JP6373624B2 - Array substrate, radiation detector, and method of manufacturing radiation detector - Google Patents
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本発明の実施形態は、アレイ基板、放射線検出器、および放射線検出器の製造方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to an array substrate, a radiation detector, and a method for manufacturing the radiation detector.
放射線検出器の一例にX線検出器がある。X線検出器においては、X線をシンチレータ層により可視光すなわち蛍光に変換し、この蛍光を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を用いて信号電荷に変換することでX線画像を取得している。
また、蛍光の利用効率を高めて感度特性を改善するために、シンチレータ層の上に反射層をさらに設ける場合もある。
ここで、シンチレータ層と反射層は、水蒸気などに起因する特性の劣化を抑制するために外部雰囲気から隔離する必要がある。特に、シンチレータ層が、CsI(ヨウ化セシウム):Tl(タリウム)やCsI:Na(ナトリウム)などからなる場合には、湿度などによる特性劣化が大きくなるおそれがある。
そのため、高い防湿性能を得られる構造として、シンチレータ層と反射層をハット形状の防湿体で覆い、防湿体のつば(鍔)部をアレイ基板と接着する構造が提案されている。 シンチレータ層と反射層とをハット形状の防湿体で覆い、防湿体のつば部とアレイ基板の周縁領域とを接着すれば、高い防湿性能を得ることができる。
ここで、防湿体のつば部とアレイ基板の周縁領域とを接着する際には、防湿体のつば部とアレイ基板の周縁領域との間に設けられた紫外線硬化型の接着剤にアレイ基板の裏面側から紫外線を照射して、紫外線硬化型接着剤を硬化させるようにしている。
ところが、アレイ基板の周縁領域には、光電変換素子に接続された複数の引き出し配線が設けられている。光電変換素子に接続された複数の引き出し配線は、金属から形成されているため、アレイ基板の裏面側から照射された紫外線が遮蔽されることになる。
そのため、紫外線硬化型の接着剤の硬化にむらが生じて、接着層に対する信頼性(例えば、接着強度や防湿性など)が低下するおそれがある。
この場合、配線の幅寸法を短くすれば、紫外線の透過量を増やすことができる。
しかしながら、単に、配線の幅寸法を短くすれば、電気抵抗が高くなったり、配線パターンの形成時に断線が発生し易くなったりするおそれがある。
An example of the radiation detector is an X-ray detector. In an X-ray detector, X-rays are converted into visible light, that is, fluorescence by a scintillator layer, and this fluorescence is signaled using a photoelectric conversion element such as an amorphous silicon (a-Si) photodiode or a CCD (Charge Coupled Device). An X-ray image is acquired by converting the charge.
In some cases, a reflective layer is further provided on the scintillator layer in order to improve the use efficiency of fluorescence and improve sensitivity characteristics.
Here, it is necessary to isolate the scintillator layer and the reflective layer from the external atmosphere in order to suppress deterioration of characteristics due to water vapor and the like. In particular, when the scintillator layer is made of CsI (cesium iodide): Tl (thallium), CsI: Na (sodium), or the like, there is a risk that characteristic deterioration due to humidity or the like is increased.
Therefore, as a structure capable of obtaining a high moisture-proof performance, a structure in which the scintillator layer and the reflective layer are covered with a hat-shaped moisture-proof body and the collar portion of the moisture-proof body is bonded to the array substrate is proposed. If the scintillator layer and the reflective layer are covered with a hat-shaped moisture-proof body and the collar portion of the moisture-proof body and the peripheral region of the array substrate are bonded, high moisture-proof performance can be obtained.
Here, when the collar portion of the moisture-proof body and the peripheral region of the array substrate are bonded, an ultraviolet curable adhesive provided between the collar portion of the moisture-proof body and the peripheral region of the array substrate is attached to the array substrate. The ultraviolet curable adhesive is cured by irradiating ultraviolet rays from the back side.
However, a plurality of lead wires connected to the photoelectric conversion elements are provided in the peripheral region of the array substrate. Since the plurality of lead wires connected to the photoelectric conversion elements are made of metal, the ultraviolet rays irradiated from the back side of the array substrate are shielded.
Therefore, unevenness in curing of the ultraviolet curable adhesive may occur, and the reliability of the adhesive layer (for example, adhesive strength or moisture resistance) may be reduced.
In this case, if the width dimension of the wiring is shortened, the amount of transmitted ultraviolet light can be increased.
However, if the width dimension of the wiring is simply shortened, the electrical resistance may increase, or disconnection may easily occur during the formation of the wiring pattern.
本発明が解決しようとする課題は、接着層に対する信頼性の向上と、アレイ基板の周縁領域に設けられた配線に対する信頼性の向上とを図ることができるアレイ基板、放射線検出器、および放射線検出器の製造方法を提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Problems to be solved by the present invention include an array substrate, a radiation detector, and a radiation detection capable of improving the reliability of the adhesive layer and improving the reliability of the wiring provided in the peripheral region of the array substrate. It is providing the manufacturing method of a container.
実施形態に係るアレイ基板は、基板と、前記基板に設けられ、第1の方向に延びる複数の制御ラインと、前記基板に設けられ、前記第1の方向に交差する第2の方向に延びる複数のデータラインと、前記複数の制御ラインと、前記複数のデータラインと、により画された複数の領域のそれぞれに設けられた複数の光電変換素子と、前記第1の方向において、前記基板の周縁領域に設けられた複数の第1の配線パッドと、前記第2の方向において、前記基板の周縁領域に設けられた複数の第2の配線パッドと、前記複数の制御ラインと、前記複数の第1の配線パッドと、のそれぞれの間に設けられた第1の引き出し配線と、前記複数のデータラインと、前記複数の第2の配線パッドと、のそれぞれの間に設けられた第2の引き出し配線と、複数の前記第1の引き出し配線のそれぞれと、それぞれが電気的に接続され、透光性と、導電性とを有する複数の第1の配線と、前記複数の第2の引き出し配線のそれぞれと、それぞれが電気的に接続され、透光性と、導電性とを有する複数の第2の配線と、を備えている。 The array substrate according to the embodiment includes a substrate, a plurality of control lines provided on the substrate and extending in a first direction, and a plurality provided on the substrate and extending in a second direction intersecting the first direction. A plurality of photoelectric conversion elements provided in each of a plurality of regions defined by the plurality of data lines, the plurality of control lines, and the plurality of data lines, and a peripheral edge of the substrate in the first direction. A plurality of first wiring pads provided in a region; a plurality of second wiring pads provided in a peripheral region of the substrate in the second direction; the plurality of control lines; And a second lead provided between each of the plurality of data lines and the plurality of second wiring pads. Wiring and multiple Each of the first lead wirings is electrically connected, and each of the plurality of first wirings having translucency and conductivity, and each of the plurality of second lead wirings, A plurality of second wirings which are electrically connected and have translucency and conductivity.
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。
また、本発明の実施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.
Moreover, the radiation detector according to the embodiment of the present invention 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。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。
直接変換方式は、入射X線により光導電膜内部に発生した光導電電荷(信号電荷)を高電界により電荷蓄積用の蓄積キャパシタに直接導く方式である。
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。
以下においては、一例として、間接変換方式のX線検出器1を例示するが、直接変換方式のX線検出器にも適用することができる。
また、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用途に限定はない。
Moreover, the
The direct conversion method is a method in which photoconductive charge (signal charge) generated inside the photoconductive film by incident X-rays is directly guided to a storage capacitor for charge storage by a high electric field.
The indirect conversion method is a method in which X-rays are converted into fluorescence (visible light) by a scintillator, the fluorescence is converted into signal charges by a photoelectric conversion element such as a photodiode, and the signal charges are led to a storage capacitor.
In the following, an indirect conversion
The
[第1の実施形態]
図1は、第1の実施形態に係るアレイ基板2およびX線検出器1を例示するための模式斜視図である。
なお、煩雑となるのを避けるために、図1においては、反射層6、防湿体7、および接着層8などを省いて描いている。
図2は、X線検出器1の周縁近傍の模式断面図である。
図3は、X線検出器1の模式平面図である。
図4は、X線検出器1の模式側面図である。
なお、煩雑となるのを避けるために、図2〜図4においては、信号処理部3や画像伝送部4などを省いて描いている。
図5は、アレイ基板2の模式平面図である。
なお、煩雑となるのを避けるために、図5においては、光電変換部2bが設けられた領域60(有効画素領域)の内部の詳細、引き出し配線2g1(第1の引き出し配線の一例に相当する)、引き出し配線2g2(第2の引き出し配線の一例に相当する)、配線20a(第1の配線の一例に相当する)、および配線20b(第2の配線の一例に相当する)の詳細、保護層2fなどを省いて描いている。
図6は、X線検出器1の回路図である。
[First embodiment]
FIG. 1 is a schematic perspective view for illustrating the
In order to avoid complication, in FIG. 1, the
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view near the periphery of the
FIG. 3 is a schematic plan view of the
FIG. 4 is a schematic side view of the
In order to avoid complication, in FIGS. 2 to 4, the
FIG. 5 is a schematic plan view of the
In order to avoid complication, in FIG. 5, the details inside the region 60 (effective pixel region) where the
FIG. 6 is a circuit diagram of the
図1〜図5に示すように、X線検出器1には、アレイ基板2、信号処理部3、画像伝送部4、シンチレータ層5、反射層6、防湿体7、および接着層8が設けられている。
アレイ基板2は、シンチレータ層5によりX線71から変換された蛍光(可視光)を電気信号に変換する。
アレイ基板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、データライン(又はシグナルライン)2c2、配線パッド2d1(第1の配線パッドの一例に相当する)、配線パッド2d2(第2の配線パッドの一例に相当する)、引き出し配線2g1、引き出し配線2g2、配線20aおよび配線20bを有する。
基板2aは、板状を呈し、ガラスなどの透光性材料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が設けられた領域60は、いわゆる有効画素領域である(図5を参照)。
光電変換部2bは、矩形状を呈し、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。
As shown in FIGS. 1 to 5, the
The
The
The
A plurality of
The
The
One
複数の光電変換部2bのそれぞれには、光電変換素子2b1と、スイッチング素子である薄膜トランジスタ(TFT;Thin Film Transistor)2b2が設けられている。
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蓄積キャパシタ2b3を設けることができる(図6を参照)。蓄積キャパシタ2b3は、例えば、矩形平板状を呈し、各薄膜トランジスタ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2b3を兼ねることができる。
Each of the plurality of
In addition, a storage capacitor 2b3 for storing the signal charge converted in the photoelectric conversion element 2b1 can be provided (see FIG. 6). The storage capacitor 2b3 has, for example, a rectangular flat plate shape and can be provided under each thin film transistor 2b2. However, depending on the capacitance of the photoelectric conversion element 2b1, the photoelectric conversion element 2b1 can also serve as the storage capacitor 2b3.
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。
薄膜トランジスタ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。薄膜トランジスタ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。
図6に示すように、薄膜トランジスタ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。薄膜トランジスタ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。薄膜トランジスタ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。薄膜トランジスタ2b2のドレイン電極2b2cは、対応する光電変換素子2b1と蓄積キャパシタ2b3とに電気的に接続される。
The photoelectric conversion element 2b1 can be, for example, a photodiode.
The thin film transistor 2b2 performs switching between accumulation and emission of electric charges generated when fluorescence enters the photoelectric conversion element 2b1. The thin film transistor 2b2 can include a semiconductor material such as amorphous silicon (a-Si) or polysilicon (P-Si).
As shown in FIG. 6, the thin film transistor 2b2 includes a gate electrode 2b2a, a source electrode 2b2b, and a drain electrode 2b2c. Gate electrode 2b2a of thin film transistor 2b2 is electrically connected to corresponding control line 2c1. The source electrode 2b2b of the thin film transistor 2b2 is electrically connected to the corresponding data line 2c2. The drain electrode 2b2c of the thin film transistor 2b2 is electrically connected to the corresponding photoelectric conversion element 2b1 and the storage capacitor 2b3.
制御ライン2c1は、所定の間隔を開けて互いに平行に複数設けられている。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)に延びている。
複数の制御ライン2c1は、引き出し配線2g1を介して、基板2aの周縁領域に設けられた複数の配線パッド2d1のそれぞれと電気的に接続されている。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。
A plurality of control lines 2c1 are provided in parallel with each other at a predetermined interval. The control line 2c1 extends in the X direction (for example, the row direction; corresponding to an example of the first direction).
The plurality of control lines 2c1 are electrically connected to each of the plurality of wiring pads 2d1 provided in the peripheral region of the
データライン2c2は、所定の間隔を開けて互いに平行に複数設けられている。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)に延びている。
複数のデータライン2c2は、引き出し配線2g2を介して、基板2aの周縁領域に設けられた複数の配線パッド2d2とそれぞれ電気的に接続されている。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。
A plurality of data lines 2c2 are provided in parallel with each other at a predetermined interval. The data line 2c2 extends in the Y direction (for example, the column direction; corresponding to an example of the second direction) orthogonal to the X direction.
The plurality of data lines 2c2 are respectively electrically connected to the plurality of wiring pads 2d2 provided in the peripheral area of the
複数の引き出し配線2g1は、所定の間隔で設けられた複数の制御ライン2c1をそれぞれ配線パッド2d1に導く。
複数の引き出し配線2g2は、所定の間隔で設けられた複数のデータライン2c2をそれぞれ配線パッド2d2に導く。
複数の配線20aのそれぞれは、複数の引き出し配線2g1のそれぞれと電気的に接続されている。
複数の配線20aのそれぞれは、複数の引き出し配線2g1のそれぞれに沿って設けられている。
複数の配線20bのそれぞれは、複数の引き出し配線2g2のそれぞれと電気的に接続されている。
複数の配線20bのそれぞれは、複数の引き出し配線2g2のそれぞれに沿って設けられている。
制御ライン2c1、データライン2c2、および引き出し配線2g1、2g2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。
配線20a、20bは、透光性と、導電性とを有する材料から形成されている。
配線20a、20bは、例えば、酸化インジウムスズ(ITO;tin-doped indium oxide)や酸化亜鉛などの透明電極材料から形成することができる。
なお、引き出し配線2g1、2g2、および配線20a、20bに関する詳細は後述する。
The plurality of lead wirings 2g1 guide the plurality of control lines 2c1 provided at predetermined intervals to the wiring pads 2d1, respectively.
The plurality of lead wirings 2g2 guide the plurality of data lines 2c2 provided at predetermined intervals to the wiring pads 2d2, respectively.
Each of the plurality of
Each of the plurality of
Each of the plurality of
Each of the plurality of
The control line 2c1, the data line 2c2, and the lead lines 2g1 and 2g2 are formed using a low resistance metal such as aluminum or chromium.
The
The
Details regarding the lead wires 2g1 and 2g2 and the
保護層2fは、光電変換部2b、制御ライン2c1、データライン2c2、引き出し配線2g1、2g2、および配線20a、20bなどを覆っている(図2を参照)。
保護層2fは、例えば、酸化物絶縁材料、窒化物絶縁材料、酸窒化物絶縁材料、および樹脂材料の少なくとも1種を含む。
酸化物絶縁材料は、例えば、酸化シリコン、酸化アルミニウムなどである。
窒化物絶縁材料は、例えば、窒化シリコン、窒化アルミニウムなどである。
酸窒化物絶縁材料は、例えば、酸窒化シリコンなどである。
樹脂材料は、例えば、アクリル系樹脂などである。
The
The
Examples of the oxide insulating material include silicon oxide and aluminum oxide.
Examples of the nitride insulating material include silicon nitride and aluminum nitride.
The oxynitride insulating material is, for example, silicon oxynitride.
The resin material is, for example, an acrylic resin.
シンチレータ層5は、光電変換素子2b1の上に設けられ、入射するX線71を蛍光すなわち可視光に変換する。シンチレータ層5は、基板2a上の複数の光電変換部2bが設けられた領域60を覆うように設けられている。
シンチレータ層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
The
反射層6は、蛍光の利用効率を高めて感度特性を改善するために設けられている。すなわち、反射層6は、シンチレータ層5において生じた蛍光のうち、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。
反射層6は、シンチレータ層5の表面側(X線71の入射面側)の面を覆うように設けられている。
反射層6は、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形成することができる。また、反射層6は、例えば、酸化チタン(TiO2)などの光散乱性粒子を含む樹脂をシンチレータ層5上に塗布することで形成することもできる。
また、反射層6は、例えば、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からなる板を用いて形成することもできる。
The
The
The
Moreover, the
なお、図2に例示をした反射層6は、酸化チタンからなるサブミクロン粉体と、バインダ樹脂と、溶媒を混合して作成した材料をシンチレータ層5上に塗布し、これを乾燥させることで形成されたものである。
The
防湿体7は、空気中に含まれる水蒸気により、シンチレータ層5および反射層6の特性が劣化するのを抑制するために設けられている。
図4に示すように、防湿体7は、ハット形状を呈し、表面部7a、周面部7b、および、つば(鍔)部7cを有する。
防湿体7は、表面部7a、周面部7b、および、つば部7cが一体成形されたものとすることができる。
The moisture-
As shown in FIG. 4, the moisture-
The moisture-
防湿体7は、透湿係数の小さい材料から形成することができる。
防湿体7は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、樹脂層と無機材料(アルミニウムなどの軽金属、SiO2、SiON、Al2O3などのセラミック系材質)層が積層された低透湿防湿材料などから形成することができる。
また、防湿体7の厚み寸法は、X線71の吸収や剛性などを考慮して決定することができる。この場合、防湿体7の厚み寸法を大きくしすぎるとX線71の吸収が多くなりすぎる。防湿体7の厚み寸法を小さくしすぎると剛性が低下して破損しやすくなる。
防湿体7は、例えば、厚み寸法が0.1mmのアルミニウム箔をプレス成形して形成することができる。
The moisture-
The moisture-
Further, the thickness dimension of the moisture-
The moisture-
表面部7aは、シンチレータ層5の表面側(X線71の入射面側)に対峙している。
周面部7bは、表面部7aの周縁を囲むように設けられている。周面部7bは、表面部7aの周縁から基板2aに向けて延びている。
表面部7aおよび周面部7bにより形成された空間の内部には、シンチレータ層5と反射層6が設けられる。なお、反射層6が設けられない場合には、表面部7aおよび周面部7bにより形成された空間の内部には、シンチレータ層5が設けられる。表面部7aおよび周面部7bと、反射層6またはシンチレータ層5との間には隙間があってもよいし、表面部7aおよび周面部7bと、反射層6またはシンチレータ層5とが接触していてもよい。
The
The
A
つば部7cは、周面部7bの表面部7a側とは反対側の端部を囲むように設けられている。つば部7cは、周面部7bの端部から外側に向けて延びている。つば部7cは、環状を呈し、基板2aの光電変換部2bが設けられる側の面と平行となるように設けられている。
つば部7cは、接着層8を介して、アレイ基板2の周縁領域に接着されている。
ハット形状の防湿体7を用いるものとすれば、高い防湿性能を得ることが可能となる。この場合、防湿体7はアルミニウムなどから形成されるため、水蒸気の透過は極めて少ないものとなる。
The
The
If the hat-shaped moisture-
接着層8は、つば部7cと、アレイ基板2との間に設けられている。接着層8は、紫外線硬化型の接着剤が硬化することで形成されたものである。
また、接着層8の透湿率(水蒸気の透過率)は、できるだけ小さくなるようにすることが好ましい。この場合、紫外線硬化型の樹脂に無機材質のタルク(滑石:Mg3Si4O10(OH)2)を70重量%以上添加すれば、接着層8の透湿係数を大幅に低減させることができる。
The
Moreover, it is preferable to make the moisture permeability (water vapor permeability) of the
図7は、X線検出器1のブロック図である。
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(図1を参照)。
図7に示すように、信号処理部3には、制御回路31と、増幅・変換回路32とが設けられている。
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。
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により薄膜トランジスタ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。
FIG. 7 is a block diagram of the
The
As shown in FIG. 7, the
The
The
The
For example, the
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。
The amplification /
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 /
The A /
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(図1を参照)。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
The
次に、引き出し配線2g1、2g2、および配線20a、20bについてさらに説明する。
図8は、引き出し配線2g1、2g2、および配線20a、20bを例示するための模式断面図である。
なお、図8は、図2におけるD−D線断面図である。
図9は、引き出し配線2g1、2g2、および配線20a、20bを例示するための模式平面図である。
図2および図3に例示をしたように、アレイ基板2の周縁領域には、引き出し配線2g1、2g2が設けられている。引き出し配線2g1、2g2は、アルミニウムやクロムなどの低抵抗金属から形成されている。
Next, the lead wirings 2g1 and 2g2 and the
FIG. 8 is a schematic cross-sectional view for illustrating the lead wires 2g1 and 2g2 and the
8 is a cross-sectional view taken along the line DD in FIG.
FIG. 9 is a schematic plan view for illustrating the lead wires 2g1 and 2g2 and the
As illustrated in FIGS. 2 and 3, lead wirings 2
図8に示すように、紫外線硬化型の接着剤を硬化させるために、アレイ基板2の裏面側(防湿体7が接着される側とは反対側)から紫外線70を照射すると、引き出し配線2g1、2g2に入射した紫外線70bは、引き出し配線2g1、2g2により遮蔽される。一方、引き出し配線2g1、2g2同士の間に入射した紫外線70aは、接着層8に到達できるので、紫外線硬化型の接着剤を硬化させる。
As shown in FIG. 8, when the
ここで、図8および図9に示すように、配線20a、20bの幅寸法をA、引き出し配線2g1、2g2の幅寸法をB、引き出し配線2g1、2g2同士の間の寸法(隙間寸法)をCとする。
本発明者の得た知見によれば、C≧Bとなるようにすれば、紫外線硬化型の接着剤の硬化にむらが生じるのを抑制することができる。
そのため、接着層8に対する信頼性(例えば、接着強度や防湿性など)を向上させることができる。
Here, as shown in FIGS. 8 and 9, the width dimension of the
According to the knowledge obtained by the present inventor, if C ≧ B, it is possible to suppress unevenness in curing of the ultraviolet curable adhesive.
Therefore, the reliability (for example, adhesive strength, moisture resistance, etc.) for the
この場合、引き出し配線2g1、2g2の幅寸法Bを短くすれば、紫外線70aの透過量を増やすことができる。
しかしながら、単に、引き出し配線2g1、2g2の幅寸法Bを短くすれば、引き出し配線2g1、2g2の電気抵抗が高くなったり、配線パターンの形成時に断線が発生し易くなったりするおそれがある。
またさらに、引き出し配線2g1の一端は配線パッド2d1に接続され、引き出し配線2g1の他端は制御ライン2c1に接続されている(例えば、図5を参照)。
そして、配線パッド2d1のピッチ寸法は、制御ライン2c1のピッチ寸法よりも短い。
そのため、配線パッド2d1の近傍においては、引き出し配線2g1が配線パッド2d1のピッチ寸法に合わせて集まっていくため、引き出し配線2g1同士の間の寸法Cが小さくなる。
また、引き出し配線2g2の一端は配線パッド2d2に接続され、引き出し配線2g2の他端はデータライン2c2に接続されている。
そして、配線パッド2d2のピッチ寸法は、データライン2c2のピッチ寸法よりも短い。
そのため、配線パッド2d2の近傍においては、引き出し配線2g2が配線パッド2d2のピッチ寸法に合わせて集まっていくため、引き出し配線2g2同士の間の寸法Cが小さくなる。
この場合、C≧Bとなるようにすれば、引き出し配線2g1、2g2の幅寸法Bも短くなることになる。
その結果、引き出し配線2g1、2g2の電気抵抗が高くなったり、配線パターンの形成時に断線が発生し易くなったりするおそれがある。
In this case, if the width dimension B of the lead-out wirings 2g1 and 2g2 is shortened, the transmission amount of the ultraviolet ray 70a can be increased.
However, simply shortening the width dimension B of the lead-out wirings 2g1 and 2g2 may increase the electrical resistance of the lead-out wirings 2g1 and 2g2, and may easily cause disconnection when forming the wiring pattern.
Furthermore, one end of the lead wiring 2g1 is connected to the wiring pad 2d1, and the other end of the lead wiring 2g1 is connected to the control line 2c1 (see, for example, FIG. 5).
The pitch dimension of the wiring pad 2d1 is shorter than the pitch dimension of the control line 2c1.
Therefore, in the vicinity of the wiring pad 2d1, the lead-out wiring 2g1 gathers in accordance with the pitch dimension of the wiring pad 2d1, and therefore the dimension C between the lead-out wirings 2g1 becomes small.
One end of the lead wiring 2g2 is connected to the wiring pad 2d2, and the other end of the lead wiring 2g2 is connected to the data line 2c2.
The pitch dimension of the wiring pad 2d2 is shorter than the pitch dimension of the data line 2c2.
Therefore, in the vicinity of the wiring pad 2d2, the lead-out wiring 2g2 gathers in accordance with the pitch dimension of the wiring pad 2d2, and therefore the dimension C between the lead-out wirings 2g2 becomes small.
In this case, if C ≧ B, the width dimension B of the lead wirings 2g1 and 2g2 is also shortened.
As a result, the electrical resistance of the lead-out wirings 2g1 and 2g2 may increase, or disconnection may easily occur when forming the wiring pattern.
そこで、本実施の形態に係るアレイ基板2には、透光性と導電性とを有し、引き出し配線2g1、2g2と電気的に接続された配線20a、20bを設けるようにしている。
配線20a、20bは透光性を有しているので、紫外線70aを透過させることができる。
そのため、配線20a、20bが引き出し配線2g1、2g2同士の間に設けられていても紫外線硬化型の接着剤の硬化にむらが生じるのを抑制することができる。
Therefore, the
Since the
Therefore, even if the
また、配線20a、20bは、導電性を有し、引き出し配線2g1、2g2と電気的に接続されている。
そのため、紫外線70aの透過量を考慮して引き出し配線2g1、2g2の幅寸法Bを短くしても、電気抵抗が高くなったり、配線パターンの形成時に断線が発生し易くなったりするのを抑制することができる。
Further, the
For this reason, even if the width B of the lead-out wirings 2g1 and 2g2 is shortened in consideration of the transmission amount of the ultraviolet ray 70a, it is possible to prevent the electrical resistance from being increased or the disconnection from being easily generated when the wiring pattern is formed. be able to.
また、配線20a、20bは透光性を有しているので、配線20a、20bの幅寸法Aは、配線20a、20b同士が電気的に接触(短絡)しない範囲とすることができる。
この場合、配線20a、20bの幅寸法Aを長くすれば、電気抵抗の低減や、断線の抑制を図ることができる。
ただし、配線20a、20bの幅寸法Aを長くすると、配線20a、20b同士の間の隙間寸法が短くなるので、配線20a、20bの形成が難しくなる。
そのため、配線20a、20bの幅寸法Aは、電気抵抗の低減や、断線の抑制などとともに、配線20a、20bに対する生産性をも考慮して決定することが好ましい。
Moreover, since the
In this case, if the width dimension A of the
However, if the width dimension A of the
Therefore, the width A of the
なお、図8および図9においては、配線20a、20bの上に積層された引き出し配線2g1、2g2を例示したが、配線20a、20bと引き出し配線2g1、2g2の配設形態はこれに限定されるわけではない。
図10(a)〜(d)は、配線20a、20bと引き出し配線2g1、2g2の他の配設形態を例示するための模式断面図である。
例えば、配線20a、20bは、引き出し配線2g1、2g2の上に積層されているようにすることもできる。
この場合、図10(a)に示すように、配線20a、20bは、引き出し配線2g1、2g2を覆うように設けることができる。
また、配線20a、20bの側面と、引き出し配線2g1、2g2の側面とが接触するように、配線20a、20bと引き出し配線2g1、2g2を設けることができる。
この場合、図10(b)に示すように、引き出し配線2g1、2g2の両側に配線20a、20bを設けることができる。
また、図10(c)、(d)に示すように、引き出し配線2g1、2g2の片側に配線20a、20bを設けることもできる。
8 and 9 exemplify the lead wires 2g1 and 2g2 stacked on the
10A to 10D are schematic cross-sectional views for illustrating other arrangement forms of the
For example, the
In this case, as shown in FIG. 10A, the
Further, the
In this case, as shown in FIG. 10B,
Further, as shown in FIGS. 10C and 10D,
また、以上においては、アルミニウムやクロムなどの低抵抗金属から形成された引き出し配線2g1、2g2と、透光性と導電性とを有する材料(例えば、酸化インジウムスズ)から形成された配線20a、20bとが、電気的に直接接続される場合を例示したがこれに限定されるわけではない。
導電部材を介して、引き出し配線2g1、2g2と、配線20a、20bとが、電気的に接続されていてもよい。
例えば、引き出し配線2g1、2g2と、窒化シリコンなどからなる絶縁膜と、配線20a、20bとが積層され、コンタクトホールおよびパッド部分の導電部材を介して、引き出し配線2g1、2g2と、配線20a、20bとが、電気的に接続されていてもよい。
すなわち、配線20a、20bは、引き出し配線2g1、2g2と電気的に接続されるように設けられていればよい。
In the above, the lead wires 2g1 and 2g2 formed of a low resistance metal such as aluminum or chromium, and the
The lead-out wirings 2g1 and 2g2 and the
For example, the lead wires 2g1 and 2g2, an insulating film made of silicon nitride and the like, and the
That is, the
[第2の実施形態]
次に、第2の実施形態に係る放射線検出器の製造方法について例示する。
X線検出器1は、例えば、以下のようにして製造することができる。
まず、基板2a上に光電変換部2b、制御ライン2c1、データライン2c2、引き出し配線2g1、引き出し配線2g2、配線20a、配線20b、配線パッド2d1、配線パッド2d2、および保護層2fなどを順次形成してアレイ基板2を作成する。
アレイ基板2は、例えば、半導体製造プロセスを用いて作成することができる。
[Second Embodiment]
Next, a method for manufacturing a radiation detector according to the second embodiment is illustrated.
The
First, the
The
この場合、制御ライン2c1、データライン2c2、および引き出し配線2g1、2g2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する。
配線20a、20bは、透光性と、導電性とを有する材料から形成する。
配線20a、20bは、例えば、酸化インジウムスズ(ITO;tin-doped indium oxide)や酸化亜鉛などの透明電極材料から形成することができる。
また、配線20a、20bの幅寸法をA、引き出し配線2g1、2g2の幅寸法をB、引き出し配線2g1、2g2同士の間の寸法(隙間寸法)をCとした場合、C≧Bとなるようにする。
この場合、配線20a、20bの幅寸法Aは、配線20a、20b同士が電気的に接触(短絡)しない範囲とすることができる。
In this case, the control line 2c1, the data line 2c2, and the lead wires 2g1 and 2g2 are formed using a low resistance metal such as aluminum or chromium.
The
The
Further, assuming that the width dimension of the
In this case, the width dimension A of the
次に、アレイ基板2上の複数の光電変換部2bが形成された領域60を覆うようにシンチレータ層5を形成する。シンチレータ層5は、例えば、真空蒸着法などを用いて、ヨウ化セシウム:タリウムからなる膜を成膜することで形成することができる。この場合、シンチレータ層5の厚み寸法は、600μm程度とすることができる。柱状結晶の柱の太さ寸法は、最表面で8〜12μm程度とすることができる。
Next, the
次に、シンチレータ層5を覆うようにして反射層6を形成する。反射層6は、例えば、酸化チタンからなるサブミクロン粉体と、バインダ樹脂と、溶媒を混合して作成した材料をシンチレータ層5上に塗布し、これを乾燥させることで形成することができる。
Next, the
次に、アレイ基板2上にハット形状の防湿体7を紫外線硬化型の接着剤を用いて接着し、防湿体7と接着層8によりシンチレータ層5と反射層6を封止する。
防湿体7は、例えば、厚み寸法が0.1mmのアルミニウム箔をプレス成形して形成したものとすることができる。また、つば部7cの幅寸法W1は、例えば、2mmとすることができる。
紫外線硬化型の接着剤の硬化は、アレイ基板2の裏面側から紫外線70を照射することで行う。
紫外線硬化型の接着剤が硬化することで、接着層8が形成される。
ここで、配線20a、20bは透光性を有しているので、紫外線70aを透過させることができる。
そのため、配線20a、20bが引き出し配線2g1、2g2同士の間に設けられていても紫外線硬化型の接着剤の硬化にむらが生じるのを抑制することができる。
Next, a hat-shaped moisture-
For example, the moisture-
The ultraviolet curable adhesive is cured by irradiating
The
Here, since the
Therefore, even if the
また、配線20a、20bは、導電性を有し、引き出し配線2g1、2g2と電気的に接続されている。
そのため、紫外線70aの透過量を考慮して引き出し配線2g1、2g2の幅寸法Bを短くしても、電気抵抗が高くなったり、配線パターンの形成時に断線が発生し易くなったりするのを抑制することができる。
Further, the
For this reason, even if the width B of the lead-out wirings 2g1 and 2g2 is shortened in consideration of the transmission amount of the ultraviolet ray 70a, it is possible to prevent the electrical resistance from being increased or the disconnection from being easily generated when the wiring pattern is formed. be able to.
次に、フレキシブルプリント基板2e1、2e2を介して、アレイ基板2と信号処理部3を電気的に接続する。
また、配線4aを介して、信号処理部3と画像伝送部4を電気的に接続する。
その他、回路部品などを適宜実装する。
Next, the
Further, the
In addition, circuit components and the like are mounted as appropriate.
次に、図示しない筐体の内部にアレイ基板2、信号処理部3、画像伝送部4などを格納する。
そして、必要に応じて、光電変換素子2b1の異常や電気的な接続の異常の有無を確認する電気試験、X線画像試験、高温高湿試験、冷熱サイクル試験などを行う。
以上のようにして、X線検出器1を製造することができる。
Next, the
Then, as necessary, an electrical test, an X-ray image test, a high-temperature and high-humidity test, a cooling / heating cycle test, and the like for confirming whether there is an abnormality in the photoelectric conversion element 2b1 or an electrical connection are performed.
The
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 アレイ基板、2a 基板、2b 光電変換部、2c1 制御ライン、2c2 データライン、2d1 配線パッド、2d2 配線パッド、2g1 引き出し配線、2g2 引き出し配線、3 信号処理部、4 画像伝送部、5 シンチレータ層、6 反射層、7 防湿体、8 接着層、20a 配線、20b 配線
1 X-ray detector, 2 array substrate, 2a substrate, 2b photoelectric conversion unit, 2c1 control line, 2c2 data line, 2d1 wiring pad, 2d2 wiring pad, 2g1 lead-out wiring, 2g2 lead-out wiring, 3 signal processing unit, 4
Claims (5)
前記基板に設けられ、第1の方向に延びる複数の制御ラインと、
前記基板に設けられ、前記第1の方向に交差する第2の方向に延びる複数のデータラインと、
前記複数の制御ラインと、前記複数のデータラインと、により画された複数の領域のそれぞれに設けられた複数の光電変換素子と、
前記第1の方向において、前記基板の周縁領域に設けられた複数の第1の配線パッドと、
前記第2の方向において、前記基板の周縁領域に設けられた複数の第2の配線パッドと、
前記複数の制御ラインと、前記複数の第1の配線パッドと、のそれぞれの間に設けられた第1の引き出し配線と、
前記複数のデータラインと、前記複数の第2の配線パッドと、のそれぞれの間に設けられた第2の引き出し配線と、
複数の前記第1の引き出し配線のそれぞれと、それぞれが電気的に接続され、透光性と、導電性とを有する複数の第1の配線と、
前記複数の第2の引き出し配線のそれぞれと、それぞれが電気的に接続され、透光性と、導電性とを有する複数の第2の配線と、
を備えたアレイ基板。 A substrate,
A plurality of control lines provided on the substrate and extending in a first direction;
A plurality of data lines provided on the substrate and extending in a second direction intersecting the first direction;
A plurality of photoelectric conversion elements provided in each of a plurality of regions defined by the plurality of control lines and the plurality of data lines;
A plurality of first wiring pads provided in a peripheral region of the substrate in the first direction;
A plurality of second wiring pads provided in a peripheral region of the substrate in the second direction;
A first lead wiring provided between each of the plurality of control lines and the plurality of first wiring pads;
A second lead wiring provided between each of the plurality of data lines and the plurality of second wiring pads;
Each of the plurality of first lead wirings, a plurality of first wirings that are electrically connected to each other and have translucency and conductivity,
Each of the plurality of second lead wirings, a plurality of second wirings that are electrically connected, have translucency and conductivity,
An array substrate comprising:
前記第2の引き出し配線同士の間の寸法は、前記第2の引き出し配線の幅寸法以上である請求項1記載のアレイ基板。 The dimension between the first lead wires is equal to or greater than the width of the first lead wires,
The array substrate according to claim 1, wherein a dimension between the second lead wirings is equal to or greater than a width dimension of the second lead wirings.
前記複数の第2の配線のそれぞれは、前記複数の第2の引き出し配線のそれぞれに沿って設けられている請求項1または2に記載のアレイ基板。 Each of the plurality of first wires is provided along each of the plurality of first lead wires,
The array substrate according to claim 1, wherein each of the plurality of second wirings is provided along each of the plurality of second lead wirings.
前記アレイ基板の複数の光電変換素子が設けられた領域の上に設けられ、放射線を蛍光に変換するシンチレータ層と、
前記シンチレータ層の外側に向けて突出する環状のつば部を有し、前記シンチレータ層を覆う防湿体と、
前記つば部と、前記アレイ基板と、の間に設けられた接着層と、
を備え、
前記接着層は、前記アレイ基板に設けられた複数の第1の引き出し配線、および複数の第2の引き出し配線の少なくとも一部を覆っている放射線検出器。 The array substrate according to any one of claims 1 to 3,
A scintillator layer that is provided on a region of the array substrate on which a plurality of photoelectric conversion elements are provided, and converts radiation into fluorescence;
A moisture-proof body having an annular collar protruding toward the outside of the scintillator layer and covering the scintillator layer;
An adhesive layer provided between the collar portion and the array substrate;
With
The adhesive layer is a radiation detector that covers at least a part of the plurality of first lead wires and the plurality of second lead wires provided on the array substrate.
前記アレイ基板上に、放射線を蛍光に変換するシンチレータ層を形成する工程と、
前記シンチレータ層の外側に向けて突出する環状のつば部を有し、前記シンチレータ層を覆う防湿体を、紫外線硬化型の接着剤を用いて前記アレイ基板に接着する工程と、
を備え、
前記防湿体を前記アレイ基板に接着する工程において、
前記アレイ基板の周縁領域に前記紫外線硬化型の接着剤を塗布し、
前記アレイ基板の前記防湿体が接着される側とは反対側から前記紫外線硬化型の接着剤に紫外線を照射する放射線検出器の製造方法。 Forming the array substrate according to any one of claims 1 to 3,
Forming a scintillator layer for converting radiation into fluorescence on the array substrate;
Adhering a moisture-proof body covering the scintillator layer to the array substrate using an ultraviolet curable adhesive, having an annular collar protruding toward the outside of the scintillator layer;
With
In the step of bonding the moisture-proof body to the array substrate,
Applying the ultraviolet curable adhesive to the peripheral area of the array substrate,
A method for manufacturing a radiation detector, wherein the ultraviolet curable adhesive is irradiated with ultraviolet rays from a side of the array substrate opposite to a side to which the moisture-proof body is bonded.
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