CN103219349A - 矩阵基板、检测装置和检测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种矩阵基板、检测装置和检测系统，其中所述矩阵基板包括以行和列的矩阵形式进行设置的多个像素。在所述矩阵基板中，单元电路中所包括的晶体管的导通电压和非导通电压以驱动像素的频率的一半的频率被提供至控制线，其中，所述单元电路包括连接至多个连接端子的信号分离器，所述多个连接端子被设置为数量少于驱动线的数量，所述驱动线共同地连接至行方向上的多个像素并且在列方向上彼此并列设置，所述控制线连接至晶体管的控制电极。因而，提供了能够抑制连接端子的数量并减少耗电的矩阵基板。

Description

矩阵基板、检测装置和检测系统
技术领域
本发明涉及一种矩阵基板(matrix substrate)、检测装置和检测系统，尤其涉及一种可以应用于医疗诊断摄像装置、非破坏性检查装置和使用放射线的分析装置的矩阵基板、检测装置和检测系统。
背景技术
近年来，薄膜半导体制造技术已用于具有像素阵列的矩阵基板以及使用该矩阵基板的检测装置或放射线检测装置，在该像素阵列中，诸如薄膜晶体管(TFT)等的开关元件与诸如光电转换元件等的转换元件相结合。近年来正在对检测装置中的、将信号分离器形成在与像素阵列相同的基板上的技术进行检验。美国专利5,536,932论述了以下内容。检测装置包括设置有多个TFT的信号分离器，其中，该多个TFT被设置为在外部栅极端子和多个栅极线(驱动线)之间与多个栅极线分别对应，该外部栅极端子被设置为与外部移位寄存器的端子一一对应。此外，信号分离器顺次选择像素阵列的驱动线，以将时钟信号(控制信号)经由时钟线(控制线)施加至所有的多个TFT。
同时，在美国专利5,536,932中，每次在信号分离器顺次选择像素阵列的驱动线时，时钟信号(控制信号)经由时钟线(控制线)施加至所有的多个TFT。因此，时钟线(控制线)中时钟信号(控制信号)的频率增加。尤其是，当驱动线的数量随像素阵列的大面积化和高精细化而增加时，或当减少栅极线的扫描时间以进行高速操作时，时钟信号(控制信号)的频率增加。结果，由时钟线(控制线)产生的耗电增加。
发明内容
本发明所说明的典型实施例描述了能够限制外部栅极端子的数量并减少耗电的检测装置、检测系统和检测装置的驱动方法的创新方面。
根据本发明的一个方面，提供了一种矩阵基板，其包括：多个像素，以行和列的矩阵形式进行设置；多条驱动线，在列方向上并列设置，并且共同连接至行方向上的多个像素；多个连接端子，被设置为数量少于所述多条驱动线的数量，并且用于将用于驱动所述多个像素的驱动电路与所述多条驱动线相连接；以及信号分离器，包括多个单元电路和多条控制线，并用于将所述多个连接端子连接至所述多条驱动线；其中，所述多个单元电路中的各个单元电路包括用于将所述多个连接端子中的预定连接端子连接至所述多条驱动线中的两条或更多条预定驱动线的多个晶体管；以及其中，所述多条控制线连接至所述多个晶体管的控制电极，以提供所述多个晶体管的导通电压和非导通电压；其中，所述多个单元电路包括预定单元电路以及与所述预定单元电路邻接的另一单元电路；以及所述预定单元电路中所包括的多个晶体管中的设置在最接近所述另一单元电路的位置处的晶体管的控制电极与所述另一单元电路中所包括的多个晶体管中的设置在最接近所述预定单元电路的位置处的晶体管的控制电极连接至所述多条控制线中的同一控制线。
根据本发明的另一方面，提供了一种检测装置，其包括矩阵基板；所述驱动电路；以及控制电路，用于向所述控制线提供所述晶体管的导通电压和非导通电压；其中，所述控制电路以驱动所述多个像素的频率的一半的频率，向所述控制线提供所述晶体管的导通电压和非导通电压。
根据本发明的另一方面，提供了一种检测系统，包括检测装置；信号处理单元，用于处理来自所述检测装置的信号；记录单元，用于记录来自所述信号处理单元的信号；显示单元，用于显示来自所述信号处理单元的信号；以及发送处理单元，用于发送来自所述信号处理单元的信号。
此外，根据本发明的另一方面，提供了一种检测装置，其包括：多个像素，以行和列的矩阵形式进行设置；多条驱动线，在列方向上并列设置，并且共同连接至行方向上的多个像素；驱动电路，用于驱动所述多个像素；多个连接端子，被设置为数量少于所述多条驱动线的数量，并且用于将所述驱动电路与所述多条驱动线相连接；信号分离器，包括多个单元电路和多条控制线，并用于将所述多个连接端子连接至所述多条驱动线，其中，所述多个单元电路中的各个单元电路包括用于将所述多个连接端子中的预定连接端子与所述多条驱动线中的两条或更多条预定驱动线相连接的多个晶体管，并且所述多条控制线连接至所述多个晶体管的控制电极以提供所述晶体管的导通电压和非导通电压；以及控制电路，用于向所述控制线提供所述晶体管的导通电压和非导通电压；其中，所述控制电路以驱动所述像素的频率的一半的频率，向所述控制线提供所述晶体管的导通电压和非导通电压。
根据本发明的典型实施例，可以减少控制信号(时钟信号)的频率，因而可以减少由时钟线产生的耗电。由此，本发明可以提供能够限制外部栅极端子的数量并减少耗电的检测装置、检测系统和检测装置的驱动方法。
通过以下参考附图对典型实施例的详细说明，本发明的其它特征和方面将变得明显。
附图说明
包含在说明书中并构成说明书一部分的附图示出了本发明的典型实施例、特征和方面，并和说明书一起用来解释本发明的原理。
图1A是示出根据本发明的第一典型实施例的检测装置和矩阵基板的电路图。
图1B是示出第一典型实施例的检测装置中的定时电路操作的时序图。
图2A是示出根据检测装置和矩阵基板的像素的示意截面图。
图2B是检测装置的示意图。
图3是示出根据本发明的第二典型实施例的检测装置和矩阵基板的电路图。
图4A和4B是示出第二典型实施例的检测装置和矩阵基板中的定时电路操作的时序图。
图5A是根据本发明第三典型实施例的检测装置和矩阵基板中的检测装置的示意图。
图5B是示出根据第三典型实施例的检测装置和矩阵基板的电路图。
图6是示出根据第三典型实施例的检测装置和矩阵基板中的检测装置的示意图。
图7A和7B是示出根据第三典型实施例的检测装置和矩阵基板中的定时电路操作的时序图。
图8是示出检测装置被应用到检测系统中的示例的示意图。
具体实施方式
以下将参考附图来详细说明本发明的各个典型实施例、特征和方面。
现在将说明第一典型实施例。如图1A所示，根据本典型实施例的用于检测装置的矩阵基板以及检测装置各自包括像素阵列，该像素阵列包括以行和列的矩阵形式排列在支撑基板100上的多个像素101。像素101用于响应于入射在其上的放射线或光来输出电信号。各个像素101包括：转换元件102，用于将放射线或光转换为电荷；以及开关元件103，用于输出与转换元件102所生成的电荷相应的电信号。这里，在本典型实施例中，转换元件102包括：闪烁体，其将放射线转换为光；以及光电转换元件，其将光转换为电荷，但本发明不限于此示例。可以将不使用闪烁体而将放射线直接转换为电荷的直接型转换元件用作转换元件102。此外，可以将非晶硅或多晶硅TFT用作开关元件103。
这里，硅可以用于TFT，但本发明不限于该示例，并且可以使用诸如锗的任何其它半导体材料。此外，多晶硅TFT可以用作开关元件103。转换元件102的第一电极电连接至开关元件103的第一主电极，并且转换元件102的第二电极电连接至偏压线106。参考图1A，偏压线106在列方向上延伸，并被连接为被列方向上排列的多个转换元件102经由其第二电极所共用。
此外，多个偏压线106并列地排列在行方向上，并且多个偏压线106连接至共通线107以形成共通偏压线108。共通偏压线108经由连接端子109电连接至外部电源电路(未示出)。开关元件103的第二主电极电连接至信号线105。信号线105在列方向上延伸，并被连接为由在列方向上排列的多个开关元件103经由其第二主电极来共用。
此外，多个信号线105并列地排列在行方向上，并且各个信号线105经由连接端子119电连接至外部读出电路(未示出)。连接端子109和119排列在支撑基板100的端部和有效像素区域之间。
开关元件103的控制电极电连接至在行方向上延伸的驱动线104。驱动线104被连接为被在行方向上排列的多个像素的开关元件103通过其控制电极所共用。此外，多个驱动线104并列地排列在列方向上，并经由连接端子110与外部驱动电路(未示出)电连接。这里，连接端子110设置在支撑基板100的一侧的端部和像素阵列之间的支撑基板100上。
此外，连接端子110的数量小于驱动线104的数量。即，连接端子110的数量小于像素阵列的像素行数。在本实施例中，连接端子110的数量与像素行数的比是1比2。换句话说，在本典型实施例中，对每两行像素仅提供一个端子110。这种设置方式能够减少所使用的外部栅极端子的数量并减少耗电。为此，信号分离器111排列在多个连接端子110和多个驱动线104之间，在所述信号分离器111中，多个连接端子110与多个驱动线104相连接。信号分离器111包括在一个连接端子110和相对应的两个或更多个驱动线104之间、以一一对应的方式针对所述两个或更多个驱动线104分别设置的两个或更多个第一晶体管(第一TFT)112。
本发明中第一TFT 112对应于单元电路的晶体管。此外，在本发明中，位于一个连接端子110和相对应的两个或更多个驱动线104之间的元件称为信号分离器的单元电路。此外，各个单元电路的与对应于第一行的驱动线104相关联的元件称为第一级元件，与对应于第二行的驱动线104相关联的元件称为第二级元件，并且将随后的元件称为，例如，第三级元件和第四级元件。此外，图1A示出的结构中，各个单元电路包括第一级元件和第二级元件。
在本典型实施例中，各单元电路包括两个第一TFT 112。第一TFT 112用于向两个或更多个驱动线104中的各个驱动线提供开关元件103的导通电压，并且第一TFT 112的两个主电极中的一个电极电连接至连接端子110，另一个电极与相对应的驱动线104电连接。此外，导通电压是使得像素处于被选择的状态的电压，与本发明的第一电压相对应。此外，提供第一控制线114a和114b，TFT的导通电压和非导通电压经由所述第一控制线114a和114b供给至第一TFT 112的控制电极。第一控制线114a和114b对应于本发明中的控制线。
在本典型实施例中，设置了两个第一控制线114a和114b，从外部控制电路(未示出)分别经由第一连接端子116a和116b供给控制信号CLK1和CLK2。在以下说明中，与像素阵列中第一个被选择的行相对应的单元电路被称为第一单元电路，并且随后的单元电路按照接近于第一单元电路设置的顺序被称为第二单元电路和第三单元电路。此外，诸如第一单元电路或第三单元电路等的序号为奇数的单元电路被称为奇数单元电路，诸如第二单元电路或第四单元电路等的序号为偶数的单元电路被称为偶数单元电路。
在奇数单元电路中，第一级的第一TFT 112的控制电极共同地电连接至第一控制线114a，并且第二级的第一TFT 112的控制电极共同地电连接至第一控制线114b。同时，在邻近奇数单元电路的偶数单元电路中，第一级的第一TFT 112的控制电极共同地电连接至第一控制线114b，并且第二级的第一TFT 112的控制电极共同地电连接至第一控制线114a。
换句话说，当存在预定单元电路(例如，第三单元电路)和与其邻接的另一单元电路(例如，第四单元电路)时，第一控制线114具有下述连接关系。上述预定单元电路所包括的多个TFT中的设置在最接近上述另一单元电路的位置处的TFT的控制端与上述另一单元电路所包括的多个TFT中的设置在最接近上述预定单元电路的位置处的TFT的控制端共同连接至同一第一控制线。第一控制线114a电连接至第一连接端子116a，并且第一控制线114b电连接至第一连接端子116b。
此外，本典型实施例的信号分离器111用于进行一对二的信号分离操作，但本发明并不限于本示例。信号分离器111可以用于进行一对N(N是等于或大于2的整数)的信号分离操作。集成电路(IC)可以用作连接至各个连接端子的各个外部电路。当使用集成电路时，可以将各个电路单独地设置在集成电路中，可以在同一集成电路中设置部分或所有的电路。
接着，将参考图1A和1B来说明本典型实施例的信号分离器111的操作。这里，在图1B中，将控制信号VGPAD1提供至与第一行和第二行的驱动线104相对应的连接端子110，并且将控制信号VGPAD2提供至与第三行和第四行的驱动线104相对应的连接端子110。同样地，将控制信号VGPAD(n/2)-1提供至与第n-3行和第n-2行的驱动线104相对应的连接端子110，并且将控制信号VGPADn/2提供至与第n-1行和第n行的驱动线104相对应的连接端子110。
此外，将控制信号CLK1提供至第一连接端子116a，将控制信号CLK2提供至第一连接端子116b。此外，VG1～VGn分别是第一～第n行的驱动线104的电压。首先，CLK1用作第一TFT 112的导通电压(以下称为Hi)。Hi电压大于将第一TFT 112的阈值电压与后面要说明的Vcom电压相加所获得的值。同时，CLK2用作第一TFT 112的非导通电压(以下称为Lo)。
在该时间段内，当施加电压时，VGPAD1具有的电压(以下称为Vcom)等于或大于开关元件103的导通电压，VGPAD2～VGPADn/2具有开关元件103的非导通电压(以下称为Voff)。结果，作为预定驱动线的第一行驱动线104的电压VG1成为开关元件103的导通电压(以下称为Von)，并且与该预定驱动线不同的驱动线104的电压VG2～VGn成为Voff。
接着，在CLK1是Hi并且CLK2是Lo的情况下，VGPAD1～VGPADn/2成为Voff。结果，所有的VG1～VGn都成为Voff。接着，CLK1转变为Lo，CLK2转变为Hi，然后VGPAD1再次成为Vcom。此外，VGPAD2～VGPADn/2成为Voff。结果，VG2成为Von，VG1和VG3～VGn成为Voff。这是信号分离器111的第一单元块的信号分离操作。
接着，在CLK1是Lo并且CLK2是Hi的情况下，VGPAD1～VGPADn/2成为Voff。结果，所有VG1～VGn都成为Voff。接着，在CLK1是Lo并且CLK2是Hi的情况下，VGPAD2成为Vcom，VGPAD1、和VGPAD3～VGPADn/2成为Voff。结果，VG3成为Von，VG1、VG2和VG4～VGn成为Voff。接着，在CLK1是Lo并且CLK2是Hi的情况下，VGPAD1～VGPADn/2成为Voff。结果，所有VG1～VGn成为Voff。
此外，CLK1转变为Hi，CLK2转变为Lo，然后VGPAD2再次成为Vcom。此外，VGPAD1和VGPAD3～VGPADn/2成为Voff。结果，VG4成为Von，VG1～VG3和VG5～VGn成为Voff。这是信号分离器111的第二单元块的信号分离操作。然后，顺次地进行相同的处理，直到信号分离器111的第n/2单元块的信号分离器操作为止，由此按序地以“行”为单元来扫描开关元件103。
如上所述，通过使用信号分离器111，连接至外部驱动电路的连接端子110的数量可以最大减少为单元电路数量的数分之一。然而，连接端子的总数量增加了单元块中所包括的组件所用的第一连接端子116a和116b的数量。
这里，控制信号CLK1或CLK2的频率f表示控制信号一秒钟振荡的次数，即，最大值Hi和最小值Lo的电压在一秒钟重复的次数，其倒数1/f为控制信号的一个周期。
第一控制线114a或114b的耗电P取决于施加在第一控制线114a或114b上的电容值C、控制信号CLK1或CLK2的频率f、以及Hi和Lo之间的差分电压(Hi-Lo)的平方。换句话说，耗电P的表达式为P=f×C×(Hi-Lo)2。由此，当控制信号CLK1或CLK2的频率f减半时，第一控制线114a或114b的耗电减半。
在相关技术中，在每次向一个驱动线104提供Von以驱动像素的情况下，需要将一个周期的控制信号CLK1或CLK2施加至控制线。另一方面，在本典型实施例中，当每次顺次地将Von提供至两个驱动线104时，一个周期的控制信号CLK1或CLK2被施加至第一控制线114a或114b。
换句话说，在本典型实施例中，控制信号CLK1或CKL2的一个周期是相关技术的两倍，频率是相关技术的1/2，因而，相对于一条驱动线104的控制线的耗电成为相关技术的一半。尤其是当驱动线104的数量随着像素阵列的大面积化或高精细化而增加时，或者当Von被顺次提供至驱动线104以进行高速操作的扫描频率F高时，本发明是有利的。
这是因为当驱动线104的数量增加时，连接至第一控制线114a或114b的第一TFT 112的数量增加，第一控制线114a或114b的电容值C增加，第一控制线114a或114b中的耗电增加。此外，这是因为当高速操作的扫描频率F增加时，为了应对该高速操作，需要增加第一TFT 112的栅电容，使第一控制线114a或114b的电容值C增加，因而第一控制线114a或114b中的耗电增加。具体地，当第一控制线114a或114b中的耗电(信号分离器111中的耗电)大于驱动线104中的耗电(像素阵列中的耗电)时，本发明的效果是显著的。
接着，参考图2A来说明根据本典型实施例的像素101的截面结构。在根据本典型实施例的像素101中，转换元件102和开关元件103被设置为彼此一一对应。开关元件103设置在具有绝缘表面的诸如玻璃基板的支撑基板100上，并包括第一半导体层201、第一非本征半导体层202、第一绝缘层203、第一导电层204、第二绝缘层205和第二导电层206。第一半导体层201用作TFT的沟道区域，第一非本征半导体层202用作源区或漏区，第一绝缘层203用作栅绝缘层，第一导电层204用作栅电极，以及第二导电层206用作源电极或漏电极。
这里，栅电极与图1A和1B说明中的控制电极相对应，源电极或漏电极与主电极相对应。在图2A和2B中，使用交错式TFT，其中的第一半导体层201由多晶硅构成。当采用了相同的多晶硅的交错式TFT用作第一TFT 112时，制造工艺得到了简化。
此外，转换元件102设置在覆盖开关元件103的第三绝缘层207上。构成转换元件102的光电转换元件包括第四导电层209、第二非本征半导体层210、第二半导体层211、第三非本征半导体层212、第五导电层213、以及第六导电层214。第四导电层209通过第三导电层208电连接至作为开关元件103的第一主电极的第二导电层206，并用作第一电极。第二非本征半导体层210掺入N型杂质，第三非本征半导体层212掺入P型杂质。第二半导体层211用作光电转换元件的光电转换层，第五导电层213用作偏压线106，并且第六导电层214用作第二电极。
此外，闪烁体216设置在第四绝缘层上，该第四绝缘层用作覆盖多个光电转换元件的平坦化层。可以通过已知的蒸镀技术、蚀刻技术和光刻技术来适当地形成转换元件102和开关元件103。在本典型实施例中，描述了使用第二非本征半导体层210的PIN型光电二极管用作光电转换元件，但本发明不限于本示例。可以使用采用了绝缘层而非第二非本征半导体层210的MIS型光传感器。
接着，参考图2B来说明本发明的检测装置的装置结构。检测装置200包括支撑基板100，支撑基板100至少包括像素阵列、信号分离器111和连接端子110。检测装置200还包括检测单元223，该检测单元223包括：支撑基板100；驱动电路221，用于驱动像素阵列；以及读出电路222，用于从像素阵列输出作为图像数据的电信号。驱动电路221电连接至连接端子110并输出Vcom和Voff。
换句话说，驱动电路221通过控制像素的选择(已选择)状态和非选择(未选择)状态来驱动像素。读出电路222电连接至连接端子119。检测装置200还包括：信号处理单元224，用于处理来自检测单元223的图像数据并输出经过处理的图像数据；控制电路225，用于向各个组件提供控制信号并控制检测单元223的操作；以及电源电路226，用于向各个组件提供偏压。
信号处理单元224从控制计算机(未示出)接收控制信号，并将所述控制信号提供给控制电路225。信号处理单元224在放射线的照射期间从读出电路222接收信号线105的电位信息，并将所述电位信息发送至控制计算机(未示出)。电源电路226包括：稳压器，从外部电源(未示出)或内置电池接收电压，并提供像素阵列、驱动电路221以及读出电路222中所必需的电压。电源电路226电连接至连接端子109。控制电路225电连接至第一连接端子116a和116b，并输出控制信号CLK1和CLK2。
驱动电路221、读出电路222、信号处理单元224、控制电路225和电源电路226各由一个块示出，但这并不意味着各个单元由一个集成电路构成。各个单元可以由多个集成电路构成，或者可以将所有单元设置在一个集成电路中。此外，可以适当地将上述说明应用至本发明的其它典型实施例。
现在将说明第二典型实施例。接着，将参考图3A和3B来说明第二典型实施例。以下将详细说明第二典型实施例与第一典型实施例的区别，而与第一典型实施例中相同的组件由相同的附图标记表示并省略对其的详细说明。
在图1A所示的第一典型实施例中，使用了包括具有两个第一TFT 112的单元电路的信号分离器111，所述第一TFT 112被设置为在一个连接端子110和相对应的两个驱动线104之间与所述两个驱动线104一一对应。然而，如图3所示，在本典型实施例中，具有两个第一TFT 112a的第一信号分离器电路111a的单元块设置在一个连接端子110和相对应的四个驱动线104之间。
此外，具有四个第二晶体管(第二TFT)112b的第二信号分离器电路111b的单元块设置在第一信号分离器电路111a的单元块和相对应的四个驱动线104之间。此外，与一个连接端子110相连接的第一信号分离器111a的单元块经由连接节点120与连接四个驱动线104的第二信号分离器电路111b的单元块串联。
因而，第一信号分离器电路111a的单元块和第二信号分离器电路111b的单元块构成了信号分离器的单元电路。换句话说，本典型实施例的信号分离器被配置为两个一对二的信号分离器电路彼此串联。在本典型实施例中，在第一信号分离器电路111a的单元块中，各个单元块的与下述连接节点120相关的元件被称为第一级，该连接节点120连接与第一行相对应的驱动线104。同样地，各个单元块的与下述连接节点120相关的元件被称为第二级，该连接节点120连接与第二行相对应的驱动线104。
此外，在第二信号分离器电路111b的单元块中，各个单元块的与第一行相对应的驱动线104的相关元件被称为第一级，各个单元块的与第二行相对应的驱动线104的相关元件被称为第二级，与随后的行相对应的驱动线104的相关元件被分别称为第三级和第四级。第一级的第一TFT 112a连接于第一级的第二TFT 112b和第三级的第二TFT 112b，第二级的第一TFT 112a连接于第二级的第二TFT 112b和第四级的第二TFT 112b。除了第一控制线114a和114b之外，还设置了第二控制线115a和115b，用于向第二TFT 112b的控制电极供给TFT的导通电压和非导通电压。
在本典型实施例中，设置了两个第二控制线115a和115b，并且经由第二连接端子117a和117b分别从外部控制电路(未示出)提供控制信号CLK1b和CLK2b。同时，经由第一连接端子116a和116b从外部控制电路(未示出)向第一控制线114a和114b提供控制信号CLK1a和CLK2a。下面，与像素阵列中的首先被选择的行相对应的单元块被称为第一单元块，随后的单元块按照接近于第一单元块设置的顺序被称为第二单元块和第三单元块。此外，诸如第一单元块或第三单元块的序号为奇数的单元块被称为奇数单元块，诸如第二单元块或第四单元块的序号为偶数的单元块被称为偶数单元块。
与第一典型实施例的信号分离器111相同，在第一信号分离器电路111a的奇数单元块中，第一级的第一TFT 112a的控制电极共同地电连接至第一控制线114a。此外，第二级的第一TFT112b的控制电极共同地电连接至第一控制线114b。同时，在邻近的偶数单元块中，第一级的第一TFT 112a的控制电极共同地电连接至第一控制线114b，并且第二级的第一TFT 112a的控制电极共同地电连接至第一控制线114a。
换句话说，在第一信号分离器电路111a中，当存在预定单元块和与其邻接的另一单元块时，建立起下述连接关系。上述预定单元块中所包括的多个TFT中的设置在最接近上述另一单元块的位置处的TFT的控制端以及上述另一单元块中所包括的多个TFT中的设置在最接近上述预定单元块的位置处的TFT的控制端共同地连接至相同的控制线。
接着，在第二信号分离器电路111b的奇数单元块中，第一级和第二级的第二TFT 112b的控制电极共同地电连接至第二控制线115a。此外，第三级和第四级的第二TFT 112b的控制电极共同地电连接至第二控制线115b。同时，在相邻的偶数单元块中，第一级和第二级的第一TFT 112b的控制电极共同地电连接至第二控制线115b，并且第三级和第四级的第一TFT 112b的控制电极共同地电连接至第二控制线115a。
换句话说，在第二信号分离器电路111b中，当存在预定单元块和与其邻接的另一单元块时，建立起下述连接关系。上述预定单元块中所包括的多个TFT中的设置在最接近于上述另一单元块的位置处的TFT的控制端以及上述另一单元块中所包括的多个TFT中的设置在最接近于上述预定单元块的位置处的TFT的控制端共同地连接至同一控制线。此外，在一个单元块中两级的TFT连接至相同的控制线。
接着，参考图3和4A来说明本典型实施例的信号分离器的操作。这里在图4A中，将控制信号VGPAD1提供至与第一～第四行的驱动线104相对应的连接端子110，并且将控制信号VGPAD2提供至与第五～第八行的驱动线104相对应的连接端子110。
此外，将控制信号CKL1a提供至第一连接端子116a，将控制信号CKL2a提供至第一连接端子116b，将控制信号CKL1b提供至第二连接端子117a，并且将控制信号CKL2b提供至第二连接端子117b。此外，VG1b～VG8b分别是第一～第八行的驱动线104的电压。这里，在本典型实施例中，在每次将Von顺次提供至两个驱动线104时，可以将一个周期的控制信号CLK1a和CLK2a施加至第一信号分离器电路111a。同时，在每次将Von顺次提供至四个驱动线104时，可以将一个周期的控制信号CLK1b和CLK2b施加至第二信号分离器电路111b。
首先，CLK1a和CLK1b变为Hi，并且CLK2a和CLK2b变为Lo。在该时间段中施加电压，因而VGPAD1变为Vcom，并且VGPAD2处于Voff状态。因而，作为预定驱动线的第一行驱动线104的电压VG1b成为开关元件103的导通电压Von，并且作为不同于上述预定驱动线的驱动线的驱动线104的电压VG2b～VG8b成为Voff。
接着，VGPAD1成为Voff，并且在CLK1b为Hi并且CLK2b为Lo的情况下，CLK1a转变为Lo，并且CLK2a转变为Hi。在该时间段内，VGPAD1再次成为Vcom。VGPAD2处于Voff状态。因而，作为预定驱动线的第二行驱动线104的电压VG2b成为开关元件103的导通电压Von，并且作为不同于上述预定驱动线的驱动线的驱动线104的电压VG1b和VG3b～VG8b成为Voff。
接着，VGPAD1成为Voff，CLK1b转变为Lo，CLK2b转变为Hi，CLK1a保持在Lo，并且CLK2a保持在Hi。在该时间段中，VGPAD1再次成为Vcom。VGPAD2处于Voff状态。因而，作为预定驱动线的第三行驱动线104的电压VG3b成为开关元件103的导通电压Von，并且作为不同于上述预定驱动线的驱动线的驱动线104的电压VG1b～VG2b和VG4b～VG8b成为Voff。然后，顺次进行相同的处理，由此以行为单位顺次扫描开关元件103。
如上所述，通过使用信号分离器111，连接至外部驱动电路的连接端子110的数量可以最大减少为单元块的级数的数分之一。然而，连接端子的总数量增加了第二连接端子117a和117b的数量。
图4B示出在进行2-像素相加的情况下的时序图。如图4B所示，通过将CLK1a和CLK2a固定在Hi，能够容易地进行2-像素相加。由于将CLK1a和CLK2a固定在Hi，因此进一步减少了信号分离器中的耗电。
在本典型实施例中，在第一信号分离器电路111a中，第一TFT 112a的数量是第一典型实施例中第一TFT 112的数量的一半。同时，与第一典型实施例相比，TFT的数量增加了第二TFT112b的数量，但提供至第二信号分离器电路111b的控制信号可具有两倍于第一典型实施例的控制信号的周期的周期。因而，与第一典型实施例相同，可以减少本典型实施例的信号分离器的耗电。
已经通过结合具有两个彼此串联的一对二信号分离器电路的结构的信号分离器的示例对本典型实施例进行了描述，但是可以以如下方式配置信号分离器，在该信号分离器中m(m是大于1的自然数)个信号分离器互相串联连接。这里，第一信号分离器电路被放置为电气上最靠近连接端子110，并且第m信号分离器电路被放置为电气上最靠近驱动线104。第m-1信号分离器电路包括2m-1个第m-1TFT，并且第m信号分离器电路包括2m个第m TFT。第m信号分离器电路的第一级和第三级的第m TFT连接至第m-1信号分离器电路的第一级的第m-1 TFT。此外，第m信号分离器电路的第二级和第四级的第m TFT连接至第m-1信号分离器电路的第二级的第m-1 TFT。
进行上述连接直到第m信号分离器电路的第2m级。此外，在第m信号分离器电路的一个单元块中，第1～第2m-1级的第mTFT的控制端共同地连接至控制线，并且第2m-1+1～第2m级的第m TFT的控制端共同地连接至另一控制线。在第m信号分离器电路中，在每次将Von顺次提供至2m-1条驱动线104时，提供一个周期的控制信号。
现在将说明第三典型实施例。接着，将参考图5A、5B、6、7A和7B来说明第三典型实施例。这里，图5A是用于说明根据本典型实施例的检测单元223的框图；图5B是用于说明根据本典型实施例的检测单元223的等效电路图；图6是根据本典型实施例的检测单元223的一部分的放大的框图；并且图7A和图7B是用于说明根据本典型实施例的操作的时序图。以下将详细说明第三典型实施例与第一典型实施例的区别，第三典型实施例与第一典型实施例中相同的组件由相同的附图标记表示并省略对其的详细说明。
如图5A所示，在本典型实施例中，驱动电路221包括驱动印刷电路板227和多个(例如10个)驱动集成电路228。换句话说，多个信号分离器111被设置为与驱动集成电路228一一对应。在本典型实施例中，设置十个信号分离器111。这里，驱动印刷电路板227向各个驱动集成电路228提供信号或电力，并且各个驱动集成电路228向相对应的信号分离器111提供诸如控制信号和各种电压等的信号组229。
如图5B所示，在本典型实施例中，在信号分离器111的各个单元中，向驱动线104提供Voff(第二电压)的第三晶体管(第三TFT)113针对各个驱动线104而设置。第三TFT 113设置在与第三连接端子121相连接的电源线126和驱动线104之间，对该第三连接端子121仅施加Voff。第三TFT 113的控制端连接至第一控制线114a和114b两者之一，所连接到的控制线不同于连接至与同一驱动线104相连接的第一TFT的控制端的控制线。此外，第四晶体管(第四TFT)130设置在支撑基板100上，所述第四晶体管在不使用第一TFT 112的情况下将提供至一个连接端子110的控制信号VGPAD提供至与该连接端子110相对应的两个驱动线104。
在信号分离器111的各个单元电路中，第四TFT 130设置在与一个连接端子110相对应的两个驱动线104和相应的连接端子110之间。第四TFT 130与第一TFT 112并联设置。第四TFT 130的控制端各自电连接至第四连接端子131，模式选择信号ADD被供给至该第四连接端子131。模式选择信号ADD是根据恒定电压Hi或Lo来对第一模式或第二模式进行选择的信号，在第一模式中，以一行为单位顺次进行读取；在第二模式中，以两行为单位顺次进行读取(像素相加模式)。在本典型实施例中，例如，将信号分离器111设置为与256行的驱动线104相对应，并且设置有128个连接端子110，其中，上述256行的驱动线104与一个驱动电路228相对应。此外，第一控制线114a和114b被分割为与各个驱动集成电路228相对应。
如图6所示，驱动集成电路228被设置在柔性印刷电路160中，并与柔性印刷电路160的布线相接合。换句话说，驱动电路221包括多个具有驱动集成电路228的柔性印刷电路160。接合至驱动集成电路228的布线通过带式自动接合(TAB)的安装技术连接至各个连接端子110，并且发送各个控制信号VGPAD。在柔性印刷电路160的布线中，位于接合至驱动集成电路228的布线外侧的布线161a和161b连接至第一连接端子116a和116b，并发送控制信号CLK1和CLK2。
换句话说，对于各个柔性印刷电路160，被分割的第一控制线114a和114b分别电连接至布线161a和161b。位于与驱动集成电路228相接合的布线与布线161a和161b之间的布线162连接至第三连接端子121或第四连接端子131，并发送非导通电压Voff或模式选择信号ADD。布线162发送恒定电压或恒定电压的信号，由此，布线162起到屏蔽的作用，以抑制由通过布线161a和161b所传送的控制信号的电位变化所导致的噪声与控制信号VGPAD混合的现象。设置了多个(例如，10个)这种具有驱动集成电路228的柔性印刷电路160。
接着，将参考图7A和7B来说明本典型实施例的信号分离器111的操作。这里，图7A示出了第一模式的操作，图7B示出了第二模式的操作。如图7A所示，除了以下几点，第一模式下信号分离器111的操作与图1B所示的第一典型实施例的操作相同。首先，模式选择信号ADD固定在Lo。因而第四TFT 130成为不导通状态。其次，随着各个第三TFT 113变得导通，驱动线104固定为Voff。因而，即使在第一TFT 112处于不导通状态的情况下，驱动线104的电位也固定在Voff。此外，并非同时向所有信号分离器111提供控制信号CLK1和CLK2，而是能够仅向所期望的信号分离器111提供控制信号CLK1和CLK2，因而能够进一步减少耗电。
接着，如图7B所述，第二模式下的信号分离器111的操作具有以下特征。首先，模式选择信号ADD固定在Hi，并且控制信号CLK1和CLK2固定在Lo。其次，各个控制信号VGPAD被顺次提供至连接端子110。因而，能够进行像素相加，在不使用第一TFT 112的情况下，将各个控制信号VGPAD顺次地提供至每两条驱动线104。
现在将说明第四典型实施例。接着，将参考图8来说明将检测装置应用至放射线检测系统的示例。作为放射线源的X射线管6050所生成的X射线6060穿过被检者或患者6061的胸6062，并入射至本发明的检测装置6040。入射的X射线包括患者6061的内部信息。闪烁体216响应于入射的X射线并发出光，所述光由光电转换元件转换为电信号，由此得到电信息。该信息转换为数字信号，然后经过作为信号处理单元的图像处理器6070的图像处理，因而可以通过作为控制室的显示单元的显示器6080来进行观察。
此外，该信息可以通过诸如电话线6090等的发送处理单元被发送至远处，并在位于远处等的医务室中的作为显示单元的显示器6081上显示，或者存储在诸如光盘等的记录单元中，因而医生可以在进行远程诊断。此外，可以使用用作记录单元的胶片处理器6100来将信息存储在用作记录介质的胶片6110中。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有修改、等同结构和功能。

Claims (12)

1.一种矩阵基板，包括：
多个像素，以行和列的矩阵形式进行设置；
多条驱动线，在列方向上并列设置，并且共同连接至行方向上的多个像素；
多个连接端子，被设置为数量少于所述多条驱动线的数量，并且用于将用于驱动所述多个像素的驱动电路与所述多条驱动线相连接；以及
信号分离器，包括多个单元电路和多条控制线，并用于将所述多个连接端子连接至所述多条驱动线；
其中，所述多个单元电路中的各个单元电路包括用于将所述多个连接端子中的预定连接端子连接至所述多条驱动线中的两条或更多条预定驱动线的多个晶体管；以及
其中，所述多条控制线连接至所述多个晶体管的控制电极，以提供所述多个晶体管的导通电压和非导通电压；
其中，所述多个单元电路包括预定单元电路以及与所述预定单元电路邻接的另一单元电路；以及
所述预定单元电路中所包括的多个晶体管中的设置在最接近所述另一单元电路的位置处的晶体管的控制电极与所述另一单元电路中所包括的多个晶体管中的设置在最接近所述预定单元电路的位置处的晶体管的控制电极连接至所述多条控制线中的同一控制线。
2.根据权利要求1所述的矩阵基板，其中，
所述信号分离器还包括：第一信号分离器电路，其包括各自连接至所述多个连接端子中的预定连接端子的晶体管；以及第二信号分离器电路，其连接至所述第一信号分离器电路和所述驱动线，以及
所述第二信号分离器电路包括与所述第一信号分离器电路中的晶体管中的至少一个晶体管串联的第二晶体管。
3.根据权利要求1所述的矩阵基板，其中，
所述晶体管向所述驱动线提供用于使得所述像素处于被选择的状态的第一电压，以及
其中，所述单元电路还包括：多个第三晶体管，其被设置为与所述驱动线一一对应，并且向所述驱动线提供用于使得所述像素处于未被选择的状态的第二电压。
4.根据权利要求1所述的矩阵基板，其中，
所述信号分离器还包括：多个第四晶体管，其被设置为与所述多个晶体管并联，以及
所述多个第四晶体管的控制电极共同地电连接至如下连接端子：在像素相加模式下，向该连接端子供给所述多个第四晶体管的导通电压。
5.根据权利要求3所述的矩阵基板，其中，
所述像素包括：开关元件，其输出与转换元件所生成的电荷相应的电信号，其中，所述转换元件用于将放射线或光转换为电荷，所述第一电压是所述开关元件的导通电压，并且所述第二电压是所述开关元件的非导通电压。
6.根据权利要求5所述的矩阵基板，其中，
所述转换元件包括：闪烁体，用于将放射线转换为光；以及光电转换元件，用于将所述光转换为电荷。
7.一种检测装置，包括：
根据权利要求1所述的矩阵基板；
所述驱动电路；以及
控制电路，用于向所述控制线提供所述晶体管的导通电压和非导通电压；
其中，所述控制电路以驱动所述多个像素的频率的一半的频率，向所述控制线提供所述晶体管的导通电压和非导通电压。
8.根据权利要求7所述的检测装置，其中，
所述驱动电路包括多个包括驱动集成电路的柔性印刷电路，
多个所述信号分离器被设置为与所述驱动集成电路一一对应，
所述控制线被分割为两条或更多条以与所述驱动集成电路一一对应，以及
分割得到的各条控制线电连接至所述多个柔性印刷电路中的相应的柔性印刷电路中所设置的布线。
9.一种检测系统，包括：
根据权利要求7所述的检测装置；
信号处理单元，用于处理来自所述检测装置的信号；
记录单元，用于记录来自所述信号处理单元的信号；
显示单元，用于显示来自所述信号处理单元的信号；以及
发送处理单元，用于发送来自所述信号处理单元的信号。
10.一种检测装置，包括：
多个像素，以行和列的矩阵形式进行设置；
多条驱动线，在列方向上并列设置，并且共同连接至行方向上的多个像素；
驱动电路，用于驱动所述多个像素；
多个连接端子，被设置为数量少于所述多条驱动线的数量，并且用于将所述驱动电路与所述多条驱动线相连接；
信号分离器，包括多个单元电路和多条控制线，并用于将所述多个连接端子连接至所述多条驱动线，其中，所述多个单元电路中的各个单元电路包括用于将所述多个连接端子中的预定连接端子与所述多条驱动线中的两条或更多条预定驱动线相连接的多个晶体管，并且所述多条控制线连接至所述多个晶体管的控制电极以提供所述晶体管的导通电压和非导通电压；以及
控制电路，用于向所述控制线提供所述晶体管的导通电压和非导通电压；
其中，所述控制电路以驱动所述像素的频率的一半的频率，向所述控制线提供所述晶体管的导通电压和非导通电压。
11.根据权利要求10所述的检测装置，其中，
所述驱动电路包括多个包括驱动集成电路的柔性印刷电路，
多个所述信号分离器被设置为与所述驱动集成电路一一对应，
所述控制线被分割为两条或更多条以与所述驱动集成电路一一对应，以及
分割得到的各条控制线电连接至所述多个柔性印刷电路中的相应的柔性印刷电路中所设置的布线。
12.一种检测系统，包括：
根据权利要求10所述的检测装置；
信号处理单元，用于处理来自所述检测装置的信号；
记录单元，用于记录来自所述信号处理单元的信号；
显示单元，用于显示来自所述信号处理单元的信号；以及
发送处理单元，用于发送来自所述信号处理单元的信号。
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