放射线图像检测装置及其制造方法_4

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构成闪烁体面板和平面受光元件的最表层的材料之间,或与两者中的至 少一个相同。
[0164] 根据需要,粘接剂层的折射率可以通过添加粒子等来调整成希望的值。一般而言, 粘接剂层的折射率大多比闪烁体层的折射率小,为了调整折射率,优选向粘接剂层添加高 折射率的微粒。例如可以举出氧化铝、氧化钇、氧化锆、二氧化钛、硫酸钡、二氧化硅、氧化 锌、碳酸钙、玻璃及树脂等。这些物质可以单独使用一种,也可以混合两种以上使用。上述 粒子中,特别优选具有高折射率的二氧化钛。作为二氧化钛,可以是金红石型、板钛矿型及 锐钛矿型中具有任一晶体结构的二氧化钛,但从与树脂折射率的比率大,可实现高亮度或 可视光的反射率等方面考虑,特别优选金红石型二氧化钛。为了不显著地损坏粘接剂层的 透明性,上述粒子的面积平均粒子直径优选为1~50nm,进一步优选为1~20nm。在将构 成粘接剂层的全部材料设为100体积%时,上述粒子优选含有3~30体积%的量,进一步 优选含有5~20体积%的量。通过在这种范围下含有上述粒子,可以不显著降低粘接剂层 的透明性地提高折射率。
[0165] 以隔离效果为目的,上述热熔性树脂或感压性粘接片也可以含有间隔粒子。
[0166] 以上述隔离物效果为目的的粒子优选具有与该粘接层的厚度相同程度的粒径,且 具有与构成该粘接层的材料相同程度的折射率。作为间隔粒子,例如有粒径通常为1~ 50 μπι左右的聚合物粒子、玻璃珠等。通过向上述粘接剂层中添加此类间隔粒子,在贴合 闪烁体面板和平面受光元件时,能够均匀地保持粘接剂层的膜厚,即,能够均匀地保持平面 受光元件和闪烁体面板的距离。进而,能够有效地抑制构成粘接剂层的树脂向柱状晶体浸 透。另外,从抑制在构成粘接剂层的树脂与间隔粒子的界面的光散射的方面考虑,间隔粒子 优选使用具有与构成粘接剂层的树脂相同程度的折射率的粒子。特别是,甲基丙烯酸甲酯、 苯乙烯的共聚物根据组成比的不同,可在I. 5~I. 6的范围内任意调整折射率,因此是有用 的。作为这种产品,例如有积水化成品工业(株)制techpolymer等。
[0167] 上述粘接剂层的膜厚通常为1~100 μ m,优选为1~30 μ m,进一步优选为3~ 20 μπι。通过使膜厚的下限处于上述范围,可确保闪烁体面板和平面受光元件的粘接性。另 外,通过将膜厚的上限抑制在上述范围,可抑制由闪烁体层发出的光在粘接剂层内部散射, 从而得到清晰度高的图像。
[0168] 作为本发明的粘接剂层,从以下方面考虑,优选热熔性片材。
[0169] 热熔性片材在常温下不产生粘接力,因此,与感压性粘接片相比,对位非常容易。 即,在不产生粘接力的状态下与闪烁体面板及平面受光元件重合后,进行加热熔融而产生 粘接力,所以能够准确且容易地进行对位。
[0170] 热熔性片材在常温下的弹性模量一般比感压性粘接片大,因此粘接强度高。特别 是,在闪烁体为柱状结构的情况下,通过加热使热熔性片材适当浸透至闪烁体的柱状间,由 此进一步提尚粘接性。
[0171] [平面受光元件]
[0172] 平面受光元件起到将从上述闪烁体层发出的光变换成电信号的作用,具有基板和 以二维状配置于该基板上的多个受光元件。作为平面受光元件的例子,如图4所示,可举出 在绝缘性基板64Α上形成薄膜晶体管(TFT) 70及存储电容68的TFT有源矩阵基板(以下 称为"TFT基板")66A,该TFT有源矩阵基板66A作为图1、2所示的平面受光元件73进行 工作。如上述TFT有源矩阵基板66A那样,该平面受光元件具有以二维状配置多个受光元 件的结构。具体而言,内置有AeroDR (Konica Minolta(株)制)、PaxScan (Balian(株)制 FPD :2520)等。此外,在后述的实施例中,有时将构成平面受光元件的基板称为"平面受光 元件的支承体"。
[0173] 图4所示的绝缘性基板64A等构成平面受光元件的基板可以使用例如上述的闪烁 体面板的支承体所采用的材料,但在其中,优选玻璃板或高分子材料,从弯曲容易度方面考 虑,优选高分子材料,特别优选树脂膜,其中,从耐热性方面考虑,特别优选聚酰亚胺膜。即, 在本发明中,构成平面受光元件的基板优选由玻璃板或树脂膜构成,更优选由树脂膜构成。
[0174] 平面受光元件的弹性模量通常为0. 1~300GPa,优选为1~200GPa,进一步优选 为1~20GPa。在此,"弹性模量"的定义如在支承体的说明中已说明的那样。
[0175] 上述平面受光元件的厚度通常为1~1,000 μ m,优选为10~500 μ m,进一步优选 为10~200 μ m。平面受光元件的厚度处于上述范围内时,即使平面受光元件由弹性模量较 大的玻璃、金属等材料构成,在接合平面受光元件和闪烁体面板时,由于平面受光元件能够 与闪烁体层的荧光体柱状晶体的膜厚分布对应地有效弯曲,因此,能够将平面受光元件和 闪烁体面板接合成使隔着粘接剂层的距离在面内变得均匀。
[0176] 此外在本发明中,如后述的实施例所记载,在实际应用中可以将构成该平面受光 元件的基板的弹性模量及厚度作为平面受光元件的弹性模量及厚度来分别采用。
[0177] 在TFT基板66A形成有通过入射由闪烁体层71变换的光而产生电荷的传感器部 72。在图4的TFT基板66A中,TFT70和传感器部72分别在不同的层重叠地形成。由此, 可以增大传感器部72中的来自闪烁体层71的光的受光面积。另外,在TFT基板66A上形 成有用于使TFT基板66A平坦化的平坦化层67。另外,在TFT基板66A和闪烁体层71之间 且在平坦化层67上,形成有用于将闪烁体层71与TFT基板66A粘接的粘接层69。
[0178] 传感器部72具有上部电极72A、下部电极72B、及配置于该上下电极间的光电转换 膜 72C。
[0179] 上部电极72A及下部电极72B使用ITO (铟锡氧化物)或IZO (锌铟氧化物)等光 透射性高的材料形成,从而具有光透射性。
[0180] 光电转换膜72C吸收从闪烁体层71发出的光,产生与吸收的光相应的电荷。光电 转换膜72C只要采用因照射光而产生电荷的材料形成即可,例如,可以采用非晶硅或有机 光电转换材料等形成。如果是含有非晶硅的光电转换膜72C,则具有较宽的吸收光谱,可以 吸收由闪烁体层71发出的光。如果是含有有机光电转换材料的光电转换膜72C,则在可视 光区域具有锐利的吸收光谱,除了由闪烁体层71发出的光以外的电磁波基本不被吸收,可 以有效地抑制X射线等的放射线被光电转换膜72C吸收而产生的噪音。
[0181] 有机光电转换材料例如有喹吖酮类有机化合物及酞菁类有机化合物。例如,喹吖 酮的可视光区域中的吸收峰波长为560nm,因此,如果使用喹吖酮作为有机光电转换材料, 且使用CsI :T1作为闪烁体层71的材料,则能够使上述峰波长的差在5nm以内,可使光电转 换膜72C中产生的电荷量成为大致最大。关于该有机光电转换材料,日本特开2009 - 32854 号公报中已有说明。此外,光电转换膜72C也可以进一步含有富勒烯或碳纳米管而形成。
[0182] 图5中概略地表示形成于上述TFT基板66A的TFT70及存储电容68的结构。
[0183] 在绝缘性基板64A上形成有与下部电极72B对应且将移动到下部电极72B的电荷 存储的存储电容68、和将存储于存储电容68的电荷转换成电信号进行输出的TFT70。形成 有存储电容68及TFT70的区域在俯视时具有与下部电极72B重叠的部分,通过采用这种结 构,各像素部中的存储电容68及TFT70与传感器部72在厚度方向上具有重叠,从而能够以 较少的面积配置存储电容68及TFT70与传感器部72。
[0184] 存储电容68经由贯通设置于绝缘性基板64A和下部电极72B之间的绝缘膜65A而 形成的导电性材料制的配线,与对应的下部电极72B电连接。由此,能够使由下部电极72B 捕集的电荷向存储电容68移动。
[0185] TFT70叠层有栅电极70A、栅极绝缘膜65B及有源层(沟道层)70B,且在有源层70B 上以规定的间隔形成有源电极70C和漏电极70D。有源层70B例如可以由非晶硅、非晶氧化 物、有机半导体材料或碳纳米管等形成。
[0186] 上述非晶氧化物例如有含有铟(In)、镓(Ga)及锌(Zn)中的至少1种的氧化物(例 如,In - 0系),优选含有铟、镓及锌中的至少两种的氧化物(例如,In - Zn - 0系,In - Ga - 0系,Ga - Zn - 0系),更优选含有铟、嫁及锌的氧化物。上述In - Ga - Zn - 0系 非晶氧化物中,优选晶体状态的组成以InGaO3(ZnO)niGii为不足6的自然数)表示的非晶氧 化物,特别优选InGaZnO 4。
[0187] 上述有机半导体材料例如有酞菁化合物、并五苯及钒氧酞菁等。此外,关于酞菁化 合物的结构,日本特开2009 - 212389号公报中已有详细说明。
[0188] 如果采用非晶氧化物、有机半导体材料、碳纳米管形成TFT70的有源层70B,则不 吸收X射线等放射线,即使吸收也是极其微量,因此,能够有效地抑制噪音产生。另外,在采 用碳纳米管形成有源层70B的情况下,可使TFT70的开关速度高速化,能够形成可视光区域 中的光吸收程度低的TFT70。需要说明的是,在利用碳纳米管形成有源层70B的情况下,有 源层70B中哪怕混入有极其微量的金属性杂质,TFT70的性能也会显著降低,因此需要通过 离心分离等进行分离抽出,形成纯度极高的碳纳米管。
[0189] 在此,构成TFT70的有源层70B的非晶氧化物、有机半导体材料、碳纳米管,或构成 光电转换膜72C的有机光电转换材料均可以在低温下成膜。因此,绝缘性基板64A不限于石 英基板及玻璃基板等耐热性高的基板,也可以使用前述的高分子材料作为支承体的材料。 此外,也可以在绝缘性基板64A上设置绝缘层、用于防止水分或氧的透过的气体阻隔层、用 于提高平坦性或与电极等的紧贴性的底涂层等。
[0190] 此外,作为平面受光元件,可以使用C⑶或CMOS等图像传感器。
[0191] [放射线图像检测装置]
[0192] 上述放射线图像检测装置依次具备由支承体及设于该支承体上的具有膜厚分 布的闪烁体层构成的闪烁体面板、粘接剂层、平面受光元件,在50~150°C、优选为60~ 120°C的加温下,将该闪烁体面板与该平面受光元件接合,使隔着该粘接剂层的闪烁体面板 和平面受光元件之间的距离在面内变得均匀,从而制造出上述放射线图像检测装置。
[0193] 进而,除了进行上述加温,还在10,000~1,000, OOOPa、优选地在100,000~ 500, OOOPa的加压下,将上述闪烁体面板与平面受光元件接合。
[0194] 由此,能够将平面受光元件和闪烁体面板接合成使隔着粘接剂层的距离变得均 匀,从而提供显示清晰且抑制图像不均产生的放射线图像检测装置。
[0195] 在此,以图6为例,对上述放射线图像检测装置的概略结构进行说明。在放射线图 像检测装置100中,将拍摄面板51、控
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