JP2015050327A - Photoelectric conversion substrate and radiation detector - Google Patents

Photoelectric conversion substrate and radiation detector Download PDF

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俊輔 若松
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俊輔 若松
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a photoelectric conversion substrate capable of improving yield, and a radiation detector.SOLUTION: A photoelectric conversion substrate according to an embodiment includes: a substrate; a plurality of first wiring lines provided on the surface of the substrate so as to be in parallel to each other with predetermined gaps, and extending in a first direction; first wiring pads provided at both ends of the plurality of first wiring lines; a plurality of second wiring lines provided on the surface of the substrate so as to be in parallel to each other with predetermined gaps, and extending in a second direction crossing the first direction; second wiring pads provided at both ends of the plurality of second wiring lines; and photoelectric conversion parts which are respectively provided in a plurality of areas defined by the plurality of first wiring lines and the plurality of second wiring lines, and each of which has a photoelectric conversion element and a switching element.

Description

本発明の実施形態は、光電変換基板および放射線検出器に関する。   Embodiments described herein relate generally to a photoelectric conversion substrate and a radiation detector.

新世代の放射線診断用検出器として、アクティブマトリックスを用いた放射線検出器が開発されている。放射線検出器は、照射された放射線を検出し、放射線撮影像、あるいはリアルタイムの放射線画像をデジタル信号として出力する。この場合、放射線検出器は、シンチレータにより放射線を蛍光、すなわち可視光に変換し、アモルファスシリコン(a−Si)フォトダイオード、あるいはCCD(Charge Coupled Device)などの光電変換素子により蛍光を信号電荷に変換することで画像を取得する。   As a new generation detector for radiation diagnosis, a radiation detector using an active matrix has been developed. The radiation detector detects the irradiated radiation and outputs a radiographic image or a real-time radiation image as a digital signal. In this case, the radiation detector converts the radiation into fluorescence, that is, visible light by a scintillator, and converts the fluorescence into signal charge by a photoelectric conversion element such as an amorphous silicon (a-Si) photodiode or CCD (Charge Coupled Device). To get an image.

放射線検出器に設けられる光電変換基板には、光電変換素子とそれに接続された薄膜トランジスタとが、マトリクス状に複数組配置されている。そして、制御回路と増幅・変換回路とが、フレキシブルプリント基板を介して矩形状の光電変換基板の一辺の側にそれぞれ接続されている。
ここで、光電変換素子と薄膜トランジスタを有する光電変換部の数は数千個となっており、制御回路と増幅・変換回路への配線数もそれぞれ数千ラインとなる。
そして、光電変換基板を製造する際に、有効画素エリアの外側で制御回路と増幅・変換回路への配線が断線する場合がある。
有効画素エリアの外側で制御回路と増幅・変換回路への配線が断線すると、光電変換基板に設けられた光電変換部が良品となっていても、光電変換基板が不良品となり歩留まりが低下することになる。
On the photoelectric conversion substrate provided in the radiation detector, a plurality of sets of photoelectric conversion elements and thin film transistors connected to the photoelectric conversion elements are arranged in a matrix. The control circuit and the amplification / conversion circuit are respectively connected to one side of the rectangular photoelectric conversion substrate via the flexible printed circuit board.
Here, the number of photoelectric conversion units having photoelectric conversion elements and thin film transistors is several thousand, and the number of wirings to the control circuit and the amplification / conversion circuit is several thousand lines, respectively.
When the photoelectric conversion substrate is manufactured, the wiring to the control circuit and the amplification / conversion circuit may be disconnected outside the effective pixel area.
If the wiring to the control circuit and the amplification / conversion circuit is disconnected outside the effective pixel area, even if the photoelectric conversion part provided on the photoelectric conversion substrate is a non-defective product, the photoelectric conversion substrate becomes defective and the yield decreases. become.

特開2011−91175号公報JP 2011-911175 A

本発明が解決しようとする課題は、歩留まりを向上させることができる光電変換基板および放射線検出器を提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a photoelectric conversion substrate and a radiation detector capable of improving the yield.

実施形態に係る光電変換基板は、基板と、前記基板の表面に所定の間隔を開けて互いに平行に複数設けられ、第1の方向に延びる第1の配線と、前記複数の第1の配線の両端のそれぞれに設けられた第1の配線パッドと、前記基板の表面に所定の間隔を開けて互いに平行に複数設けられ、前記第1の方向と交差する第2の方向に延びる第2の配線と、前記複数の第2の配線の両端のそれぞれに設けられた第2の配線パッドと、前記複数の第1の配線と、前記複数の第2の配線と、により画された複数の領域のそれぞれに設けられ、光電変換素子とスイッチング素子とを有する光電変換部と、を備えている。   The photoelectric conversion substrate according to the embodiment includes a substrate, a plurality of first wirings provided in parallel to each other at a predetermined interval on the surface of the substrate, and a first wiring extending in a first direction, and the plurality of first wirings A first wiring pad provided at each of both ends and a second wiring provided in parallel to each other at a predetermined interval on the surface of the substrate and extending in a second direction intersecting the first direction And a plurality of regions defined by the second wiring pads provided at both ends of the plurality of second wirings, the plurality of first wirings, and the plurality of second wirings, respectively. And a photoelectric conversion unit that is provided in each of the photoelectric conversion units and includes a photoelectric conversion element and a switching element.

本実施の形態に係るX線検出器1を例示するための模式斜視図である。1 is a schematic perspective view for illustrating an X-ray detector 1 according to the present embodiment. X線検出器1のブロック図である。2 is a block diagram of the X-ray detector 1. FIG. X線検出器1の回路図である。2 is a circuit diagram of the X-ray detector 1. FIG. 光電変換部2bの回路図である。It is a circuit diagram of the photoelectric conversion part 2b. 比較例に係るX線検出器101の回路図である。It is a circuit diagram of X-ray detector 101 concerning a comparative example. 光電変換基板2を例示するための模式図である。3 is a schematic diagram for illustrating a photoelectric conversion substrate 2. FIG.

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について例示をする。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
本実施の形態に係る放射線検出器は、X線のほかにもγ線などの各種放射線に適用させることができる。ここでは、一例として、放射線の中の代表的なものとしてX線に係る場合を例にとり説明をする。したがって、以下の実施形態の「X線」を「他の放射線」に置き換えることにより、他の放射線にも適用させることができる。
Hereinafter, embodiments will be illustrated with reference to the drawings. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and detailed description is abbreviate | omitted suitably.
The radiation detector according to the present embodiment can be applied to various types of radiation such as γ rays in addition to X-rays. Here, as an example, a case of X-rays as a representative example of radiation will be described as an example. Therefore, by replacing “X-ray” in the following embodiments with “other radiation”, the present invention can be applied to other radiation.

また、以下に例示をするX線検出器1は、放射線画像であるX線画像を検出するX線平面センサである。また、X線平面センサには、大きく分けて直接変換方式と間接変換方式があるが、X線検出器1は、間接変換方式のX線平面センサである。
なお、間接変換方式は、X線をシンチレータにより蛍光(可視光)に変換し、蛍光をフォトダイオードなどの光電変換素子により信号電荷に変換し、信号電荷を蓄積キャパシタに導く方式である。
また、放射線検出器であるX線検出器1は、例えば、一般医療用途などに用いることができるが、光電変換基板(アレイ基板)を有するものであれば用途に限定はない。
Moreover, the X-ray detector 1 illustrated below is an X-ray plane sensor that detects an X-ray image that is a radiation image. The X-ray flat sensor is roughly classified into a direct conversion method and an indirect conversion method. The X-ray detector 1 is an indirect conversion type X-ray flat sensor.
The indirect conversion method is a method in which X-rays are converted into fluorescence (visible light) by a scintillator, fluorescence is converted into signal charges by a photoelectric conversion element such as a photodiode, and the signal charges are guided to a storage capacitor.
Moreover, although the X-ray detector 1 which is a radiation detector can be used for a general medical use etc., for example, if it has a photoelectric conversion board | substrate (array board | substrate), there will be no limitation in a use.

図1は、本実施の形態に係るX線検出器1を例示するための模式斜視図である。
なお、図1は、本実施の形態に係る光電変換基板2を備えたX線検出器1を例示するための模式斜視図である。
図2は、X線検出器1のブロック図である。
図3は、X線検出器1の回路図である。
図4は、光電変換部2bの回路図である。
FIG. 1 is a schematic perspective view for illustrating an X-ray detector 1 according to the present embodiment.
FIG. 1 is a schematic perspective view for illustrating an X-ray detector 1 including the photoelectric conversion substrate 2 according to the present embodiment.
FIG. 2 is a block diagram of the X-ray detector 1.
FIG. 3 is a circuit diagram of the X-ray detector 1.
FIG. 4 is a circuit diagram of the photoelectric conversion unit 2b.

図1に示すように、X線検出器1には、光電変換基板2、信号処理部3、画像伝送部4、およびシンチレータ5が設けられている。
光電変換基板2は、シンチレータ5によりX線から変換された蛍光(可視光)を電気信号に変換する。
光電変換基板2は、基板2a、光電変換部2b、制御ライン(又はゲートライン)2c1(第1の配線の一例に相当する)、データライン(又はシグナルライン)2c2(第2の配線の一例に相当する)、およびバイアスライン2c3(第3の配線の一例に相当する)を有する。
As shown in FIG. 1, the X-ray detector 1 is provided with a photoelectric conversion substrate 2, a signal processing unit 3, an image transmission unit 4, and a scintillator 5.
The photoelectric conversion substrate 2 converts the fluorescence (visible light) converted from the X-rays by the scintillator 5 into an electric signal.
The photoelectric conversion substrate 2 includes a substrate 2a, a photoelectric conversion unit 2b, a control line (or gate line) 2c1 (corresponding to an example of the first wiring), a data line (or signal line) 2c2 (an example of the second wiring). And a bias line 2c3 (corresponding to an example of a third wiring).

基板2aは、平面形状が矩形の板状体とすることができる。基板2aは、例えば、ガラスなどから形成されている。
光電変換部2bは、基板2aの一方の表面に複数設けられている。
光電変換部2bは、平面形状が矩形を呈し、複数の制御ライン2c1と複数のデータライン2c2とにより画された複数の領域のそれぞれに設けられている。複数の光電変換部2bは、マトリクス状に並べられている。
なお、1つの光電変換部2bは、1つの画素(pixel)に対応する。
The substrate 2a can be a plate having a rectangular planar shape. The substrate 2a is made of, for example, glass.
A plurality of photoelectric conversion units 2b are provided on one surface of the substrate 2a.
The photoelectric conversion unit 2b has a rectangular planar shape, and is provided in each of a plurality of regions defined by a plurality of control lines 2c1 and a plurality of data lines 2c2. The plurality of photoelectric conversion units 2b are arranged in a matrix.
One photoelectric conversion unit 2b corresponds to one pixel.

複数の光電変換部2bのそれぞれには、光電変換素子2b1と、スイッチング素子2b2とが設けられている。
光電変換素子2b1は、例えば、フォトダイオードなどとすることができる。
スイッチング素子2b2は、蛍光が光電変換素子2b1に入射することで生じた電荷の蓄積および放出のスイッチングを行う。スイッチング素子2b2は、アモルファスシリコン(a−Si)やポリシリコン(P−Si)などの半導体材料を含むものとすることができる。
スイッチング素子2b2は、例えば、薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transistor)とすることができる。
Each of the plurality of photoelectric conversion units 2b is provided with a photoelectric conversion element 2b1 and a switching element 2b2.
The photoelectric conversion element 2b1 can be, for example, a photodiode.
The switching element 2b2 performs switching between accumulation and emission of electric charges generated when fluorescence enters the photoelectric conversion element 2b1. The switching element 2b2 can include a semiconductor material such as amorphous silicon (a-Si) or polysilicon (P-Si).
The switching element 2b2 can be a thin film transistor (TFT), for example.

また、光電変換素子2b1において変換した信号電荷を蓄積する図示しない蓄積キャパシタを設けることができる。図示しない蓄積キャパシタは、例えば、平面形状が矩形を呈し、各スイッチング素子2b2のそれぞれの下に設けることができる。ただし、光電変換素子2b1の容量によっては、光電変換素子2b1が蓄積キャパシタを兼ねることができる。   In addition, a storage capacitor (not shown) that stores the signal charge converted in the photoelectric conversion element 2b1 can be provided. For example, the storage capacitor (not shown) has a rectangular planar shape and can be provided under each switching element 2b2. However, depending on the capacitance of the photoelectric conversion element 2b1, the photoelectric conversion element 2b1 can also serve as a storage capacitor.

図3および図4に示すように、スイッチング素子2b2は、ゲート電極2b2a、ソース電極2b2b及びドレイン電極2b2cを有している。スイッチング素子2b2のゲート電極2b2aは、対応する制御ライン2c1と電気的に接続される。スイッチング素子2b2のソース電極2b2bは、対応するデータライン2c2と電気的に接続される。スイッチング素子2b2のドレイン電極2b2cは、対応する光電変換素子2b1と電気的に接続される。また、光電変換素子2b1は、対応するバイアスライン2c3と電気的に接続される。   As shown in FIGS. 3 and 4, the switching element 2b2 includes a gate electrode 2b2a, a source electrode 2b2b, and a drain electrode 2b2c. The gate electrode 2b2a of the switching element 2b2 is electrically connected to the corresponding control line 2c1. The source electrode 2b2b of the switching element 2b2 is electrically connected to the corresponding data line 2c2. The drain electrode 2b2c of the switching element 2b2 is electrically connected to the corresponding photoelectric conversion element 2b1. The photoelectric conversion element 2b1 is electrically connected to the corresponding bias line 2c3.

制御ライン2c1は、基板2aの表面に所定の間隔を開けて互いに平行に複数設けられている。複数の制御ライン2c1は、X方向(例えば、行方向)(第1の方向の一例に相当する)にそれぞれ延びている。
複数の制御ライン2c1の両端には、配線パッド2d1(第1の配線パッドの一例に相当する)がそれぞれ設けられている。複数の配線パッド2d1は、矩形状の光電変換基板2の対向する辺のそれぞれの近傍に設けられている。複数の配線パッド2d1には、フレキシブルプリント基板2e1に設けられた複数の配線の一端がそれぞれ電気的に接続されている。フレキシブルプリント基板2e1に設けられた複数の配線の他端は、信号処理部3に設けられた制御回路31とそれぞれ電気的に接続されている。
なお、フレキシブルプリント基板2e1は、矩形状の光電変換基板2の一辺の側(片側)に設けられている。
A plurality of control lines 2c1 are provided in parallel to each other at a predetermined interval on the surface of the substrate 2a. The plurality of control lines 2c1 extend in the X direction (for example, the row direction) (corresponding to an example of the first direction).
At both ends of the plurality of control lines 2c1, wiring pads 2d1 (corresponding to an example of a first wiring pad) are provided. The plurality of wiring pads 2 d 1 are provided in the vicinity of the opposing sides of the rectangular photoelectric conversion substrate 2. One end of each of a plurality of wirings provided on the flexible printed circuit board 2e1 is electrically connected to the plurality of wiring pads 2d1. The other ends of the plurality of wirings provided on the flexible printed board 2e1 are electrically connected to the control circuit 31 provided on the signal processing unit 3, respectively.
The flexible printed board 2e1 is provided on one side (one side) of the rectangular photoelectric conversion board 2.

データライン2c2は、基板2aの表面に所定の間隔を開けて互いに平行に複数設けられている。複数のデータライン2c2は、X方向に直交するY方向(例えば、列方向)(第2の方向の一例に相当する)にそれぞれ延びている。
複数のデータライン2c2の両端には、配線パッド2d2(第2の配線パッドの一例に相当する)がそれぞれ設けられている。複数の配線パッド2d2は、矩形状の光電変換基板2の対向する辺のそれぞれの近傍に設けられている。複数の配線パッド2d2には、フレキシブルプリント基板2e2に設けられた複数の配線の一端がそれぞれ電気的に接続されている。フレキシブルプリント基板2e2に設けられた複数の配線の他端は、信号処理部3に設けられた増幅・変換回路32とそれぞれ電気的に接続されている。
なお、フレキシブルプリント基板2e2は、矩形状の光電変換基板2の一辺の側(片側)に設けられている。
A plurality of data lines 2c2 are provided in parallel to each other at a predetermined interval on the surface of the substrate 2a. The plurality of data lines 2c2 extend in the Y direction (for example, the column direction) orthogonal to the X direction (corresponding to an example of the second direction).
At both ends of the plurality of data lines 2c2, wiring pads 2d2 (corresponding to an example of second wiring pads) are provided. The plurality of wiring pads 2d2 are provided in the vicinity of the opposing sides of the rectangular photoelectric conversion substrate 2. One end of each of a plurality of wirings provided on the flexible printed circuit board 2e2 is electrically connected to the plurality of wiring pads 2d2. The other ends of the plurality of wirings provided on the flexible printed circuit board 2e2 are electrically connected to the amplification / conversion circuit 32 provided on the signal processing unit 3, respectively.
The flexible printed board 2e2 is provided on one side (one side) of the rectangular photoelectric conversion board 2.

バイアスライン2c3は、基板2aの表面に所定の間隔を開けて互いに平行に複数設けられている。バイアスライン2c3は、X方向に直交するY方向(例えば、列方向)に延びている。
複数のバイアスライン2c3の両端は、接続ライン2c3aにそれぞれ電気的に接続されている。
複数の接続ライン2c3aは、矩形状の光電変換基板2の対向する辺のそれぞれの近傍に設けられている。複数の接続ライン2c3aは、X方向(例えば、行方向)にそれぞれ延びている。
複数の接続ライン2c3aには、配線パッド2d3(第3の配線パッドの一例に相当する)がそれぞれ設けられている。複数の配線パッド2d3は、信号処理部3に設けられたバイアス回路33とそれぞれ電気的に接続されている。
制御ライン2c1、データライン2c2、バイアスライン2c3、および接続ライン2c3aは、アルミニウムやクロムなどの低電気抵抗金属を用いて形成することができる。
A plurality of bias lines 2c3 are provided in parallel to each other at a predetermined interval on the surface of the substrate 2a. The bias line 2c3 extends in the Y direction (for example, the column direction) orthogonal to the X direction.
Both ends of the plurality of bias lines 2c3 are electrically connected to the connection line 2c3a, respectively.
The plurality of connection lines 2c3a are provided in the vicinity of the opposing sides of the rectangular photoelectric conversion substrate 2. The plurality of connection lines 2c3a extend in the X direction (for example, the row direction).
The plurality of connection lines 2c3a are each provided with a wiring pad 2d3 (corresponding to an example of a third wiring pad). The plurality of wiring pads 2d3 are electrically connected to the bias circuit 33 provided in the signal processing unit 3, respectively.
The control line 2c1, the data line 2c2, the bias line 2c3, and the connection line 2c3a can be formed using a low electrical resistance metal such as aluminum or chromium.

信号処理部3は、基板2aの光電変換部2bが設けられる側とは反対側に設けられている。
信号処理部3には、制御回路31、増幅・変換回路32、およびバイアス回路33が設けられている。
図2に示すように、制御回路31は、複数のゲートドライバ31aと行選択回路31bとを有する。
The signal processing unit 3 is provided on the side of the substrate 2a opposite to the side on which the photoelectric conversion unit 2b is provided.
The signal processing unit 3 is provided with a control circuit 31, an amplification / conversion circuit 32, and a bias circuit 33.
As shown in FIG. 2, the control circuit 31 includes a plurality of gate drivers 31a and a row selection circuit 31b.

ゲートドライバ31aは、対応する制御ライン2c1に制御信号S1を印加する。
行選択回路31bは、X線画像の走査方向に従って、対応するゲートドライバ31aに外部からの制御信号S1を送る。
例えば、制御回路31は、フレキシブルプリント基板2e1と制御ライン2c1とを介して、制御信号S1を各制御ライン2c1毎に順次印加する。制御ライン2c1に印加された制御信号S1によりスイッチング素子2b2がオン状態となり、光電変換素子2b1からの信号電荷(画像データ信号S2)が受信できるようになる。
The gate driver 31a applies the control signal S1 to the corresponding control line 2c1.
The row selection circuit 31b sends an external control signal S1 to the corresponding gate driver 31a in accordance with the scanning direction of the X-ray image.
For example, the control circuit 31 sequentially applies the control signal S1 to each control line 2c1 via the flexible printed board 2e1 and the control line 2c1. The switching element 2b2 is turned on by the control signal S1 applied to the control line 2c1, and the signal charge (image data signal S2) from the photoelectric conversion element 2b1 can be received.

増幅・変換回路32は、複数の積分増幅器32aと、複数のA/D変換器32bを有する。
積分増幅器32aは、データライン2c2と配線パッド2d2とフレキシブルプリント基板2e2とを介して、各光電変換素子2b1からの画像データ信号S2を増幅し出力する。積分増幅器32aから出力された画像データ信号S2は、並列/直列変換されてA/D変換器32bに入力される。
A/D変換器32bは、入力された画像データ信号S2(アナログ信号)をデジタル信号に変換する。
バイアス回路33は、接続ライン2c3aとバイアスライン2c3とを介して、光電変換素子2b1にバイアス電圧を印加する。
The amplification / conversion circuit 32 includes a plurality of integrating amplifiers 32a and a plurality of A / D converters 32b.
The integrating amplifier 32a amplifies and outputs the image data signal S2 from each photoelectric conversion element 2b1 via the data line 2c2, the wiring pad 2d2, and the flexible printed board 2e2. The image data signal S2 output from the integrating amplifier 32a is parallel / serial converted and input to the A / D converter 32b.
The A / D converter 32b converts the input image data signal S2 (analog signal) into a digital signal.
The bias circuit 33 applies a bias voltage to the photoelectric conversion element 2b1 via the connection line 2c3a and the bias line 2c3.

画像伝送部4は、配線4aを介して、信号処理部3の増幅・変換回路32と電気的に接続されている。なお、画像伝送部4は、信号処理部3と一体化されていてもよい。
画像伝送部4は、複数のA/D変換器32bによりデジタル信号に変換された画像データ信号S2に基づいて、X線画像を合成する。合成されたX線画像のデータは、画像伝送部4から外部の機器に向けて出力される。
The image transmission unit 4 is electrically connected to the amplification / conversion circuit 32 of the signal processing unit 3 through the wiring 4a. The image transmission unit 4 may be integrated with the signal processing unit 3.
The image transmission unit 4 synthesizes an X-ray image based on the image data signal S2 converted into a digital signal by the plurality of A / D converters 32b. The combined X-ray image data is output from the image transmission unit 4 to an external device.

シンチレータ5は、光電変換素子2b1の上に設けられ、入射するX線を蛍光すなわち可視光に変換する。シンチレータ5は、基板2a上の複数の光電変換部2bが設けられた領域(有効画素エリア6)を覆うように設けられている。
シンチレータ5は、例えば、ヨウ化セシウム(CsI):タリウム(Tl)、あるいはヨウ化ナトリウム(NaI):タリウム(Tl)などを用いて形成することができる。この場合、真空蒸着法などを用いて、柱状結晶の集合体が形成されるようにすることができる。
The scintillator 5 is provided on the photoelectric conversion element 2b1, and converts incident X-rays into fluorescence, that is, visible light. The scintillator 5 is provided so as to cover an area (effective pixel area 6) where a plurality of photoelectric conversion units 2b are provided on the substrate 2a.
The scintillator 5 can be formed using, for example, cesium iodide (CsI): thallium (Tl) or sodium iodide (NaI): thallium (Tl). In this case, an aggregate of columnar crystals can be formed using a vacuum deposition method or the like.

また、シンチレータ5は、例えば、酸硫化ガドリニウム(GdS)などを用いて形成することもできる。この場合、例えば、以下のようにしてシンチレータ5を形成することができる。
まず、酸硫化ガドリニウムからなる粒子をバインダ材と混合する。
次に、混合された材料を、CFRP(carbon-fiber-reinforced plastic)などからなる基板に塗布し、これを熱硬化させてシンチレータパネルを形成する。
The scintillator 5 can also be formed using, for example, gadolinium oxysulfide (Gd 2 O 2 S). In this case, for example, the scintillator 5 can be formed as follows.
First, particles made of gadolinium oxysulfide are mixed with a binder material.
Next, the mixed material is applied to a substrate made of CFRP (carbon-fiber-reinforced plastic) or the like and thermally cured to form a scintillator panel.

次に、カッターホイールなどを用いて、熱硬化させた材料に溝部を形成する。この際、複数の光電変換部2bごとに四角柱状のシンチレータ5が設けられるように、マトリクス状の溝部を形成することができる。溝部には、大気(空気)、あるいは酸化防止用の窒素ガスなどの不活性ガスが満たされるようにすることができる。また、溝部が真空状態となるようにしてもよい。
シンチレータ5が設けられた基板(シンチレータパネル)は、光電変換部2bが設けられた光電変換基板2に貼り合わされる。
Next, a groove part is formed in the heat-cured material using a cutter wheel or the like. At this time, a matrix-like groove portion can be formed so that the quadrangular columnar scintillator 5 is provided for each of the plurality of photoelectric conversion portions 2b. The groove portion can be filled with air (air) or an inert gas such as nitrogen gas for preventing oxidation. Moreover, you may make it a groove part be in a vacuum state.
The substrate (scintillator panel) provided with the scintillator 5 is bonded to the photoelectric conversion substrate 2 provided with the photoelectric conversion unit 2b.

その他、蛍光の利用効率を高めて感度特性を改善するために、シンチレータ5の表面側(X線の入射面側)を覆うように図示しない反射層を設けることができる。
また、空気中に含まれる水蒸気により、シンチレータ5と図示しない反射層の特性が劣化するのを抑制するために、シンチレータ5と図示しない反射層を覆う図示しない防湿体を設けることができる。
In addition, a reflection layer (not shown) can be provided so as to cover the surface side (X-ray incident surface side) of the scintillator 5 in order to improve the use efficiency of fluorescence and improve sensitivity characteristics.
Moreover, in order to suppress the deterioration of the characteristics of the scintillator 5 and the reflection layer (not shown) due to water vapor contained in the air, a moisture barrier (not shown) that covers the scintillator 5 and the reflection layer (not shown) can be provided.

ここで、肺の部分を撮影する医療用のX線検出器を例に挙げると、光電変換基板2に設けられる光電変換部2bの数は数千個となる。
そのため、前述した制御ライン2c1やデータライン2c2の数もそれぞれ数千ラインとなる。
この様な光電変換基板2を製造する際に、有効画素エリア6の外側で制御ライン2c1やデータライン2c2が断線する場合がある。
Here, taking as an example a medical X-ray detector for imaging a lung portion, the number of photoelectric conversion units 2b provided on the photoelectric conversion substrate 2 is several thousand.
Therefore, the number of the control lines 2c1 and the data lines 2c2 described above is also several thousand lines.
When manufacturing such a photoelectric conversion substrate 2, the control line 2c1 and the data line 2c2 may be disconnected outside the effective pixel area 6.

図5は、比較例に係るX線検出器101の回路図である。
図5に示すように、光電変換基板102を製造する際に、有効画素エリア6の外側で制御ライン2c1やデータライン2c2が断線する場合がある。
例えば、A部において制御ライン2c1が断線したり、B部においてデータライン2c2が断線したりする場合がある。
有効画素エリア6の外側において、制御ライン2c1が断線したり、データライン2c2が断線したりすれば、光電変換部2bが良品となっていても、光電変換基板102が不良品となり歩留まりが低下することになる。
特に、光電変換部2bの数、すなわち画素数が増加すると不良品の数が増加するおそれがある。
FIG. 5 is a circuit diagram of the X-ray detector 101 according to the comparative example.
As shown in FIG. 5, when manufacturing the photoelectric conversion substrate 102, the control line 2 c 1 and the data line 2 c 2 may be disconnected outside the effective pixel area 6.
For example, the control line 2c1 may be disconnected in the A part, or the data line 2c2 may be disconnected in the B part.
If the control line 2c1 is disconnected or the data line 2c2 is disconnected outside the effective pixel area 6, even if the photoelectric conversion unit 2b is a non-defective product, the photoelectric conversion substrate 102 is defective and the yield is reduced. It will be.
In particular, when the number of photoelectric conversion units 2b, that is, the number of pixels increases, the number of defective products may increase.

そこで、本実施の形態に係る光電変換基板2においては、複数の制御ライン2c1は、その両端に配線パッド2d1をそれぞれ有するようにしている。そして、複数の配線パッド2d1は、矩形状の光電変換基板2の対向する辺のそれぞれの近傍に設けるようにしている。
また、複数のデータライン2c2は、その両端に配線パッド2d2をそれぞれ有するようにしている。そして、複数の配線パッド2d2は、矩形状の光電変換基板2の対向する辺のそれぞれの近傍に設けるようにしている。
Therefore, in the photoelectric conversion substrate 2 according to the present embodiment, the plurality of control lines 2c1 have wiring pads 2d1 at both ends thereof. The plurality of wiring pads 2d1 are provided in the vicinity of the opposing sides of the rectangular photoelectric conversion substrate 2.
The plurality of data lines 2c2 have wiring pads 2d2 at both ends thereof. The plurality of wiring pads 2d2 are provided in the vicinity of the opposing sides of the rectangular photoelectric conversion substrate 2.

この様にすれば、光電変換基板2の一方の辺側で断線が発生したとしても、他方の辺側において制御回路31や増幅・変換回路32との電気的な接続を行うことができる。
そのため、光電変換基板2の歩留まりを向上させることができ、ひいてはX線検出器1の歩留まりを向上させることができる。
In this way, even if disconnection occurs on one side of the photoelectric conversion substrate 2, electrical connection to the control circuit 31 and the amplification / conversion circuit 32 can be performed on the other side.
Therefore, the yield of the photoelectric conversion substrate 2 can be improved, and as a result, the yield of the X-ray detector 1 can be improved.

ここで、図3に例示をしたように、制御回路31と増幅・変換回路32は、矩形状の光電変換基板2の一方の側にそれぞれ設けられている。
そのため、光電変換基板2の一方の辺側で断線が発生し、他方の辺側において電気的な接続を行うことになった場合でも、制御回路31の配置と増幅・変換回路32の配置を極力動かさないで済むようにすることが好ましい。
Here, as illustrated in FIG. 3, the control circuit 31 and the amplification / conversion circuit 32 are respectively provided on one side of the rectangular photoelectric conversion substrate 2.
Therefore, even when disconnection occurs on one side of the photoelectric conversion substrate 2 and electrical connection is made on the other side, the arrangement of the control circuit 31 and the arrangement of the amplification / conversion circuit 32 are made as much as possible. It is preferable not to move.

制御回路31の配置と増幅・変換回路32の配置を極力動かさないで済むようにするためには、基板2aの平面形状と、複数の配線パッド2d1の配置と、複数の配線パッド2d2の配置とが、基板2aの中心に対してそれぞれ点対称(2回対称)となっていればよい。
基板2aの平面形状と、複数の配線パッド2d1の配置と、複数の配線パッド2d2の配置とが、基板2aの中心に対してそれぞれ点対称となっていれば、光電変換基板2を180°回転させたとしても制御回路31の配置と増幅・変換回路32の配置を動かさなくて済む。
In order not to move the arrangement of the control circuit 31 and the amplification / conversion circuit 32 as much as possible, the planar shape of the substrate 2a, the arrangement of the plurality of wiring pads 2d1, and the arrangement of the plurality of wiring pads 2d2 However, they only need to be point-symmetric (two-fold symmetry) with respect to the center of the substrate 2a.
If the planar shape of the substrate 2a, the arrangement of the plurality of wiring pads 2d1, and the arrangement of the plurality of wiring pads 2d2 are point-symmetric with respect to the center of the substrate 2a, the photoelectric conversion substrate 2 is rotated by 180 °. Even if this is done, it is not necessary to move the arrangement of the control circuit 31 and the arrangement of the amplification / conversion circuit 32.

この場合、基板2aの平面形状は、正偶数角形、円、楕円、平行四辺形、菱形などとすることができる。
ただし、製造の容易さやスペース効率などを考慮すると、基板2aの平面形状は、矩形(正方形や長方形など)とすることが好ましい。
In this case, the planar shape of the substrate 2a may be a regular even square, a circle, an ellipse, a parallelogram, a rhombus, or the like.
However, considering the ease of manufacture and space efficiency, the planar shape of the substrate 2a is preferably a rectangle (such as a square or a rectangle).

また、複数の光電変換部2bを含む有効画素エリア6の平面形状は、有効画素エリア6の中心に対して点対称となっており、且つ、有効画素エリア6の中心が平面視において基板2aの中心と重なっていることが好ましい。
この様にすれば、光電変換基板2を180°回転させたとしてもシンチレータ5に対する有効画素エリア6の位置が変わらないようにすることができる。
In addition, the planar shape of the effective pixel area 6 including the plurality of photoelectric conversion units 2b is point-symmetric with respect to the center of the effective pixel area 6, and the center of the effective pixel area 6 is planar with respect to the substrate 2a. It is preferable to overlap with the center.
In this way, the position of the effective pixel area 6 relative to the scintillator 5 can be kept unchanged even if the photoelectric conversion substrate 2 is rotated 180 °.

図6は、光電変換基板2を例示するための模式図である。
図6に示すように、基板2aの平面形状は、正方形となっている。
また、基板2aの中心2a1に対して、X1側における配線パッド2d1は、X2側における配線パッド2d1と点対称の位置にある。
また、基板2aの中心2a1に対して、Y1側における配線パッド2d2は、Y2側における配線パッド2d2と点対称の位置にある。
そのため、光電変換基板2を180°回転させたとしても制御回路31の配置と増幅・変換回路32の配置を動かさなくて済む。
FIG. 6 is a schematic diagram for illustrating the photoelectric conversion substrate 2.
As shown in FIG. 6, the planar shape of the substrate 2a is a square.
Further, the wiring pad 2d1 on the X1 side is point-symmetric with the wiring pad 2d1 on the X2 side with respect to the center 2a1 of the substrate 2a.
Further, the wiring pad 2d2 on the Y1 side is point-symmetric with the wiring pad 2d2 on the Y2 side with respect to the center 2a1 of the substrate 2a.
Therefore, even if the photoelectric conversion substrate 2 is rotated by 180 °, it is not necessary to move the arrangement of the control circuit 31 and the arrangement of the amplification / conversion circuit 32.

また、有効画素エリア6の平面形状は、有効画素エリア6の中心6aに対して点対称となる正方形となっている。有効画素エリア6の中心6aが平面視において基板2aの中心2a1と重なっている。
この様にすれば、光電変換基板2を180°回転させたとしてもシンチレータ5に対する有効画素エリア6の位置が変わらないようにすることができる。
The planar shape of the effective pixel area 6 is a square that is point-symmetric with respect to the center 6 a of the effective pixel area 6. The center 6a of the effective pixel area 6 overlaps the center 2a1 of the substrate 2a in plan view.
In this way, the position of the effective pixel area 6 relative to the scintillator 5 can be kept unchanged even if the photoelectric conversion substrate 2 is rotated 180 °.

また、バイアスライン2c3の両端側に電気的に接続される複数の配線パッド2d3の配置が、基板2aの中心2a1に対して点対称となっていることが好ましい。
この様にすれば、光電変換基板2を180°回転させたとしてもバイアス回路33の配置を動かさなくて済む。
The arrangement of the plurality of wiring pads 2d3 that are electrically connected to both ends of the bias line 2c3 is preferably point-symmetric with respect to the center 2a1 of the substrate 2a.
In this way, even if the photoelectric conversion substrate 2 is rotated 180 °, it is not necessary to move the arrangement of the bias circuit 33.

以上、本発明のいくつかの実施形態を例示したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更などを行うことができる。これら実施形態やその変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。また、前述の各実施形態は、相互に組み合わせて実施することができる。   As mentioned above, although several embodiment of this invention was illustrated, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, changes, and the like can be made without departing from the spirit of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and equivalents thereof. Further, the above-described embodiments can be implemented in combination with each other.

1 X線検出器、2 光電変換基板、2a 基板、2a1 中心、2b 光電変換部、2b1 光電変換素子、2b2 スイッチング素子、2c1 制御ライン、2c2 データライン、2c3 バイアスライン、2d1 配線パッド、2d2 配線パッド、2d3 配線パッド、2c3a 接続ライン、2e1 フレキシブルプリント基板、2e2 フレキシブルプリント基板、3 信号処理部、4 画像伝送部、5 シンチレータ、6 有効画素エリア、6a 中心、31 制御回路、31a ゲートドライバ、31b 行選択回路、32 増幅・変換回路、32a 積分増幅器、32b A/D変換器、33 バイアス回路、S1 制御信号、S2 画像データ信号   1 X-ray detector, 2 photoelectric conversion substrate, 2a substrate, 2a1 center, 2b photoelectric conversion unit, 2b1 photoelectric conversion device, 2b2 switching device, 2c1 control line, 2c2 data line, 2c3 bias line, 2d1 wiring pad, 2d2 wiring pad 2d3 wiring pad, 2c3a connection line, 2e1 flexible printed circuit board, 2e2 flexible printed circuit board, 3 signal processing unit, 4 image transmission unit, 5 scintillator, 6 effective pixel area, 6a center, 31 control circuit, 31a gate driver, 31b row Selection circuit, 32 amplification / conversion circuit, 32a integration amplifier, 32b A / D converter, 33 bias circuit, S1 control signal, S2 image data signal

Claims (5)

基板と、
前記基板の表面に所定の間隔を開けて互いに平行に複数設けられ、第1の方向に延びる第1の配線と、
前記複数の第1の配線の両端のそれぞれに設けられた第1の配線パッドと、
前記基板の表面に所定の間隔を開けて互いに平行に複数設けられ、前記第1の方向と交差する第2の方向に延びる第2の配線と、
前記複数の第2の配線の両端のそれぞれに設けられた第2の配線パッドと、
前記複数の第1の配線と、前記複数の第2の配線と、により画された複数の領域のそれぞれに設けられ、光電変換素子とスイッチング素子とを有する光電変換部と、
を備えた光電変換基板。
A substrate,
A plurality of first wirings provided in parallel to each other at a predetermined interval on the surface of the substrate, and extending in a first direction;
A first wiring pad provided at each of both ends of the plurality of first wirings;
A plurality of second wirings provided in parallel to each other at a predetermined interval on the surface of the substrate, and extending in a second direction intersecting the first direction;
A second wiring pad provided at each of both ends of the plurality of second wirings;
A photoelectric conversion unit provided in each of a plurality of regions defined by the plurality of first wirings and the plurality of second wirings, and having a photoelectric conversion element and a switching element;
A photoelectric conversion substrate comprising:
前記基板は、前記基板の中心に対して点対称となる平面形状を有し、
前記複数の第1の配線パッドの配置は、前記基板の中心に対して点対称となっており、
前記複数の第2の配線パッドの配置は、前記基板の中心に対して点対称となっている請求項1記載の光電変換基板。
The substrate has a planar shape that is point-symmetric with respect to the center of the substrate,
The arrangement of the plurality of first wiring pads is point-symmetric with respect to the center of the substrate,
The photoelectric conversion substrate according to claim 1, wherein the arrangement of the plurality of second wiring pads is point-symmetric with respect to the center of the substrate.
前記複数の光電変換部を含む有効画素エリアは、前記有効画素エリアの中心に対して点対称となる平面形状を有し、前記有効画素エリアの中心が平面視において前記基板の中心と重なっている請求項1または2記載の光電変換基板。   The effective pixel area including the plurality of photoelectric conversion units has a planar shape that is point-symmetric with respect to the center of the effective pixel area, and the center of the effective pixel area overlaps the center of the substrate in plan view. The photoelectric conversion substrate according to claim 1 or 2. 前記基板の表面に所定の間隔を開けて互いに平行に複数設けられ、前記第2の方向に延びる第3の配線と、
前記複数の第3の配線の両端側にそれぞれ設けられた第3の配線パッドと、
をさらに備え、
前記複数の第3の配線パッドの配置は、前記基板の中心に対して点対称となっている請求項1〜3のいずれか1つに記載の光電変換基板。
A third wiring provided in parallel to each other at a predetermined interval on the surface of the substrate, and extending in the second direction;
A third wiring pad provided on each of both end sides of the plurality of third wirings;
Further comprising
The photoelectric conversion substrate according to claim 1, wherein the arrangement of the plurality of third wiring pads is point-symmetric with respect to the center of the substrate.
請求項1〜4のいずれか1つに記載の光電変換基板と、
前記光電変換基板の上に設けられたシンチレータと、
を備えた放射線検出器。
The photoelectric conversion substrate according to any one of claims 1 to 4,
A scintillator provided on the photoelectric conversion substrate;
Radiation detector equipped with.
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