輻射檢測(cè)器、閃爍體板和制造它們的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明總地涉及輻射檢測(cè)器、閃爍體板和制造它們的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]可將X射線檢測(cè)器實(shí)現(xiàn)為基于固態(tài)成像元件(諸如有源矩陣、(XD和CMOS)的平面輻射檢測(cè)器。這種X射線檢測(cè)器作為用于診斷的新一代X射線圖像檢測(cè)器正在引起注意。通過用X射線來照射此X射線檢測(cè)器將射線照相的圖像或?qū)崟r(shí)X射線圖像輸出為數(shù)字信號(hào)。
[0003]X射線檢測(cè)器包括用于將光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換基板，并且包括與光電轉(zhuǎn)換基板接觸的閃爍體層。閃爍體層將外部入射的X射線轉(zhuǎn)換為光。在閃爍體層中從入射的X射線轉(zhuǎn)換的光并到達(dá)光電轉(zhuǎn)換基板且被轉(zhuǎn)換為電荷。例如在指定的信號(hào)處理電路中，將此電荷讀取為輸出信號(hào)并將此信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字圖像信號(hào)。
[0004]閃爍體層可由作為鹵化物的Csl制成。在此情況中，僅通過Csl不能將入射的X射線轉(zhuǎn)換為可見光。因此，如在一般使用的磷光體中，含有激活劑以響應(yīng)于入射X射線來激活光的激發(fā)。
[0005]在X射線檢測(cè)器中，光電轉(zhuǎn)換基板的光接收靈敏度在可見光范圍中具有大約400-700nm的峰值波長。因此，在閃爍體層由Csl制成的情況中，T1被用作激活劑。那么，由入射的X射線所激發(fā)的光具有大約550nm的波長。
[0006]閃爍體層可由在Csl中含有T1作為激活劑的磷光體制成。在此情況中，由于在一般使用的磷光體中含有激活劑，用作激活劑的T1的濃度和濃度分布顯著地影響閃爍體層的特性。
[0007]在包括含有激活劑的閃爍體層的X射線檢測(cè)器中，缺少激活劑的濃度和濃度分布的優(yōu)化招致閃爍體層的特性變差。這影響與閃爍體層的光發(fā)射特性相關(guān)的靈敏度(光發(fā)射效率)和殘余圖像(第(η-1)或更早時(shí)刻的X射線圖像的被測(cè)體圖像殘留在第η時(shí)刻的X射線圖像中)。
[0008]例如，在使用X射線圖像的診斷中，射線照相術(shù)條件隨被測(cè)體而顯著變化(以大約0.0087 - 0.87mGy的劑量入射的X射線，因?yàn)榇薠射線透射率隨身體區(qū)域而變化)。這可在第(η-1)個(gè)X射線圖像與第η個(gè)X射線圖像之間導(dǎo)致入射的X射線的劑量中的顯著差異。這里，如果在第(η-l)個(gè)X射線圖像中入射的X射線的劑量大于在第η個(gè)X射線圖像中的，入射的X射線的大能量則改變第(η-l)個(gè)X射線圖像的非被測(cè)體部分中的閃爍體層的光發(fā)射特性。此影響同樣殘留在第η個(gè)X射線圖像中并產(chǎn)生殘余圖像。
[0009]在使用X射線圖像的診斷中，殘余圖像特性比閃爍體層的其他特性(諸如靈敏度(光發(fā)射效率)和分辨率(MTF))更加重要。
[0010]常規(guī)地，出于改進(jìn)靈敏度(光發(fā)射效率)和分辨率(MTF)的目的，已存在限定閃爍體層的激活劑的濃度和濃度分布的建議。
引用列表專利文獻(xiàn)
[0011]專利文獻(xiàn)1:JP2008-51793A(公開)

【發(fā)明內(nèi)容】

[技術(shù)問題]
[0012]對(duì)于閃爍體層的特性改進(jìn)的常規(guī)建議主要涉及靈敏度(光發(fā)射效率)和分辨率(MTF)。涉及包括殘余圖像特性的總體特性改進(jìn)的一些建議已存在。
[0013]本發(fā)明所解決的問題是提供輻射檢測(cè)器、閃爍體板和用于制造它們的方法，能夠改進(jìn)包括閃爍體層的殘余圖像特性的總體特性。
[問題的解決方案]
[0014]根據(jù)實(shí)施例，一種福射檢測(cè)器包括:光電轉(zhuǎn)換基板，將光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；以及閃爍體層，與該光電轉(zhuǎn)換基板接觸并將外部入射的輻射轉(zhuǎn)換為光。閃爍體層可由在Csl中含有T1作為激活劑的磷光體制成，Csl是鹵化物。磷光體中的激活劑的濃度是1.6mass% (質(zhì)量百分比)±0.4mass %，且在平面內(nèi)方向和膜厚度方向上的激活劑的濃度分布在± 15 %內(nèi)。
附圖簡(jiǎn)述
[0015]圖1是示出實(shí)施例的輻射檢測(cè)器的第一結(jié)構(gòu)示例的截面圖。
圖2是上述輻射檢測(cè)器的第二結(jié)構(gòu)示例的截面圖。
圖3是上述輻射檢測(cè)器的第三結(jié)構(gòu)示例的截面圖。
圖4是上述輻射檢測(cè)器的第四結(jié)構(gòu)示例的截面圖。
圖5是上述輻射檢測(cè)器的等效電路圖。
圖6是示出上述輻射檢測(cè)器的閃爍體層的T1濃度與靈敏度比率之間的相關(guān)性的圖示。 圖7是示出上述閃爍體層的T1濃度與MTF比率之間的相關(guān)性的圖示。
圖8是示出上述閃爍體層的T1濃度與殘余圖像比率之間的相關(guān)性的圖示。
圖9是示出上述閃爍體層的層疊間距與靈敏度比率之間的相關(guān)性的圖示。
圖10是示出上述閃爍體層的層疊間距與MTF比率之間的相關(guān)性的圖示。
圖11是示出上述閃爍體層的層疊間距與殘余圖像比率之間的相關(guān)性的圖示。
圖12是示出用于形成上述閃爍體層的方法的示意圖。
圖13A到13E是由上述輻射檢測(cè)器在特定射線照相術(shù)條件下用射線照相的X射線圖像。圖13A是0.11^^%的11濃度的X射線圖像。圖13B是1.01^^%的11濃度的X射線圖像。圖13C是1.21^^%的11濃度的X射線圖像。圖13D是1.61^^%的11濃度的X射線圖像。圖13E是2.01^^%的11濃度的X射線圖像。
圖 14 是不出 0.lmass %、1.0mass %、1.2mass %、1.6mass %和 2.0mass % 的 T1 濃度的上述輻射檢測(cè)器的特性的表格。
圖15是示出實(shí)施例的閃爍體板的第一結(jié)構(gòu)示例的截面圖。
圖16是上述閃爍體板的第二結(jié)構(gòu)示例的截面圖。
圖17是上述閃爍體板的第三結(jié)構(gòu)示例的截面圖。
圖18是上述閃爍體板的第四結(jié)構(gòu)示例的截面圖。
圖19是基于上述閃爍體板的射線照相術(shù)的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]現(xiàn)在參考圖1到圖19來描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例。
[0017]在圖1到圖4中，參考第一到第四結(jié)構(gòu)示例來描述輻射檢測(cè)器1的基本配置。圖5示出該基本配置的等效電路圖。
[0018]首先，參考圖1和圖5來描述作為輻射檢測(cè)器的X射線檢測(cè)器1的第一結(jié)構(gòu)示例。如圖1所示，X射線檢測(cè)器1是間接型平面X射線圖像檢測(cè)器。X射線檢測(cè)器1包括光電轉(zhuǎn)換基板2。光電轉(zhuǎn)換基板2是有源矩陣光電轉(zhuǎn)換基板以用于將可見光轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。
[0019]光電轉(zhuǎn)換基板2包括支承基板3。支承基板3是從形狀如同矩形板的半透明玻璃形成的絕緣基板。在支承基板3的表面上，以二維矩陣來排列多個(gè)像素4使其彼此隔開。每個(gè)像素4包括作為開關(guān)元件的薄膜晶體管(TFT) 5、電荷存儲(chǔ)電容器6、像素電極7、以及諸如光電二極管之類的光電轉(zhuǎn)換元件8。
[0020]如圖5所示，在支承基板3上布線多個(gè)控制電極11?？刂齐姌O11是沿著支承基板3的行方向的控制線。多個(gè)控制電極11各自位于支承基板3上的像素4之間，且在支承基板3的列方向上隔開。薄膜晶體管5的柵電極12電連接至這些控制電極11。
[0021]在支承基板3上布線沿著支承基板3的列方向的多個(gè)讀取電極13。多個(gè)讀取電極13各自位于支承基板3上的像素4之間，且在支承基板3的行方向上隔開。薄膜晶體管5的源電極14電連接至這些讀取電極13。薄膜晶體管5的漏電極15電連接至電荷存儲(chǔ)電容器6和像素電極7的每一個(gè)。
[0022]如圖1所示，在支承基板3上像島一樣形成薄膜晶體管5的柵電極12。在包括柵電極12的支承基板3上層疊絕緣膜21。絕緣膜21覆蓋每個(gè)柵電極12。在絕緣膜21上層疊多個(gè)島狀的半絕緣膜22。半絕緣膜22由半導(dǎo)體形成且用作薄膜晶體管5的溝道區(qū)。半絕緣膜22與相應(yīng)的柵電極12相對(duì)且覆蓋這些柵電極12。S卩，經(jīng)由絕緣膜21將半絕緣膜22設(shè)置在相應(yīng)的柵電極12上。
[0023]在包括半絕緣膜22的絕緣膜21上像島一樣形成各個(gè)源電極14和漏電極15。源電極14和漏電極15彼此絕緣且不電連接。源電極14和漏電極15設(shè)置在柵電