JP2001320035A - 二次元放射線検出器 - Google Patents
二次元放射線検出器Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の固体Ｘ線変換層を用いて、低コストで
Ｘ線変換効率の良い二次元放射線検出器を提供する。 【解決手段】 ＴＦＴガラス基板４上にＴＦＴスイッチ
ング素子、蓄積容量、走査回路を形成し、その上部にＸ
線に感応し電荷信号を発生するａ−Ｓｅ膜２が形成さ
れ、その電荷信号を読み出すためにゲートドライバ回路
６、プリアンプ回路、Ａ／Ｄ変換器が搭載された主パネ
ルと、一方、ＴＦＴガラス基板３上にＴＦＴスイッチン
グ素子、蓄積容量、走査回路を形成し、その上部にＸ線
に感応し電荷信号を発生するａ−Ｓｅ膜１が形成された
副パネルを、スペーサ７を介して対向配置させ、異方性
導電フイルム５によって電気的な接続がされ、ゲートド
ライバ回路６、プリアンプ回路、Ａ／Ｄ変換器が共有さ
れるものである。
Ｘ線変換効率の良い二次元放射線検出器を提供する。 【解決手段】 ＴＦＴガラス基板４上にＴＦＴスイッチ
ング素子、蓄積容量、走査回路を形成し、その上部にＸ
線に感応し電荷信号を発生するａ−Ｓｅ膜２が形成さ
れ、その電荷信号を読み出すためにゲートドライバ回路
６、プリアンプ回路、Ａ／Ｄ変換器が搭載された主パネ
ルと、一方、ＴＦＴガラス基板３上にＴＦＴスイッチン
グ素子、蓄積容量、走査回路を形成し、その上部にＸ線
に感応し電荷信号を発生するａ−Ｓｅ膜１が形成された
副パネルを、スペーサ７を介して対向配置させ、異方性
導電フイルム５によって電気的な接続がされ、ゲートド
ライバ回路６、プリアンプ回路、Ａ／Ｄ変換器が共有さ
れるものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、固体撮像装置に係
わり、特に医用放射線撮像装置もしくは産業用非破壊検
査装置として用いられるフラットパネルの二次元放射線
検出器に関する。
わり、特に医用放射線撮像装置もしくは産業用非破壊検
査装置として用いられるフラットパネルの二次元放射線
検出器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、単純Ｘ線撮影装置に使用されてい
たＸ線フィルムやイメージングプレートに代わり半導体
のＸ線面センサーを用いた二次元放射線検出器が開発さ
れている。この二次元放射線検出器は、放射線に感応し
入射線量に対応した電荷信号を直接出力する変換膜の放
射線センサーアレイを有し、その直下に行列状に配置さ
れた電極にＴＦＴスイツチが接続され、照射時に各ＴＦ
Ｔスイツチを順次ＯＮすることで、各画素に蓄積された
信号電荷を読み出しＸ線画像を形成する直接変換式タイ
プのものと、通常、Ｘ線を光に変換するＸ線変換膜、例
えば、シンチレータと、その直下に行列状に配置された
フォトダイオードアレイと、各フオトダイオードアレイ
に接続されたＴＦＴスイツチとによって構成され、Ｘ線
照射後、各ＴＦＴスイツチを順次ＯＮすることで各画素
に蓄積された信号電荷を読み出しＸ線画像を形成する間
接変換式タイプとの２種類のものがある。
たＸ線フィルムやイメージングプレートに代わり半導体
のＸ線面センサーを用いた二次元放射線検出器が開発さ
れている。この二次元放射線検出器は、放射線に感応し
入射線量に対応した電荷信号を直接出力する変換膜の放
射線センサーアレイを有し、その直下に行列状に配置さ
れた電極にＴＦＴスイツチが接続され、照射時に各ＴＦ
Ｔスイツチを順次ＯＮすることで、各画素に蓄積された
信号電荷を読み出しＸ線画像を形成する直接変換式タイ
プのものと、通常、Ｘ線を光に変換するＸ線変換膜、例
えば、シンチレータと、その直下に行列状に配置された
フォトダイオードアレイと、各フオトダイオードアレイ
に接続されたＴＦＴスイツチとによって構成され、Ｘ線
照射後、各ＴＦＴスイツチを順次ＯＮすることで各画素
に蓄積された信号電荷を読み出しＸ線画像を形成する間
接変換式タイプとの２種類のものがある。
【０００３】図６に、前者の直接変換式タイプの二次元
放射線検出器２５を有する放射線撮像装置を示す。この
装置は、二次元放射線検出器２５と、その制御回路２２
と、出力信号を処理して画像を出力する画像処理装置２
３と、処理されたＸ線画像を表示するモニタ２４とから
構成されている。二次元放射線検出器２５は、両面に電
極を有し入射線量に対応した電荷信号を出力するＸ線変
換層１８と、基板２６上に搭載されたＴＦＴアレイ部１
７と、ＴＦＴアレイ部のスイッチング素子を駆動し各セ
ンサ画素からの信号を順次取り出すためのゲートドライ
バ回路２１と、各センサ画素からの信号を読み込むため
のプリアンプ回路１９とＡ／Ｄ変換器２０とから構成さ
れている。そして制御回路２２で制御され、外部に、二
次元放射線検出器２５からの映像デジタルデータ信号が
画像処理装置２３に送り出され、モニタ２４にＸ線画像
が表示される。
放射線検出器２５を有する放射線撮像装置を示す。この
装置は、二次元放射線検出器２５と、その制御回路２２
と、出力信号を処理して画像を出力する画像処理装置２
３と、処理されたＸ線画像を表示するモニタ２４とから
構成されている。二次元放射線検出器２５は、両面に電
極を有し入射線量に対応した電荷信号を出力するＸ線変
換層１８と、基板２６上に搭載されたＴＦＴアレイ部１
７と、ＴＦＴアレイ部のスイッチング素子を駆動し各セ
ンサ画素からの信号を順次取り出すためのゲートドライ
バ回路２１と、各センサ画素からの信号を読み込むため
のプリアンプ回路１９とＡ／Ｄ変換器２０とから構成さ
れている。そして制御回路２２で制御され、外部に、二
次元放射線検出器２５からの映像デジタルデータ信号が
画像処理装置２３に送り出され、モニタ２４にＸ線画像
が表示される。
【０００４】図７に、前者の直接変換式タイプの二次元
アレイ型放射線検出器２５のセンサ画素の構造を示す。
センサ画素は、Ｘ線の照射強度に応じて電荷信号を発生
するＸ線変換層１８として、例えば、アモルファスセレ
ニウム２８などが用いられ、そのＸ線入射側の面には、
アモルファスセレニウム２８（Ｘ線変換層１８）の共通
電極としてバイアス電極２７が形成され、Ｘ線入射側と
は反対の側には、各センサ画素に対応する位置にピクセ
ル電極３１が形成されている。そのピクセル電極３１に
接続され接地側との間に蓄積容量３３が接続されてい
る。そして、制御回路２２からアモルファスセレニウム
２８（Ｘ線変換層１８）に、バイアス電圧が印加され、
Ｘ線照射強度に応じてアモルファスセレニウム２８（Ｘ
線変換層１８）で発生した電荷が、蓄積容量３３のコン
デンサに蓄積される。スイッチング素子、例えば、信号
読出しスイッチ機能を有するＴＦＴ３２が、各センサ画
素毎に２次元に配列されている。そして、ゲートドライ
バ回路２９からのスイッチパルスが、ＴＦＴ３２のゲー
トに接続されたゲート線に送られ、蓄積容量３３の電荷
信号が、ＴＦＴ３２のソースからドレインに取出され、
データ線に接続されたプリアンプ回路３０に読出され
る。
アレイ型放射線検出器２５のセンサ画素の構造を示す。
センサ画素は、Ｘ線の照射強度に応じて電荷信号を発生
するＸ線変換層１８として、例えば、アモルファスセレ
ニウム２８などが用いられ、そのＸ線入射側の面には、
アモルファスセレニウム２８（Ｘ線変換層１８）の共通
電極としてバイアス電極２７が形成され、Ｘ線入射側と
は反対の側には、各センサ画素に対応する位置にピクセ
ル電極３１が形成されている。そのピクセル電極３１に
接続され接地側との間に蓄積容量３３が接続されてい
る。そして、制御回路２２からアモルファスセレニウム
２８（Ｘ線変換層１８）に、バイアス電圧が印加され、
Ｘ線照射強度に応じてアモルファスセレニウム２８（Ｘ
線変換層１８）で発生した電荷が、蓄積容量３３のコン
デンサに蓄積される。スイッチング素子、例えば、信号
読出しスイッチ機能を有するＴＦＴ３２が、各センサ画
素毎に２次元に配列されている。そして、ゲートドライ
バ回路２９からのスイッチパルスが、ＴＦＴ３２のゲー
トに接続されたゲート線に送られ、蓄積容量３３の電荷
信号が、ＴＦＴ３２のソースからドレインに取出され、
データ線に接続されたプリアンプ回路３０に読出され
る。
【０００５】次に、後者の間接変換式タイプの２次元ア
レイ型放射線検出器について説明する。この検出器は、
Ｘ線を光に変換するシンチレータが前面に一様に形成さ
れ、その裏側に光を電気信号に変換する光電変換素子、
例えば、フォトダイオードが規則正しく縦横にアレイ配
置されている。そして、この光電変換素子と対にスイッ
チング素子、例えば、ＴＦＴが形成され、各々ＴＦＴの
ソースの端子が光電変換素子に接続されている。そし
て、各々のＴＦＴのゲート端子が水平方向のゲートバス
ラインに接続され、各々のＴＦＴのドレイン端子が垂直
方向のデータバスラインに接続されている。ゲートドラ
イバ回路とプリアンプ回路が制御部によって制御され、
ゲートドライバ回路からのパルス信号を、水平方向に形
成されたゲートバスラインを介して、上方から下方に順
次走査し、ＴＦＴのゲートに与え、光電変換素子に蓄積
している映像電荷信号を、ソースからドレインに読出
し、垂直方向に形成されたデータバスラインからプリア
ンプ回路に取り込む。そして、プリアンプ回路から、取
り込んだ映像データ信号を外部に出力する。
レイ型放射線検出器について説明する。この検出器は、
Ｘ線を光に変換するシンチレータが前面に一様に形成さ
れ、その裏側に光を電気信号に変換する光電変換素子、
例えば、フォトダイオードが規則正しく縦横にアレイ配
置されている。そして、この光電変換素子と対にスイッ
チング素子、例えば、ＴＦＴが形成され、各々ＴＦＴの
ソースの端子が光電変換素子に接続されている。そし
て、各々のＴＦＴのゲート端子が水平方向のゲートバス
ラインに接続され、各々のＴＦＴのドレイン端子が垂直
方向のデータバスラインに接続されている。ゲートドラ
イバ回路とプリアンプ回路が制御部によって制御され、
ゲートドライバ回路からのパルス信号を、水平方向に形
成されたゲートバスラインを介して、上方から下方に順
次走査し、ＴＦＴのゲートに与え、光電変換素子に蓄積
している映像電荷信号を、ソースからドレインに読出
し、垂直方向に形成されたデータバスラインからプリア
ンプ回路に取り込む。そして、プリアンプ回路から、取
り込んだ映像データ信号を外部に出力する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の二次元放射線検
出器は以上のように構成されているが、一般に、透視用
として使用する場合は、入射Ｘ線量が少なく、出力信号
を増加させるために、Ｘ線変換層１８であるアモルファ
スセレニウム２８の膜厚を厚くする方が有利となる。ア
モルファスセレニウム２８は真空蒸着法で成膜される
が、厚く均一に蒸着することは非常に困難である。ま
た、入射したＸ線フォトンを吸収して電子−正孔対を発
生させるためには、アモルファスセレニウム２８内部で
１０Ｖ／μｍの電界強度が必要とされている。このため
実用化されているアモルファスセレニウム２８の厚さ
は、最大でも１ｍｍ程度である。この場合でもバイアス
電圧は１０ｋＶとなり、筐体などアース電位のものとの
耐圧の工夫を要する。しかしながら実際にはアモルファ
スセレニウム２８の１ｍｍ厚では、Ｘ線の検出効率がま
だ小さく透視用として使用するために不十分であるとい
う問題がある。
出器は以上のように構成されているが、一般に、透視用
として使用する場合は、入射Ｘ線量が少なく、出力信号
を増加させるために、Ｘ線変換層１８であるアモルファ
スセレニウム２８の膜厚を厚くする方が有利となる。ア
モルファスセレニウム２８は真空蒸着法で成膜される
が、厚く均一に蒸着することは非常に困難である。ま
た、入射したＸ線フォトンを吸収して電子−正孔対を発
生させるためには、アモルファスセレニウム２８内部で
１０Ｖ／μｍの電界強度が必要とされている。このため
実用化されているアモルファスセレニウム２８の厚さ
は、最大でも１ｍｍ程度である。この場合でもバイアス
電圧は１０ｋＶとなり、筐体などアース電位のものとの
耐圧の工夫を要する。しかしながら実際にはアモルファ
スセレニウム２８の１ｍｍ厚では、Ｘ線の検出効率がま
だ小さく透視用として使用するために不十分であるとい
う問題がある。
【０００７】表１に、従来のアモルファスセレニウム２
８の１ｍｍ厚でのＸ線検出効率を示す。６０ｋｅＶでは
０．６６７となり、１００ｋｅＶでは０．２５６とな
る。これによると、大部分のＸ線が透過してしまい、効
率の悪いＸ線変換層１８であることが分かる。
８の１ｍｍ厚でのＸ線検出効率を示す。６０ｋｅＶでは
０．６６７となり、１００ｋｅＶでは０．２５６とな
る。これによると、大部分のＸ線が透過してしまい、効
率の悪いＸ線変換層１８であることが分かる。
【表１】
【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、従来のＸ線変換層１８を用いて、低コ
ストでＸ線変換効率の良い二次元放射線検出器を提供す
ることを目的とする。
たものであって、従来のＸ線変換層１８を用いて、低コ
ストでＸ線変換効率の良い二次元放射線検出器を提供す
ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の二次元放射線検出器は、放射線に感応し入
射線量に対応した電荷信号を出力するＸ線変換層にそれ
ぞれ電極を接続してなる二次元放射線センサーアレイ
と、その直下に行列状に配置され前記電極に接続された
ＴＦＴスイツチと、信号読み出し時に各ＴＦＴスイツチ
を順次ＯＮするゲートドライバ回路と、各画素に蓄積さ
れた電荷信号を読出す読出アンプ回路とから構成される
二次元放射線検出器において、２組の前記二次元放射線
検出器を密着し対向配置させることにより前記Ｘ線変換
層を２層にして一つの２次元放射線検出器を構成するす
るものである。
め、本発明の二次元放射線検出器は、放射線に感応し入
射線量に対応した電荷信号を出力するＸ線変換層にそれ
ぞれ電極を接続してなる二次元放射線センサーアレイ
と、その直下に行列状に配置され前記電極に接続された
ＴＦＴスイツチと、信号読み出し時に各ＴＦＴスイツチ
を順次ＯＮするゲートドライバ回路と、各画素に蓄積さ
れた電荷信号を読出す読出アンプ回路とから構成される
二次元放射線検出器において、２組の前記二次元放射線
検出器を密着し対向配置させることにより前記Ｘ線変換
層を２層にして一つの２次元放射線検出器を構成するす
るものである。
【００１０】さらに、本発明の二次元放射線検出器は、
Ｘ線変換層が放射線に感応し入射線量に対応した電荷信
号を直接出力しその両側にそれぞれ電極を接続してなる
直接変換方式の二次元放射線センサーアレイ、もしくは
放射線を光に変換する変換膜とその直下に行列状に配置
された可視光を電荷信号に変換するフォトダイオードア
レイを備えた間接変換方式の二次元放射線センサーアレ
イである。
Ｘ線変換層が放射線に感応し入射線量に対応した電荷信
号を直接出力しその両側にそれぞれ電極を接続してなる
直接変換方式の二次元放射線センサーアレイ、もしくは
放射線を光に変換する変換膜とその直下に行列状に配置
された可視光を電荷信号に変換するフォトダイオードア
レイを備えた間接変換方式の二次元放射線センサーアレ
イである。
【００１１】さらに、２組の二次元放射線検出器を密着
し対向配置させた一つの二次元放射線検出器において、
２組の二次元放射線検出器が異方性導電フイルムもしく
はエラスティックコネクタを介して接続され、ゲートド
ライバ回路及びアンプ回路を共有するものである。
し対向配置させた一つの二次元放射線検出器において、
２組の二次元放射線検出器が異方性導電フイルムもしく
はエラスティックコネクタを介して接続され、ゲートド
ライバ回路及びアンプ回路を共有するものである。
【００１２】本発明の二次元放射線検出器は上記のよう
に構成されており、２組の二次元放射線検出器を密着し
対向配置させ、Ｘ線変換層を２層にしているので、Ｘ線
検出効率が向上し、Ｘ線透視状態でも通常の線量で鮮明
なＸ線画像を得ることが出来る。
に構成されており、２組の二次元放射線検出器を密着し
対向配置させ、Ｘ線変換層を２層にしているので、Ｘ線
検出効率が向上し、Ｘ線透視状態でも通常の線量で鮮明
なＸ線画像を得ることが出来る。
【００１３】また、Ｘ線変換層がアモルファスセレニウ
ムのような直接変換方式の二次元放射線センサーアレ
イ、または、シンチレータとフォトダイオードの組み合
わせのような間接変換方式の二次元放射線センサーアレ
イのどちらの方式にも用いることが出来る
ムのような直接変換方式の二次元放射線センサーアレ
イ、または、シンチレータとフォトダイオードの組み合
わせのような間接変換方式の二次元放射線センサーアレ
イのどちらの方式にも用いることが出来る
【００１４】また、２組の二次元放射線検出器が異方性
導電フイルムもしくはエラスティックコネクタを介して
接続され、ゲートドライバ回路及びアンプ回路を共有す
るので、回路系統は一組を設けるだけで済み、Ｘ線変換
層の厚みを実質倍にすることが出来る。
導電フイルムもしくはエラスティックコネクタを介して
接続され、ゲートドライバ回路及びアンプ回路を共有す
るので、回路系統は一組を設けるだけで済み、Ｘ線変換
層の厚みを実質倍にすることが出来る。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の二次元放射線検出器の一
実施例を、図１、図２を参照しながら説明する。図１は
本発明の二次元放射線検出器の断面構造を示す図であ
る。図２は本発明の二次元放射線検出器を、２つの二次
元放射線検出器に展開した状態を示す図である。本検出
器は、主パネル１６と副パネル１５と、その両パネルの
電気的な接続を共有するための異方性導電フイルム５
と、両パネルの間隔を所定値にするためのスペーサ７と
から構成される。
実施例を、図１、図２を参照しながら説明する。図１は
本発明の二次元放射線検出器の断面構造を示す図であ
る。図２は本発明の二次元放射線検出器を、２つの二次
元放射線検出器に展開した状態を示す図である。本検出
器は、主パネル１６と副パネル１５と、その両パネルの
電気的な接続を共有するための異方性導電フイルム５
と、両パネルの間隔を所定値にするためのスペーサ７と
から構成される。
【００１６】主パネル１６は、ＴＦＴガラス基板４に行
列状に図示されていないＴＦＴスイッチング素子、静電
容量、走査回路が形成されたＴＦＴパネル１４と、副パ
ネル１５との電気的な接続をするための接続パッド９及
び接続パッド１０と、ＴＦＴスイッチング素子アレイの
上部に設けられたアモルファスセレニウム膜（以下ａ−
Ｓｅ膜という）２と、ＴＦＴスイッチング素子を駆動す
るゲートドライバ回路６と、入射Ｘ線によりアモルファ
スセレニウム膜２で発生した電荷が蓄積容量で蓄えられ
ＴＦＴスイッチング素子から読み出すプリアンプ回路＋
Ａ／Ｄ変換器８とから構成される。副パネル１５は、Ｔ
ＦＴガラス基板３に行列状に図示されていないＴＦＴス
イッチング素子、静電容量、走査回路が形成されたＴＦ
Ｔパネル１３と、主パネル１６との電気的な接続をする
ための接続パッド１２及び接続パッド１１と、ＴＦＴス
イッチング素子アレイの上部に設けられたアモルファス
セレニウム膜（以下ａ−Ｓｅ膜という）１とから構成さ
れる。
列状に図示されていないＴＦＴスイッチング素子、静電
容量、走査回路が形成されたＴＦＴパネル１４と、副パ
ネル１５との電気的な接続をするための接続パッド９及
び接続パッド１０と、ＴＦＴスイッチング素子アレイの
上部に設けられたアモルファスセレニウム膜（以下ａ−
Ｓｅ膜という）２と、ＴＦＴスイッチング素子を駆動す
るゲートドライバ回路６と、入射Ｘ線によりアモルファ
スセレニウム膜２で発生した電荷が蓄積容量で蓄えられ
ＴＦＴスイッチング素子から読み出すプリアンプ回路＋
Ａ／Ｄ変換器８とから構成される。副パネル１５は、Ｔ
ＦＴガラス基板３に行列状に図示されていないＴＦＴス
イッチング素子、静電容量、走査回路が形成されたＴＦ
Ｔパネル１３と、主パネル１６との電気的な接続をする
ための接続パッド１２及び接続パッド１１と、ＴＦＴス
イッチング素子アレイの上部に設けられたアモルファス
セレニウム膜（以下ａ−Ｓｅ膜という）１とから構成さ
れる。
【００１７】異方性導電フイルム５は、ＡＣＦ（Ａｎｉ
ｓｏｔｒｏｐｉｃ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｆｉｌｍ）
と言われているもので、樹脂中にカーボンブラック、ニ
ッケル微粒子、ボールはんだなどの導電粒子を分散、ま
たは配向した電気接続材料である。この異方性導電フイ
ルム５の厚みは１５〜３５μｍ、導電粒子径は数μｍ〜
数十μｍ、樹脂には圧着時のスプリングバック、熱膨張
率、信頼性を考慮して熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、半
熱硬化性樹脂を選択使用する。また、この異方性導電フ
イルム５はフイルム状でなくペースト状にして使用する
ことも出来る。
ｓｏｔｒｏｐｉｃ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｆｉｌｍ）
と言われているもので、樹脂中にカーボンブラック、ニ
ッケル微粒子、ボールはんだなどの導電粒子を分散、ま
たは配向した電気接続材料である。この異方性導電フイ
ルム５の厚みは１５〜３５μｍ、導電粒子径は数μｍ〜
数十μｍ、樹脂には圧着時のスプリングバック、熱膨張
率、信頼性を考慮して熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、半
熱硬化性樹脂を選択使用する。また、この異方性導電フ
イルム５はフイルム状でなくペースト状にして使用する
ことも出来る。
【００１８】図３に、異方性導電フイルム５を用いた接
合工程を示す。まず、（ａ）樹脂からなる接着材層３５
にカーボンブラックなどの導電粒子３４を混合させ異方
性導電フイルム５（ＡＣＦ）を準備する。（ｂ）次に、
接続したいＴＦＴガラス基板４上の接続パッド９のパネ
ル電極３８と、ＴＦＴガラス基板３上の接続パッド１２
のパネル電極３７との対向電極間に、異方性導電フイル
ム（ＡＦＣ）を挟む。（ｃ）そして、加熱加圧ツール３
９を用いて熱圧着または加圧保持して、面方向の絶縁を
保持しつつ、厚さ方向のパネル電極３７とパネル電極３
８間の電気接続を行なう。同様に接続パッド１０の電極
と接続パッド１１の電極を同時に接続する。その接続時
に、ＴＦＴパネル１３、１４の他端に所定の厚みを有す
るスペーサ７を挿入して同時に固定する。そのスペーサ
７の厚みは、両パネルに形成されたＸ線変換層すなわち
ａ−Ｓｅ膜１＋ａ−Ｓｅ膜２の厚さ、および、両電極
（パネル電極３７＋パネル電極３８）の高さ＋ＡＣＦの
導電膜厚さにより決定される。そして、異方性導電フイ
ルム（ＡＣＦ）を用いて上下の電気的な接続を行なう時
に、同時に主パネル１６と副パネル１５の上下の検出器
素子アレイのＸ−Ｙ位置が正確に一致するように行なわ
れる。
合工程を示す。まず、（ａ）樹脂からなる接着材層３５
にカーボンブラックなどの導電粒子３４を混合させ異方
性導電フイルム５（ＡＣＦ）を準備する。（ｂ）次に、
接続したいＴＦＴガラス基板４上の接続パッド９のパネ
ル電極３８と、ＴＦＴガラス基板３上の接続パッド１２
のパネル電極３７との対向電極間に、異方性導電フイル
ム（ＡＦＣ）を挟む。（ｃ）そして、加熱加圧ツール３
９を用いて熱圧着または加圧保持して、面方向の絶縁を
保持しつつ、厚さ方向のパネル電極３７とパネル電極３
８間の電気接続を行なう。同様に接続パッド１０の電極
と接続パッド１１の電極を同時に接続する。その接続時
に、ＴＦＴパネル１３、１４の他端に所定の厚みを有す
るスペーサ７を挿入して同時に固定する。そのスペーサ
７の厚みは、両パネルに形成されたＸ線変換層すなわち
ａ−Ｓｅ膜１＋ａ−Ｓｅ膜２の厚さ、および、両電極
（パネル電極３７＋パネル電極３８）の高さ＋ＡＣＦの
導電膜厚さにより決定される。そして、異方性導電フイ
ルム（ＡＣＦ）を用いて上下の電気的な接続を行なう時
に、同時に主パネル１６と副パネル１５の上下の検出器
素子アレイのＸ−Ｙ位置が正確に一致するように行なわ
れる。
【００１９】上記は主パネル１６のパネル電極３８と副
パネル１５のパネル電極３７の接続について、異方性導
電フイルム５を用いた説明をしたが、この接続にエラス
ティックコネクタを用いてもよい。エラスティックコネ
クタは、シリコーンゴム等を使用し、ここに導電性繊維
（金属細線など）を厚み方向に貫通させたものや、導電
性ゴムと非導電性ゴムを積層した構造のもので、マクロ
分子材料に弱い圧力を加えることによって変形し、その
圧力を除けば急速に最初の寸法に復帰するものである。
電極をこのエラスティックコネクタに挿入することで厚
み方向の電気的な接続をすることが出来る。
パネル１５のパネル電極３７の接続について、異方性導
電フイルム５を用いた説明をしたが、この接続にエラス
ティックコネクタを用いてもよい。エラスティックコネ
クタは、シリコーンゴム等を使用し、ここに導電性繊維
（金属細線など）を厚み方向に貫通させたものや、導電
性ゴムと非導電性ゴムを積層した構造のもので、マクロ
分子材料に弱い圧力を加えることによって変形し、その
圧力を除けば急速に最初の寸法に復帰するものである。
電極をこのエラスティックコネクタに挿入することで厚
み方向の電気的な接続をすることが出来る。
【００２０】副パネル１５はゲートドライバ回路６、プ
リアンプ回路＋Ａ／Ｄ変換器８を搭載しておらず、対向
配置される主パネル１６にのみ搭載されており、上記の
ように、主パネル１６と副パネル１５が接続されると、
ゲートドライバ回路６、プリアンプ回路＋Ａ／Ｄ変換器
８を共有することになる。これによりコスト低減をする
ことが出来る。また、主パネル１６と副パネル１５のＸ
線変換層a−Ｓｅ膜１とａ−Ｓｅ膜２をＸ−Ｙ位置を合
わせて上下２層にしたので、Ｘ線の変換効率が向上す
る。本実施例ではＸ線入射側にＴＦＴガラス基板３が存
在し、遮蔽材となるが実際にはその影響は小さい。本実
施例における検出効率を表２に示す。
リアンプ回路＋Ａ／Ｄ変換器８を搭載しておらず、対向
配置される主パネル１６にのみ搭載されており、上記の
ように、主パネル１６と副パネル１５が接続されると、
ゲートドライバ回路６、プリアンプ回路＋Ａ／Ｄ変換器
８を共有することになる。これによりコスト低減をする
ことが出来る。また、主パネル１６と副パネル１５のＸ
線変換層a−Ｓｅ膜１とａ−Ｓｅ膜２をＸ−Ｙ位置を合
わせて上下２層にしたので、Ｘ線の変換効率が向上す
る。本実施例ではＸ線入射側にＴＦＴガラス基板３が存
在し、遮蔽材となるが実際にはその影響は小さい。本実
施例における検出効率を表２に示す。
【表２】
【００２１】ここでのＴＦＴガラス基板３の厚みは１ｍ
ｍとした。ＴＦＴガラス基板３による減衰は６０ｋｅＶ
で０．９４８、１００ｋｅＶで０．９６４と非常に少な
い。そして、副パネル１５のａ−Ｓｅ膜１（１ｍｍ厚）
の検出効率は、６０ｋｅＶで０．６３２、１００ｋｅＶ
で０．２４７であるが、主パネル１６＋副パネル１５を
対向配置させたａ−Ｓｅ膜１とａ−Ｓｅ膜２の合計厚さ
２ｍｍの検出効率は、６０ｋｅＶで０．８４３、１００
ｋｅＶで０．４３１となり、従来装置との比率は、６０
ｋｅＶで２６％アップ、１００ｋｅＶで６８％アップと
なり、顕著に増加しており、Ｘ線透視診断用として有用
である。
ｍとした。ＴＦＴガラス基板３による減衰は６０ｋｅＶ
で０．９４８、１００ｋｅＶで０．９６４と非常に少な
い。そして、副パネル１５のａ−Ｓｅ膜１（１ｍｍ厚）
の検出効率は、６０ｋｅＶで０．６３２、１００ｋｅＶ
で０．２４７であるが、主パネル１６＋副パネル１５を
対向配置させたａ−Ｓｅ膜１とａ−Ｓｅ膜２の合計厚さ
２ｍｍの検出効率は、６０ｋｅＶで０．８４３、１００
ｋｅＶで０．４３１となり、従来装置との比率は、６０
ｋｅＶで２６％アップ、１００ｋｅＶで６８％アップと
なり、顕著に増加しており、Ｘ線透視診断用として有用
である。
【００２２】上記の実施例において、異方性導電フイル
ム５やエラスティックコネクタの厚みが足りない時に
は、これらを積層して配置しても良い。また、主パネル
１６、副パネル１５のどちらか一方、または両方ともを
図４に示すような額縁状のガラス基板に、ＴＦＴアレイ
部１７、接続パッド９と接続パッド１０、ゲートドライ
バ回路６、プリアンプ回路＋Ａ／Ｄ変換器を構成してＴ
ＦＴパネル１４としても良い。この場合には、両者の接
続を容易に行なうことができる。さらに、図５に示すよ
うに、ＴＦＴパネル１４上のＴＦＴアレイ部１７が形成
される平面と、プリアンプ回路＋Ａ／Ｄ変換器８及び接
続パッド９が搭載される平面とは緩やかな曲面でつなが
り、配線の断線防止を図ることも行なわれる。実施例で
は、Ｘ線変換層として、アモルファスセレニウム膜を挙
げているが、例えば、ＣｄＴｅ膜、ＣｄＺｎＴｅ膜、Ｃ
ｄＴｅ単結晶ブロック、ＣｄＺｎＴｅ多結晶ブロック等
で形成された場合でも同様の効果が得られる。
ム５やエラスティックコネクタの厚みが足りない時に
は、これらを積層して配置しても良い。また、主パネル
１６、副パネル１５のどちらか一方、または両方ともを
図４に示すような額縁状のガラス基板に、ＴＦＴアレイ
部１７、接続パッド９と接続パッド１０、ゲートドライ
バ回路６、プリアンプ回路＋Ａ／Ｄ変換器を構成してＴ
ＦＴパネル１４としても良い。この場合には、両者の接
続を容易に行なうことができる。さらに、図５に示すよ
うに、ＴＦＴパネル１４上のＴＦＴアレイ部１７が形成
される平面と、プリアンプ回路＋Ａ／Ｄ変換器８及び接
続パッド９が搭載される平面とは緩やかな曲面でつなが
り、配線の断線防止を図ることも行なわれる。実施例で
は、Ｘ線変換層として、アモルファスセレニウム膜を挙
げているが、例えば、ＣｄＴｅ膜、ＣｄＺｎＴｅ膜、Ｃ
ｄＴｅ単結晶ブロック、ＣｄＺｎＴｅ多結晶ブロック等
で形成された場合でも同様の効果が得られる。
【００２３】
【発明の効果】本発明の二次元放射線検出器は上記のよ
うに構成されており、従来の固体Ｘ線変換層を２層にし
ているので、６０ｋｅＶで２６％、１００ｋｅＶで６８
％もＸ線検出効率が向上する。そのため、通常の透視線
量で鮮明なＸ線画像を得ることが出来る。
うに構成されており、従来の固体Ｘ線変換層を２層にし
ているので、６０ｋｅＶで２６％、１００ｋｅＶで６８
％もＸ線検出効率が向上する。そのため、通常の透視線
量で鮮明なＸ線画像を得ることが出来る。
【００２４】また、アモルファスセレニウムのような直
接変換方式やシンチレータとフォトダイオードの組み合
わせによる間接変換方式の何れの二次元放射線検出器で
も用いることができ、２層のＸ線変換層が異方性導電フ
イルムもしくはエラスティックコネクタを介してゲート
ドライバ回路及びアンプ回路を共有するので、回路系統
は一組を設けるだけで済み、コスト削減をすることが出
来る。
接変換方式やシンチレータとフォトダイオードの組み合
わせによる間接変換方式の何れの二次元放射線検出器で
も用いることができ、２層のＸ線変換層が異方性導電フ
イルムもしくはエラスティックコネクタを介してゲート
ドライバ回路及びアンプ回路を共有するので、回路系統
は一組を設けるだけで済み、コスト削減をすることが出
来る。
【図１】 本発明の二次元放射線検出器の一実施例を示
す図である。
す図である。
【図２】 本発明の二次元放射線検出器の製造方法を示
す図である。
す図である。
【図３】 本発明の二次元放射線検出器に異方性導電フ
イルムを用いた製造方法を示す図である。
イルムを用いた製造方法を示す図である。
【図４】 本発明の二次元放射線検出器の内部接続を容
易にするための構造を示す図である。
易にするための構造を示す図である。
【図５】 本発明の二次元放射線検出器の内部接続を容
易にするための断面構造を示す図である。
易にするための断面構造を示す図である。
【図６】 従来の二次元放射線検出器を用いた装置を示
す図である。
す図である。
【図７】 従来の直接Ｘ線変換方式のフラットパネルセ
ンサの構造を示す図である。
ンサの構造を示す図である。
１、２…ａ−Ｓｅ膜 ３、４…ＴＦＴガラス基板 ５…異方性導電フイルム ６…ゲートドライバ回路 ７…スペーサ ８…プリアンプ回路＋Ａ／Ｄ変換器 ９…ゲートドライバ回路 １０、１１、１２…接続パッド １３、１４…ＴＦＴパネル １５…副パネル １６…主パネル １７…ＴＦＴアレイ部 １８…Ｘ線変換層 １９…プリアンプ回路 ２０…Ａ／Ｄ変換器 ２１…ゲートドライバ回路 ２２…制御回路 ２３…画像処理装置 ２４…モニタ ２５…二次元放射線検出器 ２６…基板 ２７…バイアス電極 ２８…アモルファスセレニウム ２９…ゲートドライバ回路 ３０…プリアンプ回路 ３１…ピクセル電極 ３２…ＴＦＴ ３３…蓄積容量 ３４…導電粒子 ３５…接着材層 ３７、３８…パネル電極 ３９…加熱加圧ツール
フロントページの続き Ｆターム(参考） 2G088 EE29 FF02 GG21 JJ05 4M118 AA01 AA10 AB10 BA05 BA30 CA11 CA14 CA17 FB03 FB09 FB13 FB23 FB25 HA05 HA22 HA26 HA32 5C024 AX12 CX41 GX03 GX07 GX09 GY31 5F088 AA01 AB01 AB05 BB03 BB07 EA04 EA08 JA17 LA07
Claims (3)
- 【請求項１】放射線に感応し入射線量に対応した電荷信
号を出力するＸ線変換層にそれぞれ電極を接続してなる
二次元放射線センサーアレイと、その直下に行列状に配
置され前記電極に接続されたＴＦＴスイツチと、信号読
み出し時に各ＴＦＴスイツチを順次ＯＮするゲートドラ
イバ回路と、各画素に蓄積された電荷信号を読出す読出
アンプ回路とから構成される二次元放射線検出器におい
て、２組の前記二次元放射線検出器を密着し対向配置さ
せることにより前記Ｘ線変換層を２層にして一つの２次
元放射線検出器を構成することを特徴とする二次元放射
線検出器。 - 【請求項２】Ｘ線変換層が放射線に感応し入射線量に対
応した電荷信号を直接出力しその両側にそれぞれ電極を
接続してなる直接変換方式の二次元放射線センサーアレ
イ、もしくは放射線を光に変換する変換膜とその直下に
行列状に配置された可視光を電荷信号に変換するフォト
ダイオードアレイを備えた間接変換方式の二次元放射線
センサーアレイであることを特徴とする請求項１記載の
二次元放射線検出器。 - 【請求項３】２組の二次元放射線検出器を密着し対向配
置させた一つの二次元放射線検出器において、２組の二
次元放射線検出器が異方性導電フイルムもしくはエラス
ティックコネクタを介して接続され、ゲートドライバ回
路及びアンプ回路を共有することを特徴とする前記請求
項１記載の二次元放射線検出器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000136797A JP2001320035A (ja) | 2000-05-10 | 2000-05-10 | 二次元放射線検出器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000136797A JP2001320035A (ja) | 2000-05-10 | 2000-05-10 | 二次元放射線検出器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001320035A true JP2001320035A (ja) | 2001-11-16 |
Family
ID=18644684
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000136797A Pending JP2001320035A (ja) | 2000-05-10 | 2000-05-10 | 二次元放射線検出器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001320035A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005118348A (ja) * | 2003-10-17 | 2005-05-12 | Shimadzu Corp | 放射線撮像装置 |
| JP2007170908A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Shimadzu Corp | 放射線検出器およびそれを用いた撮像装置 |
| US7282717B2 (en) | 2003-02-27 | 2007-10-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray detector and X-ray examination apparatus using it |
| US8044362B2 (en) | 2007-10-04 | 2011-10-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Array substrate for X-ray detector, method of manufacturing the same, X-ray detector having the same installed therein, and method of manufacturing X-ray detector |
| CN109642956A (zh) * | 2016-03-18 | 2019-04-16 | 德克萨斯***大学评议会 | 用于同时检测多个辐射的辐射探测器 |
-
2000
- 2000-05-10 JP JP2000136797A patent/JP2001320035A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7282717B2 (en) | 2003-02-27 | 2007-10-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | X-ray detector and X-ray examination apparatus using it |
| JP2005118348A (ja) * | 2003-10-17 | 2005-05-12 | Shimadzu Corp | 放射線撮像装置 |
| JP2007170908A (ja) * | 2005-12-20 | 2007-07-05 | Shimadzu Corp | 放射線検出器およびそれを用いた撮像装置 |
| US8044362B2 (en) | 2007-10-04 | 2011-10-25 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Array substrate for X-ray detector, method of manufacturing the same, X-ray detector having the same installed therein, and method of manufacturing X-ray detector |
| CN109642956A (zh) * | 2016-03-18 | 2019-04-16 | 德克萨斯***大学评议会 | 用于同时检测多个辐射的辐射探测器 |
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