于制造权利要求1至10中的任一项所述的放射线图像检测装置的方法，其中，所述闪烁体的所述柱状部和所述第一非柱状部通过气相沉积方法将所述荧光物质的晶体沉积在支持体上而形成在所述支持体上，并且

通过改变在形成所述柱状部时的真空度、支持体温度、和蒸发率当中的至少一个条件来形成所述第一非柱状部。