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CN102681000A - 放射图像检测设备及其制造方法 - Google Patents

放射图像检测设备及其制造方法 Download PDF

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CN102681000A CN2012100330337A CN201210033033A CN102681000A CN 102681000 A CN102681000 A CN 102681000A CN 2012100330337 A CN2012100330337 A CN 2012100330337A CN 201210033033 A CN201210033033 A CN 201210033033A CN 102681000 A CN102681000 A CN 102681000A
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Abstract

本发明涉及一种放射图像检测设备及其制造方法。具体地，本发明涉及一种放射图像检测设备，其包括：第一闪烁器和第二闪烁器，其响应于辐射的放射线而发射荧光；以及，第一光电检测器和第二光电检测器，其检测所述荧光；其中，从放射线入射侧起依序布置所述第一光电检测器、所述第一闪烁器、所述第二光电检测器和所述第二闪烁器，并且，向所述第一闪烁器位于所述第一光电检测器附近和所述第二闪烁器位于所述第二光电检测器附近的至少一个设置高活化剂浓度区域，在所述高活化剂浓度浓度区域中，活化剂浓度相对高于在相关的闪烁器中的平均活化剂浓度。

Description

放射图像检测设备及其制造方法
技术领域
本发明涉及在医疗X射线成像系统等中使用的放射图像检测设备及其制造方法。
背景技术
近些年来，使用将X射线图像转换为数字数据等的、诸如FPD(平板检测器)的X射线图像检测设备的DR(数字射线照像)已经被投入使用。与使用由激发磷光体(累积磷光体)形成的成像板的先前的CR(计算机射线摄影)系统相反，这种X射线图像检测设备具有下述优点：可以当场查看采集的图像，因此其扩展迅速地进行。
已经提出了用于X射线图像检测设备的各种系统。作为它们之一，已知间接转换系统，该间接转换系统通过诸如CsI:Tl、GOS(Gd2O2S:Tb)等的闪烁器将X射线转换为可见光，然后通过半导体层将可见光转换为电荷，并且存储这样的电荷(例如参考专利文件1(JP-A-2007-163467)、专利文件2(JP-A-2008-51793)和专利文件3(JP-A-2011-17683))。
在X射线图像检测设备中，在许多情况下，优选的是，当该检测器件用于例如活体的X射线放射摄影时，X射线曝光应当被设置得低。因此，需要对于X射线的灵敏度高并且发光量大的闪烁器。在专利文件1中，通过分别在光电检测器的两侧上设置闪烁器以将所述光电检测器置于其间来增强发光量。
此外，在专利文件2中，通过向荧光材料的基质材料中加入活化剂来增强发光量。在专利文件2中，给出了：在包括光电检测器和闪烁器并且其中X射线从与光电检测器相对侧入射在闪烁器上的X射线图像检测设备中，应当加强在闪烁器的X射线入射侧上的区域中的活化剂浓度(density)。
此外，在专利文件3中，通过在使用来自光电检测器侧的X射线照射闪烁器的情况下将闪烁器的位于光电检测器附近的区域设置为主发光区域S来增强发光量。
发明内容
在此，可以考虑：应当如专利文件2中所述提高在X射线入射侧上的活化剂浓度，并且也应当如在专利文件3中所述将光电检测器侧设置为主发光区域。以这种方式，当在X射线入射侧上的光电检测器附近增强活化剂浓度时，可以在一定程度上实现提高发光量和改善MTF(调制传递函数)的效果。然而，当详细查看闪烁器的该主发光区域时，下面的问题仍然继续存在。即，活化剂浓度的提高显然造成以下描述的技术问题。
位于光电检测器附近的主发光区域部分的结晶性因为活化剂浓度的增大而被扰乱，因此，引起MTF的变差。具体地，当在闪烁器的气相沉积的初始阶段中提高活化剂浓度时，这样的提高对于闪烁器的晶体生长具有极大的不利影响，并且，结晶性是被扰乱的。因此，光在柱状晶体之间扩散，因此，引起MTF的变差。
此外，因为活化剂浓度的增大导致增大在闪烁器中的光的吸收。在此，如图17中所示，考虑下述对比情况：在闪烁器91的位于X射线入射侧上的部分被设置为主发光区域S的情况下，提高活化剂浓度。如图18A和图18B中所示，在主发光区域S中的远离光电检测器92(图17)的部分P2中，入射在光电检测器92上的发光量较小，并且，光发射条件是扩散的(spread)，因此，引起图像的模糊(MTF变差)。结果，即使使用如图17中所示的使用来自光电检测器92侧的X射线来照射闪烁器91的构成，也不能预期发光量的进一步增大和MTF的进一步改善，除非解决了这样的问题。
本发明的一个目的是提供一种放射图像检测设备及其制造方法，所述放射图像检测设备能够实现发光量的进一步增大和MTF的进一步改善。
根据本发明的一个方面，一种放射图像检测设备包括：第一闪烁器和第二闪烁器，其响应于辐射的放射线而发射荧光；以及，第一光电检测器和第二光电检测器，其检测所述荧光；其中，从放射入射侧依序布置所述第一光电检测器、所述第一闪烁器、所述第二光电检测器和所述第二闪烁器，并且，向所述第一闪烁器位于所述第一光电检测器附近和所述第二闪烁器位于所述第二光电检测器附近的至少一个设置高活化剂浓度区域，在所述高活化剂浓度区域中的活化剂浓度相对高于在相关的闪烁器中的平均活化剂浓度。
根据本发明的另一方面，一种用于制造放射图像检测设备的方法包括：第二光电检测器形成步骤，用于在基板上形成所述第二光电检测器；以及，基板剥离步骤，用于从所述第二光电检测器剥离所述基板。
利用所述构成和方法，在其中从放射线入射侧依序布置第一光电检测器、第一闪烁器、第二光电检测器和第二闪烁器的放射图像检测设备中，可以实现发光量的进一步增大和MTF的进一步改善。
附图说明
图1是示意性示出X射线图像检测设备的示意构成的侧截面图。
图2是示意性示出光电检测器的示意构成的侧截面图。
图3是示意性示出光电检测器的构成的平面图。
图4是示意性示出闪烁器的晶体结构的侧截面图。
图5是示出柱状晶体断面的电子显微镜照片(SEM图像)。
图6是示出非柱状晶体断面的电子显微镜照片(SEM图像)。
图7A和图7B是示出第一和第二闪烁器的活化剂浓度和发光量的视图。
图8A和图8B是示出第一和第二闪烁器的活化剂浓度和发光量的视图。
图9A和图9B是示出第一和第二闪烁器的活化剂浓度和发光量的视图。
图10A和图10B是示出第一和第二闪烁器的活化剂浓度和发光量的视图。
图11A和图11B是示出第一和第二闪烁器的活化剂浓度和发光量的视图。
图12是示意性示出X射线图像检测设备的示意构成的侧截面图。
图13是示意性示出X射线图像检测设备的示意构成的侧截面图。
图14是示意性示出X射线图像检测设备的示意构成的侧截面图。
图15是示出光电检测器的变型的示意图。
图16是示出光电检测器的另一种变型的示意图。
图17是示意性示出X射线图像检测设备的示意构成的侧截面图。
图18A和18B是示出闪烁器的活化剂浓度和发光量的视图。
具体实施方式
以下将参考图1至图7B来描述用于说明本发明的实施方式的X射线图像检测设备(放射图像检测设备)的示例。
此处，与已经描述的构成类似的构成被分配了相同的附图标记，并且此后省略或简化其解释。
下面，将以X射线图像检测设备作为一种类型的放射图像检测设备来进行说明。以下描述的构成适用于使用诸如α射线、β射线、γ射线等的各种放射线的放射图像检测设备。根据使用诸如α射线、β射线、γ射线等的各种放射线的这些放射图像检测设备，可以实现与以下描述的那些基本上类似的操作和效果。
[1.整体构成]
图1是示意性示出在间接转换系统中的X射线图像检测设备1的示意构成的侧截面图。X射线图像检测设备1包括：第一闪烁器10和第二闪烁器20，其包含响应于X射线的辐射(在图1中的轮廓箭头)而发射荧光的荧光材料；第一和第二光电检测器40、50，用于将从这些第一和第二闪烁器10、20发射的荧光检测为电信号；保护膜30，用于覆盖第一和第二闪烁器10、20；以及，分别向第二闪烁器20的相对于X射线入射侧的相对侧上设置的控制模块(未示出)。
即，在X射线图像检测设备1中，从X射线入射侧以此顺序布置第一光电检测器40、第一闪烁器10、第二光电检测器50、第二闪烁器20和控制模块。
保护膜30在其上沉积了第一闪烁器10的绝缘基板40A和其上沉积了第二闪烁器20的支持件21之间密封第一和第二闪烁器10、20以及第二光电检测器50。通过气相沉积方法由聚对二甲苯等形成该保护膜30。该聚对二甲苯保护膜30具有对于第一和第二闪烁器10、20的良好粘结性，并且也具有柔性。因此，该保护膜30对于绝缘基板40A和支持件21等的弯曲具有良好的追踪(follow-up)性能。
在X射线图像检测设备1中，从第一闪烁器10侧向第二闪烁器20侧辐射通过被摄体的X射线(轮廓箭头)。第一光电检测器40的表面构成X射线入射平面11A。X射线被第一闪烁器10吸收，并且在那里被转换为荧光，然后通过第一光电检测器40并且也入射在第二闪烁器20上，然后在第二闪烁器20中被转换为荧光。从第一闪烁器10发射的荧光入射在第一光电检测器40和第二光电检测器50上。从第二闪烁器20发射的荧光主要入射在第二光电检测器50上。因此，电荷累积在分别向第一和第二光电检测器40、50设置的PD中，并且这些电荷被TFT输出为电信号。
在图1中所示的示例中，将远离X射线入射平面11A的第二闪烁器20的厚度设置为大于第一闪烁器10的厚度，以可以获得在第二闪烁器20的发光量上的增大。在该情况下，可以适当地确定第一和第二闪烁器10、20分别的厚度。
各个控制模块(未示出)具有：作为用于驱动/控制光电检测器40的控制部的IC；电路基板，其上安装了用于处理图像信号等的IC；电源电路；等。该控制模块与第一和第二闪烁器10、20以及第一和第二光电检测器40、50集成地组装。
[2.光电检测器的构成]
(第一光电检测器)
图2是示意性示出第一和第二光电检测器40、50的侧截面图。图3是示出二维地排列的元件的平面图。
第一光电检测器40具有：其中各自由a-Si等形成的PD(光电二极管)41；作为薄膜开关器件的TFT(薄膜晶体管)42，其各自由a-Si等形成；以及，绝缘基板40A，其上形成PD 41和TFT 42。第一闪烁器10沉积在第一光电检测器40上。
PD 41具有将主要从第一闪烁器10入射的光(在图2中分别使用实线指示的箭头)转换为电荷的光电层。各个PD 41对应于由第一光电检测器40检测的图像的像素。
分别向在PD 41侧上的TFT 42的端部设置用于抑制TFT 42开关噪声出现的反射层42A。
如图3中所示，在各个PD 41中，分别设置了TFT 42、栅极线43和数据线44。设置各个栅极线43和各个数据线44以延伸到连接终端45，并且经由连接至该连接终端45的、诸如各向异性导电膜等的柔性布线46连接到控制模块的电路基板。根据从在电路基板上安装的控制部通过栅极线43提供的控制信号，以行为单位来切换各个TFT 42的接通/关断。然后，其TFT 42处于其接通状态中的PD 41的电荷被作为图像信号经由数据线44读出到电路基板的信号处理部。当以行为单位顺序地读出PD 41的电荷时，检测出二维图像。
(第二光电检测器)
第二光电检测器50具有：其各自由a-Si等形成的PD(光电二极管)51；以及，作为薄膜开关器件的TFT(薄膜晶体管)52，其各自由a-Si等形成。而且，如在图3中所示的PD 41和TFT 42，PD 51和TFT 52二维地排列。
PD 51具有将从第一和第二闪烁器10、20两者入射的光(在图2中分别使用实线指示的箭头)转换为电荷的光电层。各个PD 51对应于由第二光电检测器50检测的图像的像素。可以相等地或不同地设置第一光电检测器40的分辨率和第二光电检测器50的分辨率。
TFT 52被布置在与PD 51相同的平面或基本相同的平面上与PD51平面地相邻的位置处。分别在厚度方向上在TFT 52的两侧设置用于抑制TFT 52的开关噪声出现的反射层52A。
将PD 51和TFT 52通过光刻工艺等形成在由例如Al等的金属制成、由玻璃等制成的基板(未示出)上，然后从该基板剥离。换句话说，因为从第二光电检测器50的PD 51和TFT 52去除基板，所以X射线从未被基板吸收。因此，不仅可以增大经由第一闪烁器10入射在第二闪烁器20上的X射线剂量，而且从第二闪烁器20发射的光可以入射在PD 51上，而不在基板中被吸收。结果，也可以增加入射在PD51上的光量。而且，可以重复利用剥离的基板，并且可以实现在成本上的降低。
关于从基板剥离PD 51和TFT 52的方法，在信息上利用诸如JP-A-2000-133809、JP-A-2003-66858、JP-A-2003-45890等的文献。
在此，当通过除基板剥离之外的化学溶解方法或抛光方法将基板变薄或去除时，可以获得与基板剥离类似的优点。
在图2中，通过树脂膜47来平坦化在厚度方向上的第二光电检测器50的两个侧表面。但是可以省略该树脂膜47。第二光电检测器50分别经由粘结层48被粘贴在第一和第二闪烁器10、20上。因此，第一和第二闪烁器10、20分别经由粘结层48紧密地粘结到第二光电检测器50。
在此，可以分别在第一和第二闪烁器10、20与第二光电检测器50之间消除粘结层48和树脂膜47。而且，第一和第二闪烁器10、20可以分别被压紧抵靠第二光电检测器50的表面，并且被强制直接粘住该表面。
构成分别设置在第二光电检测器50与第一和第二闪烁器10、20之间的树脂层的树脂没有特别的限制，所述树脂层例如是平坦化层、粘结层、由透明液体或凝胶形成的匹配油层等。如果树脂几乎不衰减从第一和第二闪烁器10、20发射的闪烁光并且允许该光到达第二光电检测器50，则可以使用这些树脂。
可以使用聚酰亚胺、聚对二甲苯等作为构成平坦化层的树脂。沉积性能良好的聚酰亚胺是优选的。
作为构成粘结层的粘结剂，对于从第一和第二闪烁器10、20发射的闪烁光在光学上透明的材料是优选的。例如，可以列出热塑性树脂、UV固化粘结剂、热固性粘结剂、室温可固化粘结剂、双面粘结片等。从图像的锐度不变差的角度看，优选的是，因为可以形成相对于第二光电检测器50的像素大小足够薄的粘结层，应当使用由低粘度环氧树脂制成的粘结剂。
而且，从灵敏度和画面质量的角度看，优选的是，诸如平坦化层、粘结层等的树脂层的厚度应当被设置为小于或等于50微米。更优选的是，该树脂层的厚度应当被设置在5微米至30微米。
[3.闪烁器的构成]
[3-1.支持件]
其上沉积第二闪烁器20的支持件21由诸如Al等的材料形成，该材料像板那样反射光。支持件11不限于由Al制成的板，并且可以适当地选自碳板、CFRP(碳纤维增强塑料)、玻璃板、石英基板、蓝宝石基板等。而且，只要闪烁器可以形成在支持件的表面上，支持件21不特别局限于它们。在此，在也将支持件21用作光反射构件的情况下，优选的是，诸如Al等的光金属可以被用作支持件的材料。因为支持件21被布置在与X射线入射平面11A相对的侧上，所以这样的支持件21可以由X射线透射率低的材料形成。
如上所述，将第一闪烁器10沉积在第一光电检测器40上。
在该情况下，支持件21和绝缘基板40A不是X射线图像检测设备1必不可少的。即，可以通过气相沉积在支持件21和第一光电检测器40上沉积/形成闪烁器，然后，可以将该闪烁器从支持件21和绝缘基板40A剥离，并使用。而且，可以在第二闪烁器20的与第二光电检测器50侧相对的侧上设置光反射构件。
[3-2.荧光材料]
通过向CsI的基质材料中加入Tl作为活化剂来形成第一和第二闪烁器10、20。可以通过加入Tl来增强发光量。
在该示例中的第一和第二闪烁器10、20被其中荧光材料像柱状物那样生长的柱状晶体组形成，并且通过使用CsI:Tl(铊激活的碘化铯)作为材料而形成。而且，可以将NaI:Tl(铊激活的碘化钠)、CsI:Na(钠激活的碘化铯)等用作第一和第二闪烁器10、20的材料。因为发射光谱适合于a-Si光电二极管的光谱灵敏度的最大值(在550nm附近)，优选的是，CsI:Tl应当被用作材料。
在此，第一和第二闪烁器10、20可以形成得不包含柱状晶体。例如，可以通过向支持件施加GOS(Gd2O2S:Tb(铽激活的三硫化钆))来形成第一和第二闪烁器10、20。
[3-3.在闪烁器之间的距离]
如上所述，通过从基板剥离而获得第二光电检测器50，并且PD 51和TFT 52彼此平面地相邻地布置。因此，第一和第二闪烁器10、20彼此很接近地排列。优选的是，在第一和第二闪烁器10、20的相互相对的表面之间的距离应当被设置为小于或等于40微米。更优选的是，该距离应当被设置为小于或等于30微米。以这种方式，可以通过缩短在第一和第二闪烁器10、20之间的距离来改善MTF。
在此，当通过对于X射线和荧光的吸收剂量较低的有机材料形成的基板被用作其上形成第二光电检测器的PD和TFT的基板时，可以考虑不剥离基板的方式。在该情况下，优选的是，应当剥离基板，因为可以通过剥离基板来缩短在第一和第二闪烁器之间的距离。
[3-4.闪烁器的晶体结构]
图4是示意性示出第一闪烁器10的晶体结构的侧截面图。第一闪烁器10具有：由柱状晶体组12A形成的柱状部12；以及，非柱状部13，其包含在柱状晶体12A的基端上形成的非柱状晶体13A。非柱状部13实现改善在第一光电检测器40和第一闪烁器10之间的粘结性的功能。
而且，与第一闪烁器10基本类似地，第二闪烁器20具有柱状部12和与非柱状部13基本类似地形成的非柱状部14(图1)。除了改善在支持件21和第二闪烁器20之间的粘结性的功能之外，第二闪烁器20的非柱状部14还具有光反射特性。
响应于X射线辐射从第一闪烁器10发射的荧光被柱状晶体12A引导到柱的高度方向(晶体生长方向)上，然后分别入射在第一和第二光电检测器40、50上。而且，响应于向第二闪烁器20上的X射线的辐射从第二闪烁器20发射的荧光入射在第二光电检测器50上。此时，向支持件21侧传播的光被非柱状部14和支持件21反射，然后入射在第二光电检测器50上。
(柱状部的构成)
柱状部12是大量柱状晶体12A的聚集体，并且，在图4中所示的示例中，柱状晶体12A基本上垂直于第一光电检测器40而直立。柱状晶体12A形成使得其顶侧逐渐地变窄。可以分别抛光柱状晶体12A的顶端部。多个柱状晶体12A的顶端部和基端部分别与第一和第二光电检测器40、50的单位像素(PD 41，51)相对。
柱状晶体12A相较非柱状晶体具有良好的结晶性，并且分别具有大量的荧光发光。而且，经由空隙彼此相邻的柱状晶体12A被设置为在第一闪烁器10(第二闪烁器20)的厚度方向上直立。因此，柱状晶体12A作为光导，以在柱状物的高度方向上引导光。因为可以基于由柱状晶体12A给出的光导效果来抑制在像素之间的光的扩散，所以可以增大检测的图像的锐度。
图5是在图4中的A-A截面(在柱状部12的高度方向上的几乎中心的截面)中所取的柱状部12的电子显微镜照片。在相邻的柱状晶体12A之间存在空隙(在图5中看起来暗的部分)。各个柱状晶体12A在晶体的生长方向上具有几乎一致的截面直径。相邻的柱状晶体12A在柱状部12的区域的一部分中粘结在一起，以构成一个柱状体(例如，在图5中的P)。
考虑到与所需要的灵敏度对应的X射线吸收能力，柱状部12的厚度在乳房X射线照像应用中被设置为大约200微米，并且在普通的射线照像应用中被设置为大于或等于500微米。在该情况下，即使柱状部12的厚度被设置得太厚，光发射的利用率趋向于因为光的吸收、散射等而降低。因此，在分别考虑光发射的灵敏度和利用率的情况下，将柱状部12的厚度确定在适当值。
(非柱状部的构成)
首先，以下将描述第二闪烁器20的非柱状部14(图1)。
非柱状部14被构造为包含基本为球体或不确定的非柱状晶体13A，非柱状部14与在图4中所示的非柱状部13的晶体结构基本类似。在一些情况下，非柱状部14和非柱状部13包含非晶部分。
从容易分别在晶体之间保持空隙并且可以使得反射效率高的角度看，优选的是，非柱状晶体13A应当形成为基本是球形。即，优选的是，应当通过准球形晶体(作为基本为球形晶体的非柱状晶体13A)的组装来构造非柱状部14。
图6是在图4中的B-B截面(在非柱状部14的厚度方向上的基端侧上的截面)中所取的非柱状部14的电子显微镜照片。在非柱状部14中，其中各自具有比在图5中的柱状晶体12A小的直径的非柱状晶体13A不规则地彼此结合或彼此重叠，并且因此，在晶体之间很少出现清楚的空隙。在图6中的空隙在数量上小于在图5中的空隙。从在图5和图6中的观察结果可以认识到，非柱状部13的空隙率小于柱状部12的空隙率。
基于在支持件21上的非柱状部14的沉积面积、非柱状部14的厚度、CsI密度、实际测量的闪烁器板的重量等来计算非柱状部13的空隙率。在非柱状部14的厚度方向上以这种方式计算的总的空隙率小于10％。
非柱状部14对应于在支持件21上的气相沉积的初始阶段中形成的区域。非柱状部14中的与支持件21的表面接触的部分的空隙率变为0或几乎为0。非柱状部14的基端部在其与支持件21的整个接触表面紧密地粘结到支持件21。
优选的是，非柱状部14的厚度应当被设置得比柱状部12的厚度薄，并且被设置为大于或等于5微米但是小于或等于125微米。为了保持与支持件21的粘结，优选的是，非柱状部14的厚度应当被设置为大于或等于5微米。而且，当没有光导效应的非柱状部14的厚度被设置得太厚时，在非柱状部14中的像素之间混合光，并且因此，容易引起图像的模糊。因此，优选的是，应当将非柱状部14的厚度设置为小于或等于125微米。
而且，使得非柱状部14能够粘结到支持件21的最小厚度和光反射功能对于非柱状部14的厚度足够。
在此，根据制造条件等，在一些情况下，以堆叠的多层而不是单层来构造非柱状部14。在该情况下，非柱状部14的厚度表示从支持件21的表面至非柱状部14的最外层的表面相加的总和厚度。
在像非柱状部14那样粘结相邻晶体的情况下的晶体直径的测量中，通过连接在相邻的非柱状晶体13A之间产生的凹陷(凹部)而设置的线被看作在晶体之间的晶界，然后，分离粘结的晶体以形成最小多边形，然后，测量各个晶体直径，然后，以与在柱状部12中的柱状晶体12A的直径类似的方式获取测量的晶体直径的平均值，并且然后，将该值用作晶体直径。
从向非柱状晶体13A提供有效反射特性和对于支持件21的粘结的角度看，优选的是，在非柱状部14中的非柱状晶体13A的直径应当被保持在大于0.5微米但是小于7.0微米。非柱状晶体13A的直径小于柱状晶体12A的直径。
在此，因为可以容易地维持基本为球形的晶体形状，优选的是非柱状晶体13A的直径应当形成得较小。在该情况下，当非柱状晶体13A的直径过小时，空隙率变得更接近于0，并且因此，非柱状部14不能实现光反射层的作用。因此，优选的是，非柱状晶体13A的直径应当被保持在大于0.5微米。相反，当非柱状晶体13A的直径过大时，非柱状部14的均匀性和空隙率变差，并且，对于支持件21的粘结性降低。而且，因为晶体相互结合，空隙率降低，并且反射效果变差。因此，期望非柱状部14的晶体直径应当被保持在小于7.0微米。
因为形成该非柱状部14，可以在将结晶性保持得良好的状态中在非柱状部14的基部上生长柱状晶体12A。
而且，可以由结晶性被保持得良好的第二闪烁器20的柱状部12发射光，然后，向第二光电检测器50的相对侧传播的光可以被非柱状部13反射，并且被强制输入到第二光电检测器50内。因此，向传感器部入射的光量增加，并且，可以增强可获得的发光量。通过考虑光反射特性、对于支持件21的粘结性等来确定非柱状晶体13A的直径、厚度、空隙率等。
因为向第二闪烁器20设置了非柱状部14，所以改善了在支持件21和第二闪烁器20之间的粘结性。因此，即使在从控制模块传热时，也使得难以从支持件21剥离第二闪烁器20。
与第二闪烁器20的非柱状部14基本类似地形成第一闪烁器10拥有的非柱状部13。然而，不像第二闪烁器20拥有的非柱状部14那样，第一闪烁器10的非柱状部13没有光反射特性。可以适当地确定非柱状部13的直径、厚度和空隙率，以保持在第一光电检测器40和第一闪烁器10之间的粘结性。为了改善对于第一光电检测器40的粘结性，优选的是，在非柱状部13的、与第一光电检测器40的表面接触的部分中的空隙率应当被减小至0或几乎为0。
[3-5.制造方法]
优选的是，应当通过气相沉积方法形成如上的第一和第二闪烁器10、20。在此，将以使用CsI:Tl的模式作为示例来进行说明。
关于气相沉积方法的总结，在0.01至10Pa的真空度的环境中，分别通过向电阻加热型坩埚等供应电力的手段来加热和蒸发作为基质材料的CsI和作为活化剂的Tl，并且然后，通过将支持件的温度设置为室温(20℃)至300℃以在支持件(或光电检测器的基板)上沉积CsI:Tl。
在此，当通过改变向Tl坩埚施加的电力来改变Tl加热温度、改变真空度等时，可以形成活化剂浓度在晶体生长方向上不同的闪烁器。例如，可以通过增强向Tl坩埚施加的电力来增强活化剂浓度，反之可以通过降低向Tl坩埚施加的电力来降低活化剂浓度。另外，可以通过改变诸如硫酸铊、氧化铊、碘化铊、碳酸铊等的活化剂的类型(改变含铊的化合物)来改变活化剂浓度。可以通过将含铊的化合物的改变与沉积室温度的改变相结合来改变活化剂浓度。此外，可以通过使用离子注入的掺杂来改变活化剂浓度。
而且，可以通过改变真空度、支持件的温度、沉积速率等来控制第二闪烁器20的晶体轮廓、晶体直径、空隙率等。
如上的第一和第二闪烁器10、20与第一和第二光电检测器40、50如下组配在一起。关于第一光电检测器40和第一闪烁器10，第一光电检测器40的TFT 42和PD 41以及第一闪烁器10形成在绝缘基板40A上。而且，通过在支持件21上沉积第二闪烁器20来在基板(未示出)上形成第二光电检测器50(第二光电检测器形成步骤)。然后，组配为一体的第一光电检测器40和第一闪烁器10与第二光电检测器50粘贴在一起，然后，将第二光电检测器50和第二闪烁器20粘贴在一起。
此时，第一和第二闪烁器10、20之一经由粘结层48与第二光电检测器50粘贴在一起，然后，从第二光电检测器50剥离基板(未示出)(基板剥离步骤)。然后，第一和第二闪烁器10、20的另一个和第二光电检测器50经由粘结层48粘贴在一起，然后，形成保护膜30。因此，制造了X射线图像检测设备1。
在此，在任何情况下从第二光电检测器50剥离/去除第二光电检测器50的沉积基板。因此，未必需要将诸如玻璃等的透明基板用作第二光电检测器50的沉积基板，因此，可以使用金属沉积基板。不可能说，在热导率低的玻璃等和CsI之间的粘结性良好。因此，通过在金属沉积基板上形成的光电检测器上沉积闪烁器，可以改善在第二光电检测器50和第一闪烁器10之间的粘结性。
在该情况下，当可以通过其他手段实现分别的闪烁器的防湿时，例如，当通过防湿膜以气密或水密的方式包裹第一和第二闪烁器10、20时，可以不形成保护膜30。
而且，将第一和第二闪烁器10、20与第二光电检测器50粘结在一起的方法没有特别的限制。如果可以光学地粘结两个构件，则可以使用任何方法。作为将两个构件粘结在一起的方法，可以采用使得两个构件彼此直接相对并且将它们粘结在一起的方法和使得两个构件经由树脂层粘结在一起的方法中的一种。
[3-6.活化剂浓度(活化剂浓度)]
图7B示出第一和第二闪烁器10、20的活化剂浓度分布。在图7B中，使用虚线来示意地指示第一和第二光电检测器40、50的位置。
其中活化剂浓度相对高于在第一闪烁器10中的活化剂浓度的平均值的高活化剂浓度区域R1被设置在第一闪烁器10中的第一光电检测器40附近。
而且，其中活化剂浓度相对高于在第二闪烁器20中的活化剂浓度的平均值的高活化剂浓度区域R2被设置在第二闪烁器20中的第二光电检测器50附近。
适当地确定高活化剂浓度区域R1、R2分别的厚度。在图7B的情况下，基于在分别的闪烁器中在高浓度DH设置的区域的厚度和在低浓度DL设置的区域的厚度来确定第一和第二闪烁器10、20的活化剂浓度的分别的平均值，并且，将该平均值设置为在高浓度DH和低浓度DL之间的浓度(例如，中间浓度DM)。
在图7B的示例中在高活化剂浓度区域R1、R2中的活化剂浓度被设置为相同的高浓度DH，并且可以不同地设置该活化剂浓度。低浓度DL可以被设置为0。即，低浓度部分可以由其中未添加Tl的CsI形成。
图7A分别示出第一和第二闪烁器10、20的发光量。在图7A中使用实线指示的发光量对应于从第一闪烁器10发射并且分别入射在第一和第二光电检测器40、50上的光的发光量。该发光量包含在图7B中所示的第一闪烁器10的部分P11中的发光量和在第一闪烁器10的部分P12中的发光量。
相反，在图7A中使用点划线指示的发光量对应于主要入射在第二光电检测器50上的光的发光量。该发光量包含在图7B中所示的第二闪烁器20的部分P2中的发光量。
在图7A中使用实线和点划线指示的示出发光量的两个山状轮廓表示发光量的陡度，该发光量的陡度分别对应于部分P11、P12和P2的宽度。在这些部分P11、P12和P2中的活化剂浓度不与在图7B中的横坐标相关联，并且，在这些部分P11和P2中的所有活化剂浓度分别对应于高浓度DH。
在此，在仅使用一个闪烁器的情况下(图17)在示出活化剂浓度分布的图18A和图7A之间的比较中，在图7A中使用点划线指示的第二闪烁器20的发光量比在图18A中使用点划线指示的发光量更大和更陡。不像其中仅向闪烁器91的X射线入射侧设置光电检测器92的图17中的X射线图像检测设备的构成那样，在图7A和图7B中的构成中，除构成X射线入射平面11A的第一光电检测器40之外，也在第一和第二闪烁器10、20之间设置第二光电检测器50。因此，从第二闪烁器20的部分P2发射的荧光入射在第二光电检测器50上，其光路长度短于到第一光电检测器40的光路长度。因为光路长度较短，光吸收率降低。在此，如上所述，从第二光电检测器50剥离基板，并且在第一和第二闪烁器10、20之间的距离很小(小于40微米)，因此，可以将光路长度减小到很小。在上面的情况下，从第二闪烁器20发射并且入射在第二光电检测器50上的光的可用的发光量变得大和陡，就像在图7B中使用点划线指示的发光量那样。
而且，在图18A中，使用实线指示的发光量和使用点划线指示的发光量在幅度和陡度上不同。相反，在图7A中，使用实线指示的第一闪烁器10的发光量和使用点划线指示的第二闪烁器20的发光量在幅度和陡度上基本相等。
如图18B中所示，在图17中所示的X射线图像检测设备的闪烁器91中，闪烁器的全部厚度的活化剂浓度是高的。相反，在图7B中的构成中，仅第一闪烁器10位于第一光电检测器40附近的部分的活化剂浓度高，并且，第一闪烁器10的远离第一光电检测器40的部分的活化剂浓度低。因此，考虑到这个方面，在图7A中使用实线指示的发光量变得低于在图18A中使用实线指示的发光量。
相反，不像其中仅向在X射线入射侧上的闪烁器设置光电检测器的在图17中的构成那样，在图7A和图7B的构成中，从第一闪烁器10的、远离第一光电检测器40但是接近第二光电检测器50的部分P12发射的荧光入射在第二光电检测器50上。换句话说，即使不像高活化剂浓度区域R1那样，第一闪烁器10的部分P12的活化剂浓度不高，因为部分P12接近于第二光电检测器50，第一闪烁器10的发光量也足够大。因为在部分P12和第二光电检测器50之间的光路长度短，所以发光量的陡度也足够锐利。
如上所述，在第一和第二闪烁器10、20之间设置第二光电检测器50的构成中，第一和第二闪烁器10、20的位于其相应的光电检测器附近的活化剂浓度可以被设置得高。由于这个原因，在X射线从在X射线入射侧上的光电检测器92侧辐射在闪烁器91上的构成中(图17)，可以实现发光量的进一步增大和MTF的进一步改善。
因此，即使当在图7A和图7B中使用实线指示的第一闪烁器10的发光量小于在图17中使用实线指示的发光量时，通过相加在图7A和图7B中使用实线指示的发光量和使用点划线指示的发光量而获得的总的发光量变得大于在图17中的总发光量。
换句话说，可以使得在图7A和图7B中所示的全部闪烁器的厚度t2(第一和第二闪烁器的总厚度t2)小于在仅使用一个闪烁器的情况下的闪烁器的厚度t1(图17)。因此，可以促进在厚度上的减小，并且也可以减小昂贵的荧光材料的使用量，并且可以实现在成本上的降低。
在此，在图7B中的示例中，在第一和第二闪烁器10、20两者中设置高活化剂浓度区域。在该情况下，可以在第一和第二闪烁器10、20的任何一个中设置高活化剂浓度区域。
例如，在第一闪烁器10中设置高活化剂浓度区域R1但是在第二闪烁器20中未设置高活化剂浓度区域R2并且在第二闪烁器20的部分P2中的活化剂浓度低或是0的情况下，发光量变得小于在图7A中使用点划线指示的发光量。在该情况下，在第一闪烁器10的第一光电检测器40附近的活化剂浓度被保持得高，并且，也在第一和第二闪烁器10、20之间设置第二光电检测器50。结果，可以实现通过相加第一和第二闪烁器10、20的分别的发光量而获得的总的发光量的进一步增大以及总的MTF的进一步改善。
相反，在第二闪烁器20中设置高活化剂浓度区域R2但是在第一闪烁器10中未设置高活化剂浓度区域R1并且第二闪烁器20的部分P11中的活化剂浓度低或是0的情况下，发光量变得小于在图7A中使用实线指示的发光量。在该情况下，在第二闪烁器20的第二光电检测器50附近的活化剂浓度被保持得高，并且也在第一和第二闪烁器10、20之间设置第二光电检测器50。结果，可以实现通过相加第一和第二闪烁器10、20的分别的发光量而获得的总的发光量的进一步增大和总的MTF的进一步改善。
在此，仅分别作为高活化剂浓度区域的例证而陈述了高活化剂浓度区域R1、R2。只要第一闪烁器10在第一光电检测器40附近的活化剂浓度或在第二闪烁器20在第二光电检测器50附近的活化剂浓度大于这些闪烁器的活化剂浓度的平均值，活化剂浓度的具体分布不受限制。例如，在图7B中的第一和第二闪烁器10、20的活化剂浓度分布中，可以使用梯度来连续地改变活化剂浓度。否则，可以在晶体高度方向上阶梯性地改变活化剂浓度。
作为上面的第一和第二光电检测器40、50、绝缘基板40A、支持件21等，例如可以使用OPC(有机光电材料)、有机TFT、使用非晶氧化物(例如，a-IGZO)的TFT、柔性材料(芳族聚酰胺、生物纳米纤维)等。下面描述这些器件相关的材料。
[4.活化剂浓度的操作和效果]
根据如上所述的X射线图像检测设备1，可以实现下面的操作和效果。在从X射线入射侧起依序设置第一光电检测器40、第一闪烁器10、从基板剥离的第二光电检测器50和第二闪烁器20的构成中，在第一闪烁器中第一光电检测器40附近设置高活化剂浓度区域R1。因此，在最大程度地获得在位于第一光电检测器40附近的部分P11中的发光量上的增大的效果的同时，可以提高在远离第一光电检测器40的部分P12中的发光量。
而且，在从X射线入射侧起依序设置第一光电检测器40、第一闪烁器10、从基板剥离的第二光电检测器50和第二闪烁器20的构成中，在第二闪烁器20中第二光电检测器50附近设置高活化剂浓度区域R2。因此，可以实现在位于远离X射线入射平面11A的远侧上的第二闪烁器20中发射的光的发光量的增大和扩展(expansion)的抑制。
在上面的情况下，在从在X射线入射侧上的光电检测器92侧向闪烁器91上辐射X射线的构成中，可以通过增强在X射线入射侧上的闪烁器的主发光区域S中的活化剂浓度来实现发光量的进一步的增大和MTF的进一步改善(图16)。因此，可以改善检测图像的可检测性和锐度。
[5.在其他模式中的活化剂浓度分布]
图8A和图8B示出适用于第一和第二闪烁器的另一种活化剂浓度分布。在图7A和图7B中所示的第一闪烁器10中，仅在第一光电检测器40附近设置高活化剂浓度区域R1。相反，在图8A和图8B中所示的第一闪烁器10中，也在第二光电检测器50附近设置其中活化剂浓度大于在第一闪烁器10中的活化剂浓度平均值的高活化剂浓度区域R3。以这种方式，因为在第二光电检测器50附近的活化剂浓度被设置得高，所以可以增大远离第一光电检测器40但是接近于第二光电检测器50的第一闪烁器10中的部分P12中的发光量。因为从部分P12发射的荧光入射在第二光电检测器50上，其光路长度短于到第一光电检测器40的光路长度，所以可以增大在部分P1中的发光量，并且也可以改善MTF。
而且，在第一闪烁器10中的高活化剂浓度区域R1、R3之间设置了其中活化剂浓度小于在第一闪烁器10中的活化剂浓度平均值的低活化剂浓度区域R4。即，第一闪烁器10的活化剂浓度分布从X射线入射侧起依序被设置为高、低和高。
在此，只要在包括第一光电检测器40的邻近的区域中的活化剂浓度被保持得高，第一闪烁器10的活化剂浓度无限制。而且，可以贯穿第一闪烁器10的厚度的几乎全体来将活化剂浓度设置得高。在位于第一和第二光电检测器40、50的几乎中间的区域中的活化剂浓度的增大导致图像的锐度的降低，因为在相关的区域中的光吸收量被提高得大于通过激活该相关的区域而获得的发光量的增大。因此，优选的是，在该相关的区域中的活化剂浓度应当降低，就像低活化剂浓度区域R4那样。通过如此进行，可以抑制由于活化剂浓度的增大导致的MTF变差。
通过相加在图8A和图8B中使用实线指示的发光量和使用点划线指示的发光量而获得的总发光量超过在图18A和图18B中的总发光量。而且，不像其中使用实线指示的发光量和使用点划线指示的发光量之间的差异较大的图18A和图18B那样，在图8A和图8B中的第一和第二闪烁器10、20的分别的发光量之间的差异不那么大。而且，因为向第一闪烁器10的第二光电检测器50附近设置了高活化剂浓度区域R3，所以与上面的图7A和图7B相比，主要入射在第二光电检测器50上的光的发光量进一步增大。结果，可以进一步增大发光量。
图9A和图9B示出适用于第一和第二闪烁器10、20的又一种活化剂浓度分布。在第一闪烁器10中的活化剂浓度在晶体高度方向上在高浓度DH和低浓度DL之间重复地改变。在图9A和图9B中所示的活化剂浓度如矩形波的重复脉冲那样改变。活化剂浓度改变的重复次数不受限制。在这样的构成中，在第一闪烁器10中第一光电检测器40附近设置其中活化剂浓度大于在第一闪烁器10中的活化剂浓度平均值的高活化剂浓度区域R1。
而且，在第一闪烁器10中第二光电检测器50附近设置其中活化剂浓度大于在第一闪烁器10中的活化剂浓度平均值的高活化剂浓度区域R3。
在此，根据活化剂浓度的脉冲宽度、脉冲间隔等，可以考虑下面的情况：应当在第一闪烁器10中第一光电检测器40附近设置多个高活化剂浓度区域R1。类似地，可以考虑下面的情况：应当在第一闪烁器10中第二光电检测器50附近设置多个高活化剂浓度区域R1。
相反，像上面的图7A和图7B等那样，第二闪烁器20的活化剂浓度至少在第二闪烁器20的第二光电检测器50侧上的一部分中基本稳定地设置为高浓度DH。
根据在图9A和图9B中的活化剂浓度分布，也可以利用分别关于高活化剂浓度区域R1至R3如上所述的上面的操作和效果。
在此，在第一闪烁器10中的活化剂浓度的平均值对应于位于在高浓度DH和低浓度DL之间的中间浓度DM。结果，发光量在第一闪烁器10的至少一部分中小于在活化剂浓度被保持为大于活化剂浓度平均值的活化剂浓度基本不变的情况。然而，与图18A和图18B相比，通过相加在图9A中使用实线指示的发光量和使用点划线指示的发光量而获得的总的发光量比在图18A中的总发光量大足够多。
除上面的优点之外，可以如图9A和图9B中所示通过在高浓度DH和低浓度DL之间改变活化剂浓度来获得抑制由在低浓度部分中的激活引起的结晶性的被扰乱的优点。具体地，如图1中所示，在第一闪烁器10沉积在第一光电检测器40的构成中，位于X射线入射侧(第一光电检测器40侧)上并且其活化剂浓度高的部分与晶体生长的初始阶段重合，并且在该生长的初始阶段中的结晶性的被扰乱是使得在随后生长的部分中的结晶性更差的主要因素。因此，如图9A和图9B中所示通过提高/降低在晶体生长方向上的活化剂浓度而产生的效果显著。
在此，可以根据闪烁器的结晶性等来适当地确定脉冲宽度、脉冲间隔等。而且，可以将高浓度脉冲和低浓度脉冲分别在高度上设置为不变，或者，可以连续地或不连续地增多或减少这些脉冲。
图10A和图10B示出适合于第一和第二闪烁器10、20的又一种活化剂浓度分布。在图10A和图10B中的活化剂浓度分布以其中活化剂浓度如图9A和图9B中所示重复地改变的构成实现了在图8A和图8B中所示的活化剂浓度分布。
在第一闪烁器10中的高活化剂浓度区域R1和高活化剂浓度区域R3之间设置了其中活化剂浓度小于在第一闪烁器10中的活化剂浓度平均值的低活化剂浓度区域R4。
根据在图10A和图10B中的活化剂浓度分布，可以通过分别使用高活化剂浓度区域R1至R3、低活化剂浓度区域R4和活化剂浓度的重复改变来利用上面的操作和效果。
图11A和图11B示出适用于第一和第二闪烁器10、20的另一种活化剂浓度分布。如图11A和图11B中所示，在第二光电检测器50附近的高活化剂浓度区域R3中的活化剂浓度可以被设置得小于在第一光电检测器40附近的高活化剂浓度区域R1中的活化剂浓度。即，当向各个区域提供相同的活化剂浓度时，接近于X射线入射平面11A(图1)的高活化剂浓度区域R1中的发光量增加效果变得大于在第二光电检测器50附近的高活化剂浓度区域R3中的发光量增加效果。因此，从可以获得与给定的活化剂浓度一致的发光量增加效果的角度看，优选的是，在高活化剂浓度区域R3中的活化剂浓度应当被设置得小于在高活化剂浓度区域R1中的活化剂浓度。
[6.在其他模式中的X射线图像检测设备]
接下来，以下将描述分别具有与在图1中所示的X射线图像检测设备1不同的构成的X射线图像检测设备2至4(图12至图14)。这些X射线图像检测设备2至4可以包括与上面的X射线图像检测设备1的详细构成类似的构成，因此可以获得与关于X射线图像检测设备1所述的那些类似的操作和效果。而且，可以在X射线图像检测设备2至4中使用如下所述的各种光电检测器和各种器件材料。
图12示出X射线图像检测设备的另一个示例以描述本发明的实施方式。
在图1中的X射线图像检测设备1中，第一闪烁器10沉积在第一光电检测器40上。相反，在图12中的X射线图像检测设备2中，第一闪烁器10沉积在支持构件(未示出)上，然后被粘贴到第一光电检测器40。
在制造图12中的X射线图像检测设备2中，第一光电检测器40的PD 41和TFT 42形成在绝缘基板40A上，并且，第一闪烁器10形成在由Al等制成的支持构件(未示出)上。而且，第二光电检测器50形成在基板(未示出)上(第二光电检测器形成步骤)，并且，第二闪烁器20形成在支持件21上。可以与形成顺序无关地执行第一和第二光电检测器40、50以及第一和第二闪烁器10、20的形成。然后，第一光电检测器40和第一闪烁器10、第一闪烁器10和第二光电检测器50以及第二光电检测器50和第二闪烁器20分别经由粘结层48粘贴在一起。
作为在该情况下的粘贴方法，例如，将第一光电检测器40和第一闪烁器10粘贴在一起，然后，从第一闪烁器10剥离并且去除支持构件(未示出)(支持构件去除步骤)。当以这种方式去除支持构件时，可以防止通过在温度改变时产生的支持构件的弯曲而引起的闪烁器的变形、损害等。
同时，将第二光电检测器50和第二闪烁器20粘贴在一起，然后，从第二光电检测器50剥离基板(未示出)(基板剥离步骤)。然后，将第二光电检测器50和第一闪烁器10粘贴在一起。由此，制造X射线图像检测设备2。
而且，各个步骤可以被应用如下。首先，将第一光电检测器40和第一闪烁器10粘贴在一起，然后从第一闪烁器10剥离并且去除支持构件(未示出)(支持构件去除步骤)。然后，将第一闪烁器10和第二光电检测器50粘贴在一起。然后，从第二光电检测器50剥离基板(未示出)(基板剥离步骤)。然后，将第二光电检测器50和第一闪烁器10粘贴在一起，然后形成保护膜30。由此，制造了X射线图像检测设备2。
在图12中的X射线图像检测设备2中，在第一光电检测器40侧上布置了柱状晶体12A的顶端部。因此，第一闪烁器10的在第一光电检测器40侧的结晶性与在图1中的构成相比被改善。如图1中所示，在其在晶体生长的初始阶段中的结晶性不好的柱状晶体的基端部与第一光电检测器40相对的情况下，在结晶性不好的部分处引起的光吸收被提高。因此，担心图像的锐度变差。通过增加在第一光电检测器40附近的活化剂浓度，来提高在图1中的第一闪烁器10的结晶性和在图12中的第一闪烁器10的结晶性之间的差别。换句话说，根据在图12中的构成，相较在图1中的构成，可以进一步改善MTF。
如上所述，在制造图1中所示的X射线图像检测设备1中不需要从第一闪烁器10去除支持构件所需的时间和精力。因此，考虑到这个方面，在图1中的构成比在图12中的构成更有利。
而且，在图1和图12中的X射线图像检测设备1、2之间的比较中，从关于应当如何增大接近于第一光电检测器40的主发光区域中的发光量的角度看，如图12中所示的结晶性良好的柱状晶体12A的顶端部与第二光电检测器50相对的构成是有利的。
图13示出X射线图像检测设备的另一个示例以说明本发明的实施方式。
在图1中的X射线图像检测设备1中，将第二闪烁器20粘贴在第二光电检测器50上。相反，在图13中的X射线图像检测设备3中，将第二闪烁器20沉积在第二光电检测器50上。即，在图13中的构成中，将第一和第二闪烁器10、20两者沉积在光电检测器上。
在制造图13中的X射线图像检测设备3中，将第一光电检测器40的TFT 42和PD 41以及第一闪烁器10形成在绝缘基板40A上(第一光电检测器形成步骤)。而且，将第二光电检测器50和第二闪烁器20以此顺序形成在基板(未示出)上(第二光电检测器形成步骤)。然后，由Al、塑料等制成的支持构件23被粘贴到第二闪烁器20的与第二光电检测器50侧相对的侧上，以支持第二闪烁器20，然后，从第二光电检测器50剥离基板(未示出)(基板剥离步骤)。因为可以通过该支持构件23来保持在柱状晶体12A之间的距离，所以可以防止在从基板剥离第二光电检测器50中，使得柱状晶体12A彼此接触，并且相互损坏。
然后，将已经整合的第一光电检测器40和第一闪烁器10两者与已经整合的第二光电检测器50和第二闪烁器20两者经由粘结层48粘贴在一起，然后，形成保护膜30。由此，制造了X射线图像检测设备3。在此，可以在将第一闪烁器10和第二闪烁器20粘贴在一起后去除支持构件23。在该情况下，当支持构件23由Al等制成时，该支持构件23作为用于由第二闪烁器20产生的光的反射构件。支持构件23的光反射导致可以增大入射在第二光电检测器50上的光的发光量。
在图1和图13中的X射线图像检测设备1、3的比较中，在图1中的构成的有利之处在于不需要在从第二光电检测器50剥离基板时使用支持构件23。
图14示出X射线图像检测设备的又一个示例以描述本发明的实施方式。在图14中的X射线图像检测设备4中，将第一闪烁器10像在图12中的第一闪烁器10那样粘贴在第一光电检测器40上，并且也像在图13中的第二闪烁器20那样粘贴在第二光电检测器50上。
在制造图14中的X射线图像检测设备4中，将第一光电检测器40的PD 41和TFT 42形成在绝缘基板40A上，然后，将第一闪烁器10形成在支持构件(未示出)上。将第一光电检测器40和第一闪烁器10粘贴在一起，然后，从第一闪烁器10剥离和去除支持构件(未示出)(支持构件去除步骤)。而且，将第二光电检测器50和第二闪烁器20以此顺序形成在基板(未示出)上(第二光电检测器形成步骤)。
然后，将支持构件23粘贴在第二闪烁器20与第二光电检测器50侧相对的侧上，以支持第二闪烁器20，然后，从第二光电检测器50剥离基板(未示出)(基板剥离步骤)。然后，将已经粘贴到一体的第一光电检测器40和第一闪烁器10两者与已经粘贴到一体的第二光电检测器50和第二闪烁器20经由粘结层48粘贴在一起，然后，形成保护膜30。由此，制造了X射线图像检测设备4。在此，可以在将第一闪烁器10和第二闪烁器20粘贴在一起之后去除支持构件23。在该情况下，当支持构件23由Al等制成时，这样的支持构件23作为用于由第二闪烁器20产生的光的反射构件。支持构件23的光反射导致可以提高入射在第二光电检测器50上的光的发光量。
在图14中的X射线图像检测设备4中，第一闪烁器10的柱状晶体12A的顶端部与第一光电检测器40相对，就像在图1中的X射线图像检测设备1那样。因此，如上所述，在抑制结晶性的被扰乱的同时，可以通过增强在柱状晶体12A的顶端部处的活化剂浓度来提高发光量。
在图1和图14中的X射线图像检测设备1、4的比较中，在图1中的构成在下述方面是有利的：不需要在从第二光电检测器50剥离基板时使用支持构件23。
而且，在图7A至图11B中所示的第一和第二闪烁器的活化剂浓度分布适用于在图12至图14中的X射线图像检测设备2至4。而且，在图7A至图11B中的活化剂浓度分布可以彼此组合。
在图1、图12至图14中的分别的X射线图像检测设备中，可以不形成诸如包含非柱状晶体的非柱状部13、14的非柱状部。在该情况下，可以通过形成非柱状部来实现下面的优点。可以分别在第一和第二闪烁器的任何位置中形成该非柱状部。
如果分别在第一和第二闪烁器在晶体生长方向上的基端部或顶端部处形成非柱状部，则可以保证对于分别粘贴在第一和第二闪烁器上的支持件或光电检测器的粘结性，或对于上面分别沉积有第一和第二闪烁器的基板的粘结性。根据粘结性的确保，可以防止从支持件或光电检测器的剥离，并且，可以防止因为闪烁器的湿气吸收导致的性能变差。而且，当非柱状部形成在柱状晶体12A的顶端侧上时，通过非柱状部来平坦化闪烁器的表面。因此，可以将闪烁器和光电检测器均匀地粘结在一起。因此，可以均匀化检测图像的画面质量。
而且，可以通过在柱状部的端部处形成非柱状部来改善闪烁器的顶端的强度。因此，不仅可以改善耐冲击性，而且可以保证当将闪烁器粘贴在支持件或光电检测器上时对于施加的负载的强度。因此，可以使闪烁器紧紧压靠光电检测器等，因此，可以均匀地粘结两个构件。而且，可以通过保证闪烁器的强度来提高闪烁器的负载能力，因此，可以通过粘贴到设备壳体的顶板上来使用闪烁器。此时，因为从第二光电检测器剥离基板，所以可以使各个光电检测器定位为很接近所述顶板，并且，可以更大地提高灵敏度和画面质量的改善效果。在此，可以通过在柱状部的顶端部上形成非柱状部来防止保护膜材料向柱状晶体之间的空隙内的流入。因此，也可以获得抑制MTF变差的效果。
而且，当在闪烁器的基端部(在气相沉积的初始阶段中形成的部分)处形成非柱状部时，可以基于该非柱状部以良好的结晶性来生长柱状晶体12A。
响应于非柱状晶体的直径、厚度、空隙率等，可以向非柱状部提供反射特性。在图1的示例中，因为向第二闪烁器20在支持件21侧的端部设置了非柱状部14，可以提高在第二光电检测器50上入射的光的发光量。
[7.光电检测器的变型]
图15示出可以被在图2中所示的第二光电检测器50替代的另一第二光电检测器55。第二光电检测器55包括：多个TFT 552，其各个被分配至一个像素；以及，多个PD 551，其中两个PD 551分别被布置在TFT 552的两侧的厚度方向上，并且通过堆叠PD 551、TFT 552和PD 551来构造第二光电检测器55。因为以这种方式堆叠PD 551和TFT552，可以缩短在第二光电检测器55的两侧上的第一和第二闪烁器之间的距离。如上所述，在第一和第二闪烁器之间的距离被保持在小于40微米。
在图2的构成中，PD 51和TFT 52被布置在同一平面或基本同一平面上，并且光从第一和第二闪烁器10、20入射到各个PD 51上。相反，在图15的构成中，对于各个PD 551，551被设置于在TFT 552的两侧的X射线传播方向上，因此，从第一闪烁器发射的光入射到设置于第一闪烁器侧的一个PD 551上，而从第二闪烁器发射的光入射到另一PD 551上。因为在图15中的PD 551可以比在图2中的PD 51更宽地保持光接收表面，所以可以增加在PD上的入射光量，并且也可以改善光收集效率。
而且，对于各个PD 551，551在TFT 552侧上具有光反射层55IA，因此，可以降低TFT 552的开关噪声。
而且，可以在图2中的第二光电检测器50和在图15中的第二光电检测器55中使用由非晶氧化物半导体(a-IGZO)形成的TFT。a-IGZO在大于或等于350nm的波长上具有灵敏度，并且a-IGZO在可见光范围内基本不具有灵敏度。因此，可以忽略光反射层。
而且，可以将有机材料用作PD和TFT。图16示出：光电转换元件561，其各自由OPC(有机光电材料)形成；以及，TFT 562，其各自由有机材料形成。在图2中所示的第二光电检测器50也可以被替换为第二光电检测器56，第二光电检测器56具有光电转换元件561和TFT 562。
被用作光电转换元件561和TFT 562的有机材料几乎不引起X射线吸收。因此，可以增加通过光电转换元件561和TFT 562并且到达第二闪烁器的X射线的量。在此，在发射绿色光的CsI:Tl被用作闪烁器，奎纳克林被用作光电转换元件561的OPC，并且TFT的透明有机材料由在例如JP-A-2009-212389中给出的化学式1的酞菁化合物、化学式2的萘酞菁化合物等形成的情况下，即使当不像图16那样不设置光反射层时也几乎不产生TFT的开关噪声。当未设置光反射层时，在一些情况下，从布置在第一闪烁器侧上的光电转换元件561向第二闪烁器侧泄漏光。在该情况下，因为大部分泄漏光入射在与相同像素对应的在第二闪烁器侧上的光电转换元件561上，所以不产生问题。
在图16中，图示了将光电转换元件561分别布置在TFT的两侧上的示例。如图2中所示，可以在相同平面或基本相同的平面上布置光电转换元件561和TFT 562。
[8.能量减影摄影板]
顺便提及，可以通过使用两个闪烁器来构造能量减影摄影板。在该情况下，通过对于放射线X的灵敏度(K吸收限和发射波长)相互不同的荧光材料来构造第一和第二闪烁器。具体地，第一闪烁器采集由通过被摄体的放射线中的低能量放射线表示的局部软组织的低电压图像。因此，通过放射吸收率μ在高能量部分没有K吸收限，即放射吸收率μ从不在高能量部分中间断地增加的荧光材料来构造第一闪烁器。而且，第二闪烁器取得由通过被摄体的放射线中的高能量放射线表示的局部硬组织的高电压图像。因此，通过在高能量部分中的放射吸收率μ比在第一闪烁器中使用的荧光材料高的荧光材料来构造第二闪烁器。
在此，“局部软组织”包括肌肉、内部器官等，并且表示除了诸如皮质骨和/或松质骨等的骨组织之外的组织。而且，“局部硬组织”被称为硬组织，并且表示诸如皮质骨和/或松质骨等的骨组织。
如果被分别用作第一和第二闪烁器的荧光材料具有对于放射能量相互不同的灵敏度，则可以从通常被用作闪烁器的所有材料适当地选择被分别用作第一和第二闪烁器的荧光材料。例如，可以从以下给出的表1中列出的荧光材料选择所述材料。在该情况下，从使得通过照像获得的低电压图像和高电压图像之间的区别更清楚的角度看，优选的是，分别被用作第一和第二闪烁器的荧光材料应当不仅在对于放射的灵敏度上相互不同而且在发光颜色上相互不同。
[表1]
Figure BDA0000135555850000341
在此，除了在表1中的荧光材料之外，可以选择CsBr:Eu、ZnS:Cu、Gd2O2S:Eu、Lu2O2S:Tb等。
在该情况下，从可以获得高画面质量的角度看，优选的是，应当从上面选择其构成柱状结构的基质材料由CsI或CsBr形成的荧光材料。具体地，对于使得局部软组织的精细部分能够满意地表示的高画面质量需要低电压图像。因此，更优选的是，第一闪烁器应当由允许第一闪烁器获得柱状结构的荧光材料形成。具体地，当第一闪烁器形成为具有柱状结构时，被第一闪烁器转换的光可以在柱状结构之间的边界处反射的同时传播通过柱状结构，因此可以减少光散射。因此，提高PD 51的接收光量，因此，可以获得高画面质量的低电压图像。
而且，从在不提供吸收具有预定波长的光(屏蔽光)的滤色器的情况下应当在获取的射线图像中不产生噪声的角度看，在除了CsI:Tl、(Zn，Cd)S:Ag、CaWO4:Pb、La2Obr:Tb、ZnS:Ag和CsI:Na的上面的材料中，发射具有不宽并且锐利的波长(发光波长窄)的光的荧光材料是优选的。作为发射具有该锐利波长的光的荧光材料，例如，可以列出：Gd2O2S:Tb和La2O2S:Tb，两者发出绿色光；以及，BaFX:Eu，其发出蓝色光(其中，X表示诸如Br、Cl等的卤族元素)。其中，具体地，作为在第一和第二闪烁器中使用的荧光材料的组合，发出蓝色光的BaFX:Eu和发出绿色光的Gd2O2S:Tb的组合是优选的。
当构造能量减影摄影板时，向在第一和第二闪烁器之间的每个第一和第二闪烁器设置光电检测器(例如，PD和TFT)。然后，为了避免混合第一和第二闪烁器分别发射的光的情况，在第一闪烁器的PD和第二闪烁器的PD之间设置了光屏蔽层。
在此，在能量减影摄影板中使用的第一和第二闪烁器中，可以通过设置诸如与活化剂浓度的改变相关的构成的如上构成而实现与如上所述的那些类似的优点。当上面的X射线图像检测设备被构造为能量减影摄影板时，能够以高精度来检测局部软组织的低电压图像和局部硬组织的高电压图像，通过经过被摄体的放射线中的低能量放射线来表示所述局部软组织的低电压图像，并且通过高能量放射线来表示所述局部硬组织的高电压图像。
[9.可用器件材料]
[9-1.OPC(有机光电转换)材料]
例如，可以将在JP-A-2009-32854中公开的任何OPC(有机光电转换)材料用于上述的PD 51(图2)。由OPC材料形成的膜(以下称为OPC膜)可以被用作PD 51的光电导层410。OPC膜包含有机光电转换材料，该有机光电转换材料吸收从闪烁器发射的光，并且产生与吸收的光对应的电荷。因此，包含有机光电转换材料的OPC膜在可见光范围中具有锐利的吸收光谱。除了由闪烁器发射的光之外的电磁波几乎不被OPC膜吸收。因此，可以有效地抑制由被OPC膜吸收的诸如X射线的放射线产生的噪声。
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闪烁器发射的光的峰值波长，以更有效地吸收由闪烁器发射的光。理想地，有机光电转换材料的吸收峰值波长与由闪烁器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闪烁器发射的光的峰值波长之间的差较小，则可以令人满意地吸收由闪烁器发射的光。具体地，在有机光电转换材料的吸收峰值波长与响应于放射线的由闪烁器发射的光的峰值波长之间的差优选不大于10nm、更优选不大于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，在可见光范围内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)被用作荧光材料时，上述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基本上增加到最大。
在PD 51的偏压电极和电荷收集电极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、电子传输部分、电子空穴传输部分、电子阻挡部分、电子空穴阻挡部分、结晶防止部分、电极、层间接触改善部分等。
优选的是，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)，是指具有容易供予电子的特性的有机化合物。更详细地，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种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(oxonol)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，但是具有比作为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、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、
Figure BDA0000135555850000371
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、
Figure BDA0000135555850000381
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高的电子亲和力。
关于p型有机染料或n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
Figure BDA0000135555850000383
染料、氦杂次甲基染料、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、靛青染料、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
Figure BDA0000135555850000384
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较短的缺陷。因此，可以改善光电转换效率。在JP-A-2005-303266中详细描述了该本体异质结结构层。
优选的是，考虑到来自闪烁器的光的吸收，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，光电转换膜优选不薄于30nm并且不厚于300nm，并且更优选不薄于50nm并且不厚于250nm，特别优选不薄于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。
[9-2.有机TFT(薄膜晶体管)]
虽然无机材料经常用于上述的TFT 52，但是也可以使用有机材料，例如，如在JP-A-2009-212389中所公开。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，在底层中布置基板，并且，在基板的上表面上部分地设置栅极电极。设置了绝缘层以覆盖电极并且在除电极外的部分中接触基板。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定距离地布置源极电极和漏极电极。这种构成被称为顶部接触类型器件。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上流动。
(半导体有源层)
p型有机半导体材料被用作半导体有源层的材料。p型有机半导体材料基本上是无色和透明的。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，可以测量它们的吸收光谱，使得可以通过基于校准曲线的转换来获得每30nm膜厚度的最大吸收率。
在此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：p型有机半导体材料(或被简称为p型材料或电子空穴传输材料)，其传导作为载流子的电子空穴(空穴)；以及，n型有机半导体材料(或被简称为n型材料或电子传输材料)，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型材料通常示出良好的属性。另外，p型晶体管通常作为在空气下的晶体管在操作稳定性上优异。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。虽然优选的迁移率根据应用来改变，但是通常优选较高的迁移率。迁移率优选不小于1.0*10-7cm2/Vs，更优选不小于1.0*10-6cm2/Vs，进一步优选不小于1.0*10-5cm2/Vs。当制造场效应晶体管(FET)器件时通过属性或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：在高度纯化上的容易性，这是因为可以对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小于100和不大于5,000，更优选不小于150并且不大于3,000，进一步优选不小于200并且不大于2,000。
将示出这种p型有机半导体材料的优选具体示例。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1]
[1]
Figure BDA0000135555850000411
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   -   -
(除半导体有源层之外的器件构成材料)
下面将对在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。那些材料的每种的可见光或红外线透射率优选不低于60％，更优选不低于70％，进一步优选不低于80％。
只要具有所需的平滑度，对基板没有特别的限制。基板的示例包括玻璃、石英、透光塑料膜等。透光塑料膜的示例包括膜等，所述膜等由如下物质制成：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。另外，可以在这些塑料膜中包含任何有机或无机填料。可以优选地将由芳族聚酰胺、生物纳米纤维等形成的柔性基板用作基板。
如果具有所需的导电性，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，诸如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)等；导电聚合物，诸如PEDOT/PSS(聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)/聚磺苯乙烯)；诸如碳纳米管的碳材料；等。这些电极材料例如可以通过诸如真空沉积、溅射、溶液施加方法等形成为膜。
只要具有所需的绝缘效果，用于绝缘层的材料没有特别限制。其示例包括：无机材料，诸如二氧化硅、氮化硅、氧化铝等；以及，有机材料，诸如聚酯(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诸如真空沉积、溅射、溶液施加方法等形成为膜。
对于关于上述有机TFT的任何其他构成，例如，参考在JP-A-2009-212389中的说明。
[9-3.非晶氧化物半导体]
例如，在JP-A-2010-186860中公开的非晶氧化物可以用于上述的TFT 52。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。有源层作为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为膜。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具体示例包括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，以有机半导体的多晶烧结为目标的气相膜形成方法被用作用于形成有源层的方法。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，从大量生产的角度看，优选溅射方法。例如，使用受控的真空度和受控的氧气流速通过RF磁控溅射沉积方法来形成有源层。
通过公知的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)方法来获得有源层的组成比。
另外，有源层的导电率优选小于102Scm-1并且不小于10-4Scm-1，更优选小于102Scm-1且不小于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和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，参考在JP-A-2010-186860中的说明。
[9-4.柔性材料]
可以考虑，在放射图像检测设备中使用芳族聚酰胺、生物纳米纤维等，其具有不能在现有玻璃或塑料中获得的诸如柔性、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)可以被用作支持件101、控制模块的电路板等。芳族聚酰胺材料具有：示出315℃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，可能容易地形成半导体层或闪烁器的高质量膜。另外，因为芳族聚酰胺材料的高耐热性，所以可以在高温下固化透明电极材料，以具有低电阻。而且，还可以对IC的自动安装进行处理，包括焊料回流步骤。此外，因为芳族聚酰胺材料具有接近ITO(铟锡氧化物)、气体阻挡膜或玻璃基板的热膨胀系数，所以制造后的翘曲较小。另外，破裂很少出现。在此，考虑到降低环境负荷，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。
芳族聚酰胺膜可以与玻璃基板或PET基板层叠，或可以被粘贴到器件的外壳上。
芳族聚酰胺的高分子间内聚力(氢键结合力)导致对于溶剂的低溶解性。当通过分子设计来解决低溶解性的问题时，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。因为用于控制单体单元的秩序性和在芳环上的取代基种类和位置的分子设计，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的溶解性的容易形成，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。因为该分子设计，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。因为张力条件的控制，可以平衡具有高度线性的杆状分子结构的芳族聚酰胺膜的平面内特性，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使得平面中厚度方向的物质性为各向同性，并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和溶剂的残余量来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上的变化来控制水平拉伸条件，并且控制水平拉伸条件以释放膜的残余应力。通过使用这种芳族聚酰胺材料，解决了在模铸后的芳族聚酰胺膜可能卷曲的问题。
在用于容易模铸的构思和用于平衡膜平面内特性的构思的每一个中，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。当改变在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的散射。因此，在绝缘基板40A、控制模块的电路板等中可以优选使用由纳米纤维加强的柔性塑料材料等。在纳米纤维中，可以优选地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)来产生细菌纤维素。细菌纤维素具有50nm的纤维素微纤丝束宽度，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。
当细菌纤维素片用诸如丙烯酸树脂或环氧树脂的透明树脂浸透并且被硬化时，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％的高纤维比的同时显示在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。
在诸如医疗X射线成像系统的各种系统中可以包括和使用上述的X射线图像检测设备1。具体地，可以优选地在使用低放射剂量检测鲜锐图像所需的乳房X线照像设备中使用具有高灵敏度和高清晰度的、在该示例中的X射线图像检测设备1。
除了医疗X射线成像系统之外，例如，X射线图像检测设备1也适用于用于无损检查的工业X射线成像系统或用于检测除电磁波之外的粒子射线(α射线、β射线和γ射线)的系统。X射线图像检测设备1具有宽范围的应用。
[10.说明书的公开]
公开了一种放射图像检测设备，其包括：第一闪烁器和第二闪烁器，其响应于辐射的放射线而发射荧光；以及，第一光电检测器和第二光电检测器，其检测所述荧光；其中，从放射线入射侧起依序布置所述第一光电检测器、所述第一闪烁器、所述第二光电检测器和所述第二闪烁器，并且，向所述第一闪烁器位于所述第一光电检测器附近和所述第二闪烁器位于所述第二光电检测器附近的至少一个设置高活化剂浓度区域，在所述高活化剂浓度区域中，活化剂浓度相对高于在相关的闪烁器中的平均活化剂浓度。
在所述放射图像检测设备中，可以通过在基板上形成所述第二光电检测器并且从所述基板剥离所述第二光电检测器来设置所述第二光电检测器。
在所述放射图像检测设备中，可以向所述第一闪烁器在所述第二光电检测器附近设置其中活化剂浓度相对高于在所述第一闪烁器中的平均活化剂浓度的高活化剂浓度区域。
在所述放射图像检测设备中，可以向所述第一闪烁器位于所述第一光电检测器附近设置所述高活化剂浓度区域；以及，可以在所述第一闪烁器中位于所述第一光电检测器附近的所述高活化剂浓度区域和所述第一闪烁器中位于所述第二光电检测器附近的所述高活化剂浓度区域之间设置其中活化剂浓度相对低于在所述第一闪烁器中的平均活化剂浓度的低活化剂浓度区域。
在所述放射图像检测设备中，在所述第一和第二闪烁器的至少一个中的活化剂浓度可以在所述闪烁器的至少一部分中在放射线传播方向上在高浓度和低浓度之间重复地改变。
在所述放射图像检测设备中，所述第一闪烁器的活化剂浓度可以在放射线传播方向上重复地改变；并且，所述第二闪烁器的活化剂浓度可以被保持得在所述第二闪烁器的位于所述第二光电检测器的至少一部分中保持一活化剂浓度基本上不变，该活化剂浓度高于在所述第二闪烁器中的活化剂浓度的平均值。
在所述放射图像检测设备中，所述第一闪烁器的位于所述第二光电检测器附近的所述高活化剂浓度区域中的活化剂浓度可以相对高于所述第一闪烁器的位于所述第一光电检测器附近的所述高活化剂浓度区域中的活化剂浓度。
在所述放射图像检测设备中，在所述第一和第二闪烁器的相对表面之间的距离可以小于40微米。
在所述放射图像检测设备中，可以通过层叠或平面地布置光电层和薄膜开关元件来构造所述第一和第二光电检测器中的至少所述第二光电检测器，各个所述光电层响应于接受光而显示导电性，各个所述薄膜开关元件从各个所述光电层提取电荷。
在所述放射图像检测设备中，可以通过使用有机材料来形成所述第一和第二光电检测器中的至少所述第二光电检测器。
在所述放射图像检测设备中，所述第一和第二闪烁器各自可以包括柱状部，所述柱状部由其中相应的荧光材料的晶体已经生长为柱状形状的柱状晶体组形成。
在所述放射图像检测设备中，可以在所述柱状部在晶体生长方向上的端部上形成包含非柱状晶体的非柱状部。
在所述放射图像检测设备中，所述第一和第二闪烁器之一的所述荧光材料的基质材料可以是CsI，并且其活化剂可以是Tl。
在所述放射图像检测设备中，可以通过其对于所述放射的灵敏度相互不同的荧光材料来构造所述第一和第二闪烁器。
在所述放射图像检测设备中，所述第一和第二闪烁器的荧光材料可以在发光颜色上相互不同。
另外，公开了一种用于制造放射图像检测设备的方法，该方法包括：第二光电检测器形成步骤，用于在基板上形成所述第二光电检测器；以及，基板剥离步骤，用于从所述第二光电检测器剥离所述基板。
在用于制造放射图像检测设备的所述方法中，在所述基板剥离步骤中，在所述第一光电检测器上形成的所述第一闪烁器和在支持件上形成的所述第二闪烁器之一可以被粘贴于在所述基板上形成的所述第二光电检测器上，然后，可以从所述基板剥离所述第二光电检测器；以及，在所述基板剥离步骤之后，可以将所述第一和第二闪烁器的另一个与所述第一闪烁器粘贴在一起。
用于制造放射图像检测设备的所述方法可以还包括：支持构件去除步骤，用于在支持构件上形成所述第一闪烁器，然后，将所述第一闪烁器和所述第一光电检测器粘贴在一起，然后，从所述第一闪烁器去除所述支持构件；其中，在所述基板剥离步骤中，将在所述支持件上形成的所述第二闪烁器和所述第二光电检测器粘贴在一起，然后，从所述第二光电检测器剥离所述基板；以及，在所述支持构件去除步骤和所述基板剥离步骤后，将所述第一闪烁器和所述第二光电检测器粘贴在一起。
用于制造放射图像检测设备的所述方法可以还包括：第一光电检测器形成步骤，用于将所述第一光电检测器和所述第一闪烁器以此顺序形成在基板上；其中，在所述第二光电检测器形成步骤中，将所述第二光电检测器和所述第二闪烁器以此顺序形成在所述基板上；在所述基板剥离步骤中，将所述支持构件粘贴在所述第二闪烁器上的与所述第二光电检测器相对的侧上，然后，从所述第二光电检测器剥离所述基板；以及，在所述第一光电检测器形成步骤和所述基板剥离步骤后，将所述第一闪烁器和所述第二光电检测器粘贴在一起。
用于制造放射图像检测设备的所述方法可以还包括：支持构件去除步骤，用于在支持构件上形成所述第一闪烁器，然后将所述第一闪烁器和所述第一光电检测器粘贴在一起，然后，从所述第一闪烁器去除所述支持构件；其中：在所述第二光电检测器形成步骤中，将所述第二光电检测器和所述第二闪烁器以此顺序形成在所述基板上；在所述基板剥离步骤中，将所述支持构件粘贴在所述第二闪烁器上的与所述第二光电检测器侧相对的侧上，然后，从所述第二光电检测器剥离所述基板；以及，在所述支持构件去除步骤和所述基板剥离步骤后，将所述第一闪烁器和所述第二光电检测器粘贴在一起。

Claims (20)

1.一种放射图像检测设备，其包括：
第一闪烁器和第二闪烁器，其响应于辐射的放射线而发射荧光；以及，
第一光电检测器和第二光电检测器，其检测所述荧光；
其中，从放射线入射侧起依序布置所述第一光电检测器、所述第一闪烁器、所述第二光电检测器和所述第二闪烁器，并且，
向所述第一闪烁器位于所述第一光电检测器附近和所述第二闪烁器位于所述第二光电检测器附近的至少一个设置高活化剂浓度区域，在所述高活化剂浓度区域中，活化剂浓度相对高于在相关的闪烁器中的平均活化剂浓度。
2.根据权利要求1所述的放射图像检测设备，其中：
通过在基板上形成所述第二光电检测器并且从所述基板剥离所述第二光电检测器来设置所述第二光电检测器。
3.根据权利要求1或2所述的放射图像检测设备，其中：
向所述第一闪烁器在所述第二光电检测器附近设置高活化剂浓度区域，其中在所述高活化剂浓度区域中的活化剂浓度相对高于在所述第一闪烁器中的平均活化剂浓度。
4.根据权利要求3所述的放射图像检测设备，其中：
向所述第一闪烁器位于所述第一光电检测器附近设置所述高活化剂浓度区域；以及
在所述第一闪烁器中位于所述第一光电检测器附近的所述高活化剂浓度区域和所述第一闪烁器中位于所述第二光电检测器附近的所述高活化剂浓度区域之间设置其中活化剂浓度相对低于在所述第一闪烁器中的平均活化剂浓度的低活化剂浓度区域。
5.根据权利要求1或2所述的放射图像检测设备，其中：
在所述第一和第二闪烁器的至少一个中的活化剂浓度在所述闪烁器的至少一部分中在放射线传播方向上在高浓度和低浓度之间重复地改变。
6.根据权利要求5所述的放射图像检测设备，其中：
所述第一闪烁器的活化剂浓度在放射线传播方向上重复地改变；并且
所述第二闪烁器的活化剂浓度在所述第二闪烁器位于所述第二光电检测器的至少一部分中保持一活化剂浓度基本上不变，该活化剂浓度高于在所述第二闪烁器中的活化剂浓度的平均值。
7.根据权利要求4所述的放射图像检测设备，其中：
在所述第一闪烁器位于所述第二光电检测器附近的所述高活化剂浓度区域中的活化剂浓度相对高于所述第一闪烁器位于所述第一光电检测器附近的所述高活化剂浓度区域中的活化剂浓度。
8.根据权利要求2所述的放射图像检测设备，其中：
在所述第一和第二闪烁器的相对表面之间的距离小于40微米。
9.根据权利要求1或2所述的放射图像检测设备，其中：
通过层叠或平面地布置光电层和薄膜开关元件来构造所述第一和第二光电检测器中的至少所述第二光电检测器，各个所述光电层响应于接受光而显示导电性，各个所述薄膜开关元件从各个所述光电层提取电荷。
10.根据权利要求4所述的放射图像检测设备，其中：
通过使用有机材料来形成所述第一和第二光电检测器中的至少所述第二光电检测器。
11.根据权利要求1或2所述的放射图像检测设备，其中：
所述第一和第二闪烁器各自包括柱状部，所述柱状部由其中相应的荧光材料的晶体已经生长为柱状形状的柱状晶体组形成。
12.根据权利要求11所述的放射图像检测设备，其中：
在所述柱状部在晶体生长方向上的端部上形成包含非柱状晶体的非柱状部。
13.根据权利要求1或2所述的放射图像检测设备，其中：
所述第一和第二闪烁器之一的所述荧光材料的基质材料是CsI，并且其活化剂是Tl。
14.根据权利要求1或2所述的放射图像检测设备，其中：
通过其对于放射线的灵敏度相互不同的荧光材料来构造所述第一和第二闪烁器。
15.根据权利要求14所述的放射图像检测设备，其中：
所述第一和第二闪烁器的荧光材料在发光颜色上相互不同。
16.一种用于制造根据权利要求2至13中任一项所述的放射图像检测设备的方法，该方法包括：
第二光电检测器形成步骤，用于在基板上形成所述第二光电检测器；以及，
基板剥离步骤，用于从所述第二光电检测器剥离所述基板。
17.根据权利要求16所述的用于制造放射图像检测设备的方法，其中：
在所述基板剥离步骤中，在所述第一光电检测器上形成的所述第一闪烁器和在支持件上形成的所述第二闪烁器之一被粘贴于在所述基板上形成的所述第二光电检测器上，然后，从所述基板剥离所述第二光电检测器；以及
在所述基板剥离步骤后，将所述第一和第二闪烁器的另一个与所述第一闪烁器粘贴在一起。
18.根据权利要求16所述的用于制造放射图像检测设备的方法，该方法还包括：
支持构件去除步骤，用于在支持构件上形成所述第一闪烁器，然后，将所述第一闪烁器和所述第一光电检测器粘贴在一起，然后，从所述第一闪烁器去除所述支持构件；其中：
在所述基板剥离步骤中，将在所述支持件上形成的所述第二闪烁器和所述第二光电检测器粘贴在一起，然后，从所述第二光电检测器剥离所述基板；以及
在所述支持构件去除步骤和所述基板剥离步骤之后，将所述第一闪烁器和所述第二光电检测器粘贴在一起。
19.根据权利要求16所述的用于制造放射图像检测设备的方法，该方法还包括：
第一光电检测器形成步骤，用于将所述第一光电检测器和所述第一闪烁器以此顺序形成在基板上；其中：
在所述第二光电检测器形成步骤中，将所述第二光电检测器和所述第二闪烁器以此顺序形成在所述基板上；
在所述基板剥离步骤中，将所述支持构件粘贴在所述第二闪烁器上的与所述第二光电检测器相对的侧上，然后，从所述第二光电检测器剥离所述基板；以及
在所述第一光电检测器形成步骤和所述基板剥离步骤后，将所述第一闪烁器和所述第二光电检测器粘贴在一起。
20.根据权利要求16所述的用于制造放射图像检测设备的方法，该方法还包括：
支持构件去除步骤，用于在支持构件上形成所述第一闪烁器，然后将所述第一闪烁器和所述第一光电检测器粘贴在一起，然后，从所述第一闪烁器去除所述支持构件；其中：
在所述第二光电检测器形成步骤中，将所述第二光电检测器和所述第二闪烁器以此顺序形成在所述基板上；
在所述基板剥离步骤中，将所述支持构件粘贴在所述第二闪烁器上的与所述第二光电检测器侧相对的侧上，然后，从所述第二光电检测器剥离所述基板；并且
在所述支持构件去除步骤和所述基板剥离步骤后，将所述第一闪烁器和所述第二光电检测器粘贴在一起。
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