JP2019004092A - Array board set, and radiation detector - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の実施形態は、アレイ基板セット、および放射線検出器に関する。 Embodiments described herein relate generally to an array substrate set and a radiation detector.
X線検出器などの放射線検出器には、放射線を直接的またはシンチレータと協働して検出する複数の検出部を有するアレイ基板、制御回路および信号検出回路を有する回路基板、アレイ基板に設けられた制御ラインと回路基板の制御回路とを電気的に接続するフレキシブルプリント基板、および、アレイ基板に設けられたデータラインと回路基板の信号検出回路とを電気的に接続するフレキシブルプリント基板などが設けられている。 A radiation detector such as an X-ray detector is provided on an array substrate having a plurality of detection units that detect radiation directly or in cooperation with a scintillator, a circuit substrate having a control circuit and a signal detection circuit, and the array substrate. A flexible printed circuit board that electrically connects the control line and the control circuit of the circuit board, and a flexible printed circuit board that electrically connects the data line provided on the array board and the signal detection circuit of the circuit board are provided. It has been.
ここで、近年においては、放射線検出器の小型化を図るために、アレイ基板および回路基板の小型化、すなわち、平面視におけるアレイ基板および回路基板の寸法を小さくすることが求められている。
ところが、平面視におけるアレイ基板の寸法を小さくすると、アレイ基板の角部の近傍において、制御ラインの配線パッドを設ける領域と、データラインの配線パッドを設ける領域との間の距離が短くなる。また、回路基板においても同様に、回路基板の角部の近傍において、制御回路の配線パッドを設ける領域と、信号検出回路の配線パッドを設ける領域との間の距離が短くなる。
In recent years, in order to reduce the size of the radiation detector, it is required to reduce the size of the array substrate and the circuit substrate, that is, to reduce the dimensions of the array substrate and the circuit substrate in plan view.
However, if the size of the array substrate in plan view is reduced, the distance between the area where the control line wiring pad is provided and the area where the data line wiring pad is provided is reduced in the vicinity of the corner of the array substrate. Similarly, in the circuit board, in the vicinity of the corner portion of the circuit board, the distance between the area where the wiring pad of the control circuit is provided and the area where the wiring pad of the signal detection circuit is provided becomes short.
この場合、回路基板には、制御回路および信号検出回路を構成する抵抗や半導体素子などの電子部品を設ける必要がある。そのため、回路基板の角部の近傍において、制御回路の配線パッドを設ける領域と、信号検出回路の配線パッドを設ける領域との間の距離が短くなると、制御回路を構成する電子部品と、信号検出回路を構成する電子部品との間の距離が短くなりすぎて、電子部品を設けることが困難となるおそれがある。
その結果、放射線検出器の小型化を図ることができなくなるおそれがある。
In this case, the circuit board needs to be provided with electronic components such as resistors and semiconductor elements constituting the control circuit and the signal detection circuit. Therefore, in the vicinity of the corner of the circuit board, when the distance between the area where the wiring pad of the control circuit is provided and the area where the wiring pad of the signal detection circuit is reduced, the electronic components constituting the control circuit and the signal detection There is a possibility that it is difficult to provide the electronic component because the distance to the electronic component constituting the circuit becomes too short.
As a result, there is a possibility that the radiation detector cannot be downsized.
本発明が解決しようとする課題は、小型化を図ることができるアレイ基板セット、および放射線検出器を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide an array substrate set and a radiation detector that can be miniaturized.
実施形態に係るは、アレイ基板セットは、放射線を直接的またはシンチレータと協働して検出する複数の検出部を有するアレイ基板と、一端が前記アレイ基板と電気的に接続され、他端が前記アレイ基板の、前記放射線の入射側とは反対側に設けられた回路基板と電気的に接続される複数のフレキシブルプリント基板と、を有する。
第1のフレキシブルプリント基板の一方の端部は、前記アレイ基板の第1の辺の側に電気的に接続されている。第2のフレキシブルプリント基板の一方の端部は、前記アレイ基板の前記第1の辺に接続された第2の辺の側に電気的に接続されている。前記第1のフレキシブルプリント基板の、前記アレイ基板側とは反対側の端部の幅方向の中心は、前記アレイ基板側の端部の幅方向の中心に対して、第2の辺から離れる方向に設けられている、および、前記第2のフレキシブルプリント基板の、前記アレイ基板側とは反対側の端部の幅方向の中心は、前記アレイ基板側の端部の幅方向の中心に対して、第1の辺から離れる方向に設けられている、の少なくともいずれかである。
According to the embodiment, the array substrate set includes an array substrate having a plurality of detection units that detect radiation directly or in cooperation with the scintillator, one end electrically connected to the array substrate, and the other end of the array substrate set. A plurality of flexible printed boards electrically connected to a circuit board provided on the opposite side of the array substrate from the radiation incident side;
One end of the first flexible printed circuit board is electrically connected to the first side of the array substrate. One end of the second flexible printed circuit board is electrically connected to the second side connected to the first side of the array substrate. The width direction center of the end portion of the first flexible printed board opposite to the array substrate side is away from the second side with respect to the width direction center of the end portion on the array substrate side. And the width-direction center of the end of the second flexible printed circuit board on the side opposite to the array substrate side is in relation to the width-direction center of the end on the array substrate side. Or at least one of them provided in a direction away from the first side.
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電荷に変換し、電荷を蓄積キャパシタに導く方式である。
Moreover, the
The direct conversion method is a method in which photoconductive charges generated inside a photoconductive film by incident X-rays are 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 charges by a photoelectric conversion element such as a photodiode, and the charges are led to a storage capacitor.
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、本発明は、直接変換方式のX線検出器にも適用することができる。
すなわち、X線検出器は、X線を電気的な情報に変換する複数の検出部を有するものであれば良い。検出部は、例えば、X線を直接的またはシンチレータと協働して検出するものとすることができる。
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。
In the following, an indirect conversion
That is, the X-ray detector only needs to have a plurality of detection units that convert X-rays into electrical information. The detection unit can detect, for example, X-rays directly or in cooperation with the scintillator.
Moreover, although the
図1は、本実施の形態に係る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の模式側面図である。
なお、煩雑となるのを避けるために、図2および図3においては、回路基板3、画像処理部4などを省いて描いている。
図4は、アレイ基板2の回路図である。
図5は、X線検出器1のブロック図である。
なお、各図中における矢印X、Y、Zは互いに直交する三方向を表している。例えば、アレイ基板2(基板2a)の主面に対して垂直な方向をZ方向としている。また、アレイ基板2の主面に対して平行な平面内の1つの方向をX方向とし、Z方向とX方向とに垂直な方向をY方向としている。
FIG. 1 is a schematic perspective view for illustrating an
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 side view of the
In order to avoid complication, in FIG. 2 and FIG. 3, the
FIG. 4 is a circuit diagram of the
FIG. 5 is a block diagram of the
In each figure, arrows X, Y, and Z represent three directions orthogonal to each other. For example, the direction perpendicular to the main surface of the array substrate 2 (
図1〜図3に示すように、X線検出器1には、アレイ基板2、回路基板3、画像処理部4、シンチレータ5、反射層6、防湿体7、および接着層8が設けられている。
本実施の形態においては、アレイ基板2と、一端がアレイ基板2と電気的に接続され、他端が回路基板3と電気的に接続されるフレキシブルプリント基板2e1、2e2とを有するものがアレイ基板セットとなる。
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)、および保護層2fを有する。
なお、本実施の形態に係るX線検出器1においては、光電変換部2bがX線をシンチレータ5と協働して検出する検出部となる。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
In the present embodiment, an array substrate includes an
The
In the
基板2aは、板状を呈し、無アルカリガラスなどの透光性材料から形成されている。
基板2aは、X方向に延びる辺2a1(第2の辺の一例に相当する)と、Y方向に延びる辺2a2(第1の辺の一例に相当する)を有する(図6を参照)。基板2aの平面形状は、四角形とすることができる。
光電変換部2bは、基板2aの一方の主面に複数設けられている。光電変換部2bは、矩形状を呈したものとすることができる。光電変換部2bは、平面視において(Z方向から見た場合において)、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。複数の光電変換部2bが設けられた領域は、有効画素領域Aとなる。光電変換部2bは、対応する制御ライン2c1と対応するデータライン2c2とに電気的に接続されている。なお、1つの光電変換部2bは、X線画像の1つの画素(pixel)に対応する。
The
The
A plurality of
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において変換した電荷が供給される蓄積キャパシタ2b3を設けることができる(図4を参照)。蓄積キャパシタ2b3は、例えば、矩形平板状を呈し、薄膜トランジスタ2b2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 to which charges converted in the photoelectric conversion element 2b1 are supplied can be provided (see FIG. 4). The storage capacitor 2b3 has, for example, a rectangular flat plate shape and can be provided under the 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、蓄積キャパシタ2b3への電荷の蓄積および放出のスイッチングを行う。
The photoelectric conversion element 2b1 can be, for example, a photodiode.
The thin film transistor 2b2 performs switching of charge accumulation and discharge to the storage capacitor 2b3.
図4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。 As shown in FIG. 4, 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、所定の間隔をあ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方向に延びている。
1つの制御ライン2c1は、アレイ基板2の周縁近傍に設けられた複数の配線パッド2d1のうちの1つと電気的に接続されている。1つの配線パッド2d1には、フレキシブルプリント基板2e1(第1のフレキシブルプリント基板の一例に相当する)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。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、回路基板3に設けられた制御回路31と電気的に接続されている。
すなわち、フレキシブルプリント基板2e1の一方の端部は、アレイ基板2の辺2a2の側に電気的に接続されている。フレキシブルプリント基板2e1の、アレイ基板2側とは反対側の端部の幅方向の中心は、アレイ基板2側の端部の幅方向の中心に対して、辺2a1から離れる方向に設けられている。
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.
One control line 2c1 is electrically connected to one of a plurality of wiring pads 2d1 provided near the periphery of the
That is, one end of the flexible printed board 2e1 is electrically connected to the side 2a2 side 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、Y方向に延びている。
1つのデータライン2c2は、アレイ基板2の周縁近傍に設けられた複数の配線パッド2d2のうちの1つと電気的に接続されている。1つの配線パッド2d2には、フレキシブルプリント基板2e2(第2のフレキシブルプリント基板の一例に相当する)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。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、回路基板3に設けられた信号検出回路32と電気的に接続されている。
すなわち、フレキシブルプリント基板2e2の一方の端部は、アレイ基板2の辺2a1の側に電気的に接続されている。
フレキシブルプリント基板2e2の、アレイ基板2側とは反対側の端部の幅方向の中心は、アレイ基板2側の端部の幅方向の中心に対して、辺2a2から離れる方向に設けられている。
制御ライン2c1およびデータライン2c2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ことができる。
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.
One data line 2c2 is electrically connected to one of a plurality of wiring pads 2d2 provided near the periphery of the
That is, one end of the flexible printed circuit board 2e2 is electrically connected to the side 2a1 side of the
The center in the width direction of the end portion of the flexible printed circuit board 2e2 opposite to the
The control line 2c1 and the data line 2c2 can be formed using a low resistance metal such as aluminum or chromium.
後述するように、本実施の形態に係るX線検出器1においては、X線検出器1をX線の入射側から見た場合に、回路基板3の配線パッド3a1(第3の配線パッドの一例に相当する)、配線パッド3a2(第4の配線パッドの一例に相当する)の位置が、アレイ基板2の配線パッド2d1、2d2の位置からずれている。
そのため、図1に示すように、フレキシブルプリント基板2e1、2e2の平面形状は、屈曲した帯状となっている。
As will be described later, in the
Therefore, as shown in FIG. 1, the planar shape of the flexible printed circuit boards 2e1 and 2e2 is a bent band shape.
保護層2fは、光電変換部2b、制御ライン2c1、およびデータライン2c2などを覆うように設けられている(図2を参照)。
保護層2fは、絶縁性材料から形成することができる。絶縁性材料は、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、および樹脂材料などとすることができる。
The
The
回路基板3は、アレイ基板2の、X線の入射側とは反対側に設けられている。回路基板3は、アレイ基板2と対峙させて設けられている。回路基板3の平面形状は、例えば、四角形とすることができる。
図5に示すように、回路基板3は、制御回路31、および信号検出回路32を有する。回路基板3は、制御回路31が設けられた基板と、信号検出回路32が設けられた基板とに分割されていてもよいし、制御回路31および信号検出回路32が設けられた1枚の基板であってもよい。以下においては、一例として、回路基板3が、制御回路31および信号検出回路32が設けられた1枚の基板である場合を説明する。
The
As shown in FIG. 5, the
後述する図8に示すように、回路基板3は、X方向に延びる辺3a3(第4の辺の一例に相当する)と、Y方向に延びる辺3a4(第3の辺の一例に相当する)を有する。回路基板3の辺3a4側の周縁領域A2には、制御回路31とフレキシブルプリント基板2e1とを電気的に接続する複数の配線パッド3a1や複数のソケットなどが設けられている。また、回路基板3の辺3a3側の周縁領域A2には、信号検出回路32とフレキシブルプリント基板2e2を電気的に接続する複数の配線パッド3a2や複数のソケットなどが設けられている。以下においては、一例として、回路基板3の周縁領域A2に複数の配線パッド3a1、3a2が設けられる場合を説明する。
なお、複数の配線パッド3a1、3a2の配置に関する詳細は後述する。
As shown in FIG. 8 described later, the
Details regarding the arrangement of the plurality of wiring pads 3a1, 3a2 will be described later.
制御回路31は、薄膜トランジスタ2b2のオン状態とオフ状態を切り替える。
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に制御信号S1を入力する。制御信号S1は、例えば、画像処理部4などから行選択回路31bに入力される。
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毎に順次入力する。制御ライン2c1に入力された制御信号S1により薄膜トランジスタ2b2がオン状態となり、蓄積キャパシタ2b3からの電荷(画像データ信号S2)が受信できるようになる。
The
The
The
The
For example, the
信号検出回路32は、複数の積分アンプ32a、複数の選択回路32b、および複数のADコンバータ32cなどを有する。
1つの積分アンプ32aは、1つのデータライン2c2と電気的に接続されている。積分アンプ32aは、光電変換部2bからの画像データ信号S2を順次受信する。そして、積分アンプ32a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32bへ出力する。この様にすれば、所定の時間内にデータライン2c2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32aは、シンチレータ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32bは、読み出しを行う積分アンプ32aを選択し、電位情報へと変換された画像データ信号S2を順次読み出す。
ADコンバータ32cは、読み出された画像データ信号S2をデジタル信号に順次変換する。デジタル信号に変換された画像データ信号S2は、画像処理部4に入力される。
The signal detection circuit 32 includes a plurality of
One integrating
The selection circuit 32b selects the
The AD converter 32c sequentially converts the read image data signal S2 into a digital signal. The image data signal S2 converted to a digital signal is input to the
画像処理部4は、配線4aを介して、回路基板3の信号検出回路32と電気的に接続されている。なお、画像処理部4は、回路基板3と一体化されていてもよい。
画像処理部4は、複数のADコンバータ32c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、画像処理部4から外部の機器に向けて出力される。
The
The
シンチレータ5は、複数の光電変換部2bの上に設けられ、入射するX線を可視光すなわち蛍光に変換する。シンチレータ5は、有効画素領域A(基板2a上の複数の光電変換部2bが設けられた領域)を覆うように設けられている。
シンチレータ5は、例えば、ヨウ化セシウム(CsI):タリウム(Tl)、ヨウ化ナトリウム(NaI):タリウム(Tl)、あるいは臭化セシウム(CsBr):ユーロピウム(Eu)などを用いて形成することができる。シンチレータ5は、真空蒸着法を用いて形成することができる。真空蒸着法を用いてシンチレータ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5とすることができる。この場合、柱状結晶の太さ寸法は、最表面で3μm〜8μm程度とすることができる。シンチレータ5の厚み寸法は、例えば、600μm程度とすることができる。
The
The
また、シンチレータ5は、例えば、テルビウム賦活硫酸化ガドリニウム(Gd2O2S/Tb、又はGOS)などを用いて形成することもできる。この場合、例えば、以下のようにしてシンチレータ5を形成することができる。まず、テルビウム賦活硫酸化ガドリニウムからなる粒子をバインダ材と混合する。次に、有効画素領域Aを覆うように混合された材料を塗布する。次に、塗布された材料を焼成する。次に、ブレードダイシング法などを用いて、焼成された材料に溝部を形成する。この際、複数の光電変換部2bごとに四角柱状のシンチレータ5が設けられるように、マトリクス状の溝部を形成することができる。
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5のX線の入射側を覆っている。反射層6は、少なくともシンチレータ5の上面に設けることができる。なお、反射層6は、シンチレータ5の側面にも設けることができる。
The
The
反射層6は、例えば、酸化チタン(TiO2)などからなる光散乱性粒子と、樹脂と、溶媒とを混合した材料をシンチレータ5上に塗布し、これを乾燥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、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5上に成膜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。
また、反射層6は、光散乱性粒子を含む樹脂シートを用いて形成することもできる。
なお、反射層6は、必ずしも必要ではなく、X線検出器1に求められる解像度などの特性に応じて設けるようにすればよい。
The
The
Moreover, the
Moreover, the
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2および図3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 FIGS. 2 and 3, 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、低透湿防湿材料などから形成することができる。低透湿防湿材料は、例えば、樹脂層と無機材料層が積層されたものとすることができる。防湿体7は、例えば、厚みが50μm〜100μm程度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-
表面部7aは、板状を呈し、シンチレータ5の上面と対峙している。
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の周縁からアレイ基板2側に向けて延びている。周面部7bは、表面部7aの周縁に設けられシンチレータ5の側面と対峙している。
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の平面形状は、枠状となっている。つば部7cは、アレイ基板2と対峙している。つば部7cは、接着層8を介して、アレイ基板2の周縁領域A1に接着されている。
ハット形状の防湿体7を用いれば、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
The
When 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などが硬化することで形成されたものとすることができる。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、紫外線硬化型の接着剤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
次に、アレイ基板2における配線パッド2d1、2d2の配置、および、回路基板3における配線パッド3a1、3a2の配置についてさらに説明する。
図6は、本実施の形態に係るアレイ基板2を例示するための模式平面図である。
ここで、図1においては、図を分かりやすくするために、光電変換部2bの数を少なくしているが、実際には光電変換部2bの数(画素数)は数百万個に達する場合もある。
そのため、制御ライン2c1およびデータライン2c2の数が膨大なものとなる。
Next, the arrangement of the wiring pads 2d1 and 2d2 on the
FIG. 6 is a schematic plan view for illustrating the
Here, in FIG. 1, the number of
Therefore, the number of control lines 2c1 and data lines 2c2 becomes enormous.
そこで、図6に示すように、有効画素領域Aを複数のブロック13に分割し、マトリクス状に並べられた複数のブロック13の行ごとに領域11(第1の領域の一例に相当する)を設けている。複数のブロック13の行の中心線13aと、領域11の中心線11aとは同一直線上にある。複数の領域11は、基板2aの辺2a2側の周縁領域A1に設けられている。領域11には、制御ライン2c1と電気的に接続された配線パッド2d1が複数設けられている。複数の領域11は、辺2a2に沿って設けられている。そして、1つの領域11に対して、1つのフレキシブルプリント基板2e1を電気的に接続している。
すなわち、複数の光電変換部2bは、マトリクス状に並ぶ複数のブロック13に分割されている。複数のブロック13の行の中心線13aと、領域11の中心線とは同一直線上にある。
複数の配線パッド2d1が設けられた少なくとも1つの領域11が、アレイ基板2の辺2a2の側の周縁領域A1に設けられている。複数の配線パッド2d1と、回路基板3の複数の配線パッド3a1とは、フレキシブルプリント基板2e1により電気的に接続されている。
Therefore, as shown in FIG. 6, the effective pixel region A is divided into a plurality of
That is, the plurality of
At least one
また、複数のブロック13の列ごとに領域12(第2の領域の一例に相当する)を設けている。複数のブロック13の列の中心線13bと、領域12の中心線12aとは同一直線上にある。複数の領域12は、基板2aの辺2a1側の周縁領域A1に設けられている。領域12には、データライン2c2と電気的に接続された配線パッド2d2が複数設けられている。複数の領域12は、辺2a1に沿って設けられている。そして、1つの領域12に対して、1つのフレキシブルプリント基板2e2を電気的に接続している。
すなわち、複数の光電変換部2bは、マトリクス状に並ぶ複数のブロック13に分割されている。複数のブロック13の列の中心線13bと、領域12の中心線12aとは同一直線上にある。
複数の配線パッド2d2が設けられた少なくとも1つの領域12が、アレイ基板2の辺2a2に接続された辺2a1の側の周縁領域A1に設けられている。複数の配線パッド2d2と、回路基板3の複数の配線パッド3a2とは、フレキシブルプリント基板2e2により電気的に接続されている。
An area 12 (corresponding to an example of a second area) is provided for each row of the plurality of
That is, the plurality of
At least one
この様にすれば、領域11、12ごとに配線作業を行うことができる。そのため、1回の配線作業において接続する配線の数を減らすことができるので、配線作業における作業性を向上させることができる。
In this way, wiring work can be performed for each of the
なお、有効画素領域Aの分割数は例示をしたものに限定されるわけではなく、光電変換部2bの数に応じて適宜変更することができる。この場合、光電変換部2bの数によっては有効画素領域Aを分割しなくてもよい。有効画素領域Aを分割しない場合には、領域11および領域12を1つずつ設けるようにすることができる。
Note that the number of divisions of the effective pixel region A is not limited to that illustrated, and can be appropriately changed according to the number of
図7は、比較例に係る回路基板103を例示するための模式平面図である。
比較例に係る回路基板103には、複数の領域21(第3の領域の一例に相当する)と、複数の領域22(第4の領域の一例に相当する)と、が設けられている。複数の領域21の数は、複数の領域11の数と同じである。複数の領域22の数は、複数の領域12の数と同じである。領域21には、制御回路31と電気的に接続された配線パッド3a1が複数設けられている。領域22には、信号検出回路32と電気的に接続された配線パッド3a2が複数設けられている。
FIG. 7 is a schematic plan view for illustrating the
The
一般的に、フレキシブルプリント基板の平面形状は、真っ直ぐな帯状である。また、図1に示すように、アレイ基板2と回路基板3は、積み重ねるようにして設けられる。そのため、X線検出器1をX線の入射側から見た場合に、領域11の中心線11aと領域21の中心線21aとが同一直線上にあるようになっている。また、領域12の中心線12aと領域22の中心線22aとが同一直線上にあるようになっている。
Generally, the planar shape of a flexible printed circuit board is a straight strip. As shown in FIG. 1, the
ここで、近年においては、X線検出器1の小型化を図るために、アレイ基板2および回路基板3の小型化、すなわち、平面視におけるアレイ基板2および回路基板3の寸法を小さくすることが求められている。
この場合、有効画素領域Aは小さくすることができないので、有効画素領域Aを囲むように設けられた枠状の周縁領域A1の寸法を小さくすることになる。ところが、枠状の周縁領域A1の寸法を小さくすると、図6に示すように、アレイ基板2の角部の近傍において、領域11と領域12との間の距離L1が短くなる。そのため、フレキシブルプリント基板2e1とフレキシブルプリント基板2e2とが干渉し易くなり、配線作業が困難となるおそれがある。
Here, in recent years, in order to reduce the size of the
In this case, since the effective pixel area A cannot be reduced, the size of the frame-shaped peripheral area A1 provided so as to surround the effective pixel area A is reduced. However, when the size of the frame-shaped peripheral region A1 is reduced, the distance L1 between the
また、前述したように、X線検出器1をX線の入射側から見た場合に、領域11の中心線11aと領域21の中心線21aは同一直線上にある。領域12の中心線12aと領域22の中心線22aは同一直線上にある。そのため、図7に示すように、回路基板3の角部の近傍において、領域21と領域22との間の距離L2が短くなる。すなわち、比較例に係る回路基板103においては、領域11と領域12の間の距離L1が短くなると、これに対応して、領域21と領域22の間の距離L2が短くなる。
As described above, when the
前述したように、回路基板103には、制御回路31と信号検出回路32が設けられている。そのため、回路基板103には、これらの回路を構成する抵抗や半導体素子などの電子部品が設けられている。領域21、22は回路基板3の角部の近傍にも設けられるので、これらの電子部品が回路基板3の角部の近傍に設けられる場合がある。そのため、回路基板3の角部の近傍において、領域21と領域22の間の距離L2が短くなると、制御回路31を構成する電子部品と、信号検出回路32を構成する電子部品との間の距離が短くなりすぎて、電子部品を設けることが困難となるおそれがある。その結果、X線検出器1の小型化を図ることができなくなるおそれがある。
As described above, the
図8は、本実施の形態に係る回路基板3を例示するための模式平面図である。
図8に示すように、本実施の形態に係る回路基板3においては、複数の領域21と、複数の領域22と、が設けられている。複数の領域21は、回路基板3の辺3a4側の周縁領域A2に設けられている。複数の領域21は、辺3a4に沿って設けられている。複数の領域21の数は、複数の領域11の数と同じである。領域21には、制御回路31と電気的に接続された配線パッド3a1が複数設けられている。1つの領域21に対して、1つのフレキシブルプリント基板2e1を電気的に接続している。
すなわち、複数の配線パッド3a1が設けられた少なくとも1つの領域21が、回路基板3の辺3a4の側の周縁領域A2に設けられている。
FIG. 8 is a schematic plan view for illustrating the
As shown in FIG. 8, in the
That is, at least one
複数の領域22は、回路基板3の辺3a3側の周縁領域A2に設けられている。複数の領域22は、辺3a3に沿って設けられている。複数の領域22の数は、複数の領域12の数と同じである。領域22には、信号検出回路32と電気的に接続された配線パッド3a2が複数設けられている。1つの領域22に対して、1つのフレキシブルプリント基板2e2を電気的に接続している。
すなわち、複数の配線パッド3a2が設けられた少なくとも1つの領域22が、回路基板3の辺3a3の側の周縁領域に設けられている。
The plurality of regions 22 are provided in the peripheral region A2 on the side 3a3 side of the
That is, at least one region 22 provided with a plurality of wiring pads 3a2 is provided in the peripheral region on the side 3a3 side of the
そして、X線検出器1をX線の入射側から見た場合に、回路基板3の配線パッド3a1、3a2は、アレイ基板2の配線パッド2d1、2d2に比べて回路基板3の角部から遠い位置に設けられている。
When the
例えば、X線検出器1をX線の入射側から見た場合に、回路基板3の辺3a3と、領域21の中心線21aとの間の距離L4は、回路基板3の辺3a3と、当該領域21に対応する領域11の中心線11aとの間の距離L5よりも長くなっている。回路基板3の辺3a4と、領域22の中心線22aとの間の距離L6は、回路基板3の辺3a4と、当該領域22に対応する領域12の中心線12aとの間の距離L7よりも長くなっている。
For example, when the
回路基板3の配線パッド3a1、3a2が、アレイ基板2の配線パッド2d1、2d2に比べて回路基板3の角部から遠い位置に設けられていれば、回路基板3の角部の近傍において、制御回路31を構成する電子部品と、信号検出回路32を構成する電子部品とが干渉するのを抑制することができる。そのため、X線検出器1の小型化が容易となる。
If the wiring pads 3a1, 3a2 of the
この場合、アレイ基板2の配線パッド2d1、2d2は、回路基板3の配線パッド3a1、3a2に比べて回路基板3の角部に近い位置に設けられている。しかしながら、アレイ基板2の周縁領域A1には電子部品が設けらていないので、電子部品の干渉を考慮する必要はない。
In this case, the wiring pads 2
ここで、X線検出器1をX線の入射側から見た場合に、アレイ基板2の配線パッド2d1、2d2が回路基板3の配線パッド3a1、3a2と同じ位置になるようにすることもできる。すなわち、アレイ基板2の配線パッド2d1、2d2がアレイ基板2の角部からより離れた位置に設けられるようにすることもできる。そして、真っ直ぐな帯状のフレキシブルプリント基板2e1、2e2を用いて、アレイ基板2の配線パッド2d1、2d2と、回路基板3の配線パッド3a1、3a2とを電気的に接続することができる。
Here, when the
しかしながら、この様にすると、領域11の中心線11aが複数のブロック13の行の中心線13aからずれることになる。そのため、領域11に設けられた複数の配線パッド2d1に接続された複数の制御ライン2c1の長さが異なるものとなるおそれがある。また、領域12の中心線12aが複数のブロック13の列の中心線13bからずれることになる。そのため、領域12に設けられた複数の配線パッド2d2に接続された複数のデータライン2c2の長さが異なるものとなるおそれがある。制御ライン2c1およびデータライン2c2の長さが異なれば、抵抗値が異なるものとなるので、X線画像の品質が悪くなるおそれがある。
However, if this is done, the
前述したように、本実施の形態に係るアレイ基板2においては、複数のブロック13の行の中心線13aと、領域11の中心線11aとは同一直線上にある。そのため、複数の制御ライン2c1の長さを揃えるのが容易となる。また、複数のブロック13の列の中心線13bと、領域12の中心線12aとは同一直線上にある。そのため、複数のデータライン2c2の長さを揃えるのが容易となる。
その結果、X線画像の品質を向上させるのが容易となる。
As described above, in the
As a result, it is easy to improve the quality of the X-ray image.
なお、以上に例示をしたものは、領域21の中心線21aと中心線11a(13a)とがずれており、且つ、領域22の中心線22aと中心線12a(13b)とがずれている場合であるが、少なくとも一方をずらすようにしてもよい。
すなわち、X線検出器1をX線の入射側から見た場合に、回路基板3の辺3a3と、領域21の中心線21aとの間の距離L4は、辺3a3と、当該領域21に対応するアレイ基板2の領域11の中心線11aとの間の距離L5よりも長い、および、X線検出器1をX線の入射側から見た場合に、回路基板3の辺3a4と、領域22の中心線22aとの間の距離L6は、辺3a4と、当該領域22に対応するアレイ基板2の領域12の中心線12aとの間の距離L7よりも長い、の少なくともいずれかであればよい。
In the above example, the center line 21a and the
That is, when 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、2e1 フレキシブルプリント基板、2e2 フレキシブルプリント基板、3 回路基板、3a1 配線パッド、3a2 配線パッド、4 画像処理部、5 シンチレータ、11 領域、11a 中心線、12 領域、12a 中心線、13 ブロック、13a 中心線、13b 中心線、21 領域、21a 中心線、22 領域、22a 中心線、31 制御回路、32 信号検出回路、A 有効画素領域、A1 周縁領域、A2 周縁領域
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, 2e1 flexible printed circuit board, 2e2 flexible printed circuit board, 3 circuit board, 3a1 wiring Pad, 3a2 wiring pad, 4 image processing unit, 5 scintillator, 11 region, 11a center line, 12 region, 12a center line, 13 block, 13a center line, 13b center line, 21 region, 21a center line, 22 region, 22a Center line, 31 control circuit, 32 signal detection circuit, A effective pixel area, A1 peripheral area, A2 peripheral area
Claims (6)
第1のフレキシブルプリント基板の一方の端部は、前記アレイ基板の第1の辺の側に電気的に接続され、
第2のフレキシブルプリント基板の一方の端部は、前記アレイ基板の前記第1の辺に接続された第2の辺の側に電気的に接続され、
前記第1のフレキシブルプリント基板の、前記アレイ基板側とは反対側の端部の幅方向の中心は、前記アレイ基板側の端部の幅方向の中心に対して、第2の辺から離れる方向に設けられている、および、
前記第2のフレキシブルプリント基板の、前記アレイ基板側とは反対側の端部の幅方向の中心は、前記アレイ基板側の端部の幅方向の中心に対して、第1の辺から離れる方向に設けられている、の少なくともいずれかであるアレイ基板セット。 An array substrate having a plurality of detection units that detect radiation directly or in cooperation with a scintillator, one end of which is electrically connected to the array substrate, and the other end of the array substrate is the radiation incident side. A plurality of flexible printed boards electrically connected to a circuit board provided on the opposite side, and an array substrate set,
One end of the first flexible printed circuit board is electrically connected to the first side of the array substrate,
One end of the second flexible printed circuit board is electrically connected to the second side connected to the first side of the array substrate,
The width direction center of the end portion of the first flexible printed board opposite to the array substrate side is away from the second side with respect to the width direction center of the end portion on the array substrate side. And
The width-direction center of the end of the second flexible printed board opposite to the array substrate side is away from the first side with respect to the center of the width direction of the end of the array substrate side. An array substrate set that is at least one of the above.
前記アレイ基板の前記第1の辺の側の周縁領域に設けられ、複数の第1の配線パッドが設けられた少なくとも1つの第1の領域と、
前記アレイ基板の前記第2の辺の側の周縁領域に設けられ、複数の第2の配線パッドが設けられた少なくとも1つの第2の領域と、を有している請求項1または2に記載のアレイ基板セット。 The array substrate is
At least one first region provided in a peripheral region on the first side of the array substrate and provided with a plurality of first wiring pads;
The at least 1 2nd area | region provided in the peripheral area | region by the side of the said 2nd edge | side of the said array board | substrate, and the several 2nd wiring pad was provided. Array board set.
アレイ基板の、放射線の入射側とは反対側に設けられた回路基板と、
を備えた放射線検出器。
The array substrate set according to any one of claims 1 to 5,
A circuit board provided on the opposite side of the array substrate from the radiation incident side;
Radiation detector equipped with.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017119269A JP2019004092A (en) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | Array board set, and radiation detector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017119269A JP2019004092A (en) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | Array board set, and radiation detector |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2019004092A true JP2019004092A (en) | 2019-01-10 |
Family
ID=65006199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2017119269A Pending JP2019004092A (en) | 2017-06-19 | 2017-06-19 | Array board set, and radiation detector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2019004092A (en) |
-
2017
- 2017-06-19 JP JP2017119269A patent/JP2019004092A/en active Pending
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