JP2024074247A - 光電変換基板、放射線検出パネル、及び放射線検出モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】 複数の第1薄膜フォトダイオードの光電変換効率の均一化を図ることのできる光電変換基板、放射線検出パネル、及び放射線検出モジュールを提供する。【解決手段】 光電変換基板2は、基材と、複数のゲート線と、複数のデータ線と、有効領域DAに位置した複数の第1薄膜トランジスタと、有効領域DAに位置した複数の第1薄膜フォトダイオードと、非有効領域UAに位置した複数の第2薄膜フォトダイオードと、補正領域CAに位置した複数の第2薄膜トランジスタと、を備える。各々の第2薄膜トランジスタは、一の対応のゲート線と一の対応のデータ線とに電気的に接続されている。【選択図】図7
Description
本発明の実施形態は、光電変換基板、放射線検出パネル、及び放射線検出モジュールに関する。
放射線検出器として、例えばX線検出器(X線平面検出器)が知られている。X線検出器のX線検出モジュールは、X線を蛍光に変換するシンチレータ層と、蛍光を電気信号に変換する光電変換基板と、を備えている。光電変換基板は、光(蛍光)を電荷に変換するように構成された複数のフォトダイオードを備えている。
本実施形態は、複数の第1薄膜フォトダイオードの光電変換効率の均一化を図ることのできる光電変換基板、放射線検出パネル、及び放射線検出モジュールを提供する。
一実施形態に係る光電変換基板は、
放射線の検出に有効な有効領域と前記有効領域を囲む枠状の非有効領域と前記非有効領域の外側の補正領域とに位置した基材と、前記基材の上方に設けられ第1方向に延在した複数のゲート線と、前記基材の上方に設けられ前記複数のゲート線と交差し第2方向に延在した複数のデータ線と、前記基材の上方に設けられ前記有効領域に位置した複数の第1薄膜トランジスタであって、各々の前記第1薄膜トランジスタは前記複数のゲート線のうち一の対応のゲート線と前記複数のデータ線のうち一の対応のデータ線とに電気的に接続されている、前記複数の第1薄膜トランジスタと、前記基材の上方に設けられ前記有効領域に位置した複数の第1薄膜フォトダイオードであって、各々の前記第1薄膜フォトダイオードは前記複数の第1薄膜トランジスタのうち一の対応の第1薄膜トランジスタに電気的に接続されている、前記複数の第1薄膜フォトダイオードと、前記基材の上方に設けられ前記非有効領域に位置した複数の第2薄膜フォトダイオードと、前記基材の上方に設けられ前記補正領域に位置した複数の第2薄膜トランジスタであって、各々の前記第2薄膜トランジスタは前記複数のゲート線のうち一の対応のゲート線と前記複数のデータ線のうち一の対応のデータ線とに電気的に接続されている、前記複数の第2薄膜トランジスタと、を備える。
放射線の検出に有効な有効領域と前記有効領域を囲む枠状の非有効領域と前記非有効領域の外側の補正領域とに位置した基材と、前記基材の上方に設けられ第1方向に延在した複数のゲート線と、前記基材の上方に設けられ前記複数のゲート線と交差し第2方向に延在した複数のデータ線と、前記基材の上方に設けられ前記有効領域に位置した複数の第1薄膜トランジスタであって、各々の前記第1薄膜トランジスタは前記複数のゲート線のうち一の対応のゲート線と前記複数のデータ線のうち一の対応のデータ線とに電気的に接続されている、前記複数の第1薄膜トランジスタと、前記基材の上方に設けられ前記有効領域に位置した複数の第1薄膜フォトダイオードであって、各々の前記第1薄膜フォトダイオードは前記複数の第1薄膜トランジスタのうち一の対応の第1薄膜トランジスタに電気的に接続されている、前記複数の第1薄膜フォトダイオードと、前記基材の上方に設けられ前記非有効領域に位置した複数の第2薄膜フォトダイオードと、前記基材の上方に設けられ前記補正領域に位置した複数の第2薄膜トランジスタであって、各々の前記第2薄膜トランジスタは前記複数のゲート線のうち一の対応のゲート線と前記複数のデータ線のうち一の対応のデータ線とに電気的に接続されている、前記複数の第2薄膜トランジスタと、を備える。
また、一実施形態に係る放射線検出パネルは、
光電変換基板と、シンチレータ層と、を備え、前記光電変換基板は、放射線の検出に有効な有効領域と前記有効領域を囲む枠状の非有効領域と前記非有効領域の外側の補正領域とに位置した基材と、前記基材の上方に設けられ第1方向に延在した複数のゲート線と、前記基材の上方に設けられ前記複数のゲート線と交差し第2方向に延在した複数のデータ線と、前記基材の上方に設けられ前記有効領域に位置した複数の第1薄膜トランジスタであって、各々の前記第1薄膜トランジスタは前記複数のゲート線のうち一の対応のゲート線と前記複数のデータ線のうち一の対応のデータ線とに電気的に接続されている、前記複数の第1薄膜トランジスタと、前記基材の上方に設けられ前記有効領域に位置した複数の第1薄膜フォトダイオードであって、各々の前記第1薄膜フォトダイオードは前記複数の第1薄膜トランジスタのうち一の対応の第1薄膜トランジスタに電気的に接続されている、前記複数の第1薄膜フォトダイオードと、前記基材の上方に設けられ前記非有効領域に位置した複数の第2薄膜フォトダイオードと、前記基材の上方に設けられ前記補正領域に位置した複数の第2薄膜トランジスタであって、各々の前記第2薄膜トランジスタは前記複数のゲート線のうち一の対応のゲート線と前記複数のデータ線のうち一の対応のデータ線とに電気的に接続されている、前記複数の第2薄膜トランジスタと、を有し、前記シンチレータ層は、前記光電変換基板の上に設けられ前記有効領域に位置している。
光電変換基板と、シンチレータ層と、を備え、前記光電変換基板は、放射線の検出に有効な有効領域と前記有効領域を囲む枠状の非有効領域と前記非有効領域の外側の補正領域とに位置した基材と、前記基材の上方に設けられ第1方向に延在した複数のゲート線と、前記基材の上方に設けられ前記複数のゲート線と交差し第2方向に延在した複数のデータ線と、前記基材の上方に設けられ前記有効領域に位置した複数の第1薄膜トランジスタであって、各々の前記第1薄膜トランジスタは前記複数のゲート線のうち一の対応のゲート線と前記複数のデータ線のうち一の対応のデータ線とに電気的に接続されている、前記複数の第1薄膜トランジスタと、前記基材の上方に設けられ前記有効領域に位置した複数の第1薄膜フォトダイオードであって、各々の前記第1薄膜フォトダイオードは前記複数の第1薄膜トランジスタのうち一の対応の第1薄膜トランジスタに電気的に接続されている、前記複数の第1薄膜フォトダイオードと、前記基材の上方に設けられ前記非有効領域に位置した複数の第2薄膜フォトダイオードと、前記基材の上方に設けられ前記補正領域に位置した複数の第2薄膜トランジスタであって、各々の前記第2薄膜トランジスタは前記複数のゲート線のうち一の対応のゲート線と前記複数のデータ線のうち一の対応のデータ線とに電気的に接続されている、前記複数の第2薄膜トランジスタと、を有し、前記シンチレータ層は、前記光電変換基板の上に設けられ前記有効領域に位置している。
また、一実施形態に係る放射線検出モジュールは、
光電変換基板と、駆動回路と、検出回路と、を備え、前記光電変換基板は、放射線の検出に有効な有効領域と前記有効領域を囲む枠状の非有効領域と前記非有効領域の外側の補正領域とに位置した基材と、前記基材の上方に設けられ第1方向に延在した複数のゲート線と、前記基材の上方に設けられ前記複数のゲート線と交差し第2方向に延在した複数のデータ線と、前記基材の上方に設けられ前記有効領域に位置した複数の第1薄膜トランジスタであって、各々の前記第1薄膜トランジスタは前記複数のゲート線のうち一の対応のゲート線と前記複数のデータ線のうち一の対応のデータ線とに電気的に接続されている、前記複数の第1薄膜トランジスタと、前記基材の上方に設けられ前記有効領域に位置した複数の第1薄膜フォトダイオードであって、各々の前記第1薄膜フォトダイオードは前記複数の第1薄膜トランジスタのうち一の対応の第1薄膜トランジスタに電気的に接続されている、前記複数の第1薄膜フォトダイオードと、前記基材の上方に設けられ前記非有効領域に位置した複数の第2薄膜フォトダイオードと、前記基材の上方に設けられ前記補正領域に位置した複数の第2薄膜トランジスタであって、各々の前記第2薄膜トランジスタは前記複数のゲート線のうち一の対応のゲート線と前記複数のデータ線のうち一の対応のデータ線とに電気的に接続されている、前記複数の第2薄膜トランジスタと、を有し、前記駆動回路は、前記複数のゲート線のうち少なくとも前記有効領域に位置した複数のゲート線に電気的に接続され、前記有効領域に位置した前記複数のゲート線に制御信号を与え、前記検出回路は、前記複数のデータ線のうち少なくとも前記有効領域に位置した複数のデータ線に電気的に接続され、前記複数の第1薄膜フォトダイオードで変換された電荷に基づいた画像データ信号を受け取り、前記複数の第2薄膜トランジスタは、前記画像データ信号を補正する機能を有する。
光電変換基板と、駆動回路と、検出回路と、を備え、前記光電変換基板は、放射線の検出に有効な有効領域と前記有効領域を囲む枠状の非有効領域と前記非有効領域の外側の補正領域とに位置した基材と、前記基材の上方に設けられ第1方向に延在した複数のゲート線と、前記基材の上方に設けられ前記複数のゲート線と交差し第2方向に延在した複数のデータ線と、前記基材の上方に設けられ前記有効領域に位置した複数の第1薄膜トランジスタであって、各々の前記第1薄膜トランジスタは前記複数のゲート線のうち一の対応のゲート線と前記複数のデータ線のうち一の対応のデータ線とに電気的に接続されている、前記複数の第1薄膜トランジスタと、前記基材の上方に設けられ前記有効領域に位置した複数の第1薄膜フォトダイオードであって、各々の前記第1薄膜フォトダイオードは前記複数の第1薄膜トランジスタのうち一の対応の第1薄膜トランジスタに電気的に接続されている、前記複数の第1薄膜フォトダイオードと、前記基材の上方に設けられ前記非有効領域に位置した複数の第2薄膜フォトダイオードと、前記基材の上方に設けられ前記補正領域に位置した複数の第2薄膜トランジスタであって、各々の前記第2薄膜トランジスタは前記複数のゲート線のうち一の対応のゲート線と前記複数のデータ線のうち一の対応のデータ線とに電気的に接続されている、前記複数の第2薄膜トランジスタと、を有し、前記駆動回路は、前記複数のゲート線のうち少なくとも前記有効領域に位置した複数のゲート線に電気的に接続され、前記有効領域に位置した前記複数のゲート線に制御信号を与え、前記検出回路は、前記複数のデータ線のうち少なくとも前記有効領域に位置した複数のデータ線に電気的に接続され、前記複数の第1薄膜フォトダイオードで変換された電荷に基づいた画像データ信号を受け取り、前記複数の第2薄膜トランジスタは、前記画像データ信号を補正する機能を有する。
以下、本発明の各実施形態及び各変形例について、図面を参照しながら説明する。
(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態に係るX線検出器1の構成及びX線検出器1の製造方法について説明する。図1は、本第1の実施形態に係るX線検出器1を示す断面図である。X線検出器1は、X線画像検出器であり、X線検出パネルを利用するX線平面検出器である。X線検出器1は、例えば、一般医療用途等に用いられている。
(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態に係るX線検出器1の構成及びX線検出器1の製造方法について説明する。図1は、本第1の実施形態に係るX線検出器1を示す断面図である。X線検出器1は、X線画像検出器であり、X線検出パネルを利用するX線平面検出器である。X線検出器1は、例えば、一般医療用途等に用いられている。
図1に示すように、X線検出器1は、X線検出モジュール10、支持基板12、スペーサ9a,9b,9c,9d、筐体51、入射窓52等を備えている。X線検出モジュール10は、X線検出パネルPNL、回路基板11、FPC(フレキシブルプリント基板)2e1等を備えている。X線検出パネルPNLは、支持基板12と入射窓52との間に位置している。X線検出パネルPNLは、入射窓52と対向した防湿カバー7を備えている。
入射窓52は、筐体51の開口に取付けられている。入射窓52はX線を透過させる。そのため、X線は入射窓52を透過してX線検出パネルPNLに入射される。入射窓52は、板状に形成され、筐体51内部を保護する機能を有している。入射窓52は、X線吸収率の低い材料で薄く形成することが望ましい。これにより、入射窓52で生じる、X線の散乱と、X線量の減衰とを低減することができる。そして、薄くて軽いX線検出器1を実現することができる。
X線検出モジュール10、支持基板12等は、筐体51及び入射窓52で囲まれた空間の内部に収容されている。
X線検出モジュール10、支持基板12等は、筐体51及び入射窓52で囲まれた空間の内部に収容されている。
X線検出パネルPNLは、薄い部材を積層して構成されているため、軽く機械的強度の低いものである。このため、X線検出パネルPNLは、粘着シートを介して支持基板12の平坦な一面に固定されている。支持基板12は、例えばアルミニウム合金で板状に形成され、X線検出パネルPNLを安定して保持するために必要な強度を有している。これにより、X線検出器1に外部から振動や衝撃が加わった際におけるX線検出パネルPNLの破損を抑制することができる。
支持基板12の他面には、スペーサ9a,9bを介して回路基板11が固定されている。スペーサ9a,9bを使用することで、主に金属から構成される支持基板12から回路基板11までの電気的絶縁距離を保持することができる。
筐体51の内面には、スペーサ9c,9dを介して回路基板11が固定されている。スペーサ9c,9dを使用することで、主に金属から構成される筐体51から回路基板11までの電気的絶縁距離を保持することができる。筐体51は、回路基板11及びスペーサ9a,9b,9c,9dを介して支持基板12等を支持している。
筐体51の内面には、スペーサ9c,9dを介して回路基板11が固定されている。スペーサ9c,9dを使用することで、主に金属から構成される筐体51から回路基板11までの電気的絶縁距離を保持することができる。筐体51は、回路基板11及びスペーサ9a,9b,9c,9dを介して支持基板12等を支持している。
回路基板11にはFPC2e1に対応するコネクタが実装され、FPC2e1はコネクタを介して回路基板11に電気的に接続されている。FPC2e1とX線検出パネルPNLとの接続には、ACF(異方性導電フィルム)を利用した熱圧着法が用いられる。この方法により、X線検出パネルPNLの複数の微細なパッドと、FPC2e1の複数の微細なパッドとの電気的接続が確保され、FPC2e1がX線検出パネルPNLに物理的に固定される。なお、X線検出パネルPNLのパッドに関しては後述する。
上記のように、回路基板11は、上記コネクタ、FPC2e1等を介してX線検出パネルPNLに電気的に接続されている。回路基板11は、X線検出パネルPNLを電気的に駆動し、かつ、X線検出パネルPNLからの出力信号を電気的に処理するものである。
図2は、本実施形態に係るX線検出器1の支持基板12、X線検出パネルPNL、回路基板11、複数のFPC2e1,2e2、及び画像伝送部4を示す斜視図である。なお、図2には、X線検出器1の全ての部材を示していない。後述する接合体等、X線検出器1のいくつかの部材の図示は、図2において省略している。光電変換基板2に関して、検出領域である有効領域(後述する有効領域DA)は示されているが、非検出領域(後述する非検出領域NDA)は示されていない。
図2に示すように、X線検出パネルPNLは、光電変換基板2、シンチレータ層5等を備えている。光電変換基板2は、基材2a、複数の光電変換部2b、複数のゲート線(又は制御線)G1、複数のデータ線(又はシグナル線)T1等を有している。なお、光電変換部2b、ゲート線G1、データ線T1、及び配線基板2e1,2e2の数、配置等は図2の例に限定されるものではない。
複数のゲート線G1は、基材2aの上方に設けられ、第1方向としての行方向Xに延在し、第1方向に交差する列方向Yに所定の間隔をあけて並べられている。複数のデータ線T1は、基材2aの上方に設けられ、第2方向としての列方向Yに延在し、複数のゲート線G1と交差し、行方向Xに所定の間隔をあけて並べられている。
複数の光電変換部2bは、基材2aの一方の面側に設けられている。光電変換部2bは、ゲート線G1とデータ線T1とにより区画された四角形状の領域に設けられている。1つの光電変換部2bは、X線画像の1つの画素に対応している。複数の光電変換部2bは、行方向X及び列方向Yにマトリクス状に並べられている。上記のことから、光電変換基板2は、アレイ基板である。
各々の光電変換部2bは、光電変換素子である第1薄膜フォトダイオード15aと、第1検出スイッチング素子としての第1薄膜トランジスタ13aと、を有している。以下、第1薄膜フォトダイオード15aをTFD15aと言い、第1薄膜トランジスタ13aをTFT13aと言う。TFT13aは、基材2aの上方に設けられ、対応する一のゲート線G1と、対応する一のデータ線T1とに接続されている。TFD15aは、基材2aの上方に設けられ、TFT13aに電気的に接続されている。
ゲート線G1は、FPC2e1を介して回路基板11に電気的に接続されている。回路基板11は、FPC2e1を介して複数のゲート線G1に制御信号S1を与える。データ線T1は、FPC2e2を介して回路基板11に電気的に接続されている。TFD15aによって変換された画像データ信号S2(光電変換部2bに蓄積された電荷)は、TFT13a、データ線T1、及びFPC2e2を介して回路基板11に伝送される。
X線検出器1は、画像伝送部4を備えている。画像伝送部4は、配線4aを介して回路基板11に接続されている。なお、画像伝送部4は、回路基板11に組込まれてもよい。画像伝送部4は、図示しない複数のアナログ-デジタル変換器によりデジタル信号に変換された画像データの信号に基づいて、X線画像を生成する。生成された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。
図3は、本第1の実施形態に係るX線検出パネルPNLの一部を示す拡大断面図である。
図3に示すように、光電変換基板2は、基材2a、複数の光電変換部2b、絶縁層21,22,23,24,25を有している。複数の光電変換部2bは、放射線(例えばX線)の検出に有効な有効領域DAに位置している。各々の光電変換部2bは、TFD15aと、TFT13aと、を備えている。
図3に示すように、光電変換基板2は、基材2a、複数の光電変換部2b、絶縁層21,22,23,24,25を有している。複数の光電変換部2bは、放射線(例えばX線)の検出に有効な有効領域DAに位置している。各々の光電変換部2bは、TFD15aと、TFT13aと、を備えている。
TFT13aは、ゲート電極GE、半導体層SC、ソース電極SE、及びドレイン電極DEを有している。TFD15aは、薄膜のフォトダイオードで構成されている。
基材2aは、板状の形状を有し、絶縁材料で形成されている。上記絶縁材料としては、無アルカリガラスなどのガラスを挙げることができる。本実施形態において、基材2aは、ガラスで形成されているが、樹脂等の有機絶縁材料で形成されてもよい。基材2aの平面形状は、例えば四角形である。基材2aの厚みは、例えば0.5乃至0.7mmである。絶縁層21は、基材2aの上に設けられている。
絶縁層21の上に、ゲート電極GEが形成されている。ゲート電極GEは、上記ゲート線G1に電気的に接続されている。絶縁層22は、絶縁層21及びゲート電極GEの上に設けられている。半導体層SCは、絶縁層22の上に設けられ、ゲート電極GEに対向している。半導体層SCは、非晶質半導体としての非晶質シリコン、多結晶半導体としての多結晶シリコン等の半導体材料で形成されている。
絶縁層22及び半導体層SCの上に、ソース電極SE及びドレイン電極DEが設けられている。ゲート電極GE、ソース電極SE、ドレイン電極DE、上記ゲート線G1、及び上記データ線T1は、アルミニウムやクロムなどの低抵抗金属を用いて形成されている。
ソース電極SEは、半導体層SCのソース領域に電気的に接続されている。また、ソース電極SEは、上記データ線T1に電気的に接続されている。ドレイン電極DEは、半導体層SCのドレイン領域に電気的に接続されている。
絶縁層23は、絶縁層22、半導体層SC、ソース電極SE、及びドレイン電極DEの上に設けられている。導電層CLは、絶縁層23の上方に形成され、ドレイン電極DEに電気的に接続されている。TFD15aは、導電層CLの上に形成され、導電層CLに電気的に接続されている。TFD15aは、成膜工程及びドライエッチング法を用いたパターニング工程を経て形成されている。
絶縁層24は、絶縁層23、導電層CL、及びTFD15aの上に設けられている。バイアス線BL1は、絶縁層24の上に設けられ、絶縁層24に形成されたコンタクトホールを通りTFD15aに接続されている。絶縁層25は、絶縁層24及びバイアス線BL1の上に設けられている。
絶縁層21,22,23,24,25は、無機絶縁材料、有機絶縁材料等の絶縁材料で形成されている。無機絶縁材料としては、酸化物絶縁材料、窒化物絶縁材料、及び酸窒化物絶縁材料を挙げることができる。有機絶縁材料としては樹脂を挙げることができる。
シンチレータ層5は、光電変換基板2(複数の光電変換部2b)の上に設けられている。シンチレータ層5は、少なくとも有効領域DAに位置し、複数の光電変換部2bの上方を覆っている。シンチレータ層5は、入射されるX線を光(蛍光)に変換するように構成されている。
なお、TFD15aは、シンチレータ層5から入射される光を電荷に変換する。変換された電荷はTFD15aに蓄積される。TFT13aは、TFD15aへの蓄電及びTFD15aからの放電を切替えることができる。なお、TFD15aの自己容量が不十分である場合、光電変換基板2はコンデンサ(蓄積キャパシタ)をさらに有し、TFD15aで変換された電荷をコンデンサに蓄積してもよい。
シンチレータ層5は、タリウム賦活ヨウ化セシウム(CsI:Tl)で形成されている。真空蒸着法を用いてシンチレータ層5を形成すれば、複数の柱状結晶の集合体からなるシンチレータ層5が得られる。シンチレータ層5の厚みは、例えば、600μmである。シンチレータ層5の最表面において、シンチレータ層5の柱状結晶の太さは、8乃至12μmである。
シンチレータ層5を形成する材料は、CsI:Tlに限定されるものではない。シンチレータ層5は、タリウム賦活ヨウ化ナトリウム(NaI:Tl)、ナトリウム賦活ヨウ化セシウム(CsI:Na)、ユーロピウム賦活臭化セシウム(CsBr:Eu)、ヨウ化ナトリウム(NaI)等で形成されてもよい。
なお、真空蒸着法を用いてシンチレータ層5を形成する際には、開口を有するマスクが用いられる。この場合、光電変換基板2上の開口に対峙する領域にシンチレータ層5が形成される。また、蒸着によるシンチレータ材は、マスクの表面にも堆積する。そして、シンチレータ材は、マスクの開口の近傍にも堆積し、開口の内部に徐々に張り出すように結晶が成長する。マスクから開口の内部に結晶が張り出すと、開口の近傍において、光電変換基板2へのシンチレータ材の蒸着が抑制される。そのため、図2に示したように、シンチレータ層5の周縁近傍は、外側になるに従い厚みが漸減している。
又は、シンチレータ層5は、マトリクス状に並べられ、光電変換部2bに一対一で設けられ、それぞれ四角柱状の形状を有する複数のシンチレータ部を有してもよい。そのようなシンチレータ層5を形成する際、酸硫化ガドリニウム(Gd2O2S)蛍光体粒子をバインダ材と混合したシンチレータ材を、光電変換基板2上に塗布し、シンチレータ材を焼成して硬化させる。その後、ダイサによりダイシングするなどし、シンチレータ材に格子状の溝部を形成する。上記の場合、複数のシンチレータ部の間には、空気又は酸化防止用の窒素(N2)等の不活性ガスが封入される。又は、複数のシンチレータ部の間の空間は、大気圧より減圧された空間に設定されてもよい。
本実施形態において、X線検出パネルPNLは、光反射層6をさらに備えている。光反射層6は、シンチレータ層5の上に設けられている。言い換えると、光反射層6は、シンチレータ層5のX線の入射側に設けられている。光反射層6は、少なくとも有効領域DAに位置し、シンチレータ層5の上面を覆っている。光反射層6は、光(蛍光)の利用効率を高めて感度特性の向上を図るために設けられている。すなわち、光反射層6は、シンチレータ層5において生じた光のうち、光電変換部2bが設けられた側とは反対側に向かう光を反射させて、光電変換部2bに向かうようにする。ただし、光反射層6は、必ずしも必要ではなく、X線検出パネルPNLに求められる感度特性などに応じて設ければよい。
例えば、酸化チタン(TiO2)等からなる光散乱性粒子と、樹脂と、溶媒とを混合した塗布材料をシンチレータ層5上に塗布し、続いて塗布材料を乾燥することで光反射層6を形成することができる。
なお、光反射層6の構造及び光反射層6の製造方法は、上記の例に限定されるものではなく、種々変形可能である。例えば、銀合金やアルミニウムなどの光反射率の高い金属からなる層をシンチレータ層5上に成膜することで光反射層6を形成してもよい。又は、表面が銀合金やアルミニウムなどの光反射率の高い金属層を含むシートや、光散乱性粒子を含む樹脂シート等をシンチレータ層5の上に設けることで光反射層6を形成してもよい。
なお、ペースト状の塗布材料をシンチレータ層5の上に塗布し、上記塗布材料を乾燥する場合は、乾燥に伴い塗布材料が収縮するので、シンチレータ層5に引っ張り応力が加わり、シンチレータ層5が光電変換基板2から剥離する場合がある。そのため、シート状の光反射層6を、シンチレータ層5の上に設けることが好ましい。この場合、光反射層6を、例えば、両面テープなどを用いて、シンチレータ層5の上に接合することもできるが、光反射層6をシンチレータ層5の上に載置する方が好ましい。シート状の光反射層6をシンチレータ層5の上に載置すれば、光反射層6の膨張または収縮に起因した、光電変換基板2からシンチレータ層5の剥離を容易に抑制することができる。
防湿カバー(防湿シート)7は、シンチレータ層5及び光反射層6を覆っている。防湿カバー7は、空気中に含まれる水分により、光反射層6の特性やシンチレータ層5の特性が劣化するのを抑制するために設けられている。防湿カバー7は、シンチレータ層5の露出部分を完全に覆っている。防湿カバー7は光反射層6等との間に隙間を空けてもよいし、防湿カバー7は光反射層6等と接触してもよい。
防湿カバー7は、金属を含むシートで形成されている。上記金属としては、アルミニウムを含む金属、銅を含む金属、マグネシウムを含む金属、タングステンを含む金属、ステンレス、コバール等を挙げることができる。防湿カバー7が金属を含んでいる場合、防湿カバー7は、水分の透過を、防止したり、大幅に抑制したりすることができる。
図4は、本第1の実施形態に係るX線検出パネルPNL、回路基板11、及び複数のFPC2e1,2e2を示す回路図である。
図2乃至図4に示すように、回路基板11には、駆動回路としての読み出し回路11a及び検出回路としての信号検出回路11bが設けられている。なお、これらの回路を1つの基板に設けることもできるし、これらの回路を複数の基板に分けて設けることもできる。FPC2e1に設けられた複数の配線の他端は、読み出し回路11aとそれぞれ電気的に接続されている。FPC2e2に設けられた複数の配線の他端は、信号検出回路11bとそれぞれ電気的に接続されている。
図2乃至図4に示すように、回路基板11には、駆動回路としての読み出し回路11a及び検出回路としての信号検出回路11bが設けられている。なお、これらの回路を1つの基板に設けることもできるし、これらの回路を複数の基板に分けて設けることもできる。FPC2e1に設けられた複数の配線の他端は、読み出し回路11aとそれぞれ電気的に接続されている。FPC2e2に設けられた複数の配線の他端は、信号検出回路11bとそれぞれ電気的に接続されている。
読み出し回路11aは、TFT13aのオン状態とオフ状態を切り替える。読み出し回路11aは、複数のゲートドライバ11aaと行選択回路11abとを有する。行選択回路11abには、X線検出器1の外部に設けられた図示しない画像処理部などから制御信号S1が入力される。行選択回路11ab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11aaに制御信号S1を入力する。ゲートドライバ11aaは、対応するゲート線G1に制御信号S1を入力する。
例えば、読み出し回路11aは、FPC2e1を介して、制御信号S1を複数のゲート線G1に順に入力する。ゲート線G1に入力された制御信号S1によりTFT13aがオン又はオフされ、TFT13aがオン状態となることで、TFD15aからの電荷(画像データ信号S2)がFPC2e2に出力される。
信号検出回路11bは、複数の積分アンプ11ba、複数の選択回路11bb、及び複数のADコンバータ(Analog-to-digital converter)11bcを有している。1つの積分アンプ11baは、1つのデータ線T1と電気的に接続されている。積分アンプ11baは、複数の光電変換部2bからの画像データ信号S2を順に受信する。そして、積分アンプ11baは、一定時間内に流れる電流を積分し、その積分値に対応した電圧を選択回路11bbへ出力する。この様にすれば、所定の時間内にデータ線T1を流れる電流の値(電荷量)を電圧値に変換することが可能となる。すなわち、積分アンプ11baは、シンチレータ層5において発生した蛍光の強弱分布に対応した画像データ情報を、電位情報へと変換する。
選択回路11bbは、読み出しを行う積分アンプ11baを選択し、電位情報へと変換された画像データ信号S2を順に読み出す。ADコンバータ11bcは、読み出された画像データ信号S2をデジタル信号に順に変換する。デジタル信号に変換された画像データ信号S2は、配線を介して画像処理部に入力される。なお、デジタル信号に変換された画像データ信号S2は、無線により画像処理部に送信されてもよい。画像処理部は、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線画像を構成する。なお、画像処理部は、回路基板11と一体化することもできる。
図5は、本第1の実施形態に係るX線検出パネルPNLを示す平面図であり、有効領域DAとシンチレータ層5との位置関係等を説明するための図である。図5において、シンチレータ層5には右上がりの斜線を付し、接合体8には右下がりの斜線を付している。図6は、本第1の実施形態に係るX線検出パネルPNLを線VI-VIに沿って示す断面図であり、FPC2e1を併せて示す図である。
図5及び図6に示すように、光電変換基板2は、有効領域DAと、有効領域DAの周囲に位置する枠状の第1非検出領域NDA1と、第1非検出領域NDA1の外側の第2非検出領域NDA2と、を有している。本実施形態において、第2非検出領域NDA2は枠状の形状を有している。基材2aは、有効領域DAと、有効領域DAを囲む枠状の非検出領域(第1非検出領域NDA1及び第2非検出領域NDA2)とに位置している。
シンチレータ層5は、少なくとも有効領域DAに位置している。光電変換基板2は、さらに複数のパッド2d1及び複数のパッド2d2を有している。パッド2d1及びパッド2d2は、第2非検出領域NDA2に位置している。本実施形態において、複数のパッド2d1は基材2aの左辺に沿って並べられ、複数のパッド2d2は基材2aの下辺に沿って並べられている。なお、図5には複数のパッドを模式的に示しており、複数のパッドの個数、形状、サイズ、位置、及びピッチは、図5に示す例に限定されるものではない。
1つのゲート線G1は、有効領域DA、第1非検出領域NDA1、及び第2非検出領域NDA2を延在し、複数のパッド2d1のうちの1つと電気的に接続されている。1つのデータ線T1は、有効領域DA、第1非検出領域NDA1、及び第2非検出領域NDA2を延在し、複数のパッド2d2のうちの1つと電気的に接続されている。
1つのパッド2d1にはFPC2e1に設けられた複数の配線のうちの1つが電気的に接続され、1つのパッド2d2にはFPC2e2に設けられた複数の配線のうちの1つが電気的に接続されている(図2)。
1つのパッド2d1にはFPC2e1に設けられた複数の配線のうちの1つが電気的に接続され、1つのパッド2d2にはFPC2e2に設けられた複数の配線のうちの1つが電気的に接続されている(図2)。
X線検出パネルPNLは、接合体8をさらに備えている。接合体8は、シンチレータ層5の周囲に設けられている。接合体8は、枠状の形状を有し、シンチレータ層5の周囲を連続的に延在している。接合体8は、光電変換基板2(例えば、上記絶縁層25)に接合されている。
防湿カバー7は、光電変換基板2、シンチレータ層5、及び光反射層6の上に設けられている。防湿カバー7は、有効領域DA及び非検出領域(第1非検出領域NDA1)に位置している。防湿カバー7は、図5に示す平面図において、シンチレータ層5を完全に覆っている。図6に示すように、シンチレータ層5のうち光電変換基板2及び接合体8で覆われていない部分は、防湿カバー7で完全に覆われている。防湿カバー7は、接合体8に接合されている。防湿カバー7は、光電変換基板2及び接合体8とともにシンチレータ層5及び光反射層6を密封している。
例えば、大気圧よりも減圧された環境において防湿カバー7と接合体8とを接合すれば、防湿カバー7を光反射層6等に接触させることができる。また、一般的に、シンチレータ層5には、その体積の10乃至40%程度の空隙が存在する。大気圧よりも減圧された環境において防湿カバー7と接合体8とを接合すれば、X線検出器1が航空機などで輸送された場合であっても防湿カバー7の破損を抑制することができる。上記のことから、接合体8と防湿カバー7とにより画された空間の圧力は、大気圧よりも低くした方が好ましい。
接合体8は、光電変換基板2と防湿カバー7との間に位置し、熱可塑性樹脂で形成されている。防湿カバー7の周縁近傍を加熱することで、接合体8は、光電変換基板2と防湿カバー7とを接合する。
FPC2e1は、接続材ADにより光電変換基板2(X線検出パネルPNL)に固定され、パッド2d1に電気的に接続されている。接続材ADはACFで形成されている。
FPC2e1は、接続材ADにより光電変換基板2(X線検出パネルPNL)に固定され、パッド2d1に電気的に接続されている。接続材ADはACFで形成されている。
図7は、本第1の実施形態に係る光電変換基板2を示す平面図であり、複数の領域の位置関係を説明するための図である。図7において、非有効領域UAにはドットパターンを付し、補正領域CAには右上がりの斜線を付している。
図7に示すように、非検出領域(第1非検出領域NDA1)は、非有効領域UAを備えている。非有効領域UAは、第1非検出領域NDA1のうち有効領域DAに隣接している。非有効領域UAは、有効領域DAを囲んでいる。
図7に示すように、非検出領域(第1非検出領域NDA1)は、非有効領域UAを備えている。非有効領域UAは、第1非検出領域NDA1のうち有効領域DAに隣接している。非有効領域UAは、有効領域DAを囲んでいる。
非有効領域UAは、第1非有効領域UA1、第2非有効領域UA2、第3非有効領域UA3、第4非有効領域UA4、第5非有効領域UA5、第6非有効領域UA6、第7非有効領域UA7、及び第8非有効領域UA8を有している。第1非有効領域UA1乃至第8非有効領域UA8は、枠状の領域である。
第1非有効領域UA1は、列方向Yに延在し、行方向Xに有効領域DAに隣接している。第2非有効領域UA2は、列方向Yに延在し、行方向Xに有効領域DAに隣接し、第1非有効領域UA1とともに有効領域DAを行方向Xに挟んでいる。第3非有効領域UA3は、行方向Xに延在し、列方向Yに有効領域DAに隣接している。第4非有効領域UA4は、行方向Xに延在し、列方向Yに有効領域DAに隣接し、第3非有効領域UA3とともに有効領域DAを列方向Yに挟んでいる。本第1の実施形態において、有効領域DAを基準に第1非有効領域UA1乃至第4非有効領域UA4をみると、第1非有効領域UA1は左側に位置し、第2非有効領域UA2は右側に位置し、第3非有効領域UA3は上側に位置し、第4非有効領域UA4は下側に位置している。
第5非有効領域UA5は、列方向Yに第1非有効領域UA1に隣接し、行方向Xに第3非有効領域UA3に隣接している。第6非有効領域UA6は、列方向Yに第1非有効領域UA1に隣接し、行方向Xに第4非有効領域UA4に隣接している。第7非有効領域UA7は、列方向Yに第2非有効領域UA2に隣接し、行方向Xに第3非有効領域UA3に隣接している。第8非有効領域UA8は、列方向Yに第2非有効領域UA2に隣接し、行方向Xに第4非有効領域UA4に隣接している。
非検出領域(第1非検出領域NDA1)は、補正領域CAをさらに備えている。補正領域CAは、第1非検出領域NDA1のうち非有効領域UAの外側に位置している。補正領域CAは、第1補正領域CA1及び第2補正領域CA2を有している。第1補正領域CA1は、列方向Yに延在し、行方向Xに第1非有効領域UA1に隣接し、有効領域DAとともに第1非有効領域UA1を行方向Xに挟んでいる。第2補正領域CA2は、列方向Yに延在し、行方向Xに第2非有効領域UA2に隣接し、有効領域DAとともに第2非有効領域UA2を行方向Xに挟んでいる。
非有効領域UAは、第9非有効領域UA9、第10非有効領域UA10、第11非有効領域UA11、及び第12非有効領域UA12をさらに有している。
第9非有効領域UA9は、行方向Xに第5非有効領域UA5に隣接し、第3非有効領域UA3とともに第5非有効領域UA5を行方向Xに挟んでいる。第10非有効領域UA10は、行方向Xに第6非有効領域UA6に隣接し、第4非有効領域UA4とともに第6非有効領域UA6を行方向Xに挟んでいる。
第9非有効領域UA9は、行方向Xに第5非有効領域UA5に隣接し、第3非有効領域UA3とともに第5非有効領域UA5を行方向Xに挟んでいる。第10非有効領域UA10は、行方向Xに第6非有効領域UA6に隣接し、第4非有効領域UA4とともに第6非有効領域UA6を行方向Xに挟んでいる。
第11非有効領域UA11は、行方向Xに第7非有効領域UA7に隣接し、第3非有効領域UA3とともに第7非有効領域UA7を行方向Xに挟んでいる。第12非有効領域UA12は、行方向Xに第8非有効領域UA8に隣接し、第4非有効領域UA4とともに第8非有効領域UA8を行方向Xに挟んでいる。
なお、第1補正領域CA1は、第9非有効領域UA9及び第10非有効領域UA10にさらに隣接し、列方向Yに第9非有効領域UA9と第10非有効領域UA10とで挟まれている。第2補正領域CA2は、第11非有効領域UA11及び第12非有効領域UA12にさらに隣接し、列方向Yに第11非有効領域UA11と第12非有効領域UA12とで挟まれている。
なお、第1補正領域CA1は、第9非有効領域UA9及び第10非有効領域UA10にさらに隣接し、列方向Yに第9非有効領域UA9と第10非有効領域UA10とで挟まれている。第2補正領域CA2は、第11非有効領域UA11及び第12非有効領域UA12にさらに隣接し、列方向Yに第11非有効領域UA11と第12非有効領域UA12とで挟まれている。
ここで、第3非有効領域UA3、第5非有効領域UA5、及び第7非有効領域UA7の列方向Yの幅をWupとし、第4非有効領域UA4、第6非有効領域UA6、及び第8非有効領域UA8の列方向Yの幅をWloとし、第1非有効領域UA1、第5非有効領域UA5、及び第6非有効領域UA6の行方向Xの幅をWlfとし、第2非有効領域UA2、第7非有効領域UA7、及び第8非有効領域UA8の行方向Xの幅をWriとする。
本実施形態において、幅Wup、幅Wlo、幅Wlf、及び幅Wriは、300μmである。但し、幅Wup、幅Wlo、幅Wlf、及び幅Wriは、300μmに限らず、種々変更可能である。
本実施形態において、幅Wup、幅Wlo、幅Wlf、及び幅Wriは、300μmである。但し、幅Wup、幅Wlo、幅Wlf、及び幅Wriは、300μmに限らず、種々変更可能である。
図8、図9、図10、及び図11は、本第1の実施形態に係るX線検出器1の光電変換基板2を示す回路図であり、図8、図10、及び図11は、さらに回路基板11を示す回路図である。図8は、有効領域DA、第1非有効領域UA1、第3非有効領域UA3、第5非有効領域UA5、第9非有効領域UA9、第1補正領域CA1等を示す図である。図9は、有効領域DA、第2非有効領域UA2、第3非有効領域UA3、第7非有効領域UA7、第11非有効領域UA11、第2補正領域CA2等を示す図である。図10は、有効領域DA、第1非有効領域UA1、第4非有効領域UA4、第6非有効領域UA6、第10非有効領域UA10、第1補正領域CA1等を示す図である。図11は、有効領域DA、第2非有効領域UA2、第4非有効領域UA4、第8非有効領域UA8、第12非有効領域UA12、第2補正領域CA2等を示す図である。
図8乃至図11に示すように、光電変換基板2は、少なくとも有効領域DAに位置した複数のゲート線G1を備えている。複数のゲート線G1は、補正領域CA(第1補正領域CA1及び第2補正領域CA2)にさらに位置し、連続的に延在している。
図8及び図9に示すように、光電変換基板2は、第3非有効領域UA3、第5非有効領域UA5、第7非有効領域UA7、第9非有効領域UA9、及び第11非有効領域UA11に位置したゲート線G2をさらに備えている。本実施形態において、光電変換基板2は、第3非有効領域UA3、第5非有効領域UA5、第7非有効領域UA7、第9非有効領域UA9、及び第11非有効領域UA11に、2本のゲート線G2を備えているが、1本のゲート線G2を備えてもよく、3本以上のゲート線G2を備えてもよい。
各々のゲート線G2は、第3非有効領域UA3、第5非有効領域UA5、第7非有効領域UA7、第9非有効領域UA9、及び第11非有効領域UA11にて断続的に延在している。言い換えると、各々のゲート線G2は、分断された複数の分割線を有している。ここでは、各々のゲート線G2は、隣り合う2本のデータ線Tの間の区間毎に分断して形成されている。連続している場合のゲート線G2に蓄積する電荷の量より、ゲート線G2の各分割線に蓄積する電荷の量を少なくできるため、本実施形態において、光電変換基板2の静電破壊の抑制に寄与することができる。
図10及び図11に示すように、光電変換基板2は、第4非有効領域UA4、第6非有効領域UA6、第8非有効領域UA8、第10非有効領域UA10、及び第12非有効領域UA12に位置したゲート線G3をさらに備えている。ゲート線G1、ゲート線G2、及びゲート線G3は、同一材料で同時に形成され、同一層(絶縁層21と絶縁層22との間)に位置している。
本実施形態において、光電変換基板2は、第4非有効領域UA4、第6非有効領域UA6、第8非有効領域UA8、第10非有効領域UA10、及び第12非有効領域UA12に、2本のゲート線G3を備えているが、1本のゲート線G3を備えてもよく、3本以上のゲート線G3を備えてもよい。
各々のゲート線G3は、第4非有効領域UA4、第6非有効領域UA6、第8非有効領域UA8、第10非有効領域UA10、及び第12非有効領域UA12にて断続的に延在している。言い換えると、各々のゲート線G3は、分断された複数の分割線を有している。ここでは、各々のゲート線G3は、隣り合う2本のデータ線Tの間の区間毎に分断して形成されている。連続している場合のゲート線G3に蓄積する電荷の量より、ゲート線G3の各分割線に蓄積する電荷の量を少なくできるため、本実施形態において、光電変換基板2の静電破壊の抑制に寄与することができる。
図8乃至図11に示すように、光電変換基板2は、少なくとも有効領域DAに位置し複数のゲート線G1,G2,G3と交差した複数のデータ線T1を備えている。複数のデータ線T1は、第3非有効領域UA3及び第4非有効領域UA4にさらに位置し、連続的に延在している。
図8及び図10に示すように、光電変換基板2は、第1非有効領域UA1、第5非有効領域UA5、及び第6非有効領域UA6に位置したデータ線T2をさらに備えている。本実施形態において、光電変換基板2は、第1非有効領域UA1、第5非有効領域UA5、及び第6非有効領域UA6に、2本のデータ線T2を備えているが、1本のデータ線T2を備えてもよく、3本以上のデータ線T2を備えてもよい。
各々のデータ線T2は、第1非有効領域UA1、第5非有効領域UA5、及び第6非有効領域UA6にて断続的に延在している。言い換えると、各々のデータ線T2は、分断された複数の分割線を有している。ここでは、各々のデータ線T2は、隣り合う2本のゲート線Gの間の区間毎に分断して形成されている。連続している場合のデータ線T2に蓄積する電荷の量より、データ線T2の各分割線に蓄積する電荷の量を少なくできるため、本実施形態において、光電変換基板2の静電破壊の抑制に寄与することができる。
光電変換基板2は、第1補正領域CA1、第9非有効領域UA9、及び第10非有効領域UA10に位置した複数のデータ線T4をさらに備えている。各々のデータ線T4は、第1補正領域CA1、第9非有効領域UA9、及び第10非有効領域UA10にて連続的に延在している。
図9及び図11に示すように、光電変換基板2は、第2非有効領域UA2、第7非有効領域UA7、及び第8非有効領域UA8に位置したデータ線T3をさらに備えている。本実施形態において、光電変換基板2は、第2非有効領域UA2、第7非有効領域UA7、及び第8非有効領域UA8に、2本のデータ線T3を備えているが、1本のデータ線T3を備えてもよく、3本以上のデータ線T3を備えてもよい。
各々のデータ線T3は、第2非有効領域UA2、第7非有効領域UA7、及び第8非有効領域UA8にて断続的に延在している。言い換えると、各々のデータ線T3は、分断された複数の分割線を有している。ここでは、各々のデータ線T3は、隣り合う2本のゲート線Gの間の区間毎に分断して形成されている。連続している場合のデータ線T3に蓄積する電荷の量より、データ線T3の各分割線に蓄積する電荷の量を少なくできるため、本実施形態において、光電変換基板2の静電破壊の抑制に寄与することができる。
光電変換基板2は、第2補正領域CA2、第11非有効領域UA11、及び第12非有効領域UA12に位置した複数のデータ線T5をさらに備えている。各々のデータ線T5は、第2補正領域CA2、第11非有効領域UA11、及び第12非有効領域UA12にて連続的に延在している。データ線T1、データ線T2、データ線T3、データ線T4、及びデータ線T5は、同一材料で同時に形成され、同一層(絶縁層22と絶縁層23との間)に位置している。
図8乃至図11に示すように、複数のTFT13aは、有効領域DAに位置している。各々のTFT13aは、複数のゲート線G1のうち一の対応のゲート線G1と、複数のデータ線T1のうち一の対応のデータ線T1と、に電気的に接続されている。
光電変換基板2は、複数のダミースイッチング素子としての複数の薄膜トランジスタ13bと、複数の補正スイッチング素子としての複数の薄膜トランジスタ13cと、を有している。薄膜トランジスタ13cは第2薄膜トランジスタとして機能し、薄膜トランジスタ13bは第3薄膜トランジスタとして機能している。以下、薄膜トランジスタ13bをTFT13bと言い、薄膜トランジスタ13cをTFT13cと言う。複数のTFT13b及び複数のTFT13cは、基材2aの上方に設けられている。
複数のTFT13bは、非有効領域UAに位置している。各々のTFT13bは、対応する1本のゲート線Gと対応する1本のデータ線Tとの交差部近傍に設けられているが、ゲート線G及びデータ線Tに電気的に接続されていない。
複数のTFT13bは、非有効領域UAに位置している。各々のTFT13bは、対応する1本のゲート線Gと対応する1本のデータ線Tとの交差部近傍に設けられているが、ゲート線G及びデータ線Tに電気的に接続されていない。
複数のTFT13cは、補正領域CAに位置している。各々のTFT13cは、複数のゲート線Gのうち一の対応のゲート線Gと、複数のデータ線Tのうち一の対応のデータ線Tとに電気的に接続されている。複数のTFT13cは、複数の第1補正スイッチング素子としての複数のTFT13c1と、複数の第2補正スイッチング素子としての複数のTFT13c2と、を有している。
TFT13a、TFT13b、TFT13c1、及びTFT13c2は、例えば同一材料で同時に形成されている。
TFT13a、TFT13b、TFT13c1、及びTFT13c2は、例えば同一材料で同時に形成されている。
複数のTFT13c1は、第1補正領域CA1に位置している。各々のTFT13c1は、一の対応のゲート線G1と、一の対応のデータ線T4とに電気的に接続されている。複数のTFT13c2は、第2補正領域CA2に位置している。各々のTFT13c2は、一の対応のゲート線G1と、一の対応のデータ線T5とに電気的に接続されている。
光電変換基板2は、複数のバイアス線BL1、複数のバイアス線BL2、複数のバイアス線BL3、複数のバイアス線BL4、及び複数のバイアス線BL5と、非有効領域UAの外側に位置した周辺配線WLと、を有している。複数のバイアス線BL1、複数のバイアス線BL2、複数のバイアス線BL3、複数のバイアス線BL4、及び複数のバイアス線BL5は、絶縁層24と絶縁層25との間に位置している(図3)。周辺配線WLは、接地されている。
複数のバイアス線BL1は、有効領域DA、第3非有効領域UA3、及び第4非有効領域UA4に位置し、列方向Yに延在し、周辺配線WLに電気的に接続されている。複数のバイアス線BL2は、第1非有効領域UA1、第5非有効領域UA5、及び第6非有効領域UA6に位置し、列方向Yに延在し、周辺配線WLに電気的に接続されていない。複数のバイアス線BL3は、第2非有効領域UA2、第7非有効領域UA7、及び第8非有効領域UA8に位置し、列方向Yに延在し、周辺配線WLに電気的に接続されていない。複数のバイアス線BL4は、第1補正領域CA1、第9非有効領域UA9、及び第10非有効領域UA10に位置し、列方向Yに延在し、周辺配線WLに電気的に接続されている。複数のバイアス線BL5は、第2補正領域CA2、第11非有効領域UA11、及び第12非有効領域UA12に位置し、列方向Yに延在し、周辺配線WLに電気的に接続されている。
なお、本実施形態において、TFT13c1はバイアス線BL4に電気的に接続され、TFT13c2はバイアス線BL5に電気的に接続されている。但し、TFT13c1はバイアス線BL4に電気的に接続されていなくともよく、TFT13c2はバイアス線BL5に電気的に接続されていなくともよい。
なお、本実施形態において、TFT13c1はバイアス線BL4に電気的に接続され、TFT13c2はバイアス線BL5に電気的に接続されている。但し、TFT13c1はバイアス線BL4に電気的に接続されていなくともよく、TFT13c2はバイアス線BL5に電気的に接続されていなくともよい。
本実施形態において、光電変換基板2は、第1非有効領域UA1、第5非有効領域UA5、及び第6非有効領域UA6に、2本のバイアス線BL2を備えているが、1本のバイアス線BL2を備えてもよく、3本以上のバイアス線BL2を備えてもよい。同様に、光電変換基板2は、第2非有効領域UA2、第7非有効領域UA7、及び第8非有効領域UA8に、2本のバイアス線BL3を備えているが、1本のバイアス線BL3を備えてもよく、3本以上のバイアス線BL3を備えてもよい。
なお、バイアス線BL1,BL2,BL3,BL4,BL5は、列方向Yではなく、行方向Xに延在してもよい。
なお、バイアス線BL1,BL2,BL3,BL4,BL5は、列方向Yではなく、行方向Xに延在してもよい。
複数のTFD15aは、有効領域DAに位置している。各々のTFD15aは、複数のTFT13aのうち一の対応のTFT13aに電気的に接続されている。また、各々のTFD15aは、複数のバイアス線BL1のうち一の対応のバイアス線BL1に電気的に接続されている。詳しくは、各々のTFD15aにおいて、陽極は一の対応のバイアス線BL1に電気的に接続され、陰極は一の対応のTFT13aに電気的に接続されている。
光電変換基板2は、複数の第2薄膜フォトダイオード15bをさらに備えている。以下、第2薄膜フォトダイオード15bをTFD15bと言う。複数のTFD15bは、非有効領域UAに位置している。複数のTFD15bは、基材2aの上方に設けられている(図3)。
各々のTFD15bは、複数のTFT13bのうち一の対応のTFT13bに電気的に接続されている。また、各々のTFD15bは、複数のバイアス線BLに電気的に接続されていない。詳しくは、各々のTFD15bにおいて、陽極はバイアス線BLに電気的に接続されておらず、陰極は一の対応のTFT13bに電気的に接続されている。
複数のTFT13a、複数のTFT13c1、及び複数のTFT13c2のうち行方向Xに並んだ複数のTFT13a、複数のTFT13c1、及び複数のTFT13c2は、複数のゲート線Gのうち有効領域DA、第1補正領域CA1、及び第2補正領域CA2を延在する一の対応のゲート線G1に電気的に接続されている。
複数のTFT13c1のうち列方向Yに並んだ複数のTFT13c1は、複数のデータ線Tのうち第1補正領域CA1、第9非有効領域UA9、及び第10非有効領域UA10を延在する一の対応のデータ線T4に電気的に接続されている。
複数のTFT13c2のうち列方向Yに並んだ複数のTFT13c2は、複数のデータ線Tのうち第2補正領域CA2、第11非有効領域UA11、及び第12非有効領域UA12を延在する一の対応のデータ線T5に電気的に接続されている。
複数のTFT13c2のうち列方向Yに並んだ複数のTFT13c2は、複数のデータ線Tのうち第2補正領域CA2、第11非有効領域UA11、及び第12非有効領域UA12を延在する一の対応のデータ線T5に電気的に接続されている。
光電変換基板2の複数の画素Pのうち、互いに電気的に接続されたTFT13aとTFD15aとを含む画素を有効画素Pvとし、互いに電気的に接続されたTFT13bとTFD15bとを含む画素を非有効画素Puとし、TFT13c1を含む画素を第1補正画素Pc1とし、TFT13c2を含む画素を第2補正画素Pc2とする。複数の画素Pは、行方向X及び列方向Yにマトリクス状に並べられている。例えば、有効画素Pvは、放射線(例えばX線)の検出に有効な画素である。
非有効画素Pu(TFT13b)は、ゲート線G1に電気的に接続されていない。そのため、最も右側の第1補正画素Pc1(TFT13c1)は、最も左側の有効画素Pv(TFT13a)と電気的に連続している。同様に、最も左側の第2補正画素Pc2(TFT13c2)は、最も右側の有効画素Pv(TFT13a)と電気的に連続している。
第3非有効領域UA3、第5非有効領域UA5、及び第7非有効領域UA7において、複数の非有効画素Puは、2行にわたって並べられている。上記幅Wupは、最も上側のゲート線G1から最も上側のゲート線G2までの列方向Yの長さに相当している。
但し、第3非有効領域UA3、第5非有効領域UA5、及び第7非有効領域UA7において、複数の非有効画素Puは、1行分のみ並べられてもよく、3行以上にわたって並べられてもよい。複数の非有効画素Puが1行分のみ並べられる場合、上記幅Wupは、例えば150μmである。
但し、第3非有効領域UA3、第5非有効領域UA5、及び第7非有効領域UA7において、複数の非有効画素Puは、1行分のみ並べられてもよく、3行以上にわたって並べられてもよい。複数の非有効画素Puが1行分のみ並べられる場合、上記幅Wupは、例えば150μmである。
第4非有効領域UA4、第6非有効領域UA6、及び第8非有効領域UA8において、複数の非有効画素Puは、2行にわたって並べられている。
但し、第4非有効領域UA4、第6非有効領域UA6、及び第8非有効領域UA8において、複数の非有効画素Puは、1行分のみ並べられてもよく、3行以上にわたって並べられてもよい。
但し、第4非有効領域UA4、第6非有効領域UA6、及び第8非有効領域UA8において、複数の非有効画素Puは、1行分のみ並べられてもよく、3行以上にわたって並べられてもよい。
第1非有効領域UA1、第5非有効領域UA5、及び第6非有効領域UA6において、複数の非有効画素Puは、2列にわたって並べられている。上記幅Wlfは、最も左側のデータ線T1から最も左側のデータ線T2までの行方向Xの長さに相当している。
但し、第1非有効領域UA1、第5非有効領域UA5、及び第6非有効領域UA6において、複数の非有効画素Puは、1列分のみ並べられてもよく、3列以上にわたって並べられてもよい。複数の非有効画素Puが1列分のみ並べられる場合、上記幅Wlfは、例えば150μmである。
但し、第1非有効領域UA1、第5非有効領域UA5、及び第6非有効領域UA6において、複数の非有効画素Puは、1列分のみ並べられてもよく、3列以上にわたって並べられてもよい。複数の非有効画素Puが1列分のみ並べられる場合、上記幅Wlfは、例えば150μmである。
第2非有効領域UA2、第7非有効領域UA7、及び第8非有効領域UA8において、複数の非有効画素Puは、2列にわたって並べられている。上記幅Wriは、最も左側のデータ線T3から最も左側のデータ線T5までの行方向Xの長さに相当している。
但し、第2非有効領域UA2、第7非有効領域UA7、及び第8非有効領域UA8において、複数の非有効画素Puは、1列分のみ並べられてもよく、3列以上にわたって並べられてもよい。
但し、第2非有効領域UA2、第7非有効領域UA7、及び第8非有効領域UA8において、複数の非有効画素Puは、1列分のみ並べられてもよく、3列以上にわたって並べられてもよい。
駆動回路としての読み出し回路11aは、複数のゲート線Gのうち少なくとも有効領域DAに位置した複数のゲート線G1に電気的に接続され、複数のゲート線G1に制御信号S1を順に与える。読み出し回路11aは、複数のゲート線Gのうち、第3非有効領域UA3、第5非有効領域UA5、第7非有効領域UA7、第9非有効領域UA9、及び第11非有効領域UA11に位置した複数のゲート線G2と、第4非有効領域UA4、第6非有効領域UA6、第8非有効領域UA8、第10非有効領域UA10、及び第12非有効領域UA12に位置した複数のゲート線G3と、に電気的に接続されていない。
但し、読み出し回路11aは、複数のゲート線G2と、複数のゲート線G3と、に電気的に接続されてもよい。
複数のTFT13c1及び複数のTFT13c2は、複数のゲート線G1に与えられる制御信号S1を補正することができる。制御信号S1を補正することで、ひいては画像データ信号S2を補正することができる。
複数のTFT13c1及び複数のTFT13c2は、複数のゲート線G1に与えられる制御信号S1を補正することができる。制御信号S1を補正することで、ひいては画像データ信号S2を補正することができる。
検出回路としての信号検出回路11bは、複数のデータ線Tのうち少なくとも有効領域DAに位置した複数のデータ線T1に電気的に接続され、各々のTFD15aで変換された電荷に基づいた画像データ信号S2を受け取ることができる。
信号検出回路11bは、複数のデータ線Tのうち補正領域CAに位置した複数のデータ線Tにさらに電気的に接続されている。詳しくは、信号検出回路11bは、第1補正領域CA1等に位置した複数のデータ線T4と、第2補正領域CA2等に位置した複数のデータ線T5と、にさらに電気的に接続されている。
信号検出回路11bは、複数のデータ線Tのうち、第1非有効領域UA1、第5非有効領域UA5、及び第6非有効領域UA6に位置した複数のデータ線T2と、第2非有効領域UA2、第7非有効領域UA7、及び第8非有効領域UA8に位置した複数のデータ線T3と、に電気的に接続されていない。
但し、信号検出回路11bは、複数のデータ線T2と、複数のデータ線T3と、に電気的に接続されてもよい。
第1の実施形態に係るX線検出器1は、上記のように構成されている。
但し、信号検出回路11bは、複数のデータ線T2と、複数のデータ線T3と、に電気的に接続されてもよい。
第1の実施形態に係るX線検出器1は、上記のように構成されている。
次に、本第1の実施形態に係る光電変換基板2の製造方法について説明する。図12は、本第1の実施形態に係る光電変換基板2の製造方法を説明するための図であり、基材2a、下地層LB、複数の導電層CL、積層体LA、及び複数のレジストマスクMを示す断面図である。図13は、図12に続く、上記製造方法を説明するための図であり、基材2a、下地層LB、複数の導電層CL、及び複数のTFD15a,15bを示す断面図である。
図12に示すように、光電変換基板2の製造が開始されると、まず、基材2aの上に下地層LBを形成する。下地層LBは、絶縁層21から絶縁層23までの積層構造を含んでいる(図3)。次いで、下地層LBの上に複数の導電層CLを形成する。次いで、下地層LB及び複数の導電層CLの上に、積層体LAを形成する。本実施形態において、積層体LAは、3層の積層構造を有している。但し、積層体LAは、4層以上の積層構造を有してもよく、TFD15a,15bのタイプに対応していればよい。
その後、積層体LAの上にレジスト層を成膜し、レジスト層にパターニングを施す。これにより、積層体LAの上に複数のレジストマスクMが形成される。各々のレジストマスクMは、導電層CLに重ねられ、TFD15a又はTFD15bを形成したい領域に位置している。
続いて、ドライエッチングにより、積層体LAをエッチングする。これにより、積層体LAのうちレジストマスクMに重なった領域を残すことができる。その後、レジストマスクMを除去する。
図13に示すように、これにより、複数の導電層CLの上に複数のTFD15a,15bが形成される。複数のTFD15aは、有効領域DAの全体にて良好に(均一に)形成される。このため、複数のTFD15aは、シンチレータ層5から入射される光を均一の条件で検出し、電荷に変換することができる。
なお、ドライエッチングの際、複数のTFD15a,15bを形成する領域のうち外周側の領域にてエッチングを良好に行うことができない場合がある。例えば、第1非有効領域UA1の外周側にて、積層体LAにエッチングガスが当たり難く、積層体LAのエッチングが不十分となり、第1補正領域CA1側のTFD15bが不所望に大きく形成される。第1補正領域CA1側のTFD15bが大きくなりすぎて、第1補正領域CA1側のTFD15bが有効領域DA側のTFD15bと連続的に形成される場合もある。複数のTFD15bは、シンチレータ層5から入射される光を均一の条件で検出し、電荷に変換することは困難である。
なお、非有効領域UAのTFD15bを良好にエッチングしようとすると、有効領域DAの中央のTFD15aが過剰にエッチングされる事態を招いてしまう。
但し、TFD15bは、非有効領域UAに配置されるダミーの薄膜フォトダイオードであり、ゲート線G、データ線T、及びバイアス線BLに電気的に接続されていない。すなわち、TFD15bで検出した光に基づいて非有効画素Puが画像データ信号S2を出力することはない。また、TFD15bで生成した電荷が、有効画素Pvが出力する画像データ信号S2に悪影響を及ぼすことは無い。
複数のTFD15a,15bを形成した後、絶縁層24、バイアス線BL、絶縁層25等を順に形成する。これにより、光電変換基板2が完成し、光電変換基板2の製造が終了する。
上記のように構成された第1の実施形態に係るX線検出器1及び光電変換基板2の製造方法によれば、光電変換基板2は、基材2aと、複数のゲート線Gと、複数のデータ線Tと、複数のTFT13aと、複数のTFD15aと、複数のTFD15bと、複数のTFT13cと、を備えている。各々のTFT13aは、一の対応のゲート線G1と、一の対応のデータ線T1と、に電気的に接続されている。各々のTFD15aは、一の対応のTFT13aに電気的に接続されている。複数のTFD15bは、非検出領域(第1非検出領域NDA1)のうち有効領域DAに隣接した非有効領域UAに位置している。各々のTFT13cは、一の対応のゲート線G1と、一の対応のデータ線T4又は一の対応のデータ線T5と、に電気的に接続されている。
有効領域DAの周囲に複数のTFD15bを形成することで、有効領域DAの全体にて複数のTFD15aを良好に形成することができる。複数のTFD15aの光電変換効率の均一化を図ることのできる光電変換基板2、X線検出パネルPNL、及びX線検出モジュール10を得ることができる。
複数のTFT13cは、画像データ信号S2を補正する機能を有している。TFT13cはリアルタイムで信号を補正することができ、有効画素Pvで検出した信号のノイズを除去又は低減することができる。光電変換基板2の内部にて、ノイズが除去又は低減された画像データ信号S2を得ることができる。光電変換基板2の外部にて画像データ信号S2を補正する処理を不要にできる。そのため、静止画撮影だけでなく、動画撮影にも良好に対応することのできる光電変換基板2を得ることができる。
複数のTFT13cは、画像データ信号S2を補正する機能を有している。TFT13cはリアルタイムで信号を補正することができ、有効画素Pvで検出した信号のノイズを除去又は低減することができる。光電変換基板2の内部にて、ノイズが除去又は低減された画像データ信号S2を得ることができる。光電変換基板2の外部にて画像データ信号S2を補正する処理を不要にできる。そのため、静止画撮影だけでなく、動画撮影にも良好に対応することのできる光電変換基板2を得ることができる。
(第1の実施形態の変形例)
次に、上記第1の実施形態の変形例に係るX線検出器1の構成について説明する。X線検出器1は、本変形例で説明する構成以外、上記第1の実施形態と同様に構成されている。図14は、本変形例に係るX線検出パネルPNLの光電変換基板2を示す平面図であり、複数の領域の位置関係を説明するための図である。
次に、上記第1の実施形態の変形例に係るX線検出器1の構成について説明する。X線検出器1は、本変形例で説明する構成以外、上記第1の実施形態と同様に構成されている。図14は、本変形例に係るX線検出パネルPNLの光電変換基板2を示す平面図であり、複数の領域の位置関係を説明するための図である。
図14に示すように、光電変換基板2は、第1非検出領域NDA1にて、第2補正領域CA2、第11非有効領域UA11、及び第12非有効領域UA12無しに形成されてもよい。言い換えると、光電変換基板2のうち、第2非有効領域UA2、第7非有効領域UA7、及び第8非有効領域UA8より外側に、非有効画素Pu(TFT13b及びTFD15b)と第2補正画素Pc2(TFT13c2)とが形成されていなくともよい。
本変形例においても、上記第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
本変形例においても、上記第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第2の実施形態)
次に、第2の実施形態に係るX線検出器1の構成について説明する。X線検出器1は、本第2の実施形態で説明する構成以外、上記第1の実施形態と同様に構成されている。図15は、本第2の実施形態に係るX線検出パネルPNLの光電変換基板2を示す平面図であり、複数の領域の位置関係を説明するための図である。図15において、非有効領域UAにはドットパターンを付し、補正領域CAには右上がりの斜線を付している。
次に、第2の実施形態に係るX線検出器1の構成について説明する。X線検出器1は、本第2の実施形態で説明する構成以外、上記第1の実施形態と同様に構成されている。図15は、本第2の実施形態に係るX線検出パネルPNLの光電変換基板2を示す平面図であり、複数の領域の位置関係を説明するための図である。図15において、非有効領域UAにはドットパターンを付し、補正領域CAには右上がりの斜線を付している。
図15に示すように、非検出領域(第1非検出領域NDA1)は、第9非有効領域UA9、第10非有効領域UA10、第11非有効領域UA11、第12非有効領域UA12、第1補正領域CA1、及び第2補正領域CA2を有していない。非検出領域(第1非検出領域NDA1)は、第13非有効領域UA13、第14非有効領域UA14、第15非有効領域UA15、第16非有効領域UA16、第3補正領域CA3、及び第4補正領域CA4をさらに有している。
補正領域CAは、第3補正領域CA3及び第4補正領域CA4を有している。第3補正領域CA3は、行方向Xに延在し、列方向Yに第3非有効領域UA3に隣接し、有効領域DAとともに第3非有効領域UA3を列方向Yに挟んでいる。第4補正領域CA4は、行方向Xに延在し、列方向Yに第4非有効領域UA4に隣接し、有効領域DAとともに第4非有効領域UA4を列方向Yに挟んでいる。
非有効領域UAは、第13非有効領域UA13、第14非有効領域UA14、第15非有効領域UA15、第16非有効領域UA16をさらに有している。
第13非有効領域UA13は、列方向Yに第5非有効領域UA5に隣接し、第1非有効領域UA1とともに第5非有効領域UA5を列方向Yに挟んでいる。第14非有効領域UA14は、列方向Yに第7非有効領域UA7に隣接し、第2非有効領域UA2とともに第7非有効領域UA7を列方向Yに挟んでいる。
第13非有効領域UA13は、列方向Yに第5非有効領域UA5に隣接し、第1非有効領域UA1とともに第5非有効領域UA5を列方向Yに挟んでいる。第14非有効領域UA14は、列方向Yに第7非有効領域UA7に隣接し、第2非有効領域UA2とともに第7非有効領域UA7を列方向Yに挟んでいる。
第15非有効領域UA15は、列方向Yに第6非有効領域UA6に隣接し、第1非有効領域UA1とともに第6非有効領域UA6を列方向Yに挟んでいる。第16非有効領域UA16は、列方向Yに第8非有効領域UA8に隣接し、第2非有効領域UA2とともに第8非有効領域UA8を列方向Yに挟んでいる。
なお、第3補正領域CA3は、第13非有効領域UA13及び第14非有効領域UA14にさらに隣接し、行方向Xに第13非有効領域UA13と第14非有効領域UA14とで挟まれている。第4補正領域CA4は、第15非有効領域UA15及び第16非有効領域UA16にさらに隣接し、行方向Xに第15非有効領域UA15と第16非有効領域UA16とで挟まれている。
なお、第3補正領域CA3は、第13非有効領域UA13及び第14非有効領域UA14にさらに隣接し、行方向Xに第13非有効領域UA13と第14非有効領域UA14とで挟まれている。第4補正領域CA4は、第15非有効領域UA15及び第16非有効領域UA16にさらに隣接し、行方向Xに第15非有効領域UA15と第16非有効領域UA16とで挟まれている。
図16及び図17は、本第2の実施形態に係るX線検出器1の光電変換基板2及び回路基板11を示す回路図である。図16は、有効領域DA、第1非有効領域UA1、第3非有効領域UA3、第5非有効領域UA5、第13非有効領域UA13、第3補正領域CA3等を示す図である。図17は、有効領域DA、第1非有効領域UA1、第4非有効領域UA4、第6非有効領域UA6、第15非有効領域UA15、第4補正領域CA4等を示す図である。
図15乃至図17に示すように、光電変換基板2は、第13非有効領域UA13、第14非有効領域UA14、及び第3補正領域CA3に位置した複数のゲート線G4をさらに備えている。ゲート線G4は、連続的に延在し、読み出し回路11aに電気的に接続されている。光電変換基板2は、第15非有効領域UA15、第16非有効領域UA16、及び第4補正領域CA4に位置した複数のゲート線G5をさらに備えている。ゲート線G5は、連続的に延在し、読み出し回路11aに電気的に接続されている。
複数のTFT13cは、複数の第3補正スイッチング素子としての複数のTFT13c3と、複数の第4補正スイッチング素子としての複数のTFT13c4と、を有している。複数のTFT13c3は、第3補正領域CA3に位置している。各々のTFT13c3は、一の対応のゲート線G4と、一の対応のデータ線T1とに電気的に接続されている。複数のTFT13c4は、第4補正領域CA4に位置している。各々のTFT13c4は、一の対応のゲート線G5と、一の対応のデータ線T1とに電気的に接続されている。また、TFT13c3及びTFT13c4は、バイアス線BL1に電気的に接続されている。但し、本第2の実施形態と異なり、TFT13c3及びTFT13c4は、バイアス線BL1に電気的に接続されていなくともよい。
光電変換基板2の複数の画素Pのうち、TFT13c3を含む画素を第3補正画素Pc3とし、TFT13c4を含む画素を第4補正画素Pc4とする。
非有効画素Pu(TFT13b)は、データ線T1に電気的に接続されていない。そのため、最も下側の第3補正画素Pc3(TFT13c3)は、最も上側の有効画素Pv(TFT13a)と電気的に連続している。同様に、最も上側の第4補正画素Pc4(TFT13c4)は、最も下側の有効画素Pv(TFT13a)と電気的に連続している。
非有効画素Pu(TFT13b)は、データ線T1に電気的に接続されていない。そのため、最も下側の第3補正画素Pc3(TFT13c3)は、最も上側の有効画素Pv(TFT13a)と電気的に連続している。同様に、最も上側の第4補正画素Pc4(TFT13c4)は、最も下側の有効画素Pv(TFT13a)と電気的に連続している。
複数のTFT13c3及び複数のTFT13c4は、複数のデータ線Tに出力される画像データ信号S2を補正することができる。
上記のように構成された第2の実施形態に係るX線検出器1においても、上記第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
上記のように構成された第2の実施形態に係るX線検出器1においても、上記第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第2の実施形態の変形例)
次に、上記第2の実施形態の変形例に係るX線検出器1の構成について説明する。X線検出器1は、本変形例で説明する構成以外、上記第2の実施形態と同様に構成されている。図18は、本変形例に係るX線検出パネルPNLの光電変換基板2を示す平面図であり、複数の領域の位置関係を説明するための図である。
次に、上記第2の実施形態の変形例に係るX線検出器1の構成について説明する。X線検出器1は、本変形例で説明する構成以外、上記第2の実施形態と同様に構成されている。図18は、本変形例に係るX線検出パネルPNLの光電変換基板2を示す平面図であり、複数の領域の位置関係を説明するための図である。
図18に示すように、光電変換基板2は、第1非検出領域NDA1にて、第3補正領域CA3、第13非有効領域UA13、及び第14非有効領域UA14無しに形成されてもよい。言い換えると、光電変換基板2のうち、第3非有効領域UA3、第5非有効領域UA5、及び第7非有効領域UA7より外側に、非有効画素Pu(TFT13b及びTFD15b)と第3補正画素Pc3(TFT13c3)とが形成されていなくともよい。
本変形例においても、上記第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。
本変形例においても、上記第2の実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第3の実施形態)
次に、第3の実施形態に係るX線検出器1の構成について説明する。X線検出器1は、本第3の実施形態で説明する構成以外、上記第1の実施形態及び上記第2の実施形態と同様に構成されている。図19は、本第3の実施形態に係るX線検出パネルPNLの光電変換基板2を示す平面図であり、複数の領域の位置関係を説明するための図である。図19において、非有効領域UAにはドットパターンを付し、補正領域CAには右上がりの斜線を付している。
次に、第3の実施形態に係るX線検出器1の構成について説明する。X線検出器1は、本第3の実施形態で説明する構成以外、上記第1の実施形態及び上記第2の実施形態と同様に構成されている。図19は、本第3の実施形態に係るX線検出パネルPNLの光電変換基板2を示す平面図であり、複数の領域の位置関係を説明するための図である。図19において、非有効領域UAにはドットパターンを付し、補正領域CAには右上がりの斜線を付している。
図19に示すように、非検出領域(第1非検出領域NDA1)は、第1非有効領域UA1乃至第16非有効領域UA16と、第1補正領域CA1乃至第4補正領域CA4と、を備えてもよい。第1補正領域CA1及び第2補正領域CA2にて、複数のTFT13c1及び複数のTFT13c2は、複数のゲート線G1に与えられる制御信号S1を補正することができる。第3補正領域CA3及び第4補正領域CA4にて、複数のTFT13c3及び複数のTFT13c4は、複数のデータ線Tに出力される画像データ信号S2を補正することができる。
上記のように構成された第3の実施形態に係るX線検出器1においても、上記第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
(第3の実施形態の変形例)
次に、上記第3の実施形態の変形例に係るX線検出器1の構成について説明する。X線検出器1は、本変形例で説明する構成以外、上記第3の実施形態と同様に構成されている。図20は、本変形例に係るX線検出パネルPNLの光電変換基板2を示す平面図であり、複数の領域の位置関係を説明するための図である。
次に、上記第3の実施形態の変形例に係るX線検出器1の構成について説明する。X線検出器1は、本変形例で説明する構成以外、上記第3の実施形態と同様に構成されている。図20は、本変形例に係るX線検出パネルPNLの光電変換基板2を示す平面図であり、複数の領域の位置関係を説明するための図である。
図20に示すように、光電変換基板2は、第1非検出領域NDA1にて、第2補正領域CA2、第11非有効領域UA11、第12非有効領域UA12、第3補正領域CA3、第13非有効領域UA13、及び第14非有効領域UA14無しに形成されてもよい。言い換えると、光電変換基板2のうち、第5非有効領域UA5、第7非有効領域UA7、第8非有効領域UA8、第9非有効領域UA9、及び第16非有効領域UA16より外側に、非有効画素Pu(TFT13b及びTFD15b)と第2補正画素Pc2(TFT13c2)と第3補正画素Pc3(TFT13c3)とが形成されていなくともよい。
本変形例においても、上記第3の実施形態と同様の効果を得ることができる。
本変形例においても、上記第3の実施形態と同様の効果を得ることができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、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、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、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。
例えば、上述した技術は、上記X線検出パネルPNL、上記X線検出モジュール10、及び上記X線検出器1への適用に限定されるものではなく、他のX線検出パネル等の各種の放射線検出パネル、他のX線検出モジュール等の各種の放射線検出モジュール、及び他のX線検出器等の各種の放射線検出器に適用することができる。放射線検出器は、X線検出パネルPNLの替わりに、放射線を検出する放射線検出パネルを備えていればよい。
1…X線検出器、10…X線検出モジュール、PNL…X線検出パネル、2…光電変換基板、2a…基材、2b…光電変換部、13a,13b,13c,13c1~13c4…TFT、15a,15b…TFD、G,G1~G5…ゲート線、T,T1~T5…データ線、BL,BL1~BL5…バイアス線、P…画素、Pv…有効画素、Pu…非有効画素、Pc1…第1補正画素、Pc2…第2補正画素、Pc3…第3補正画素、Pc4…第4補正画素、5…シンチレータ層、6…光反射層、7…防湿カバー、8…接合体、11…回路基板、11a…読み出し回路、11b…信号検出回路、2e1,2e2…FPC、DA…有効領域(検出領域)、NDA…非検出領域、NDA1…第1非検出領域、NDA2…第2非検出領域、UA,UA1~UA16…非有効領域、CA…補正領域、CA1…第1補正領域、CA2…第2補正領域、CA3…第3補正領域、CA4…第4補正領域、S1…制御信号、S2…画像データ信号、X…行方向、Y…列方向。
Claims (7)
- 放射線の検出に有効な有効領域と前記有効領域を囲む枠状の非有効領域と前記非有効領域の外側の補正領域とに位置した基材と、
前記基材の上方に設けられ第1方向に延在した複数のゲート線と、
前記基材の上方に設けられ前記複数のゲート線と交差し第2方向に延在した複数のデータ線と、
前記基材の上方に設けられ前記有効領域に位置した複数の第1薄膜トランジスタであって、各々の前記第1薄膜トランジスタは前記複数のゲート線のうち一の対応のゲート線と前記複数のデータ線のうち一の対応のデータ線とに電気的に接続されている、前記複数の第1薄膜トランジスタと、
前記基材の上方に設けられ前記有効領域に位置した複数の第1薄膜フォトダイオードであって、各々の前記第1薄膜フォトダイオードは前記複数の第1薄膜トランジスタのうち一の対応の第1薄膜トランジスタに電気的に接続されている、前記複数の第1薄膜フォトダイオードと、
前記基材の上方に設けられ前記非有効領域に位置した複数の第2薄膜フォトダイオードと、
前記基材の上方に設けられ前記補正領域に位置した複数の第2薄膜トランジスタであって、各々の前記第2薄膜トランジスタは前記複数のゲート線のうち一の対応のゲート線と前記複数のデータ線のうち一の対応のデータ線とに電気的に接続されている、前記複数の第2薄膜トランジスタと、を備える、
光電変換基板。 - 前記非有効領域は、
それぞれ前記第2方向に延在し前記有効領域に隣接し前記第1方向に前記有効領域を挟んだ第1非有効領域及び第2非有効領域と、
それぞれ前記第1方向に延在し前記有効領域に隣接し前記第2方向に前記有効領域を挟んだ第3非有効領域及び第4非有効領域と、を有する
請求項1に記載の光電変換基板。 - 前記複数のゲート線のうち前記第3非有効領域に位置したゲート線は、前記第3非有効領域にて断続的に延在し、
前記複数のゲート線のうち前記第4非有効領域に位置したゲート線は、前記第4非有効領域にて断続的に延在し、
前記複数のデータ線のうち前記第1非有効領域に位置したデータ線は、前記第1非有効領域にて断続的に延在し、
前記複数のデータ線のうち前記第2非有効領域に位置したデータ線は、前記第2非有効領域にて断続的に延在している、
請求項2に記載の光電変換基板。 - 光電変換基板と、
シンチレータ層と、を備え、
前記光電変換基板は、
放射線の検出に有効な有効領域と前記有効領域を囲む枠状の非有効領域と前記非有効領域の外側の補正領域とに位置した基材と、
前記基材の上方に設けられ第1方向に延在した複数のゲート線と、
前記基材の上方に設けられ前記複数のゲート線と交差し第2方向に延在した複数のデータ線と、
前記基材の上方に設けられ前記有効領域に位置した複数の第1薄膜トランジスタであって、各々の前記第1薄膜トランジスタは前記複数のゲート線のうち一の対応のゲート線と前記複数のデータ線のうち一の対応のデータ線とに電気的に接続されている、前記複数の第1薄膜トランジスタと、
前記基材の上方に設けられ前記有効領域に位置した複数の第1薄膜フォトダイオードであって、各々の前記第1薄膜フォトダイオードは前記複数の第1薄膜トランジスタのうち一の対応の第1薄膜トランジスタに電気的に接続されている、前記複数の第1薄膜フォトダイオードと、
前記基材の上方に設けられ前記非有効領域に位置した複数の第2薄膜フォトダイオードと、
前記基材の上方に設けられ前記補正領域に位置した複数の第2薄膜トランジスタであって、各々の前記第2薄膜トランジスタは前記複数のゲート線のうち一の対応のゲート線と前記複数のデータ線のうち一の対応のデータ線とに電気的に接続されている、前記複数の第2薄膜トランジスタと、を有し、
前記シンチレータ層は、前記光電変換基板の上に設けられ前記有効領域に位置している、
放射線検出パネル。 - 前記シンチレータ層の上に設けられ前記有効領域に位置した光反射層をさらに備える、
請求項4に記載の放射線検出パネル。 - 前記光電変換基板、前記シンチレータ層、及び前記光反射層の上に設けられ、前記有効領域及び前記非有効領域に位置し、前記光電変換基板とともに前記シンチレータ層及び前記光反射層を密封した防湿カバーをさらに備える、
請求項5に記載の放射線検出パネル。 - 光電変換基板と、
駆動回路と、
検出回路と、を備え、
前記光電変換基板は、
放射線の検出に有効な有効領域と前記有効領域を囲む枠状の非有効領域と前記非有効領域の外側の補正領域とに位置した基材と、
前記基材の上方に設けられ第1方向に延在した複数のゲート線と、
前記基材の上方に設けられ前記複数のゲート線と交差し第2方向に延在した複数のデータ線と、
前記基材の上方に設けられ前記有効領域に位置した複数の第1薄膜トランジスタであって、各々の前記第1薄膜トランジスタは前記複数のゲート線のうち一の対応のゲート線と前記複数のデータ線のうち一の対応のデータ線とに電気的に接続されている、前記複数の第1薄膜トランジスタと、
前記基材の上方に設けられ前記有効領域に位置した複数の第1薄膜フォトダイオードであって、各々の前記第1薄膜フォトダイオードは前記複数の第1薄膜トランジスタのうち一の対応の第1薄膜トランジスタに電気的に接続されている、前記複数の第1薄膜フォトダイオードと、
前記基材の上方に設けられ前記非有効領域に位置した複数の第2薄膜フォトダイオードと、
前記基材の上方に設けられ前記補正領域に位置した複数の第2薄膜トランジスタであって、各々の前記第2薄膜トランジスタは前記複数のゲート線のうち一の対応のゲート線と前記複数のデータ線のうち一の対応のデータ線とに電気的に接続されている、前記複数の第2薄膜トランジスタと、を有し、
前記駆動回路は、前記複数のゲート線のうち少なくとも前記有効領域に位置した複数のゲート線に電気的に接続され、前記有効領域に位置した前記複数のゲート線に制御信号を与え、
前記検出回路は、前記複数のデータ線のうち少なくとも前記有効領域に位置した複数のデータ線に電気的に接続され、前記複数の第1薄膜フォトダイオードで変換された電荷に基づいた画像データ信号を受け取り、
前記複数の第2薄膜トランジスタは、前記画像データ信号を補正する機能を有する、
放射線検出モジュール。
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