KR20170134672A - 어레이 기판 및 방사선 검출기 - Google Patents

어레이 기판 및 방사선 검출기 Download PDF

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Abstract

실시형태에 관한 어레이 기판은 제1 방향으로 연장되는 제1 변과, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 연장되는 제2 변을 갖는 기판과; 상기 기판에 설치되고, 상기 제1 방향으로 연장되는 복수의 제어 라인과; 상기 기판에 설치되고, 상기 제2 방향으로 연장되는 복수의 데이터 라인과; 상기 복수의 제어 라인과, 상기 복수의 데이터 라인에 의해 구획된 복수의 영역의 각각에 설치된 광전 변환부와; 상기 기판의 상기 제2 변측의 둘레 가장자리 영역에 설치되고, 상기 제어 라인과 전기적으로 접속된 제1 배선 패드가 복수 설치된 제1 영역과; 상기 기판의 상기 제1 변측의 둘레 가장자리 영역에 설치되고, 상기 데이터 라인과 전기적으로 접속된 제2 배선 패드가 복수 설치된 제2 영역;을 구비하고 있다. 상기 제1 영역의 상기 제1 방향으로 연장되는 중심선과 상기 제1 변과의 사이의 거리는, 상기 제1 영역에 설치된 상기 복수의 제1 배선 패드에 전기적으로 접속된 복수의 상기 제어 라인이 포함되는 영역의 상기 제1 방향으로 연장되는 중심선과 상기 제1 변과의 사이의 거리보다 길고, 그리고 상기 제2 영역의 상기 제2 방향으로 연장되는 중심선과 상기 제2 변과의 사이의 거리가, 상기 제2 영역에 설치된 상기 복수의 제2 배선 패드에 전기적으로 접속된 복수의 상기 데이터 라인이 포함되는 영역의 상기 제2 방향으로 연장되는 중심선과 상기 제2 변과의 사이의 거리보다 긴 것 중 적어도 어느 것이다.

Description

어레이 기판 및 방사선 검출기
본 발명의 실시형태는 어레이 기판, 및 방사선 검출기에 관한 것이다.
X선 검출기 등의 방사선 검출기에는, 방사선을 형광으로 변환하는 신틸레이터층, 형광을 신호전하로 변환하는 광전변환소자를 갖는 어레이 기판, 제어회로나 증폭·변환회로를 갖는 회로기판, 어레이 기판에 설치된 제어 라인과 회로기판의 제어회로를 전기적으로 접속하는 플렉시블 프린트 기판, 및 어레이 기판에 설치된 데이터 라인과 회로기판의 증폭·변환회로를 전기적으로 접속하는 플렉시블 프린트 기판 등이 설치되어 있다.
또한, 어레이 기판의 둘레 가장자리 영역에는 제어 라인과 플렉시블 프린트 기판을 전기적으로 접속하는 복수의 배선 패드가 설치되어 있다.
회로기판의 둘레 가장자리 영역에는 제어회로와 플렉시블 프린트 기판을 전기적으로 접속하는 복수의 배선 패드나 소켓 등이 설치되어 있다.
또한, 어레이 기판의 둘레 가장자리 영역에는 데이터 라인과 플렉시블 프린트 기판을 전기적으로 접속하는 복수의 배선 패드가 설치되어 있다.
회로기판의 둘레 가장자리 영역에는 증폭·변환회로와 플렉시블 프린트 기판을 전기적으로 접속하는 복수의 배선 패드나 소켓 등이 설치되어 있다.
여기에서, 최근에는 방사선 검출기의 소형화를 도모하기 위해, 어레이 기판의 소형화, 즉 제어 라인이 연장되는 방향 및 데이터 라인이 연장되는 방향에서의 어레이 기판의 치수를 짧게 하는 것이 요구되고 있다.
그러나, 어레이 기판을 단순히 작게 하면, 제어라인측의 배선 패드를 설치하는 영역과, 데이터 라인측의 배선 패드를 설치하는 영역 사이의 거리가 짧아진다.
그 때문에, 플렉시블 프린트 기판끼리가 간섭하는 등하여 배선 작업이 곤란해질 우려가 있다.
또한, 일반적으로 플렉시블 프린트 기판의 평면형상은 곧은 띠 형상이다.
그 때문에 어레이 기판에서 제어 라인측의 배선 패드를 설치하는 영역과, 데이터 라인측의 배선 패드를 설치하는 영역 사이의 거리가 짧아지면, 이에 대응하여, 회로기판에서도 제어회로측의 배선패드 등을 설치하는 영역과, 증폭·변환회로측의 배선패드 등을 설치하는 영역 사이의 거리가 짧아진다.
그리고, 회로기판에는 회로를 구성하는 저항이나 반도체 소자 등의 전자부품을 설치할 필요가 있다.
그 때문에, 회로기판에는 회로를 구성하는 저항이나 반도체 소자 등의 전자부품을 설치할 필요가 있다.
그 때문에, 회로기판에서 제어회로측의 배선 패드 등을 설치하는 영역과, 증폭·변환 회로측의 배선 패드 등을 설치하는 영역과의 사이의 거리가 짧아지면, 제어회로를 구성하는 전자부품과, 증폭·변환 회로를 구성하는 전자부품 사이의 거리가 지나치게 짧아져 전자 부품의 배치가 곤란해질 우려가 있다.
그 결과, 방사선 검출기의 소형화를 도모할 수 없게 될 우려가 있다.
일본 공개특허 제2009-128023호 공보
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 방사선 검출기의 소형화를 도모할 수 있는 어레이 기판, 및 방사선 검출기를 제공하는 것이다.
실시형태에 관한 어레이 기판은 제1 방향으로 연장되는 제1 변과, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 연장되는 제2 변을 갖는 기판과; 상기 기판에 설치되고 상기 제1 방향으로 연장되는 복수의 제어 라인과; 상기 기판에 설치되고 상기 제2 방향으로 연장되는 복수의 데이터 라인과; 상기 복수의 제어 라인과 상기 복수의 데이터 라인에 의해 구획된 복수 영역의 각각에 설치된 광전변환부와; 상기 기판의 상기 제2 변측의 둘레 가장자리 영역에 설치되고, 상기 제어 라인과 전기적으로 접속된 제1 배선 패드가 복수 설치된 제1 영역과; 상기 기판의 상기 제1 변측의 둘레가장자리 영역에 설치되고, 상기 데이터 라인과 전기적으로 접속된 제2 배선 패드가 복수 설치된 제2 영역;을 구비하고 있다.
상기 제1 영역의 상기 제1 방향으로 연장되는 중심선과 상기 제1 변과의 사이의 거리는 상기 제1 영역에 설치된 상기 복수의 제1 배선패드에 전기적으로 접속된 복수의 상기 제어라인이 포함되는 영역의 상기 제1 방향으로 연장되는 중심선과 상기 제1 변과의 사이의 거리보다 길고, 그리고 상기 제2 영역의 상기 제2 방향으로 연장되는 중심선과 상기 제2 변과의 사이의 거리가, 상기 제2 영역에 설치된 상기 복수의 제2 배선 패드에 전기적으로 접속된 복수의 상기 데이터 라인이 포함되는 영역의 상기 제2 방향으로 연장되는 중심선과 상기 제2 변과의 사이의 거리보다 긴 것 중 적어도 어느 것이다.
도 1은 본 실시형태에 관한 어레이 기판(2) 및 X선 검출기(1)를 예시하기 위한 모식 사시도이다.
도 2는 X선 검출기(1)의 둘레 가장자리 근방의 모식 단면도이다.
도 3은 X선 검출기(1)의 모식 측면도이다.
도 4는 X선 검출기(1)의 회로도이다.
도 5는 X선 검출기(1)의 블럭도이다.
도 6의 (a)는 본 실시형태에 관한 어레이 기판(2)을 예시하기 위한 모식 평면도이고, 도 6의 (b)는 본 실시형태에 관한 회로기판(3)을 예시하기 위한 모식 평면도이다.
도 7의 (a)는 비교예에 관한 어레이 기판(102)을 예시하기 위한 모식 평면도이고, 도 7의 (b)는 비교예에 관한 회로 기판(103)을 예시하기 위한 모식 평면도이다.
이하, 도면을 참조하면서 실시형태에 대해서 예시한다. 또한, 각 도면 중, 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명은 적절하게 생략한다.
또한, 본 발명의 실시형태에 관한 방사선 검출기는 X선 외에도 γ선 등의 각종 방사선에 적용시킬 수 있다. 여기에서는 일례로서 방사선 중 대표적인 것으로 X선에 관한 경우를 예로 들어 설명한다. 따라서, 이하의 실시형태에서 「X선」을 「다른 방사선」으로 치환함으로써, 다른 방사선에도 적용시킬 수 있다.
또한, 이하에 예시하는 X선 검출기(1)는 방사선 화상인 X선 화상를 검출하는 X선 평면센서이다. X선 평면센서에는 크게 나누어 직접 변환 방식과 간접 변환 방식이 있다.
직접 변환 방식은 입사 X선에 의해 광도전막(광전변환소자에 상당함) 내부에 발생한 광 도전 전하(신호전하)를 고전계에 의해 전하 축적용 축적 커패시터에 직접 인도하는 방식이다.
간접 변환 방식은 X선을 신틸레이터층에 의해 형광(가시광)으로 변환하고, 형광을 포토다이오드 등의 광전변환소자에 의해 신호전하로 변환하고, 신호전하를 축적 커패시터에 인도하는 방식이다.
이하에서는 일례로서 간접 변환 방식의 X선 검출기(1)를 예시하지만, 본 발명의 실시형태에 관한 방사선 검출기는 직접 변환 방식의 X선 검출기에도 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시형태에 관한 방사선 검출기는 예를 들어, 일반 의료 용도 등에 사용할 수 있지만 용도에 한정은 없다.
도 1은 본 실시형태에 관한 어레이 기판(2) 및 X선 검출기(1)를 예시하기 위한 모식 사시도이다.
또한, 번잡해지는 것을 피하기 위해 도 1에서는 반사층(6), 방습체(7) 및 접착층(8) 등을 생략하고 있다.
도 2는 X선 검출기(1)의 둘레 가장자리 근방의 모식 단면도이다.
도 3은 X선 검출기(1)의 모식 측면도이다.
또한, 번잡해지는 것을 피하기 위해 도 2 및 도 3에서는 회로 기판(3)이나 화상 전송부(4) 등을 생략하여 그리고 있다.
도 4는 X선 검출기(1)의 회로도이다.
도 5는 X선 검출기(1)의 블록도이다.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, X선 검출기(1)에는 어레이 기판(2), 회로 기판(3), 화상 전송부(4), 신틸레이터층(5), 반사층(6), 방습체(7) 및 접착층(8)이 설치되어 있다.
어레이 기판(2)은 신틸레이터층(5)에 의해 X선(71)으로부터 변환된 형광(가시광)을 전기 신호로 변환한다.
어레이 기판(2)은 기판(2a), 광전변환부(2b), 제어 라인(또는 게이트 라인) (2c1), 데이터 라인(또는 시그널 라인)(2c2), 배선 패드(2d1)(제1 배선 패드의 일례에 상당함), 배선 패드(2d2)(제2 배선 패드의 일례에 상당함), 인출 배선(2g1), 및 인출 배선(2g2)을 갖는다.
기판(2a)은 판 형상을 나타내고 유리 등의 투광성 재료로 형성되어 있다.
기판(2a)은 X 방향(제1 방향의 일례에 상당함)으로 연장되는 변(2a1)(제1 변의 일례에 상당함)과, X 방향에 교차하는 Y 방향(제2 방향의 일례에 상당함)으로 연장되는 변(2a2)(제2 변의 일례에 상당함)을 갖는다.
기판(2a)의 평면 형상은 사각형으로 할 수 있다.
광전변환부(2b)는 기판(2a)의 한쪽 표면에 복수 설치되어 있다.
복수의 광전변환부(2b)가 설치된 영역은 유효화소영역(A)이 된다.
또한, 하나의 광전변환부(2b)는 하나의 화소(pixel)에 대응한다.
광전변환부(2b)는 직사각형 형상을 나타내고 복수의 제어 라인(2c1)과 복수의 데이터 라인(2c2)에 의해 구획된 복수의 영역의 각각에 설치되어 있다.
복수의 광전변환부(2b)는 매트릭스 형상으로 나열되어 있다.
복수의 광전변환부(2b)의 각각에는 광전변환소자(2b1)와, 스위칭 소자인 박막 트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor)(2b2)가 설치되어 있다.
또한, 광전변환소자(2b1)에서 변환된 신호 전하를 축적하는 축적 커패시터( 2b3)를 설치할 수 있다(도 4를 참조). 축적 커패시터(2b3)는, 예를 들어, 직사각형 평판 형상을 나타내고 박막 트랜지스터(2b2)의 아래에 설치할 수 있다. 단, 광전변환소자(2b1)의 용량에 따라서는 광전변환소자(2b1)가 축적 커패시터(2b3)를 겸할 수 있다.
광전변환소자(2b1)는 예를 들어, 포토 다이오드 등으로 할 수 있다.
박막 트랜지스터(2b2)는 광전변환소자(2b1)에 의해 형광으로부터 변환된 전하의 축적 및 방출의 스위칭을 실시한다. 박막 트랜지스터(2b2)는 비정질 실리콘 (a-Si)이나 폴리 실리콘(P-Si) 등의 반도체 재료를 포함하는 것으로 할 수 있다.
도 4에 도시한 바와 같이 박막 트랜지스터(2b2)는 게이트 전극(2b2a), 소스 전극(2b2b) 및 드레인 전극(2b2c)을 갖고 있다. 박막 트랜지스터(2b2)의 게이트 전극(2b2a)은, 대응하는 제어 라인(2c1)과 전기적으로 접속된다. 박막 트랜지스터(2b2)의 소스 전극(2b2b)은 대응하는 데이터 라인(2c2)과 전기적으로 접속된다. 박막 트랜지스터(2b2)의 드레인 전극(2b2c)은 대응하는 광전변환소자(2b1)와 축적 커패시터(2b3)에 전기적으로 접속된다.
제어 라인(2c1)은 소정의 간격을 두고 서로 평행으로 복수 설치되어 있다. 제어 라인(2c1)은 X 방향으로 연장되어 있다.
복수의 제어 라인(2c1)은 인출 배선(2g1)을 통하여 기판(2a)의 둘레 가장자리 영역(A1)에 설치된 복수의 배선 패드(2d1)와 각각 전기적으로 접속되어 있다. 복수의 배선 패드(2d1)에는 플렉시블 프린트 기판(2e1)에 설치된 복수의 배선의 일단이 각각 전기적으로 접속되어 있다. 플렉시블 프린트 기판(2e1)에 설치된 복수의 배선의 타단은 회로 기판(3)에 설치된 제어 회로(31)와 각각 전기적으로 접속되어 있다.
데이터 라인(2c2)은 소정의 간격을 두고 서로 평행으로 복수 설치되어 있다. 데이터 라인(2c2)은 X 방향에 직교하는 Y 방향으로 연장되어 있다.
복수의 데이터 라인(2c2)은 인출 배선(2g2)을 통하여, 기판(2a)의 둘레 가장자리 영역(A1)에 설치된 복수의 배선 패드(2d2)와 각각 전기적으로 접속되어 있다. 복수의 배선 패드(2d2)에는 플렉시블 프린트 기판(2e2)에 설치된 복수의 배선의 일단이 각각 전기적으로 접속되어 있다. 플렉시블 프린트 기판(2e2)에 설치된 복수의 배선의 타단은 회로 기판(3)에 설치된 증폭·변환 회로(32)와 각각 전기적으로 접속되어 있다.
인출 배선(2g1)은 제어 라인(2c1)과 배선 패드(2d1)를 전기적으로 접속한다.
인출배선(2g2)은 데이터 라인(2c2)과 배선 패드(2d2)를 전기적으로 접속한다.
제어 라인(2c1), 데이터 라인(2c2) 및 인출 배선(2g1, 2g2)은 알루미늄이나 크롬 등의 저저항 금속을 이용하여 형성되어 있다.
또한, 배선 패드(2d1, 2d2)의 위치에 관한 상세한 내용은 후술한다.
보호층(2f)은 광전변환부(2b), 제어 라인(2c1), 데이터 라인(2c2) 및 인출 배선(2g1, 2g2) 등을 덮고 있다(도 2를 참조).
보호층(2f)은 예를 들어, 산화물 절연 재료, 질화물 절연 재료, 산 질화물 절연 재료, 및 수지 재료 중 적어도 1 종을 포함한다.
산화물 절연 재료는 예를 들면, 산화 실리콘, 산화 알루미늄 등이다.
질화물 절연 재료는 예를 들면, 질화 실리콘, 질화 알루미늄 등이다.
산 질화물 절연 재료는 예를 들어 산 질화 실리콘 등이다.
수지 재료는 예를 들면, 아크릴계 수지 등이다.
신틸레이터층(5)은 유효화소영역(A) 상에 설치되고, 입사되는 X선(71)을 형광, 즉 가시광으로 변환한다. 신틸레이터층(5)은 유효화소영역(A)을 덮도록 설치되어 있다.
신틸레이터층(5)은 예를 들어, 요오드화 세슘(CsI) : 탈륨(Tl) 또는 요오드화 나트륨(NaI) : 탈륨(Tl) 등을 이용하여 형성할 수 있다. 이 경우, 진공 증착법 등을 이용하여 주상(柱狀) 결정의 집합체가 형성되도록 할 수 있다.
반사층(6)은 형광의 이용 효율을 높이고 감도 특성을 개선하기 위해 설치되어 있다. 즉, 반사층(6)은 신틸레이터층(5)에서 발생한 형광 중 광전변환부(2b)가 설치된 측과는 반대측을 향하는 광을 반사시켜 광전변환부(2b)를 향하도록 한다.
반사층(6)은 신틸레이터층(5)의 표면측(X선(71)의 입사면측)의 면을 덮도록 설치되어 있다.
반사층(6)은 예를 들어, 스퍼터링법 등의 성막법을 이용하여 형성할 수 있다. 이 경우, 반사층(6)은 은 합금이나 알루미늄 등의 광의 반사율이 높은 금속으로 형성할 수 있다.
또한, 반사층(6)은 예를 들어, 도포법을 이용하여 형성할 수 있다. 이 경우, 반사층(6)은 산화 티탄(TiO2) 등의 광산란성 입자를 포함하는 수지로 형성할 수 있다.
또한, 반사층(6)은 예를 들어, 판 형상체를 접착하는 등하여 형성할 수 있다. 이 경우, 반사층(6)은 표면이 은 합금이나 알루미늄 등의 광의 반사율이 높은 금속으로 이루어진 판을 이용하여 형성할 수 있다.
또한, 도 2에 예시한 반사층(6)은 산화 티탄으로 이루어진 서브미크론 분체와, 바인더 수지와, 용매를 혼합하여 작성한 재료를 신틸레이터층(5) 상에 도포하고, 이것을 건조시킴으로써 형성한 것이다.
방습체(7)는 공기 중에 포함되는 수증기에 의해, 신틸레이터층(5) 및 반사층(6)의 특성이 열화되는 것을 억제하기 위해 설치되어 있다.
도 3에 나타낸 바와 같이, 방습체(7)는 모자 형상을 나타내고, 표면부(7a), 둘레면부(7b) 및 차양(鍔)부(7c)를 갖는다.
방습체(7)는 표면부(7a), 둘레면부(7b) 및 차양부(7c)가 일체 성형된 것으로 할 수 있다.
방습체(7)는 투습 계수가 작은 재료로 형성할 수 있다.
방습체(7)는 예를 들어 알루미늄, 알루미늄 합금, 저투습 방습 재료 등으로 형성할 수 있다.
저투습 방습 재료는 예를 들어, 수지층과 무기 재료(알루미늄 등의 경금속, SiO2, SiON, Al2O3 등의 세라믹계 재질)층이 적층된 것으로 할 수 있다.
또한, 방습체(7)의 두께 치수는 X선(71)의 흡수나 방습체(7)의 강성 등을 고려하여 결정할 수 있다. 이 경우, 방습체(7)의 두께 치수를 너무 길게 하면 X선(71)의 흡수가 너무 많아진다. 방습체(7)의 두께 치수를 너무 짧게 하면 강성이 저하되어 파손되기 쉬워진다.
방습체(7)는 예를 들어, 두께 치수가 0.1 ㎜의 알루미늄박을 프레스 성형하여 형성할 수 있다.
표면부(7a)는 신틸레이터층(5)의 표면측(X선(71)의 입사면측)에 대치하고 있다.
둘레면부(7b)는 표면부(7a)의 둘레 가장자리를 둘러싸도록 설치되어 있다. 둘레면부(7b)는 표면부(7a)의 둘레 가장자리로부터 기판(2a)를 향해 연장되어 있다.
표면부(7a) 및 둘레면부(7b)에 의해 형성된 공간의 내부에는 신틸레이터층(5)과 반사층(6)이 설치된다. 또한, 반사층(6)이 설치되지 않는 경우에는 표면부(7a) 및 둘레면부(7b)에 의해 형성된 공간의 내부에 신틸레이터층(5)이 설치된다. 표면부(7a) 및 둘레면부(7b)와, 반사층(6) 또는 신틸레이터층(5) 사이에는 간극이 있어도 좋고, 간극이 없이 접촉하고 있어도 좋다.
차양부(7c)는 둘레면부(7b)의 표면부(7a)측과는 반대측의 단부를 둘러싸도록 설치되어 있다. 차양부(7c)는 둘레면부(7b)의 단부로부터 외측을 향하여 연장되어 있다. 차양부(7c)는 환 형상을 나타내고 기판(2a)의 광전변환부(2b)가 설치되는 측의 면과 평행이 되도록 설치되어 있다.
차양부(7c)는 접착층(8)을 통하여, 어레이 기판(2)의 둘레 가장자리 영역(A1)에 접착되어 있다.
모자 형상의 방습체(7)를 이용하는 것으로 하면, 높은 방습 성능을 얻는 것이 가능해진다. 이 경우, 방습체(7)는 알루미늄 등으로 형성되므로, 수증기의 투과는 매우 적은 것이 된다.
접착층(8)은 차양부(7c)와 어레이 기판(2) 사이에 설치되어 있다. 접착층(8)은 자외선 경화형의 접착제가 경화함으로써 형성된 것이다.
또한, 접착층(8)의 투습률(수증기 투과율)은 가능한 한 작아지도록 하는 것이 바람직하다. 이 경우, 자외선 경화형의 접착제에 무기 재질의 탈크(활석 : Mg3Si4O10(OH)2)를 70 중량 % 이상 첨가하면, 접착층(8)의 투습 계수를 대폭 저감시킬 수 있다.
회로 기판(3)은 기판(2a)의 광전변환부(2b)가 설치되는 측과는 반대측에 설치되어 있다(도 1 참조).
회로 기판(3)은 제어 회로(31) 및 증폭·변환 회로(32)를 갖는다.
회로 기판(3)의 둘레 가장자리 영역에는 어레이 기판(2)에 설치된 제어 라인(2c1)측의 배선 패드(2d1)에 대응하는 위치에, 제어 회로(31)와 플렉시블 프린트 기판(2e1)을 전기적으로 접속하는 배선 패드(3a1) 및 소켓 등이 설치되어 있다.
또한, 회로 기판(3)의 둘레 가장자리 영역에는 데이터 라인(2c2)측의 배선 패드(2d2)에 대응하는 위치에, 증폭·변환 회로(32)와 플렉시블 기판(2e2)을 전기적으로 접속하는 배선 패드(3a2)나 소켓 등이 설치되어 있다.
또한, 이하에서는 일례로서 회로 기판(3)의 둘레 가장자리 영역에 배선 패드(3a1, 3a2)가 설치되는 경우를 예시한다.
또한, 배선 패드(3a1, 3a2)의 배치에 관한 상세한 내용은 후술한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 제어 회로(31)는 복수의 게이트 드라이버(31a)와 행 선택 회로(31b)를 갖는다.
게이트 드라이버(31a)는 대응하는 제어 라인(2c1)에 제어 신호(S1)를 인가한다.
행 선택 회로(31b)는 X선 화상의 주사 방향에 따라, 대응하는 게이트 드라이버(31a)에 외부로부터의 제어 신호(S1)를 보낸다.
예를 들어, 제어 회로(31)는 플렉시블 프린트 기판(2e1)과 제어 라인(2c1)을 통하여, 제어 신호(S1)를 각 제어 라인(2c1)마다 순차 인가한다. 제어 라인(2c1)에 인가된 제어 신호(S1)에 의해 박막 트랜지스터(2b2)가 온 상태가 되고, 광전변환소자(2b1)로부터의 신호 전하(화상 데이터 신호(S2))를 수신할 수 있게 된다.
증폭·변환 회로(32)는 복수의 적분 증폭기(32a)와, 복수의 A/D 변환기(32b)를 갖는다.
적분 증폭기(32a)는 데이터 라인(2c2)과 배선 패드(2d2)와 플렉시블 프린트 기판(2e2)을 통하여, 각 광전변환소자(2b1)로부터의 화상 데이터 신호(S2)를 수신하고, 이를 증폭하여 출력한다. 적분 증폭기(32a)로부터 출력된 화상 데이터 신호(S2)는 병렬/직렬 변환되어 A/D 변환기(32b)에 입력된다.
A/D 변환기(32b)는 입력된 화상 데이터 신호(S2)(아날로그 신호)를 디지털 신호로 변환한다.
화상 전송부(4)는 배선(4a)를 통하여 회로 기판(3)의 증폭·변환 회로(32)와 전기적으로 접속되어 있다(도 1 참조). 또한, 화상 전송부(4)는 회로 기판(3)과 일체화되어 있어도 좋다.
화상 전송부(4)는 복수의 A/D 변환기(32b)에 의해 디지털 신호로 변환된 화상 데이터 신호(S2)에 기초하여 X선 화상을 합성한다. 합성된 X선 화상 데이터는 화상 전송부(4)로부터 외부의 기기를 향하여 출력된다.
다음에, 배선 패드(2d1, 2d2)의 배치, 및 배선 패드(3a1, 3a2)의 배치에 대하여 추가로 설명한다.
도 6의 (a)는 본 실시형태에 관한 어레이 기판(2)를 예시하기 위한 모식 평면도이다. 도 6의 (b)는 본 실시형태에 관한 회로 기판(3)을 예시하기 위한 모식 평면도이다.
여기에서, 도 1에서는 도면을 알기 쉽게 하기 위해서, 광전변환부(2b)의 수를 적게 하고 있지만, 실제로는 광전변환부(2b)의 수(화소수)는 수백만 개에 달하는 경우도 있다.
그 때문에, 인출 배선(2g1, 2g2)의 수가 팽대한 것이 된다.
그래서 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 유효화소영역 A를 복수의 블럭(13)으로 분할하고, 매트릭스상으로 나열된 복수의 블럭(13)의 행마다 배선 패드(2d1)를 설치하는 영역(11)(제1 영역의 일례에 상당함)을 설치하도록 하고 있다.
즉, 영역(11)은 기판(2a)의 변(2a2)측의 둘레 가장자리 영역(A1)에 설치되어 있다. 영역(11)에는 제어 라인(2c1)과 전기적으로 접속된 복수의 배선 패드(2d1)가 설치되어 있다. 영역(11)은 변(2a2)에 따라 복수 설치되어 있다.
그리고, 하나의 영역(11)에 대하여 하나의 플렉시블 프린트 기판(2e1)을 전기적으로 접속하도록 하고 있다.
또한, 복수의 블럭(13)의 열마다 배선 패드(2d2)를 설치하는 영역(12)(제2 영역의 일례에 상당함)을 설치하도록 하고 있다.
즉, 영역(12)은 기판(2a)의 변(2a1)측의 둘레 가장자리 영역(A1)에 설치되어 있다. 영역(12)에는 데이터 라인(2c2)과 전기적으로 접속된 복수의 배선 패드(2d2)가 설치되어 있다. 영역(12)은 변(2a1)을 따라서 복수 설치되어 있다.
그리고, 하나의 영역(12)에 대해서 하나의 플렉시블 프린트 기판(2e2)을 전기적으로 접속하도록 하고 있다.
이와 같이 하면 영역(11, 12)마다 배선 작업을 실시할 수 있다. 그 때문에, 1 회의 배선 작업에서 접속하는 배선의 수를 줄일 수 있으므로, 배선 작업에서의 작업성을 향상시킬 수 있다.
또한, 유효화소영역(A)의 분할수는 예시한 것에 한정되는 것은 아니고, 광전변환부(2b)의 수에 따라 적절히 변경할 수 있다.
이 경우, 광전변환부(2b)의 수에 따라서는 유효화소영역(A)을 분할하지 않아도 좋다.
유효화소영역(A)을 분할하지 않는 경우에는 영역(11) 및 영역(12)을 1 개씩 설치하도록 할 수 있다.
도 7의 (a)는 비교예에 관한 어레이 기판(102)을 예시하기 위한 모식 평면도이다.
도 7의 (b)는 비교예에 관한 회로 기판(103)을 예시하기 위한 모식 평면도이다.
도 7의 (a)에 나타낸 바와 같이, 비교예에 관한 어레이 기판(102)에서는 복수의 블럭(13)의 행의 중심선(13a)과, 영역(11)의 중심선(11a)은 동일 직선상에 있다.
또한, 복수의 블럭(13)의 열의 중심선(13b)과, 영역(12)의 중심선(12a)은 동일 직선상에 있다.
여기에서, 최근에는 X선 검출기(1)의 소형화를 도모하기 위해 어레이 기판(2)의 소형화, 즉 제어 라인(2c1)이 연장되는 방향 및 데이터 라인(2c2)이 연장되는 방향에서의 어레이 기판(2)의 치수를 짧게 하는 것이 요구되고 있다.
이 경우, 유효화소영역 A는 작게 할 수 없으므로, 유효화소영역(A)을 둘러싸도록 설치된 틀 형상의 주변 영역(A1)의 치수를 짧게 하는 것이 된다.
그런데, 틀 형상의 둘레 가장자리 영역(A1)의 치수를 짧게 하면, 영역(11)과 영역(12) 사이의 거리(L1)가 짧아진다.
그 때문에, 플렉시블 프린트 기판(2e1)과 플렉시블 프린트 기판(2e2)이 간섭하는 등하여 배선 작업이 곤란해질 우려가 있다.
또한, 도 7의 (b)에 나타낸 바와 같이, 회로 기판(103)에는 제어 회로(31)의 배선 패드(3a1)를 설치하는 영역(21)과, 증폭·변환 회로(32)의 배선 패드(3a2)를 설치하는 영역(22)이 설치되어 있다.
일반적으로 플렉시블 프린트 기판(2e1, 2e2)의 평면 형상은 곧은 띠 형상이다.
또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 어레이 기판(2)과 회로 기판(3)은 겹쳐 쌓이도록 하여 설치되어 있다.
그 때문에, X선 검출기(1)를 Z 방향에서 본 경우에, 영역(11)의 중심선(11a)과 영역(21)의 중심선(21a)이 동일 직선상에 있게 되어 있다. 또한, 영역(12)의 중심선(12a) 및 영역(22)의 중심선(22a)이 동일 직선상에 있게 되어 있다.
그 결과, 영역(11)과 영역(12) 사이의 거리(L1)가 짧아지면, 이에 대응하여 회로기판(103)에서도 영역(21)과 영역(22) 사이의 거리(L2)가 짧아진다.
또한, 회로 기판(103)에는 제어 회로(31)와 증폭·변환 회로(32)가 설치되어있다. 그 때문에, 회로 기판(103)에는 이들의 회로를 구성하는 저항이나 반도체 소자 등의 전자 부품이 설치되어 있다.
그리고, 이들의 전자 부품은 영역(21, 22)의 근방에도 설치된다.
이 경우, 영역(21)과 영역(22) 사이의 거리(L2)가 짧아지면, 제어 회로(31)를 구성하는 전자 부품과, 증폭·변환 회로(32)를 구성하는 전자 부품과의 사이의 거리가 지나치게 짧아져, 전자 부품의 배치가 곤란해질 우려가 있다.
그 결과, X선 검출기(1)의 소형화를 도모할 수 없게 될 우려가 있다.
이에 대해, 본 실시형태에 관한 어레이 기판(2)에서는 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 영역(11)의 중심선(11a)과, 기판(2a)의 영역(12)이 설치되는 측의 변(2a1)과의 사이의 거리가, 복수의 블럭(13)의 행의 중심선(13a)과, 기판(2a)의 변(2a1)과의 사이의 거리보다 길어져 있다.
즉, 영역(11)의 중심선(11a)은 복수의 블럭(13)의 행의 중심선(13a)에 대해서, 영역(12)이 설치되는 측과는 반대측에 위치하고 있다.
또한, 영역(12)의 중심선(12a)과, 기판(2a)의 영역(11)이 설치되는 측의 변(2a2)과의 사이의 거리는, 복수의 블럭(13)의 열의 중심선(13b)과, 기판(2a)의 변(2a2)과의 사이의 거리보다 길어져 있다.
즉, 영역(12)의 중심선(12a)은 복수의 블럭(13)의 열의 중심선(13b)에 대하여 영역(11)이 설치되는 측과는 반대측에 위치하고 있다.
이와 같이 하면, 영역(11)과 영역(12) 사이의 거리(L3)를 길게 할 수 있다.
그 때문에, 플렉시블 프린트 기판(2e1)과 플렉시블 프린트 기판(2e2)이 간섭하는 것을 억제할 수 있다. 또한, 배선 작업이 용이해진다.
또한, 도 6의 (b)에 나타낸 바와 같이, 제어 회로(31)측의 배선 패드(3a1)를 설치하는 영역(21)의 중심선(21a)의 위치는 영역(11)의 중심선(11a)의 위치에 대응한 것이 된다.
즉, 영역(21)의 중심선(21a)은 복수의 블럭(13)의 행의 중심선(13a)에 대응하는 선(13a1)에 대해서, 영역(22)이 설치되는 측과는 반대측에 위치하고 있다.
또한 증폭·변환 회로(32)측의 배선 패드(3a2)를 설치하는 영역(22)의 중심선(22a)의 위치는 영역(12)의 중심선(12a)의 위치에 대응한 것이 된다.
즉, 영역(22)의 중심선(22a)은 복수의 블럭(13)의 열의 중심선(13b)에 대응하는 선(13b1)에 대하여, 영역(21)이 설치되는 측과는 반대측에 위치하고 있다.
그 결과, 영역(11)과 영역(12) 사이의 거리(L3)에 대응하여 영역(21)과 영역 (22) 사이의 거리(L4)가 길어진다. 영역(21)과 영역(22) 사이의 거리(L4)가 길어지면, 제어 회로(31)를 구성하는 전자 부품과, 증폭·변환 회로(32)를 구성하는 전자 부품과의 사이의 거리를 길게 할 수 있으므로, 전자 부품의 배치가 용이해진다.
그 결과, X선 검출기(1)의 소형화를 도모하는 것이 용이해진다.
또한, 이상에 예시한 것은 영역(11)의 중심선(11a)과 중심선(13a)이 어긋나 있고, 또한 영역(12)의 중심선(12a) 및 중심선(13b)이 어긋나 있는 경우이지만, 적어도 한쪽을 어긋나게 하도록 해도 좋다.
즉, 영역(11)의 X 방향으로 연장되는 중심선(11a)과 변(2a1)과의 사이의 거리는 영역(11)에 설치된 복수의 배선 패드(2d1)에 전기적으로 접속된 복수의 제어 라인(2c1)이 포함되는 영역의 X 방향으로 연장되는 중심선(13a)과 변(2a1)과의 사이의 거리보다 길고, 그리고 영역(12)의 Y 방향으로 연장되는 중심선(12a)과 변(2a2)과의 사이의 거리가, 영역(12)에 설치된 복수의 배선 패드(2d2)에 전기적으로 접속된 복수의 데이터 라인(2c2)이 포함되는 영역의 Y 방향으로 연장되는 중심선(13b)과 변(2a2)과의 사이의 거리보다 긴 것 중 적어도 어느 것이어도 좋다.
이상, 본 발명의 몇가지 실시형태를 예시했지만, 이들의 실시형태는 예시로서 제시한 것이며, 발명의 범위를 한정하려는 의도는 없다. 이들 신규의 실시형태는 그 밖의 다양한 형태로 실시되는 것이 가능하고, 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 생략, 치환, 변경 등을 할 수 있다. 이들 실시형태나 그 변형예는 발명의 범위나 요지에 포함되고, 또한 청구 범위에 기재된 발명과 그 균등한 범위에 포함된다. 또한, 상술한 각 실시 형태는 서로 조합하여 실시할 수 있다.

Claims (5)

  1. 제1 방향으로 연장되는 제1 변과, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 연장되는 제2 변을 갖는 기판;
    상기 기판에 설치되고, 상기 제1 방향으로 연장되는 복수의 제어 라인;
    상기 기판에 설치되고, 상기 제2 방향으로 연장되는 복수의 데이터 라인;
    상기 복수의 제어 라인과 상기 복수의 데이터 라인에 의해 구획된 복수 영역의 각각에 설치된 광전변환부;
    상기 기판의 상기 제2 변측의 둘레 가장자리 영역에 설치되고, 상기 제어 라인과 전기적으로 접속된 제1 배선 패드가 복수 설치된 제1 영역; 및
    상기 기판의 상기 제1 변측의 둘레 가장자리 영역에 설치되고, 상기 데이터 라인과 전기적으로 접속된 제2 배선 패드가 복수 설치된 제2 영역;
    을 구비하고,
    상기 제1 영역의 상기 제1 방향으로 연장되는 중심선과 상기 제1 변과의 사이의 거리는 상기 제1 영역에 설치된 상기 복수의 제1 배선 패드에 전기적으로 접속된 복수의 상기 제어 라인이 포함되는 영역의 상기 제1 방향으로 연장되는 중심선과 상기 제1 변과의 사이의 거리보다도 길고, 그리고
    상기 제2 영역의 상기 제2 방향으로 연장되는 중심선과 상기 제2 변과의 사이의 거리가, 상기 제2 영역에 설치된 상기 복수의 제2 배선 패드에 전기적으로 접속된 복수의 상기 데이터 라인이 포함되는 영역의 상기 제2 방향으로 연장되는 중심선과 상기 제2 변과의 사이의 거리보다 긴,
    것 중 적어도 어느 하나인, 어레이 기판.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 평면 형상은 사각형인, 어레이 기판.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 제1 영역은 상기 제2 변을 따라서 복수 설치되어 있는, 어레이 기판.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2 영역은 상기 제1 변을 따라서 복수 설치되어 있는, 어레이 기판.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 어레이 기판;
    상기 어레이 기판의 광전 변환부가 설치되는 측과는 반대측에 설치되고, 제어 회로와 증폭·변환 회로를 갖는 회로 기판;
    상기 어레이 기판의 제1 영역에 설치된 복수의 제1 배선 패드와 상기 제어 회로를 전기적으로 접속하는 플렉시블 프린트 기판; 및
    상기 어레이 기판의 제2 영역에 설치된 복수의 제2 배선 패드와 상기 증폭·변환 회로를 전기적으로 접속하는 플렉시블 프린트 기판;
    을 구비한, 방사선 검출기.
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