CN116324517A - 放射线检测器 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施方式的放射线检测器包括:沿第一方向延伸的多条控制线;沿与所述第一方向正交的第二方向延伸的多条数据线;分别设置在由所述多条控制线和所述多条数据线划分而成的多个区域中的光电转换部;排列设置在设有多个所述光电转换部的区域外侧的多个噪声检测部;将控制信号输入到分别设置在所述多个光电转换部中的第一薄膜晶体管、以及分别设置在所述多个噪声检测部中的第二薄膜晶体管的控制电路;从所述多个光电转换部读取图像数据信号并从所述多个噪声检测部读取噪声信号的信号检测电路;以及基于所读取到的所述图像数据信号和所读取到的所述噪声信号来构成放射线图像的图像构成电路。放射线检测器成为以下三种情况中的至少任一个:所述信号检测电路不从与所述噪声检测部相邻的所述光电转换部读取所述图像数据信号;所述图像构成电路在构成所述放射线图像时不使用从与所述噪声检测部相邻的所述光电转换部读取到的所述图像数据信号;以及与所述噪声检测部相邻的所述光电转换部不与所述控制电路和所述信号检测电路中的至少任一个电连接。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及一种放射线检测器。
背景技术
放射线检测器的一个示例包括X射线检测器。X射线检测器例如设有具有多个光电转换部的阵列基板和设在多个光电转换部上并将X射线转换成荧光的闪烁体。此外,光电转换部中设置有将来自闪烁体的荧光转换为信号电荷的光电转换元件、对信号电荷的存储和释放进行开关的薄膜晶体管、以及存储信号电荷的存储电容器等。
通常,X射线检测器能如下那样构成X射线图像。首先,利用从外部输入的信号识别X射线的入射。接着,在经过预定的时间之后,将进行读取的光电转换部的薄膜晶体管设为导通状态,将所存储的信号电荷作为图像数据信号来进行读取。然后,基于各光电转换部的每一个所读取出的图像数据信号的值来构成X射线图像。
然而,在各光电转换部的每一个所读取出的图像数据信号的值中包含与X射线的剂量对应的值和与噪声对应的值。因此,在构成X射线图像时,进行从各光电转换部的每一个所读取出的图像数据信号的值减去与噪声对应的值的偏移处理(偏移校正)。
该情况下,噪声大致分为随机噪声和横向噪声。随机噪声均匀分布地产生在整个X射线图像中。另一方面,横向噪声在横向或纵向上呈条纹状。因此,横向噪声比随机噪声更容易引起注意,因此需要降低横向噪声。
为了力图降低这种横向噪声,提出了以下技术:设置多个在X射线入射时不产生信号电荷的噪声检测部,由多个噪声检测部检测横向噪声。多个噪声检测部排列设置在设有多个光电转换部的区域(有效像素区域)的外侧。
多个噪声检测部能使用半导体制造工艺与多个光电转换部一起形成。然而,由于不产生信号电荷的噪声检测部具有与产生信号电荷的光电转换部不同的结构,因此,在设置有多个光电转换部的区域和设置有多个噪声检测部的区域中,干式蚀刻和湿式蚀刻等的工艺条件不同。
在工艺条件不同的区域的边界上,形成的要素的尺寸等容易变动。因此,在设置有多个光电转换部的区域与设置有多个噪声检测部的区域之间的边界附近所设置的光电转换部中,容易发生由尺寸等的变动引起的图像特性的偏差或断线等,因此X射线图像的质量有可能降低。
因此,希望开发出能够检测噪声并且能够维持X射线图像质量的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本专利特开2011-97452号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明要解决的问题是提供一种能够检测噪声,并且能够维持放射线图像质量的放射线检测器。
解决技术问题的技术方案
实施方式所涉及的放射线检测器包括:沿第一方向延伸的多条控制线;沿与所述第一方向正交的第二方向延伸的多条数据线;分别设置在由所述多条控制线和所述多条数据线划分而成的多个区域中的光电转换部;排列设置在设有多个所述光电转换部的区域外侧的多个噪声检测部;将控制信号输入到分别设置在所述多个光电转换部中的第一薄膜晶体管、以及分别设置在所述多个噪声检测部中的第二薄膜晶体管的控制电路;从所述多个光电转换部读取图像数据信号并从所述多个噪声检测部读取噪声信号的信号检测电路;以及基于所读取到的所述图像数据信号和所读取到的所述噪声信号来构成放射线图像的图像构成电路。该放射线检测器成为以下三种情况中的至少任一个:所述信号检测电路不从与所述噪声检测部相邻的所述光电转换部读取所述图像数据信号;所述图像构成电路在构成所述放射线图像时不使用从与所述噪声检测部相邻的所述光电转换部读取到的所述图像数据信号;以及与所述噪声检测部相邻的所述光电转换部不与所述控制电路和所述信号检测电路中的至少任一个电连接。
附图说明
图1是用于例示出X射线检测器的示意性立体图。
图2是X射线检测器的框图。
图3是阵列基板的电路图。
图4是用于例示出噪声检测部的示意性俯视图。
图5是用于例示出噪声检测部的示意性俯视图。
图6(a)、(b)是用于例示出设置有多个噪声检测部的区域的配置的示意性俯视图。
图7是用于例示出其他实施方式所涉及的噪声检测部的配置的示意性俯视图。
图8是用于例示出其他实施方式所涉及的噪声检测部的配置的示意性俯视图。
图9(a)、图9(b)是用于例示出设置有多个噪声检测部的区域的配置的示意性俯视图。
图10是用于例示出其他实施方式所涉及的噪声检测部的示意性俯视图。
图11是用于例示出其他实施方式所涉及的噪声检测部的示意性俯视图。
图12是用于例示出设置有多个噪声检测部的区域的配置的示意性俯视图。
具体实施方式
下面,参照附图,对实施方式进行例示。另外,各附图中,对同样的结构要素标注相同的标号并适当省略详细说明。
本实施方式所涉及的放射线检测器除了X射线以外,还能应用于γ射线等各种放射线。这里,作为一个示例,以放射线中具有代表性的X射线的情况为例进行说明。因此,通过将以下实施方式的“X射线”替换为“其他放射线”,从而也能应用于其他放射线。
以下所例示出的X射线检测器1是对放射线图像即X射线图像进行检测的X射线平面传感器。
X射线检测器1虽然例如能用于一般的医疗或非破坏检查等,但并不限定其用途。
图1是用于例示出X射线检测器1的示意性立体图。
另外,图1中,省略了偏置线2c3等来绘制。
图2是X射线检测器1的框图。
图3是阵列基板2的电路图。
如图1~图3所示,X射线检测器1中设有例如阵列基板2、信号处理电路3、图像构成电路4以及闪烁体5。
阵列基板2将通过闪烁体5由X射线转换得到的荧光(可见光)转换为电信号。
阵列基板2具有例如基板2a、光电转换部2b、控制线(或栅极线)2c1、数据线(或信号线)2c2、偏置线2c3、和噪声检测部2g。
另外,光电转换部2b、控制线2c1、数据线2c2、偏置线2c3、和噪声检测部2g的数量等并不限于所示例的情况。
基板2a呈板状,由例如无碱玻璃等透光性材料形成。
在基板2a的一个表面上设置有多个光电转换部2b。
光电转换部2b呈矩形,并且分别设置在由多条控制线2c1和多条数据线2c2划分而成的多个区域中。多个光电转换部2b排列成矩阵状。
另外,一个光电转换部2b对应于X射线图像中的一个像素(pixel)。
多个光电转换部2b中分别设有例如光电转换元件2b1、以及作为开关元件的薄膜晶体管(TFT;Thin Film Transistor)2b2(相当于第一薄膜晶体管的一个示例)。此外,如图3所示,能设置存储电容器2b3,该存储电容器2b3对在光电转换元件2b1中转换得到的信号电荷进行存储。存储电容器2b3例如呈平板状,能设置在各薄膜晶体管2b2的下方。其中,根据光电转换元件2b1的电容,光电转换元件2b1能兼用作存储电容器2b3。
光电转换元件2b1例如可以设为光电二极管等。
薄膜晶体管2b2进行因荧光入射至光电转换元件2b1而产生的电荷的存储以及释放的切换。薄膜晶体管2b2具有栅极电极2b2a、漏极电极2b2b以及源极电极2b2c。薄膜晶体管2b2的栅极电极2b2a与对应的控制线2c1电连接。薄膜晶体管2b2的漏极电极2b2b与对应的数据线2c2电连接。薄膜晶体管2b2的源极电极2b2c与对应的光电转换元件2b1(电极2b1b)和存储电容器2b3电连接。此外,光电转换元件2b1的阳极侧以及存储电容器2b3与对应的偏置线2c3电连接。
也就是说,薄膜晶体管2b2电连接到与对应的控制线2c1相对应的数据线2c2。光电转换元件2b1的基板2a侧的电极2b1b电连接到薄膜晶体管2b2(参照图5、图7、图8)。
多条控制线2c1可以隔开规定间隔相互平行地设置。控制线2c1例如沿行方向(相当于第一方向的一个示例)延伸。
一条控制线2c1与设置在基板2a的周缘附近的多个布线焊盘2d1的其中一个电连接。一个布线焊盘2d1与设置在柔性印刷基板2e2上的多条布线的其中一条电连接。设置在柔性印刷基板2e1上的多条布线的另一端与设置在信号处理电路3中的控制电路31电连接。
多条数据线2c2隔开规定间隔相互平行地设置。数据线2c2例如沿与行方向正交的列方向(相当于第二方向的一个示例)延伸。
一条数据线2c2与设置在基板2a的周缘附近的多个布线焊盘2d2的其中一个电连接。一个布线焊盘2d2与设置在柔性印刷基板2e2上的多条布线的其中一条电连接。设置在柔性印刷基板2e2上的多条布线的另一端与设置在信号处理电路3中的信号检测电路32电连接。
偏置线2c3与数据线2c2平行地设置在数据线2c2与数据线2c2之间。
偏置线2c3与未图示的偏置电源电连接。未图示的偏置电源例如能设置在信号处理电路3等中。
另外,偏置线2c3并非必要,根据需要设置即可。在未设置偏置线2c3的情况下,光电转换元件2b1的阳极侧和存储电容器2b3与接地电连接,来代替与偏置线2c3电连接。
控制线2c1、数据线2c2以及偏置线2c3例如能使用铝、铬等低电阻金属来形成。
保护层2f覆盖光电转换部2b、控制线2c1、数据线2c2以及偏置线2c3。
保护层2f例如包含氧化物绝缘材料、氮化物绝缘材料、氮氧化物绝缘材料以及树脂材料中的至少一种。
如图3所示,设置有多个噪声检测部2g。多个噪声检测部2g排列设置在设有多个光电转换部2b的区域(有效像素区域201)的外侧。多个噪声检测部2g沿着控制线2c1和数据线2c2中的至少一条排列。例如,如图3所示,可以沿数据线2c2排列设置多个噪声检测部2g。例如,可以沿控制线2c1排列设置多个噪声检测部2g。例如,可以沿控制线2c1和数据线2c2排列设置多个噪声检测部2g。
在图3中所例示的是多个噪声检测器2g设置在有效像素区域201的一个外侧,但是也可以设置在有效像素区域201的两个外侧、三个外侧、四个外侧。
多个噪声检测部2g中例如分别设置有电容部2g1、薄膜晶体管2b2(相当于第二薄膜晶体管的一个示例)。薄膜晶体管2b2电连接到与对应的控制线2c1相对应的数据线2c2。电容部2g1电连接到薄膜晶体管2b2。
另外,在存储电容器2b3被设置在光电转换部2b中的情况下,也可以将存储电容器2b3设置在噪声检测部2g中。存储电容器2b3例如可以设置在电容部2g1下。
电容部2g1例如可以由金属等导电性材料形成。若电容部2g1由导电性材料形成,则即使闪烁体5中产生的荧光入射到电容部2g1,也几乎不产生信号电荷。电容部2g1例如可以由与光电转换元件2b1的电极2b1b相同的材料形成。例如,可以使用铝或铬等低电阻金属来形成电容部2g1。
设置在噪声检测部2g中的薄膜晶体管2b2的栅极电极2b2a与对应的控制线2c1电连接。薄膜晶体管2b2的漏极电极2b2b与对应的数据线2c2电连接。薄膜晶体管2b2的源极电极2b2c与对应的电容部2g1和存储电容器2b3电连接。
另外,对与噪声检测部2g相关的详细内容将在后面阐述。
信号处理电路3设置在阵列基板2的、与闪烁体5侧相反的一侧。
如图2所示,信号处理电路3中例如设有控制电路31以及信号检测电路32。
控制电路31将控制信号Sa输入到分别设置在多个光电转换部2b中的薄膜晶体管2b2和分别设置在多个噪声检测部2g中的薄膜晶体管2b2。控制电路31对薄膜晶体管2b2的导通状态和截止状态进行切换。
控制电路31例如具有多个栅极驱动器31a和行选择电路31b。
从图像构成电路4等向行选择电路31b输入控制信号Sa。行选择电路31b根据X射线图像的扫描方向将控制信号Sa输入到相应的栅极驱动器31a。
栅极驱动器31a向对应的控制线2c1输入控制信号Sa。
例如,控制电路31经由柔性印刷基板2e1向各控制线2c1的每一个依次输入控制信号Sa。
利用输入到控制线2c1的控制信号Sa,使设置在光电转换部2b中的薄膜晶体管2b2变为导通状态,从而能接收来自存储电容器2b3的信号电荷(图像数据信号Sb)。
信号检测电路32从多个光电转换部2b读取图像数据信号Sb,并且从多个噪声检测部2g读取噪声信号N。例如,当薄膜晶体管2b2处于导通状态时,信号检测电路32根据来自图像构成电路4的采样信号,经由数据线2c2和柔性印刷基板2e2从存储电容器2b3读取图像数据信号Sb。
例如,可以如下方式读取图像数据信号Sb。
首先,利用控制电路31使薄膜晶体管2b2依次处于导通状态。薄膜晶体管2b2变为导通状态,从而一定的电荷经由偏置线2c3存储到存储电容器2b3中。接着,使薄膜晶体管2b2变为截止状态。若被X射线照射,则X射线被闪烁体5转换成荧光。若荧光入射到光电转换元件2b1,则因光电效应产生电荷(电子以及空穴),产生的电荷与存储电容器2b3所存储的电荷(异种电荷)相结合,从而所存储的电荷减少。接着,控制电路31使薄膜晶体管2b2依次变为导通状态。信号检测电路32根据采样信号来经由数据线2c2读取存储在各存储电容器2b3中的减少后的电荷(图像数据信号Sb)。
此外,当薄膜晶体管2b2处于截止状态时,信号检测电路32经由数据线2c2和柔性印刷基板2e2从噪声检测部2g读取噪声电流(噪声信号N)。
图像构成电路4经由布线4a电连接到信号检测电路32。另外,图像构成电路4可以与信号处理电路3一体化,也可以通过无线与信号检测电路32进行数据通信。
图像构成电路4基于读取到的图像数据信号Sb和读取到的噪声信号N构成X射线图像。构成的X射线图像的数据从图像构成电路4输出到外部设备。
闪烁体5设置在设有多个光电转换部2b的区域上,将入射的X射线转换为荧光。闪烁体5设置为覆盖基板2a上的有效像素区域201。另外,闪烁器5也可以设置为覆盖设置有多个光电转换部2b和多个噪声检测部2g的区域。
闪烁体5例如能使用碘化铯(CsI):铊(Tl)或碘化钠(NaI):铊(Tl)等来形成。该情况下,若使用真空蒸镀法等来形成闪烁体5,则形成由多个柱状结晶的集合体构成的闪烁体5。
此外,闪烁体5例如还能使用硫氧化钆(Gd2O2S)等来形成。该情况下,可以针对每个光电转换部2b设置四棱柱状的闪烁体5。
除此以外,为了提高荧光的利用效率来改善灵敏度特性,能设置未图示的反射层来覆盖闪烁体5的表面侧(X射线的入射面侧)。
此外,为了抑制闪烁体5的特性与未图示的反射层的特性因空气中包含的水蒸汽而劣化,能够设置覆盖闪烁体5和未图示的反射层的未图示的防潮体。
接着,对噪声检测部2g进行进一步说明。
X射线图像中出现的噪声大致可分为随机噪声和横向噪声。随机噪声在X射线图像的整体上均匀分布产生,因此没有特定的图案或轮廓。与此相对,横向噪声在X射线图像的横向或纵向上以条纹状出现。该情况下,由于X射线图像是人类看到的图像,所以与没有图案或轮廓的随机噪声相比,具有图案或轮廓的横向噪声对X射线图像质量带来的影响更大。因此,在X射线检测器中,需要降低横向噪声。
横向噪声的产生源主要被认为是控制电路31。例如,在控制电路31中产生的噪声或用于驱动控制电路31的电源线的噪声有时会侵入控制线2c1。薄膜晶体管2b2电连接在控制线2c1与数据线2c2之间。因此,若薄膜晶体管2b2处于截止状态,则噪声不会从控制线2c1侵入数据线2c2。然而,光电转换元件2b1配置在薄膜晶体管2b2附近。因此,在光电转换元件2b1的电极2b1b与薄膜晶体管2b2之间产生线间电容(寄生电容),噪声有时会通过静电耦合从控制线2c1侵入数据线2c2。若噪声从控制线2c1侵入数据线2c2,则会产生横向噪声。
该情况下,若减少在控制电路31或电源线中产生的噪声,则能够减少横向噪声。然而,若采取这种噪声对策,则X射线检测器1的结构变得复杂,从而导致高价化。
因此,一般情况下,设置多个检测横向噪声的噪声检测部,并从各光电转换部2b输出的图像数据信号Sb的值中减去与检测出的横向噪声对应的值,进行偏移处理。
图4和图5是用于例示出噪声检测部2g的示意性俯视图。
另外,在图4和图5中,省略了偏置线2c3来绘制。
如图4和图5所示,设置在光电转换部2b中的光电转换元件2b1包括具有pn结或pin结构的半导体层2b1a、以及设置在半导体层2b1a的基板2a侧的电极2b1b。电极2b1b电连接到薄膜晶体管2b2的源电极2b2c。
在噪声检测部2g中没有设置半导体层2b1a。例如,噪声检测部2g中设置有电容部2g1、薄膜晶体管2b2、和存储电容器2b3。由于在噪声检测部2g中没有设置半导体层2b1a,因此来自噪声检测部2g的输出中不包含与X射线的剂量对应的值而包含与噪声对应的值。
因此,若从各光电转换部2b输出的图像数据信号Sb的值减去从噪声检测部2g输出的噪声信号N的值,则能够得到抑制了横向噪声的X射线图像。例如,用于偏移处理的值可以是从多个噪声检测部2g输出的噪声信号N的值的平均值。
如上所述,若在光电转换元件2b1的电极2b1b与薄膜晶体管2b2之间产生线间电容,则噪声通过静电耦合从控制线2c1侵入数据线2c2。
因此,若电容部2g1和薄膜晶体管2b2之间的线间电容与电极2b1b和薄膜晶体管2b2之间的线间电容是相同程度,则能提高横向噪声的检测精度。
为了产生相同程度的线间电容,电容部2g1和薄膜晶体管2b2之间的尺寸S3、S4分别与电极2b1b和薄膜晶体管2b2之间的尺寸S1、S2是相同程度即可。
也就是说,设置在噪声检测部2g中的薄膜晶体管2b2和电容部2g1之间的间隙尺寸大致等于设置在光电转换部2b中的薄膜晶体管2b2和电极2b1b之间的间隙尺寸即可。另外,本说明书中,大致相同是指允许制造误差程度的不同。
该情况下,电容部2g1的材料优选与电极2b1b的材料相同。
电容部2g1的厚度优选与电极2b1b的厚度是相同程度。
此外,电容部2g1的与薄膜晶体管2b2相对的一侧的边2g1a、2g1b的长度优选为与电极2b1b的与薄膜晶体管2b2相对的一侧的边2b2d、2b2e的长度是相同程度。
这里,近年来正在追求X射线检测器1的小型化。该情况下,由于设置有多个光电转换部2b的有效像素区域201是对X射线图像进行拍摄的区域,所以难以使其变小。
另一方面,设置有多个噪声检测部2g的区域202不是进行X射线图像的拍摄的区域,因此只要能够检测横向噪声就能够减小该区域202。
此外,与电容部2g1的边2g1a相对的边2g1c的位置、与边2g1b相对的边2g1d的位置对线间电容带来的影响较小。
因此,如图4所示,将多个噪声检测部2g沿着数据线2c2排列时,电容部2g1在与数据线2c2延伸的方向正交的方向上的长度Lg1可以短于电极2b1b在与数据线2c2延伸的方向正交的方向上的长度Lb1。
此外,如图5所示,将多个噪声检测部2g沿着控制线2c1排列时,电容部2g1在与控制线2c1延伸的方向正交的方向上的长度Lg2可以短于电极2b1b在与控制线2c1延伸的方向正交的方向上的长度Lb2。
另外,如上所述,例示出了缩短长度Lg1或Lg2的情况,但是也可以缩短长度Lg1和长度Lg2。
也就是说,在控制线2c1延伸的方向和数据线2c2延伸的方向中的至少任一个方向上,电容部2g1的长度短于电极2b1b的长度。
电容部2g1也可以切除电极2b1b的一部分。这样,能通过相同的工序形成多个电容部2g1和多个电极2b1b,因此能力图提高生产率并降低制造成本。
图6(a)、图6(b)是用于例示出设置有多个噪声检测部2g的区域202的配置的示意性俯视图。
如图6(a)、图6(b)所示,设置有多个噪声检测部2g的区域202能设置在有效像素区域201的外侧。
例如,图6(a)是图4所例示出的情况,即,多个噪声检测部2g沿数据线2c2排列的情况。该情况下,例如,如图6(a)所示,在多条数据线2c2排列的方向上,可以在有效像素区域202的两侧分别设置一个设有多个噪声检测部2g的区域202。
例如,图6(b)是图5所例示出的情况,即,多个噪声检测部2g沿控制线2c1排列的情况。该情况下,例如,如图6(b)所示,在多条控制线2c1排列的方向上,可以在有效像素区域201的两侧分别设置一个设有多个噪声检测部2g的区域202。
这样,如图6(a)所示,X射线检测器1仅变大设有区域202的部分。然而,如图4所示,电容部2g1在与数据线2c2延伸的方向正交的方向上的长度Lg1短于电极2b1b在与数据线2c2延伸的方向正交的方向上的长度Lb1。因此,能抑制X射线检测器1的尺寸变大。
此外,如图6(b)所示,X射线检测器1仅变大设有区域202的部分。然而,如图5所示,电容部2g1在与控制线2c1延伸的方向正交的方向上的长度Lg2短于电极2b1b在与控制线2c1延伸的方向正交的方向上的长度Lb2。因此,能抑制X射线检测器1的尺寸变大。
另外,在多个数据线2c2的排列方向上或者在多个控制线2c1的排列方向上,可以在有效像素区域201的单侧设置一个区域202。
这样,能检测噪声,并且能进一步抑制X射线检测器1的尺寸变大。
此外,在多个数据线2c2排列的方向和多个控制线2c1排列的方向上,能在有效像素区域201的两侧分别设置一个区域202。也就是说,可以设置区域202以包围有效像素区域201。在这种情况下,也能抑制X射线检测器1的尺寸变大。
如上所述,可以将区域202设置在有效像素区域201的外侧的至少一侧上。
如上所述,用于偏移处理的值可以是从多个噪声检测部2g输出的噪声信号N的值的平均值。因此,若增多噪声检测部2g的数量,则能够高精度地检测噪声,进而能够提高去除横向噪声的精度。该情况下,若区域202的数量变多,则能增多噪声检测部2g的数量。
但是,若区域202的数量的增加,则X射线检测器1的尺寸会相应变大。然而,如上所述,区域202能减小尺寸。因此,即使区域202的数量增加,也能抑制X射线检测器1的尺寸变大。区域202的数量或配置能根据X射线检测器1的规格、用途等适当地决定。
如以上说明的那样,根据本实施方式所涉及的X射线检测器1,能够检测横向噪声。此外,能减小设置有多个噪声检测部2g的区域202。因此,能检测噪声,并且能抑制X射线检测器1的尺寸变大。
这里,如上所述,若增多噪声检测部2g的数量,则能够高精度地检测噪声,进而能够提高去除横向噪声的精度。
例如,可以将多个噪声检测部2g分别电连接到多条数据线2c2。例如,可以将多个噪声检测部2g分别电连接到多个控制线2c1。也就是说,可以将多个区域202排列设置。这样,由于能够增多噪声检测部2g的数量,因此能够高精度地检测噪声,进而能够提高去除横向噪声的精度。
图7和图8是用于例示出另一实施方式所涉及的噪声检测部2g的配置的示意性俯视图。
另外,在图7和图8中,省略了偏置线2c3来绘制。
图9(a)、图9(b)是用于例示出设置有多个噪声检测部2g的区域202的配置的示意性俯视图。
如图7所示,例如可以将多个噪声检测部2g分别电连接到相邻的两条数据线2c2中。该情况下,例如,如图9(a)所示,在多条数据线2c2排列的方向上,可以在有效像素区域201的两侧分别设置两个区域202。另外,例如,在多条数据线2c2排列的方向上,也可以在有效像素区域201的单侧设置两个区域202。
如图8所示,例如可以将多个噪声检测部2g分别电连接到相邻的两条控制线2c1。该情况下,例如,如图9(b)所示,在多条控制线2c1排列的方向上,可以在有效像素区域201的两侧分别设置两个区域202。另外,例如,在多条控制线2c1排列的方向上,也可以在有效像素区域201的单侧设置两个区域202。
另外,在多个数据线2c2排列的方向和多个控制线2c1排列的方向上,可以在有效像素区域201的两侧分别设置两个区域202。也就是说,可以双重地设置区域202以包围有效像素区域201。
另外,虽然例示出了在有效像素区域201的外侧的至少一侧设置两个区域202的情况,但是可以设置三个以上区域202。
例如,可以在设置有多个光电转换部2b的有效像素区域201的外侧,将多个数据线2c2沿控制线2c1延伸的方向排列设置,可以将多个噪声检测部2g分别电连接到该多个数据线2c2。
例如,可以在设置有多个光电转换部2b的有效像素区域201的外侧,将多个控制线2c1沿数据线2c2延伸的方向排列设置,将多个噪声检测部2g分别电连接到该多个数据线2c1。
其中,若区域202的数量增加,则X射线检测器1相应地变大。然而,如上所述,区域202能减小尺寸。因此,即使区域202的数量增加,也能抑制X射线检测器1的尺寸变大。区域202的数量或配置能根据X射线检测器1的规格、用途等适当地决定。
图10和图11是用于例示出另一个实施方式所涉及的噪声检测部2ga的示意性俯视图。
另外,在图10和图11中,省略了偏置线2c3来绘制。
如图10和图11所示,在噪声检测部2ga中例如设置有电极2b1b、薄膜晶体管2b2和存储电容器2b3。即,噪声检测部2ga能通过从光电转换部2b中删除半导体层2b1a后获得。在该情况下,设置在噪声检测部2ga中的电极2b1b相当于设置在上述噪声检测部2g中的电容部2g1。
多个噪声检测部2ga例如排列设置在有效像素区域201的外侧。例如,如图10所示,可以沿数据线2c2延伸的方向排列设置多个噪声检测部2ga。如图11所示,有时可以沿控制线2c1延伸的方向排列设置多个噪声检测部2ga。另外,也可以在数据线2c2延伸的方向和控制线2c1延伸的方向上排列设置多个噪声检测部2ga。
图12是用于例示出设置有多个噪声检测部2ga的区域202a的配置的示意性俯视图。
如图12所示,设置有多个噪声检测部2ga的区域202a设置在有效像素区域201的外侧。在图12所例示出的情况下,在有效像素区域201的两侧分别设置一个区域202a。与上述区域202的情况同样,区域202a可以设置在有效像素区域201的外侧的至少一侧。
与上述噪声检测部2g的情况相同,在噪声检测部2ga中没有设置半导体层2b1a,因此来自噪声检测部2ga的输出中不包含与X射线的剂量对应的值,而包含与噪声对应的值。
因此,若从各光电转换部2b输出的图像数据信号Sb的值减去从噪声检测部2ga输出的噪声信号N的值,则能够得到抑制了横向噪声的X射线图像。另外,用于偏移处理的值可以是从多个噪声检测部2ga输出的噪声信号N的值的平均值。
在这种情况下,如果噪声检测部2ga从光电转换部2b中删除半导体层2b1a,则噪声检测部2ga中的电极2b1b和薄膜晶体管2b2之间的尺寸S3a、S4a分别与光电转换部2b中的电极2b1b和薄膜晶体管2b2之间的尺寸S1、S2大致相同。因此,噪声检测部2ga中的线间电容与光电转换部2b中的线间电容大致相同,因此容易提高横向噪声的检测精度。
另一方面,若考虑到X射线检测器1的小型化,则优选为采用上述噪声检测部2g。因此,能根据X射线检测器1的规格、用途等适当地选择噪声检测部的类型。
这里,通过使用溅射等成膜法、光刻法、干式蚀刻或湿式蚀刻等蚀刻法等半导体制造工艺,在基板2a上形成多个光电转换部2b、多个控制线2c1、多个数据线2c2、多个偏置线2c3、和多个噪声检测部2g(2ga)。
在这种情况下,由于多个噪声检测部2g(2ga)与多个光电转换部2b的结构相似,因此能够一起形成多个噪声检测部2g(2ga)和多个光电转换部2b。然而,在多个光电转换部2b中形成半导体层2b1a,而在多个噪声检测部2g(2ga)中未形成半导体层2b1a。因此,设置有多个光电转换部2b的有效像素区域201与设置有多个噪声检测部2g(2ga)的区域202(202a)的干式蚀刻和湿式蚀刻等工艺条件不同。
在工艺条件不同的有效像素区域201与区域202(202a)的边界附近,形成的元件的尺寸等容易变化。在这种情况下,如果在光电转换部2b中产生尺寸等的变动,则图像特性可能变化或发生断线,X射线图像的质量可能下降。
因此,本实施方式的X射线检测器1成为以下的(1)~(3)中的至少任一个。
(1)信号检测电路32不从与噪声检测部2g(2ga)相邻的光电转换部2b读取图像数据信号Sb。
(2)图像构成电路4在构成X射线图像时,不使用从与噪声检测部2g(2ga)相邻的光电转换部2b读取到的图像数据信号Sb。
(3)与噪声检测部2g(2ga)相邻的光电转换部2b不电连接到控制电路31和信号检测电路32中的至少任一个。
在(3)的情况下,例如,与噪声检测部2g(2ga)相邻的光电转换部2b不电连接到对应的控制线2c1和对应的数据线2c2中的至少任一个。例如,使设置在与噪声检测部2g(2ga)相邻的光电转换部2b中的薄膜晶体管2b2的电极或布线断线。例如,使连接有与噪声检测部2g(2ga)相邻的光电转换部2b的数据线2c2断线。例如,使连接有与噪声检测部2g(2ga)相邻的光电转换部2b的数据线2c2不与设置在柔性印刷基板2e2上的布线连接。
如果成为(1)~(3)中的至少任一个,则即使在形成于有效像素区域201与区域202(202a)的边界附近的光电转换部2b中产生了尺寸等的变动,也能够维持X射线图像的质量。
另外,对于与噪声检测部2g(2ga)相邻的第一光电转换部2b和夹着第一光电转换部2b设置在噪声检测部2g(2ga)的相反侧的第二光电转换部2b,也可以成为(1)~(3)中的至少任一个。
以上,对本发明的几个实施方式进行了示例,但这些实施方式只是作为示例而呈现,而并非要对发明的范围进行限定。这些新的实施方式可以通过其他各种方式来实施,在不脱离发明要旨的范围内,可进行各种省略、置换、变更等。这些实施方式及其变形例均包含在发明范围和要旨中,并且也包含在权利要求书所记载的发明及其等同范围内。此外,上述各实施方式能相互组合地进行实施。
Claims (6)
1.一种放射线检测器,其特征在于,包括:
沿第一方向延伸的多条控制线;
沿与所述第一方向正交的第二方向延伸的多条数据线;
分别设置在由所述多条控制线和所述多条数据线划分而成的多个区域中的光电转换部;
排列设置在设有多个所述光电转换部的区域外侧的多个噪声检测部;
将控制信号输入到分别设置在所述多个光电转换部中的第一薄膜晶体管、以及分别设置在所述多个噪声检测部中的第二薄膜晶体管的控制电路;
从所述多个光电转换部读取图像数据信号并从所述多个噪声检测部读取噪声信号的信号检测电路;以及
基于所读取到的所述图像数据信号和所读取到的所述噪声信号来构成放射线图像的图像构成电路,
所述放射线检测器成为以下三种情况中的至少任一个:
所述信号检测电路不从与所述噪声检测部相邻的所述光电转换部读取所述图像数据信号;
所述图像构成电路在构成所述放射线图像时不使用从与所述噪声检测部相邻的所述光电转换部读取到的所述图像数据信号;以及
与所述噪声检测部相邻的所述光电转换部不与所述控制电路和所述信号检测电路中的至少任一个电连接。
2.如权利要求1所述的放射线检测器,其特征在于,
所述多个光电转换部分别具有光电转换元件,该光电转换元件具有电连接到所述第一薄膜晶体管的电极,
所述多个噪声检测部分别具有电连接到所述第二薄膜晶体管的电容部,
在所述第一方向和所述第二方向中的至少任一个方向上,所述电容部的长度短于所述电极的长度。
3.如权利要求1或2所述的放射线检测器,其特征在于,
所述第二薄膜晶体管和所述电容部之间的间隙尺寸与所述第一薄膜晶体管和所述电极之间的间隙尺寸大致相同。
4.如权利要求1至3中任一项所述的放射线检测器,其特征在于,
所述电容部包含与所述电极相同的材料。
5.如权利要求1至4中任一项所述的放射线检测器,其特征在于,
所述多个噪声检测部沿所述数据线排列设置,
所述电容部的所述第一方向的长度短于所述电极的所述第一方向的长度。
6.如权利要求1至5中任一项所述的放射线检测器,其特征在于,
所述多个噪声检测部沿所述控制线排列设置,
所述电容部的所述第二方向的长度短于所述电极的所述第二方向的长度。
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