輻射圖像拾取單元和輻射圖像拾取顯示系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】輻射圖像拾取單元和輻射圖像拾取顯示系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉引用
[0002]本申請要求在2013年7月24日提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP 2013-153318的權(quán)利，所述申請的全部內(nèi)容以引用方式并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開涉及一種基于入射輻射來獲取圖像的輻射圖像拾取單元以及一種具備此類輻射圖像拾取單元的輻射圖像拾取顯示系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0004]近年來，已開發(fā)了基于輻射(例如，X射線)來獲取圖像作為電信號的輻射圖像拾取單元(例如，PTL 1)。此類輻射圖像拾取單元被大致分類為所謂的間接轉(zhuǎn)換類型和直接轉(zhuǎn)換類型。在間接轉(zhuǎn)換類型的輻射圖像拾取單元中，例如，波長轉(zhuǎn)換襯底(閃爍體平板)和傳感器襯底可彼此結(jié)合，所述波長轉(zhuǎn)換襯底包含將X射線轉(zhuǎn)換成可見光的轉(zhuǎn)換層，且所述傳感器襯底包含基于可見光產(chǎn)生電信號的光電轉(zhuǎn)換元件。
[0005][引用列表]
[0006][專利文獻(xiàn)]
[0007][PTL 1]:JP 2002-228757

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008][技術(shù)問題]
[0009]在上述輻射圖像拾取單元中，需要達(dá)成一種裝置結(jié)構(gòu)，所述裝置結(jié)構(gòu)能夠使傳感器襯底和轉(zhuǎn)換襯底之間的間隙最佳化以改進(jìn)所拾取圖像的圖像質(zhì)量。
[0010]需要提供一種能夠改進(jìn)所拾取圖像的圖像質(zhì)量的輻射圖像拾取單元以及一種具備此類輻射圖像拾取單元的輻射圖像拾取顯示系統(tǒng)。
[0011][問題的解決方案]
[0012]根據(jù)本公開的實施例，提供了一種輻射圖像拾取單元，其包含:多個像素，每個像素被配置成基于輻射產(chǎn)生信號電荷；裝置襯底，其包含用于每個像素的光電轉(zhuǎn)換元件；波長轉(zhuǎn)換層，其提供于裝置襯底的光入射側(cè)上并且被配置成將所述輻射的波長轉(zhuǎn)換成其它波長；以及分隔壁，其針對每個像素分離波長轉(zhuǎn)換層。所述輻射圖像拾取單元被配置成允許波長轉(zhuǎn)換層和裝置襯底之間的間隙等于或大于閾值或者等于或小于閾值，所述閾值是基于圖像拾取目標(biāo)的空間頻率來預(yù)設(shè)的。
[0013]根據(jù)本公開的實施例，提供了一種輻射圖像拾取顯示系統(tǒng)，其具備輻射圖像拾取單元和顯示單元，所述顯示單元被配置成基于由輻射圖像拾取單元所獲得的圖像拾取信號來執(zhí)行圖像顯示。所述輻射圖像拾取單元包含:多個像素，每個像素被配置成基于輻射產(chǎn)生信號電荷；裝置襯底，其包含用于每個像素的光電轉(zhuǎn)換元件；波長轉(zhuǎn)換層，其提供于裝置襯底的光入射側(cè)上并且被配置成將所述輻射的波長轉(zhuǎn)換成其它波長；以及分隔壁，其針對每個像素分離波長轉(zhuǎn)換層。所述輻射圖像拾取單元被配置成允許波長轉(zhuǎn)換層和裝置襯底之間的間隙等于或大于閾值或者等于或小于閾值，所述閾值是基于圖像拾取目標(biāo)的空間頻率來預(yù)設(shè)的。
[0014]在根據(jù)本公開的相應(yīng)實施例的輻射圖像拾取單元和輻射圖像拾取顯示系統(tǒng)中，在具有用于每個像素的光電轉(zhuǎn)換元件的裝置襯底和波長轉(zhuǎn)換層之間的間隙基于圖像拾取目標(biāo)的空間頻率而被配置成以便等于或大于預(yù)定閾值或者等于或小于閾值。因此，得以基于圖像拾取目標(biāo)的空間頻率使裝置襯底和波長轉(zhuǎn)換層之間的間隙最佳化，得以抑制所拾取圖像的MTF(銳度)的減小，并且得以抑制龜紋及其類似者的出現(xiàn)。
[0015][本發(fā)明的有利效應(yīng)]
[0016]在根據(jù)本公開的相應(yīng)實施例的輻射圖像拾取單元和輻射圖像拾取顯示系統(tǒng)中，在具有用于每個像素的光電轉(zhuǎn)換元件的裝置襯底和將輻射的波長轉(zhuǎn)換成其它波長的波長轉(zhuǎn)換層之間的間隙基于圖像拾取目標(biāo)的空間頻率而被配置成以便等于或大于預(yù)定閾值或者等于或小于閾值。因此，得以使裝置襯底和波長轉(zhuǎn)換層之間的間隙最佳化，并且得以允許抑制所拾取圖像的MTF的減小或龜紋及其類似者的出現(xiàn)。因此，有可能改進(jìn)所拾取圖像的圖像質(zhì)量。
[0017]將理解，前述一般性描述和以下詳細(xì)描述兩者均為示例性，并且提供這些描述是為了提供對如所要求的技術(shù)的進(jìn)一步解釋。
【附圖說明】
[0018]包含附圖是為了提供對技術(shù)的進(jìn)一步理解，并且附圖被并入到本說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分。圖式說明實施例，并且與說明書一起用來解釋技術(shù)的原理。
[0019]圖1是說明根據(jù)本公開的實施例的輻射圖像拾取單元的整體配置示例的框圖。
[0020]圖2是說明圖1中所說明的像素及其類似者的詳細(xì)配置示例的電路圖。
[0021]圖3是說明圖1中所說明的像素部分的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0022]圖4是說明圖3中所說明的像素部分的平面示意圖。
[0023]圖5是說明圖1中所說明的列選擇部分的詳細(xì)配置示例的框圖。
[0024]圖6是說明根據(jù)本公開的第一實施例的像素部分的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0025]圖7A是用于解釋根據(jù)比較示例1的像素部分的功能的示意圖。
[0026]圖7B是用于解釋圖6中所說明的像素部分的功能的示意圖。
[0027]圖8是說明根據(jù)本公開的第二實施例的像素部分的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0028]圖9A是用于解釋根據(jù)比較示例2的像素部分的功能的示意圖。
[0029]圖9B是用于解釋根據(jù)圖8中所說明的像素部分的功能的示意圖。
[0030]圖10是說明根據(jù)本公開的第三實施例的像素部分的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0031]圖11是說明根據(jù)修改例1-1的像素部分的主要部分的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0032]圖12是說明根據(jù)修改例1-2的像素部分的主要部分的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0033]圖13是說明根據(jù)修改例1-3的像素部分的主要部分的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
[0034]圖14是說明根據(jù)修改例2的像素及其類似者的配置的電路圖。
[0035]圖15是說明根據(jù)修改例3的像素及其類似者的配置的電路圖。
[0036]圖16是說明根據(jù)修改例4-1的像素及其類似者的配置的電路圖。
[0037]圖17是說明根據(jù)修改例4-2的像素及其類似者的配置的電路圖。
[0038]圖18是說明根據(jù)應(yīng)用示例的輻射圖像拾取顯示系統(tǒng)的示意性配置的示意圖。
【具體實施方式】
[0039]下文中，將參考圖式來詳細(xì)描述本公開的優(yōu)選實施例。應(yīng)注意到，將按以下次序來給出描述。
[0040]1.整體配置(輻射圖像拾取單元和像素部分的配置示例)
[0041]2.第一實施例(其中裝置襯底和波長轉(zhuǎn)換層之間的間隙在圖像拾取目標(biāo)的空間頻率等于或低于奈奎斯特頻率的情況下被最佳化的示例)
[0042]3.第二實施例(其中裝置襯底和波長轉(zhuǎn)換層之間的間隙在圖像拾取目標(biāo)的空間頻率等于或高于奈奎斯特頻率的情況下被最佳化的示例)
[0043]4.第三實施例(在將折射率彼此不同的兩個中間層插入于裝置襯底和波長轉(zhuǎn)換層之間的情況下的示例)
[0044]5.修改例1-1 (在插入兩個中間層的情況下的另一示例)
[0045]6.修改例1_2(在插入兩個中間層的情況下的另一示例)
[0046]7.修改例1_3(在插入兩個中間層的情況下的另一示例)
[0047]8.修改例2 (另一無源像素電路的示例)
[0048]9.修改例3 (另一無源像素電路的示例)
[0049]10.修改例4-1和4-2 (有源像素電路的示例)
[0050]11.應(yīng)用示例(輻射圖像拾取顯示系統(tǒng)的示例)
[0051]〈整體配置〉
[0052]圖1說明根據(jù)本公開的實施例的整體輻射圖像拾取單元(輻射圖像拾取單元1)的框式配置。此處，在描述稍后所述的第一到第三實施例之前，描述為相應(yīng)實施例所共有的配置。輻射圖像拾取單元1基于入射輻射(例如，X射線)來讀取物體的信息(拾取物體的圖像)。輻射圖像拾取單元1包含像素部分11，且包含行掃描部分13、A/D轉(zhuǎn)換部分14、列掃描部分15和系統(tǒng)控制部分16，所述系統(tǒng)控制部分16充當(dāng)像素部分11的驅(qū)動電路。輻射圖像拾取單元1可為(例如)間接轉(zhuǎn)換類型的平板檢測器(FPD)。雖然稍后將描述細(xì)節(jié)，但在像素部分11中，在輻射一旦被轉(zhuǎn)換成可見光之后，便允許獲得基于可見光的電信號。
[0053](像素部分11)
[0054]像素部分11包含多個像素(圖像拾取像素和單位像素)20，每個像素基于輻射產(chǎn)生信號電荷。所述多個像素20以二維方式布置成矩陣。應(yīng)注意到，如圖1中所說明，將像素部分11中的水平方向(行方向)稱為“H”方向，且將垂直方向(列方向)稱為“V”方向。
[0055]圖2例證了像素20的電路配置(所謂的無源電路配置)連同A/D轉(zhuǎn)換部分14中的電荷放大器電路171 (稍后描述)的電路配置。舉例來說，可在無源像素20中提供一個光電轉(zhuǎn)換元件21和一個TFT 22。另外，沿Η方向延伸的讀出控制線Lread(掃描線，或柵極線)以及沿V方向延伸的信號線Lsig被連接到像素20。
[0056]舉例來說，光電轉(zhuǎn)換元件21可由正-本征-負(fù)(PIN)型光電二極管或金屬-絕緣體-半導(dǎo)體(MIS)型傳感器配置而成，并且產(chǎn)生在量方面對應(yīng)于入射光的量的信號電荷。順便提及，在這種情況下，光電轉(zhuǎn)換元件21的陰極連接到存儲節(jié)點N，且(例如)其陽極可接地或可連接到偏壓線。
[0057]TFT 22是晶體管(讀出晶體管)，其響應(yīng)于從讀出控制線Lread供應(yīng)的行掃描信號而被置于接通(0N)狀態(tài)以將由光電轉(zhuǎn)換元件21所獲得的信號電荷(輸入電壓Vin)輸出到信號線Lsig。TFT 22可由(例如)N溝道(N型)場效應(yīng)晶體管(FET)配置而成。但是，TFT 22可由P溝道(P型)FET或其類似者配置而成。
[0058]舉例來說，TFT 22可具有所謂的雙柵型(雙面柵型，或雙重柵型)裝置結(jié)構(gòu)，其中兩個柵電極安置成面對彼此且其間具有半導(dǎo)體層(有源層)。替代地，TFT 22可具有底柵型裝置結(jié)構(gòu)或頂柵型裝置結(jié)構(gòu)。TFT 22的半導(dǎo)體層可由(例如)基于硅的半導(dǎo)體(例如，非晶硅、微晶硅和多晶硅)配置而成，且合意地可由低溫多晶硅(LTPS)形成。但是，TFT 22的材料并不限于這些基于