放射线检测装置和放射线检测系统

摘要

本发明涉及放射线检测装置和放射线检测系统。所述放射线检测装置包括闪烁体、光电转换单元和用于去除散射的放射线的格子。光电转换单元包含以二维阵列布置于基板上的多个像素。每个像素被配置为将从闪烁体输出的可见光转换成电信号。从放射线检测装置的放射线入射侧到其相对侧依次设置格子、基板、光电转换单元和闪烁体。在其中在放射线入射侧的相对侧设置闪烁体的该放射线检测装置中，散射的放射线被有效地去除。

权利要求

1.一种放射线检测装置，包括：

闪烁体，被配置为将入射的放射线转换成可见光；

光电转换单元，包含以二维阵列布置于基板上的多个像素，每个像素被配置为将可见光转换成电信号；以及用于去除散射的放射线的格子，包含交替布置的放射线吸收部件和放射线透射部件，其中，格子、基板、光电转换单元和闪烁体从放射线检测装置的放射线入射侧到其相对侧依次地被设置，其中，所述光电转换单元被设置在基板的与放射线入射表面相对的表面上，并且其中，所述格子被设置为使得所述格子至少部分地与基板的放射线入射表面接触，或者使得所述格子与基板的放射线入射表面接合。

2.根据权利要求1的放射线检测装置，其中，

当L表示所述格子的与其放射线入射表面相对的表面与闪烁体的放射线入射表面之间的距离时，距离L满足由以下的数学式表示的条件：t+T＜L＜4×P×h/D，

这里，h表示所述格子的厚度，D表示每两个相邻的放射线吸收部件之间的其中设置了放射线透射部件之一的间距，T表示基板的厚度，t表示光电转换单元的厚度，并且，P表示像素的像素节距。

3.根据权利要求2的放射线检测装置，其中，所述基板具有通过向放射线入射侧施加的减薄处理而形成的表面，以及其中，所述基板的厚度T是0.1～0.5mm。

4.根据权利要求1的放射线检测装置，还包括外壳，在所述外壳中设置所述基板、所述光电转换单元、所述闪烁体和所述格子。

5.根据权利要求4的放射线检测装置，其中，所述外壳包含外装箱和盖子，所述外装箱包含支撑闪烁体的支撑基台，使得与所述闪烁体的放射线入射表面相对的表面被固定于所述支撑基台上，所述盖子被设置在所述外装箱的放射线入射侧，其中，印刷电路板通过柔性布线板与基板的端部连接，所述印刷电路板包含设置在其上面用于控制驱动电路和读取电路中的至少一个的控制电路，所述驱动电路用于控制所述光电转换单元，所述读取电路用于读取来自所述光电转换单元的电信号，以及其中，所述印刷电路板被设置在所述支撑基台的放射线入射侧的相对侧。

6.根据权利要求5的放射线检测装置，其中，

所述闪烁体包含荧光层和保护元件，所述荧光层设置在所述闪烁体的放射线入射侧并被配置为将放射线转换成可见光，所述保护元件设置在闪烁体的放射线入射侧的相对侧并且被配置为保护所述荧光层，以及其中，所述闪烁体的上面设置了所述保护元件的表面被固定于所述支撑基台上。

7.一种放射线检测系统，包括：

根据权利要求1的放射线检测装置；

信号处理单元，被配置为处理来自所述放射线检测装置的信号；

存储单元，被配置为存储从所述信号处理单元供给的信号；

显示单元，被配置为显示从所述信号处理单元供给的信号；以及传送单元，被配置为传送从所述信号处理单元供给的信号。

8.一种放射线检测装置，包括：

闪烁体，被配置为将入射的放射线转换成可见光；

光电转换单元，包含以二维阵列布置于基板上的多个像素，每个像素被配置为将可见光转换成电信号；以及用于去除散射的放射线的格子，包含交替布置的放射线吸收部件和放射线透射部件，其中，格子、基板、光电转换单元和闪烁体从放射线检测装置的放射线入射侧到其相对侧依次地被设置，并且其中，当L表示所述格子的与其放射线入射表面相对的表面与闪烁体的放射线入射表面之间的距离时，距离L满足由以下的数学式表示的条件：t+T＜L＜4×P×h/D，

这里，h表示所述格子的厚度，D表示每两个相邻的放射线吸收部件之间的其中设置了放射线透射部件之一的间距，T表示基板的厚度，t表示光电转换单元的厚度，并且，P表示像素的像素节距。

9.根据权利要求8的放射线检测装置，其中，所述光电转换单元被设置在基板的与放射线入射表面相对的表面上，并且，所述格子被设置在基板的放射线入射表面上。

10.根据权利要求9的放射线检测装置，其中，

所述格子被设置为使得所述格子至少部分地与基板的放射线入射表面接触，或者使得所述格子与基板的放射线入射表面接合。

11.根据权利要求10的放射线检测装置，其中，所述基板具有通过向放射线入射侧施加的减薄处理而形成的表面，以及其中，所述基板的厚度T是0.1～0.5mm。

12.根据权利要求8的放射线检测装置，还包括外壳，在所述外壳中设置所述基板、所述光电转换单元、所述闪烁体和所述格子。

13.根据权利要求12的放射线检测装置，其中，所述外壳包含外装箱和盖子，所述外装箱包含支撑闪烁体的支撑基台，使得与所述闪烁体的放射线入射表面相对的表面被固定于所述支撑基台上，所述盖子被设置在所述外装箱的放射线入射侧，其中，印刷电路板通过柔性布线板与基板的端部连接，所述印刷电路板包含设置在其上面用于控制驱动电路和读取电路中的至少一个的控制电路，所述驱动电路用于控制所述光电转换单元，所述读取电路用于读取来自所述光电转换单元的电信号，以及其中，所述印刷电路板被设置在所述支撑基台的放射线入射侧的相对侧。

14.根据权利要求13的放射线检测装置，其中，

所述闪烁体包含荧光层和保护元件，所述荧光层设置在所述闪烁体的放射线入射侧并被配置为将放射线转换成可见光，所述保护元件设置在闪烁体的放射线入射侧的相对侧并且被配置为保护所述荧光层，以及其中，所述闪烁体的上面设置了所述保护元件的表面被固定于所述支撑基台上。

15.一种放射线检测系统，包括：

根据权利要求8的放射线检测装置；

信号处理单元，被配置为处理来自所述放射线检测装置的信号；

存储单元，被配置为存储从所述信号处理单元供给的信号；

显示单元，被配置为显示从所述信号处理单元供给的信号；以及传送单元，被配置为传送从所述信号处理单元供给的信号。

说明书

放射线检测装置和放射线检测系统

技术领域

[0001] 本发明涉及适用于医疗成像装置、非破坏性测试装置或使用放射线的分析装置等的放射线检测装置和放射线检测系统。

背景技术

[0002] 近年来，薄膜半导体制造技术已被用于由诸如TFT(薄膜晶体管)的开关元件和诸如光电转换元件的转换元件的组合实现的检测装置或放射线检测装置的制作中。日本专利申请公开No.07-027864公开了在由X射线源发射的X射线的入射侧设置固态光电检测器并且在相对侧设置闪烁体的放射线检测装置。在放射线入射侧的相对侧设置闪烁体的放射线检测装置中的问题中的一个在于，入射到光电检测器上的放射线经受明显的散射。用于减少散射的一种方法是使用位于光电检测器和X射线源之间的放射线掩模或抗散射格子(grid)。但是，外部掩模或格子的使用使入射到光电检测器上的放射线的水平衰减。用于减少放射线的散射的另一个解决方案是制作具有内置的抗散射格子的光电检测器。但是，难以确定格子的位置。此外，在日本专利申请公开No.07-027864中，虽然格子的位置要被适当地确定以应对散射的放射线，但是，没有公开设置用于提高图像锐度(sharpness)的格子的位置。

发明内容

[0003] 鉴于以上情况，本发明提供用于在这样的放射线检测装置中有效地去除散射的放射线的技术：在该放射线检测装置中，在光电检测器的放射线入射侧的相对侧设置闪烁体。在本发明的一个方面中，放射线检测装置包括：闪烁体，被配置为将入射的放射线转换成可见光；光电转换单元，包含以二维阵列布置于基板上的多个像素，每个像素被配置为将通过闪烁体从入射的放射线转换的可见光转换成电信号；以及抗散射格子，包含交替布置的放射线吸收部件和放射线透射部件。格子、基板、光电转换单元和闪烁体从放射线检测装置的放射线入射侧到其相对侧被依次地设置。

[0004] 因此，在以上述方式配置的在光电检测器的放射线入射侧的相对侧设置闪烁体的放射线检测装置中，散射的放射线被有效地去除。

[0005] 参照附图阅读示例性实施例的以下描述，本发明的其它特征将变得清晰。

附图说明

[0006] 图1A和图1B是根据本发明的实施例的放射线检测装置的平面图和断面图。

[0007] 图2A和图2B是根据本发明的实施例的放射线检测装置的等效电路图及其一个像素的断面图。

[0008] 图3A和图3B是示出本发明的实施例的概念的断面图。

[0009] 图4A和图4B是示出根据本发明的实施例的放射线检测装置的制造过程的断面图。

[0010] 图5A和图5B是示出根据本发明的实施例的放射线检测装置的制造过程、更特别地是安装抗散射格子的过程的断面图。

[0011] 图6是示出根据本发明的实施例的放射线检测装置的断面图。

[0012] 图7A～7E是示出根据本发明的实施例的制造放射线检测装置的过程的一部分的断面图。

[0013] 图8是示出根据本发明的实施例的使用放射线检测装置的放射线检测系统的图。

具体实施方式

[0014] 以下结合附图参照实施例进一步详细地描述本发明。在本说明书中，使用术语“放射线”来描述通过放射性衰变(radioactive decay)而辐射的诸如α射线、β射线、γ射线等的包含粒子束的各种类型的放射线和具有与粒子束的能量相近的高能量的其它的射束。例如，X射线、宇宙(cosmic)射线等落入在本申请中使用的放射线的范围内。

[0015] 第一实施例

[0016] 首先，以下参照图1A和图1B，描述根据本发明的第一实施例的放射线检测装置。图1A和图1B分别是放射线检测装置10(沿断面标记IB-IB)的平面图和断面图。在放射线检测装置10中，光电转换单元3被设置在具有绝缘表面的诸如玻璃基板的基板2的第一表面侧。光电转换单元3包含以二维阵列布置的用于将通过由以下描述的闪烁体4执行的转换而获得的可见光转换成电信号的多个像素。每个像素包含光电转换元件和开关元件。
注意，基板2和光电转换单元3被设置为使得放射线从基板2的与第一表面侧相对的第二表面侧入射到基板2上。以下，对于各元件，上面入射放射线的表面将被称为第二表面，而与第二表面相对的表面将被称为第一表面。

[0017] 印刷电路板7a和7b通过柔性布线板6与基板2的第一表面的端部连接。各种集成电路被安装在柔性布线板和印刷电路板上。集成电路包含例如用于驱动光电转换单元3的驱动电路、用于从光电转换单元3读取电信号的读取电路、用于向驱动电路和读取电路中的至少一个供给电力的电源电路、以及用于控制驱动电路和读取电路中的至少一个的控制电路等。

[0018] 闪烁体4被牢固地设置于光电转换单元3的与上面入射放射线的表面相对的第一表面上。更具体而言，闪烁体4的第二表面通过蒸镀(evaporation)或接合而牢固地与光电转换单元3的第一表面连接。闪烁体4的第一表面通过粘接剂、媒染剂(mordant)或吸震体(shock absorber)等被固定于设置在外装箱(enclosure case)8中的支撑基台9的第二表面上。

[0019] 印刷电路板7a和7b被设置在支撑基台9的第一表面侧。用于去除散射的放射线的格子1(也简称为抗散射格子1)被设置为与基板2的第二表面接触或者通过粘接剂等牢固地与基板2的第二表面连接。即，格子1与基板2的第二表面紧密接触。因此，在根据本发明的本实施例的以上述方式配置的放射线检测装置中，从放射线检测装置的放射线入射侧到相对侧依次放置格子1、光电转换单元3和闪烁体4。

[0020] 在外装箱8的放射线入射侧，设置能够允许放射线容易地通过并且提供高耐水性和高气密性的盖子5，以使得通过外装箱8和盖子5而形成外壳。在由外装箱8和盖子5形成的外壳中，将格子1、基板2、光电转换单元3、闪烁体4、柔性布线板6、以及印刷电路板7a和7b设置为使得它们被牢固地附接于支撑基台9上。

[0021] 印刷电路板7a和7b被设置在支撑基台9的第一表面侧。这减少了放射线对于集成电路的不好的影响。通过使用以上配置，变得能够在放射线入射时通过格子1去除散射的放射线。此外，在该配置中，当闪烁体4接收通过基板2的放射线并且响应于此而发光时，与相对侧相比，闪烁体4在其更接近光电转换单元3的那一侧吸收更多的放射线并且发射更多的光。这导致可由光电转换单元3吸收的可见光的量增加，这使得能够增加灵敏度。此外，在本配置中，闪烁体4在接近光电转换单元3的位置发光，由此能够减少可见光的散射的影响，这导致MTF(调制传送函数)的增大。

[0022] 在去除通过格子1的散射的放射线之后，放射线可包含被散射影响的非线性放射线。因此，如果格子1和闪烁体4之间的距离大，那么在格子1上的放射线入射位置和闪烁体4的放射线入射位置之间可能存在偏移。该偏移可产生被图像拾取装置读取的图像的模糊，这导致MTF的减小。

[0023] 在本实施例中，由于格子1被设置为与基板2的第二表面紧密接触，因此格子1和闪烁体4之间的距离具有由基板2的厚度和光电转换单元3的厚度之和所赋予的小值。通过以上述方式使格子1和闪烁体4相互接近，变得能够防止因通过格子1的放射线的散射成分而减小MTF。

[0024] 在一些情况下，格子1被配置为可移动，以防止因位于固定位置的格子1而产生固定图案。在根据本发明的本实施例的配置中，由于格子1至少部分地与基板2的第二表面接触，因此，不可能在图像捕获操作期间移动格子1。因此，在固定图案的产生可能导致问题的情况下，可例如通过对图像进行处理来去除固定图案。

[0025] 可使用具有刚度并且耐受形成光电转换单元3的高处理温度的材料来实现基板2。例如，可使用玻璃基板、硅基板、硬碳基板等作为基板2。可以将基板2形成为使得由有机或无机材料制成的绝缘膜被设置在基板材料的表面上。绝缘膜可以是具有高的硬度和光滑性(slipperiness)的硅氧化物(silicon oxide)膜或硅氮化物(silicon nitride)膜、或者由诸如PET(polyethylene terephthalate，聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PI(polyimide，聚酰亚胺)的软质有机材料(soft organic material)制成的绝缘膜等。

[0026] 在形成光电转换单元3之后，基板材料的放射线入射表面可被蚀刻或经受CMP(化学机械抛光)处理，使得基板2在第二表面上具有适当的厚度并具有适当的形状。通过使用经受减薄(thinning)处理的基板2，变得能够减少由基板2吸收的放射线的量，这可导致灵敏度的增加。

[0027] 在使用经受减薄处理的基板2的情况下，可通过与格子1组合而实现基板2的刚度。在这种情况下，为了允许在各种应用中使用放射线检测装置，可以使用具有高的格子密度和高的格子比的格子1，并且，可以执行适当的图像处理。

[0028] 此外，当基板材料经受减薄处理时，闪烁体4的第一表面可被保护元件覆盖。在使用诸如Gd2O2S:Tb的荧光粒子层作为闪烁体4的荧光层的情况下，如果不使用保护元件，则存在向荧光层施加的振动可破坏其形状的可能性。当使用诸如CsI:Tl或CsI:Na的碱金属卤化物柱晶结构(alkali halide columnar crystal structure)作为荧光层时，也同样如此。为了避免这种问题，闪烁体4的与基板2的第二表面相对的第一表面可被适当的保护元件覆盖。

[0029] 保护元件也可经受减薄处理。关于保护元件，可以使用与基板2的材料相同的材料。作为替代方案，可以使用比基板2的材料硬的材料，并且可以使用它作为支撑基台9的一部分。在这种情况下，可用树脂等封装基板2的第一表面和保护元件的边缘。

[0030] 下面，参照图2A，描述根据本发明的本实施例的放射线检测装置的等效电路。在根据本发明的本实施例的放射线检测装置中，包含以包括行和列的阵列的形式布置的多个像素101的光电转换单元3被设置在基板2的第一表面上。

[0031] 每个像素101包含将放射线或光转换成电荷的光电转换元件104和输出与光电转换元件104的电荷对应的电信号的开关元件105。在本实施例中，使用MIS型光电转换元件作为各光电转换元件，并且，使用薄膜晶体管(TFT)作为各开关元件。用于将放射线转换成可由光电转换元件检测的可见光的闪烁体4可被设置在光电转换元件的放射线入射侧。各光电转换元件104的第一电极103与开关元件105中的对应的一个开关元件的第一主电极电连接，并且，转换元件104的第二电极102与偏压线106中的一个电连接。各偏压线106共同地与布置于列中的对应一列中的光电转换元件104的第二电极102连接。各开关元件105的控制电极与驱动线107中的一个电连接，并且，开关元件105的第二主电极与信号线
108中的一个电连接。各驱动线107共同地与布置于行中的对应一行中的开关元件105的控制电极连接，并且，还通过第一互连布线109中的对应的一个与驱动电路110电连接。驱动电路110被配置为依次或同时向沿列方向布置的多个驱动线107供给驱动脉冲，由此与沿行方向布置的多个信号线108并行地以行为单位从像素输出电信号。各信号线108共同地与沿列方向布置的多个开关元件105的第二主电极电连接，并且还通过第二连接线111与读取电路112电连接。

[0032] 读取电路112包含积分放大器113以及被配置为采样和保持由积分放大器113提供的放大后的电信号的采样和保持电路，其中积分放大器113对于各信号线108被设置并被配置为提供通过信号线108接收的电信号的积分和放大后的值。读取电路112还包含被配置为将从采样和保持电路并行输出的电信号转换成串行的电信号的多路复用器115以及被配置为将输出的电信号转换成数字数据的模数转换器116。从电源电路119向读取电路112的非反相输入端子供给基准电势Vref。

[0033] 电源电路119还通过共用偏压线117和第三连接线118与沿行方向布置的多个偏压线106电连接，以向各转换元件104的第二电极102供给偏压电势Vs或初始化电势Vr。

[0034] 下面，参照图2A描述根据本实施例的放射线检测装置的操作。通过开关元件向转换元件104的第一电极103施加基准电势Vref，并且，向第二电极102施加偏压电势Vs，由此向转换元件104加偏压，使得MIS型光电转换元件的光电转换层被耗尽。在这种状态下，向检查中的被检者发射的放射线通过被检者，同时强度上衰减，并且通过荧光元件(未示出)被转换成可见光。得到的可见光入射到光电转换元件上，并且被转换成电荷。当开关元件105响应于从驱动电路110施加到驱动线107的驱动脉冲而接通时，与电荷对应的电信号在信号线108上被输出，并且，电信号通过读取电路112作为数字数据被读出。

[0035] 然后，偏压线106的电势从偏压电势Vs变为初始化电势Vr以接通开关元件105，由此从光电转换元件去除正或负残留载流子。然后，偏压线106的电势从初始化电势Vr变为偏压电势Vs，以完成转换元件104的初始化。

[0036] 然后，以下参照图2B描述一个像素的断面结构。用作开关元件105的TFT包含在基板2的第一表面上形成的第一导电层201、第一绝缘层202、第一半导体层203、第一杂质半导体层204和第二导电层205。

[0037] 第一导电层201被用作TFT的控制电极(栅极电极)，并且，第一绝缘层202被用作TFT的栅极绝缘膜。第一半导体层203用作沟道，第一杂质半导体层204用作欧姆(ohmic)接触层，并且，第二导电层205用作TFT的第一或第二主电极(源极或漏极电极)。

[0038] 在上层水平，第二绝缘层206被设置为层间绝缘层。关于第二绝缘层，可以使用有机绝缘膜、无机绝缘膜或它们的多层结构。更具体而言，可以使用包含用作覆盖TFT的钝化膜的无机绝缘膜和用作平坦化膜的有机绝缘膜的多层结构。

[0039] 在第二绝缘层206上，形成光电转换元件104。光电转换元件104包含第三导电层207、第三绝缘层208、第二半导体层209、第二杂质半导体层210和第五导电层212。第三导电层207用作光电转换元件104的下电极(第一电极103)。第三绝缘层208用作用于阻挡产生的正和负载流子移动的全然的(perfect)绝缘层。第二半导体层209用作将放射线或光转换成电荷的光电转换层。

[0040] 第二杂质半导体层210用作阻挡正或负载流子移动的阻挡层。第五导电层212用作上电极(第二电极102)。第四导电层211用作偏压线106。上电极(第二电极102)用于向整个转换元件104施加偏压，其中，偏压等于通过偏压线106供给的偏压电势Vs或初始化电势Vr与供给到第一电极103的基准电势Vref之间的差值。

[0041] 如上所述，开关元件105和光电转换元件104以层叠的方式被设置在基板2的第一表面上。在进一步的上层水平，设置与第二绝缘层206那样既用作钝化膜又用作平坦化层的第四绝缘层213。通过上述的这些元件形成一个像素。

[0042] 在包含诸如第一导电层和第四绝缘层213的上述的各种导电或绝缘层的多层结构中形成光电转换单元3。闪烁体4被牢固地设置在光电转换单元3的第一表面上。闪烁体4包含荧光层214、荧光层保护层215、反射层216和支撑元件217。荧光层214用于将放射线转换成具有可由光电转换元件检测的范围中的波长的可见光。通过蒸镀在光电转换单元3的第一表面上形成荧光层214，或者，荧光层214通过粘接剂牢固地与光电转换单元3的第一表面接合。

[0043] 荧光层保护层215用于针对水或机械冲击而保护荧光层214。荧光层保护层215可由有机树脂制成。反射层216用于沿向着光电转换单元3的方向反射由荧光层214发射的可见光。反射层216可由对于放射线高度透明并且高度反射光的诸如铝的金属材料制成。反射层216可被施加固定的电势，使得它用作电磁屏蔽。支撑元件217用于确保反射层216的高的刚度并且保护荧光层214和反射层216。支撑元件217可以是诸如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)板的有机树脂板。

[0044] 闪烁体4被固定于支撑基台9上，使得闪烁体4的上面设置了支撑元件217的表面与支撑基台9接触。

[0045] 然后，下面参照图3A和图3B，解释放射线检测装置的模糊对于从用于去除散射的放射线的抗散射格子1的第一表面到闪烁体4的第二表面的距离L的依赖性。

[0046] 格子1包含以狭缝或矩阵的形式交替布置的放射线吸收部件(Pb)11和放射线透射部件(Al)12。可根据JIS标准Z4910形成抗散射格子1。图3A示出与根据本实施例的格子1比较的常规的格子。在常规的装置中，格子一般位于用作外壳的盖子5的外面，由此，格子的第一表面和闪烁体4的第二表面之间的距离L如10～20mm那样大。在这种结构中，与距离L成比例地，在非线性放射线入射到格子上的位置和放射线在通过格子之后入射到闪烁体4上的位置之间，偏移增大。在图3A所示的例子中，在非线性放射线入射到格子上的位置和非线性放射线入射到闪烁体4的第二表面上的位置之间，出现一个像素的偏移，并且，该偏移可导致由放射线检测装置检测的图像的模糊。随着格子1的格子比减小并且随着格子1的第一表面和闪烁体4的第二表面之间的距离L增加，模糊的量增加。

[0047] 与之对照，在根据本发明的本实施例的图3B所示的结构中，格子1被设置为使格子1的第一表面和闪烁体4的第二表面之间的距离L最小化。在非线性放射线入射到格子1上的位置和非线性放射线在放射线通过格子1之后入射到闪烁体4上的位置之间，这将偏移减小到小于一个像素的更小水平。为了减少散射的放射线的影响，减小要被检测的被检者和闪烁体4之间的距离是有效的。从该观点来看，格子1和闪烁体4之间的距离的减小导致由于散射的放射线引起的图像模糊的必然(essential)减少。在本发明的本实施例中，为了减小距离L，格子1的第一表面可与基板2的第二表面直接接触。在这种情况下，距离L可减小到等于基板2的厚度与光电转换单元3的厚度之和的值。为了对于距离L实现小的值，例如，可以使用具有0.5～1.5mm的厚度的玻璃基板作为基板2。能够通过在玻璃基板上执行诸如蚀刻或搭接(lapping)的减薄处理而将玻璃基板的厚度从1.0mm等减小到
0.1mm～0.5mm，进一步减小距离L。距离L优选地小于2mm。

[0048] 当基板2的厚度小于格子1的厚度h时，散射的放射线在通过格子1之后不容易在闪烁体4的第二表面上入射到与正确的像素101相邻的不同像素上，并因此能够最小化或防止MFT的减小。

[0049] 当D表示其间存在放射线透射部件12中的一个的每两个相邻的放射线吸收部件11之间的间距(space)并且d表示每个放射线吸收部件11的厚度时，基板2的厚度可被设为小于格子尺寸(D+d)。当放射线检测装置被用于乳房摄影(mammography)时，使用诸如30KeV或更小的低的管(tube)电压来执行图像的捕获。这导致由基板2吸收的放射线的量增加。因此，通过将基板2的厚度限于上述的范围，变得能够实现具有更少的模糊的清楚图像的高灵敏度检测。

[0050] 虽然存在许多类型的格子1，但是，难以根据格子1的类型而改变基板2的厚度。鉴于上述情况，基板2的厚度可被设为大致小于或等于光电转换元件的像素节距P，以减少模糊。当T表示基板2的厚度并且t表示光电转换单元3的厚度时，距离L可被设为满足以下由数学式描述的条件。

[0051] t+T＜L＜4×P×r＝4×P×h/D

[0052] 这里，格子比r由h/D给出，并且，格子密度N由1/(d+D)给出。格子比r大部分在4～10的范围中。在以下的解释中，作为例子，格子比r被假定为等于5。格子密度N大部分处于30～60(1/cm)的范围中。在以下的解释中，作为例子，格子密度N被假定为等于40(1/cm)。

[0053] 一般地，放射线检测装置被设计为能够检测具有为像素节距P的约4倍的尺寸的被检者。关于这一点，格子1可被设计为防止具有为像素节距P的4倍的偏移的散射的放射线入射到闪烁体4上。可通过满足以下由数学式描述的以下的条件实现这一点：

[0054] t+T＜L＜4×P×r＝4×P×h/D。

[0055] 例如，对于像素节距P是160μm的放射线检测装置，距离L可被设为小于3.2mm。

[0056] 下面，参照图3A和图3B以及图4A和图4B，描述根据本发明的本实施例的制造放射线检测装置的过程。

[0057] 首先，如图4A所示，在基板2的第一表面上形成光电转换单元3，并然后在光电转换单元3的第一表面上形成闪烁体4。在该过程中，基板材料可经受上述的减薄处理以获得基板2。

[0058] 然后，如图4B所示，在与印刷电路板7a等连接的柔性布线板6与基板2的第一表面的端部连接之后，闪烁体4的第一表面被固定于设置在外装箱8中的支撑基台9上。可以根据需要在支撑基台9和闪烁体4的第一表面之间设置粘接剂、媒染剂或吸震体。

[0059] 然后，下面参照图5A和图5B描述在形成放射线检测装置的过程中安装格子1和盖子5的过程。在本实施例中，可以使用以下参照图5A和图5B描述的不同的两种方法来安装格子1和盖子5。在图5A所示的方法中，格子1和盖子5被设置在基板2的第二表面上，使得格子1和盖子5配合(fit)于外装箱8中，并使得外装箱8通过格子1和盖子5而封闭。结构可被配置为使得，当外装箱8被封闭时，盖子5和格子1被下压。在该结构中，格子1被牢固和紧密地(closely)固定于基板2的第二表面上，这确保相对于突然的下落或机械冲击的高强度。

[0060] 基板2的第二表面和格子1至少部分地相互紧密接触，并且，这使得能够减小格子1的第一表面和闪烁体4的第二表面之间的距离。可通过用软质薄膜材料涂敷基板材料来形成基板2的第二表面，使得即使在基板2和格子1之间存在固体的异物也不出现问题。在这种情况下，可以使用诸如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)或PI(聚酰亚胺)等的有机绝缘膜作为薄膜材料。

[0061] 在图5B所示的方法中，在盖子5与外装箱8连接以形成外壳之后，格子1通过在外装箱8的侧面形成的插入槽(slot)被插入外壳中。插入槽通常是封闭的。在封闭的状态中，外部光不能入射到外壳的内部。在该结构中，可使用诸如硅氧化物膜或硅氮化物膜等的具有高的光滑性的材料来形成基板2的第二表面。在存在基板2摩擦和损伤格子1的可能性的情况下，可以在外装箱8上或者在基板2的第二表面上的处于光电转换单元3外面的区域中设置导轨，并且，可通过在导轨上滑动格子1安装格子1，使得格子1的位置接近基板2，由此可以实现健壮的结构。当格子1在它沿导轨被传输之后位于最终位置中时，格子1可被加压，以使得格子1与基板2的第二表面接触。

[0062] 抗散射格子一般被分成两种类型：平行格子和聚焦格子。当使用聚焦格子时，聚焦格子的聚焦距离根据被检者和用作点放射线源的管之间的距离而改变。格子的格子密度或格子比可根据使用放射线检测装置的特定应用而改变。因此，虽然格子1在被使用时与基板2的第二表面紧密接触，但是格子1是可去除的。出于这种目的，使用在外装箱8的侧面形成插入槽以使得可通过插入槽插入格子1的结构可以是有益的。该结构允许根据使用放射线检测装置的应用而改变格子。

[0063] 虽然在本实施例中假定光电转换元件是MIS类型的，但是，光电转换元件不限于MIS型光电转换元件，而可以使用诸如PIN型光电二极管的其它类型的光电转换元件。此外，虽然在本实施例中使用TFT作为开关元件，但是，开关元件不限于TFT，而可以使用可使用薄膜半导体工艺制造的诸如开关二极管的其它开关元件。通过薄膜半导体工艺制造的可用于开关元件的材料包括非晶硅、多晶硅等。

[0064] 第二实施例

[0065] 然后，下面参照图6，描述根据本发明的放射线检测装置10的第二实施例。第二实施例的放射线检测装置10与第一实施例的不同在于，使用基板2′而不是基板2。其它的要素与根据第一实施例的要素类似，因此，省略它们的进一步的详细解释。

[0066] 在本实施例中，基板2′是由耐受形成光电转换单元3的高处理温度的丙烯酸树脂、基于硅氧烷(siloxane-based)的树脂或聚酰亚胺树脂等制成的树脂基板。更具体而言，可通过先在诸如玻璃基板的具有高的刚度的基板材料上形成树脂基板并然后在其上面形成光电转换单元3并最终去除基板材料，制成基板2′。基板2′的厚度可被设为如5～50μm那样小，并且，抗散射格子1可被设置在基板2′上，使得基板2′的第二表面与抗散射格子1的第一表面紧密接触。这使得能够在闪烁体4的第二表面和抗散射格子1的第一表面之间实现小的距离，并因此能够改善MFT。此外，由于基板2′可被形成为具有如5～
50μm那样小的厚度，因此，基板2′基本上不吸收放射线。这导致灵敏度的增大。但是，基板2′的小的厚度使得基板2′自身难以具有足够高的刚度，并因此难以在基板2′上形成光电转换单元3。因此，先在具有高的刚度的基板材料上形成基板2′，并然后在其上面形成光电转换单元3，并最终去除基板材料，由此获得图6所示的装置。通过使用具有高的耐高温性的丙烯酸树脂、基于硅氧烷的树脂或聚酰亚胺树脂等作为用于基板2′的材料，变得能够使用薄膜半导体工艺以150～300℃的相当高的温度形成光电转换单元3。

[0067] 然后，下面参照图7A～7F，描述根据本发明的本实施例的制造基板2′、光电转换单元3和闪烁体4的过程。

[0068] 首先，如图7A所示，在诸如玻璃基板的基板材料2″上，由丙烯酸树脂形成基板2′。然后，使用薄膜半导体工艺在基板2′的将变为第一表面的表面上形成光电转换单元
3。然后，在光电转换单元3的第一表面上设置闪烁体4。然后，如图7B所示，涂敷或接合抗蚀剂21，使得闪烁体4和包围光电转换单元3的基板2′的第一表面的至少周边区域被抗蚀剂21覆盖。该抗蚀剂21用于在从基板材料2″去除基板2′时保护闪烁体4和光电转换单元3，并且，在工艺完成之后，抗蚀剂21不残留在装置中。因此，只要材料可用于保护，就可对于抗蚀剂21使用各种类型的材料。

[0069] 然后，如图7C所示，从基板2′去除基板材料2″。一种去除基板材料2″的方法是将图7C所示的构成物(composition)浸入可蚀刻基板材料2″但不蚀刻抗蚀剂21和基板2′的蚀刻剂中。另一方法是，在图7A所示的过程中，使用例如可通过UV放射线去除的粘接剂接合基板2′与基板材料2″，通过将粘接剂暴露于UV放射线而从基板2′去除基板材料2″。在已从基板2′去除基板材料2″的状态中，仅基板2′自身不能具有足够高的刚度。但是，闪烁体4的刚度可提供构成物的高机械强度。

[0070] 然后，如图7D所示，从在图7C中制造的构成物去除抗蚀剂21。一种去除抗蚀剂21的方法是使用碱剂(alkali agent)溶解(resolve)抗蚀剂21。另一方法是，以板(sheet)的形式剥离抗蚀剂21。在剥离抗蚀剂21的方法中，如果仅仅闪烁体4的刚度不能提供足够高的刚度以耐受剥离抗蚀剂21的处理，则闪烁体4可通过真空夹具(chucking)等被牢固地设置在于金属台架等上，并然后可在维持实现足够高刚度的状态的同时剥离抗蚀剂21。

[0071] 然后，如图7E所示，格子1与基板2′的第二表面接合或牢固地连接，使得格子1与基板2′的第二表面紧密接触。作为结果，基板2′和光电转换单元3被设置在两个刚性元件即闪烁体4和格子1之间。因此，对于得到的构成物，实现高的机械强度。

[0072] 第三实施例

[0073] 以下参照图8描述根据本发明的实施例的使用放射线检测装置的放射线检测系统。由用作放射线源的X射线管6050产生的X射线6060通过病人或被检者6061的胸部6062并且入射到放射线检测装置6040上，所述放射线检测装置6040包含光电转换单元3和设置在光电转换单元3的第一表面上的闪烁体4。入射的X射线包含关于病人6061的身体内部的信息。响应于入射的X射线，闪烁体4发光。发射的光通过光电转换单元3被转换成电信息。电信息被转换成数字信号，并且通过用作信号处理单元的图像处理器6070经受图像处理。在安装在控制室内的用作显示单元的显示器6080上显示得到的图像和与其相关的信息。获得的图像和与其相关的信息可通过电话线6090等被传送单元传送到远程位置。以这种方式，图像和与其相关的信息可在安装在远程位置的医生诊室(doctor room)内的用作显示单元的显示器6081上被显示，或者，它可被存储在诸如光盘的存储介质中。
这允许远程位置的医生进行诊断。该信息可通过用作记录单元的胶片处理器6100被记录于用作记录介质的胶片6110上。

[0074] 虽然已参照示例性实施例描述了本发明，但应理解，本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求的范围应被赋予最宽的解释以包含所有这样的变更方式以及等同的结构和功能。