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JP2008244410A - Image detector - Google Patents

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JP2008244410A
JP2008244410A JP2007086959A JP2007086959A JP2008244410A JP 2008244410 A JP2008244410 A JP 2008244410A JP 2007086959 A JP2007086959 A JP 2007086959A JP 2007086959 A JP2007086959 A JP 2007086959A JP 2008244410 A JP2008244410 A JP 2008244410A
Authority
JP
Japan
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image detector
interval
data
scanning
pgg
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2007086959A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshihiro Okada
美広 岡田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Priority to JP2007086959A priority Critical patent/JP2008244410A/en
Publication of JP2008244410A publication Critical patent/JP2008244410A/en
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Abstract

【課題】記録用の電磁波の照射を受けて電荷を発生する電荷発生層と、電荷発生層において発生した電荷を蓄積する蓄積容量および蓄積容量に蓄積された電荷を読み出すためのTFTスイッチを有する多数の画素とTFTスイッチをON/OFFするための多数の走査配線と走査線に直交する蓄積容量に蓄積された電荷が読み出される多数のデータ配線とを備えた検出層とが積層された画像検出器において、解像度を向上させる。
【解決手段】データ配線16間の間隔Pssを走査配線15間の間隔Pggよりも広くする。
【選択図】図2
There are provided a charge generation layer that generates charges upon receiving irradiation of an electromagnetic wave for recording, a storage capacitor that stores charges generated in the charge generation layer, and a TFT switch that reads out the charges stored in the storage capacitor. Detector in which a plurality of scanning wirings for turning on / off the TFT switches and a plurality of data wirings for reading out charges accumulated in a storage capacitor orthogonal to the scanning lines are stacked The resolution is improved.
An interval Pss between data lines 16 is made wider than an interval Pgg between scanning lines 15.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は、薄膜トランジスタを有する多数の画素が2次元状に配列された画像検出器に関するものである。   The present invention relates to an image detector in which a large number of pixels having thin film transistors are two-dimensionally arranged.

近年、TFTアクティブマトリックス基板上にX線感応層を配置し、X線情報を直接デジタルデータに変換できるFPD(flat panel detector)が実用化されている。従来のイメージングプレートに比べて、即時に画像を確認でき、動画も確認できるといったメリットがあり、急速に普及が進んでいる。   In recent years, flat panel detectors (FPDs) have been put into practical use in which an X-ray sensitive layer is disposed on a TFT active matrix substrate and X-ray information can be directly converted into digital data. Compared to the conventional imaging plate, there is an advantage that an image can be confirmed immediately and a moving image can be confirmed, and it is rapidly spreading.

放射線画像検出器は、電荷収集電極をアレイ状に配置したアクティブマトリックス基板上に、電磁波導電性を有する半導体膜が形成され、その上にバイアス電極が順次形成されている。バイアス電極は高圧電源に接続されている。   In the radiation image detector, a semiconductor film having electromagnetic conductivity is formed on an active matrix substrate on which charge collection electrodes are arranged in an array, and a bias electrode is sequentially formed thereon. The bias electrode is connected to a high voltage power source.

そして、半導体膜は、セレンを主成分とする膜厚100〜1000μmの非晶質a−Se膜で、X線が照射されると膜の内部に電荷を発生する。アクティブマトリックス基板上にアレイ状に配置された電荷収集電極の近傍には、TFTスイッチと蓄積容量とが設けられており、TFTスイッチのドレイン電極と蓄積容量の一方の電極とが接続されている。そして、TFTスイッチのゲート電極にはスキャン配線が接続されており、ソース電極にはデータ配線が接続されており、データ配線の終端には信号検出器(アンプ)が接続されている(たとえば、特許文献1、特許文献2参照)。   The semiconductor film is an amorphous a-Se film having a film thickness of 100 to 1000 μm containing selenium as a main component, and generates charges inside the film when irradiated with X-rays. A TFT switch and a storage capacitor are provided in the vicinity of the charge collection electrodes arranged in an array on the active matrix substrate, and the drain electrode of the TFT switch and one electrode of the storage capacitor are connected. A scan wiring is connected to the gate electrode of the TFT switch, a data wiring is connected to the source electrode, and a signal detector (amplifier) is connected to the end of the data wiring (for example, a patent) Reference 1 and Patent Reference 2).

次に、従来の放射線画像検出器の動作原理について説明する。   Next, the operation principle of the conventional radiation image detector will be described.

バイアス電極側よりX線が照射されると半導体膜は内部に電荷を発生する。その発生した電荷のうち正孔はバイアス電極と電荷収集電極との間のバイアスにより電荷収集電極に集められ、電荷収集電極に電気的に接続された蓄積容量に蓄積される。半導体膜はX線量に応じて異なる電荷量を発生するため、X線が担持した画像情報に応じた電荷が各画素の蓄積容量に蓄積される。その後、スキャン配線を介してTFTスイッチをON状態にする信号を順次加え、データ配線を介して各蓄積容量に蓄積された電荷を取り出す。さらに信号検出器で各画素の電荷量を検出することにより画像情報を読み取ることができる。   When X-rays are irradiated from the bias electrode side, the semiconductor film generates charges inside. Of the generated charges, holes are collected on the charge collection electrode by a bias between the bias electrode and the charge collection electrode, and accumulated in a storage capacitor electrically connected to the charge collection electrode. Since the semiconductor film generates different amounts of charge according to the X-ray dose, charges according to the image information carried by the X-rays are accumulated in the storage capacitors of the respective pixels. Thereafter, a signal for turning on the TFT switch is sequentially applied via the scan wiring, and the charges accumulated in the respective storage capacitors are taken out via the data wiring. Furthermore, image information can be read by detecting the charge amount of each pixel with a signal detector.

次に、上記のような放射線画像検出器のアクティブマトリクス基板の詳細について説明する。   Next, details of the active matrix substrate of the radiation image detector as described above will be described.

図9に示すように、アクティブマトリクス基板においては、走査配線15とデータ配線16とが直交して配置されている。そして、走査配線15とデータ配線16の交差部近傍にTFTスイッチ13が配置されている。そして、TFTスイッチ13のソース電極17はデータ配線16に接続され、ドレイン電極18は、蓄積容量上部電極20に接続されている。蓄積容量上部電極20はコンタクトホールを介して収集電極11に接続されている。また、蓄積容量上部電極20の下部には、蓄積容量下部電極21が配置されており、この蓄積容量下部電極21と蓄積容量上部電極20とで蓄積容量12が構成されている。また、走査線配線間隔とデータ配線間隔とが同じ間隔となるように走査配線15およびデータ配線16とが配置されている。
特開平11−190774号公報 特開2001−135809号公報
As shown in FIG. 9, in the active matrix substrate, the scanning wiring 15 and the data wiring 16 are arranged orthogonally. A TFT switch 13 is disposed in the vicinity of the intersection between the scanning wiring 15 and the data wiring 16. The source electrode 17 of the TFT switch 13 is connected to the data line 16, and the drain electrode 18 is connected to the storage capacitor upper electrode 20. The storage capacitor upper electrode 20 is connected to the collecting electrode 11 through a contact hole. A storage capacitor lower electrode 21 is disposed below the storage capacitor upper electrode 20, and the storage capacitor 12 is configured by the storage capacitor lower electrode 21 and the storage capacitor upper electrode 20. Further, the scanning wiring 15 and the data wiring 16 are arranged so that the scanning line wiring interval and the data wiring interval are the same.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-190774 JP 2001-135809 A

ここで、放射線画像検出器の重要な検出能力指標の一つに解像度がある。一般的に画素サイズを小さくすればするほど解像度は上がり、画質が向上する。ここで、画素サイズとは、画素領域のサイズ、すなわち走査配線間隔×データ配線間隔を指している。   Here, resolution is one of the important detection capability indexes of the radiation image detector. In general, the smaller the pixel size, the higher the resolution and the better the image quality. Here, the pixel size refers to the size of the pixel region, that is, the scanning wiring interval × the data wiring interval.

したがって、画素サイズの縮小化は、走査配線とデータ配線の間隔の微細化につながり、これらの配線に接続される外部IC回路との接続端子も狭ピッチ化する。しかしながら、放射線画像検出器においては、一般的には、外部IC回路の接続には端子間ピッチ70μmが限界のTAB法が採用されており、これにともない放射線画像検出器の解像度も70μmが限界となっていた。たとえば、画素ピッチに対し、外部IC回路の端子ピッチを広げると放射線画像検出器本体に対して、端子部の基板サイズが大きくなって放射線画像検出器の外形が大きくなり、製造コストが増大するといった問題が生じて現実的でない。   Accordingly, the reduction in pixel size leads to a reduction in the distance between the scanning wiring and the data wiring, and the connection terminals with the external IC circuit connected to these wirings are also narrowed. However, the radiation image detector generally employs the TAB method in which the pitch between terminals is limited to 70 μm for connection of the external IC circuit, and the resolution of the radiation image detector is limited to 70 μm. It was. For example, if the terminal pitch of the external IC circuit is increased with respect to the pixel pitch, the substrate size of the terminal portion is increased with respect to the radiation image detector main body, the outer shape of the radiation image detector is increased, and the manufacturing cost is increased. Problems arise and are not realistic.

一方、同様にアクティブマトリクス基板を採用する液晶ディスプレイでは、狭ピッチの端子実装を実現するため、COG(Chip on Glass)と呼ばれる直接ガラス基板上にICチップを実装するパッケージを採用している。COGでは、端子間ピッチを35μm程度まで縮小することが可能である。   On the other hand, in a liquid crystal display that similarly employs an active matrix substrate, a package that directly mounts an IC chip on a glass substrate called COG (Chip on Glass) is employed in order to realize terminal mounting with a narrow pitch. In COG, the pitch between terminals can be reduced to about 35 μm.

そこで、放射線画像検出器においても、COGを採用することがもっとも容易であるが、チャージアンプICは放射線画像検出器専用の回路であること、チャージアンプICは放射線画像検出器の性能を決定する主要部品であるため回路構成が複雑であること、放射線画像検出器の市場規模が小さいことの3つの理由から、COGタイプのチャージアンプICの開発はなされていない。   Therefore, although it is easiest to adopt COG in the radiation image detector, the charge amplifier IC is a circuit dedicated to the radiation image detector, and the charge amplifier IC is the main element that determines the performance of the radiation image detector. The COG type charge amplifier IC has not been developed for three reasons, because it is a component, the circuit configuration is complicated, and the market size of the radiation image detector is small.

本発明は、上記の事情に鑑み、できるだけ解像度を向上することができる画像検出器を提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an image detector capable of improving the resolution as much as possible.

本発明の放射線画像検出器は、記録用の電磁波の照射を受けて電荷を発生する電荷発生層と、該電荷発生層において発生した電荷を読み出すためのTFTスイッチを有する多数の画素とTFTスイッチをON/OFFするための多数の走査配線と上記電荷が読み出される多数のデータ配線とを有する画像検出器において、データ配線間の間隔が、走査配線間の間隔よりも広いことを特徴とする。   The radiation image detector according to the present invention includes a charge generation layer that generates a charge upon irradiation of a recording electromagnetic wave, a number of pixels and a TFT switch having a TFT switch for reading out the charge generated in the charge generation layer. In an image detector having a large number of scanning wirings for turning on and off and a large number of data wirings for reading out the charges, the interval between the data wirings is wider than the interval between the scanning wirings.

また、上記本発明の放射線画像検出器においては、データ配線間の間隔Pssと走査配線間の間隔Pggとを下式の関係を満たす大きさとすることができる。   In the radiation image detector of the present invention, the interval Pss between the data lines and the interval Pgg between the scanning lines can be set to a size satisfying the relationship of the following expression.

Pss=N×Pgg
ただし、Nは2以上の整数
また、データ配線間の間隔Pggと走査配線間の間隔Pssとの比Pgg:Pssを、1:2、2:3、1:3または3:4とすることができる。
Pss = N × Pgg
However, N is an integer greater than or equal to 2. Moreover, ratio Pgg: Pss of the space | interval Pgg between data wirings and the space | interval Pss between scanning wirings may be set to 1: 2, 2: 3, 1: 3, or 3: 4. it can.

また、画素がデータ配線の延びる方向に配列されたデータ配線画素配列を、走査配線が延びる方向について一定周期でデータ配線が延びる方向に所定量ずらすようにすることができる。   In addition, the data wiring pixel array in which the pixels are arranged in the direction in which the data wiring extends can be shifted by a predetermined amount in the direction in which the data wiring extends in a certain cycle with respect to the direction in which the scanning wiring extends.

また、データ配線画素配列を、1列おきに走査配線間隔の1/2ずつずらすようにすることができる。   Further, the data wiring pixel array can be shifted every other column by 1/2 of the scanning wiring interval.

本発明の放射線画像検出器によれば、記録用の電磁波の照射を受けて電荷を発生する電荷発生層と、該電荷発生層において発生した電荷を読み出すためのTFTスイッチを有する多数の画素とTFTスイッチをON/OFFするための多数の走査配線と上記電荷が読み出される多数のデータ配線とを有する画像検出器において、データ配線間の間隔を、走査配線間の間隔よりも広くなるようにしたので、データ配線方向の解像度を向上させることができる。   According to the radiation image detector of the present invention, a number of pixels and TFTs having a charge generation layer that generates charges upon irradiation of a recording electromagnetic wave, and a TFT switch for reading out the charges generated in the charge generation layer In an image detector having a large number of scanning lines for turning on / off the switches and a large number of data lines for reading out the charges, the interval between the data lines is made wider than the interval between the scanning lines. The resolution in the data wiring direction can be improved.

また、上記本発明の放射線画像検出器においては、データ配線間の間隔Pssと走査配線間の間隔Pggとを下式の関係を満たす大きさとした場合には、データ配線方向の画素密度と走査配線方向の画素密度とが同じ画像データへの変換を容易に行うことができる。   In the radiological image detector of the present invention, when the interval Pss between the data lines and the interval Pgg between the scan lines are set to satisfy the following relationship, the pixel density in the data line direction and the scan line Conversion to image data having the same pixel density in the direction can be easily performed.

Pss=N×Pgg
ただし、Nは2以上の整数
また、縦横の解像度が異なる画像検出器で検出した画像データは、外部装置に出力するため、縦横のどちらかの解像度に合わせる必要があり、その際、補間処理を行う必要があるが、データ配線間の間隔Pggと走査配線間の間隔Pssとの組み合わせPgg/Pssを、50μm/100μm、50μm/75μm、50μm/150μm、75μm/100μm、75μm/150μmまたは100μm/150μmとした場合、すなわち両者の比Pgg:Pssを、1:2、2:3、1:3または3:4として場合には、上記補間処理を簡単な処理とすることができる。また、補間処理時の繰り返しノイズ等が発生した場合でも認識されにくいものとすることができる。
Pss = N × Pgg
However, N is an integer greater than or equal to 2. Also, image data detected by image detectors with different vertical and horizontal resolutions must be matched to either the vertical or horizontal resolution in order to be output to an external device. The combination Pgg / Pss of the interval Pgg between the data lines and the interval Pss between the scanning lines is 50 μm / 100 μm, 50 μm / 75 μm, 50 μm / 150 μm, 75 μm / 100 μm, 75 μm / 150 μm, or 100 μm / 150 μm. In other words, when the ratio Pgg: Pss of the two is 1: 2, 2: 3, 1: 3, or 3: 4, the above interpolation process can be simplified. In addition, even when repetitive noise or the like occurs during interpolation processing, it can be difficult to recognize.

また、画素がデータ配線の延びる方向に配列されたデータ配線画素配列を、走査配線が延びる方向について一定周期でデータ配線が延びる方向に所定量ずらすようにした場合には、走査配線方向の解像度も向上させることができる。   In addition, when the data wiring pixel array in which the pixels are arranged in the direction in which the data wiring extends is shifted by a predetermined amount in the direction in which the data wiring extends in a certain period with respect to the direction in which the scanning wiring extends, the resolution in the scanning wiring direction also increases. Can be improved.

以下、図面を参照して本発明の画像検出器の第1の実施形態を用いた放射線画像検出器について説明する。図1に第1の実施形態の放射線画像検出器100の概略構成図を示す。   A radiation image detector using the first embodiment of the image detector of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration diagram of a radiation image detector 100 of the first embodiment.

本実施形態の放射線画像検出器100は、図1に示すように、アクティブマトリクス基板10と、このアクティブマトリクス基板10上の略全面に形成された半導体膜20と、半導体膜20上に設けられた上部電極21とによって構成されている。   As shown in FIG. 1, the radiation image detector 100 of the present embodiment is provided on an active matrix substrate 10, a semiconductor film 20 formed on substantially the entire surface of the active matrix substrate 10, and the semiconductor film 20. The upper electrode 21 is constituted.

半導体膜20は、電磁波導電性を有するものであり、X線が照射されると膜の内部に電荷を発生するものである。半導体膜20としては、たとえば、セレンを主成分とする膜厚100〜1000μmの非晶質a−Se膜を用いることができる。上記半導体膜20は、真空蒸着法によってたとえば100〜1000μmの厚みで形成されている。   The semiconductor film 20 has electromagnetic wave conductivity, and generates charges inside the film when irradiated with X-rays. As the semiconductor film 20, for example, an amorphous a-Se film having a film thickness of 100 to 1000 μm mainly composed of selenium can be used. The semiconductor film 20 is formed with a thickness of, for example, 100 to 1000 μm by a vacuum deposition method.

上部電極22は、Au、Alなどの低抵抗の導電材料で構成されている。   The upper electrode 22 is made of a low-resistance conductive material such as Au or Al.

アクティブマトリクス基板10は、半導体膜20において発生した電荷を収集する収集電極11、収集電極11によって収集された電荷を蓄積する蓄積容量12および蓄積容量12に蓄積された電荷を読み出すためのTFTスイッチ13を有する多数の画素14とTFTスイッチ13をON/OFFするための多数の走査配線15と蓄積容量12に蓄積された電荷が読み出される多数のデータ配線16とを備えている。画素14は、アレイ状に配置されている。   The active matrix substrate 10 includes a collection electrode 11 that collects the charges generated in the semiconductor film 20, a storage capacitor 12 that stores the charges collected by the collection electrode 11, and a TFT switch 13 that reads the charges stored in the storage capacitor 12. And a plurality of scanning wirings 15 for turning on / off the TFT switch 13 and a number of data wirings 16 for reading out charges accumulated in the storage capacitor 12. The pixels 14 are arranged in an array.

TFTスイッチ13としては、一般的には、アモルファスシリコンを活性層に用いたa−SiTFTが用いられる。   As the TFT switch 13, an a-Si TFT using amorphous silicon as an active layer is generally used.

そして、データ線5の終端には、アンプ23が接続されている。   An amplifier 23 is connected to the end of the data line 5.

図2にアクティブマトリクス基板10のレイアウト図を示す。   FIG. 2 shows a layout diagram of the active matrix substrate 10.

図2に示すように、各画素14の周辺には、走査配線15と走査配線15に直交するデータ配線16が配置されている。そして、走査配線15とデータ配線16の交差部近傍にTFTスイッチ13が配置されている。そして、TFTスイッチ13のソース電極17はデータ配線16に接続され、ドレイン電極18は、蓄積容量上部電極20に接続され、ゲート電極19は走査配線15に接続されている。蓄積容量上部電極20はコンタクトホールを介して収集電極11に接続されている。また、蓄積容量上部電極20の下部には、蓄積容量下部電極21が配置されており、この蓄積容量下部電極21と蓄積容量上部電極20とで蓄積容量12が構成されている。   As shown in FIG. 2, a scanning line 15 and a data line 16 orthogonal to the scanning line 15 are arranged around each pixel 14. A TFT switch 13 is disposed in the vicinity of the intersection between the scanning wiring 15 and the data wiring 16. The source electrode 17 of the TFT switch 13 is connected to the data line 16, the drain electrode 18 is connected to the storage capacitor upper electrode 20, and the gate electrode 19 is connected to the scanning line 15. The storage capacitor upper electrode 20 is connected to the collecting electrode 11 through a contact hole. A storage capacitor lower electrode 21 is disposed below the storage capacitor upper electrode 20, and the storage capacitor 12 is configured by the storage capacitor lower electrode 21 and the storage capacitor upper electrode 20.

そして、本実施形態の放射線画像検出器のアクティブマトリクス基板10においては、図2に示すように、データ配線16の配線間隔Pssの方が走査配線15の配線間隔Pggよりも広くなるように各配線が配置されている。たとえば、本実施形態においては、Pss=75μm、Pgg=50μmとすることができる。   In the active matrix substrate 10 of the radiation image detector according to the present embodiment, as shown in FIG. 2, each wiring is arranged such that the wiring interval Pss of the data wiring 16 is wider than the wiring interval Pgg of the scanning wiring 15. Is arranged. For example, in this embodiment, Pss = 75 μm and Pgg = 50 μm.

また、PssとPggは、以下の式を満たすように設定することがより望ましい。   Further, it is more desirable to set Pss and Pgg so as to satisfy the following expressions.

Pss=N×Pgg
ただし、Nは2以上の整数。
Pss = N × Pgg
However, N is an integer of 2 or more.

水平方向と垂直方向とで画素密度が異なる放射線画像検出器で検出された画像データの処理を行う場合、一旦、水平方向の画素密度と垂直方向の画素密度とが同じ画像データに変換した後に画像処理を行う必要がある。多くの出力装置(ディスプレイ、プリンタなど)の水平方向および垂直方向の画素密度は同じであるためである。一般的に、一方の画素密度を他方の画素密度の整数倍とすることにより画像変換が容易になるため上式を満たすように設定することが有効である。たとえば、放射線画像検出器の画素ピッチがPgg=50μm、Pss=100μmの場合、Pssの方は倍の長さを有しているため、中間の50μmの位置の画素が存在しない。そこで、この画素の補間データを生成する画像変換を施すことにより、Pgg=Pss=50μmの画像データに変換後、その後の画像補正を行う。これにより、補正に伴うアーティファクトの発生を抑えることができるとともに、画像変換の処理時間を短くすることができる。   When processing image data detected by radiation image detectors with different pixel densities in the horizontal and vertical directions, the image is once converted into image data in which the horizontal and vertical pixel densities are the same. It is necessary to perform processing. This is because the pixel density in the horizontal direction and the vertical direction of many output devices (display, printer, etc.) is the same. Generally, setting one pixel density to be an integer multiple of the other pixel density facilitates image conversion, so it is effective to set so that the above equation is satisfied. For example, when the pixel pitch of the radiation image detector is Pgg = 50 μm and Pss = 100 μm, Pss has a double length, so there is no pixel at the middle 50 μm. Therefore, by performing image conversion for generating interpolation data of the pixels, the image data is converted into image data of Pgg = Pss = 50 μm, and thereafter image correction is performed. As a result, it is possible to suppress the occurrence of artifacts associated with the correction and shorten the image conversion processing time.

また、データ配線15間の間隔Pssと走査配線16間の間隔Pggとの最小公倍数がPggの6倍以下となるようにしてもよい。例えば、したがって、PggとPssとは、たとえば、以下のような比率とすることができる。   Further, the least common multiple of the interval Pss between the data lines 15 and the interval Pgg between the scanning lines 16 may be 6 times or less of Pgg. For example, therefore, Pgg and Pss can be set to the following ratio, for example.

Pgg:Pss=50μm:100μm(1:2)、50μm:75μm(2:3)、50μm:150μm(1:3)、75μm:100μm(3:4)、75μm:150μm(1:2)、100μm:150μm(2:3)
たとえば、Pgg=100μm、Pss=150μm(画素比率2:3)のように、一方が他方の単純な整数倍でない場合、画像検出装置は、出力画像としては、画素ピッチ(=Pgg=Pss)100μmとして画像処理を行う。よって、走査配線方向はPgg=100μmであるのでそのまま画像処理を行うが、データ配線方向はPss150μmであるため2画素から3画素のデータを生成する必要がある。すなわち、データ配線方向の隣接画素の相互の関係から、2画素のデータ値を3画素に振り分ける。
Pgg: Pss = 50 μm: 100 μm (1: 2), 50 μm: 75 μm (2: 3), 50 μm: 150 μm (1: 3), 75 μm: 100 μm (3: 4), 75 μm: 150 μm (1: 2), 100 μm : 150 μm (2: 3)
For example, when one is not a simple integer multiple of the other, such as Pgg = 100 μm and Pss = 150 μm (pixel ratio 2: 3), the image detection apparatus outputs a pixel pitch (= Pgg = Pss) of 100 μm as the output image. Image processing. Therefore, since the scanning wiring direction is Pgg = 100 μm, image processing is performed as it is. However, since the data wiring direction is Pss 150 μm, it is necessary to generate data from two pixels to three pixels. That is, the data value of 2 pixels is distributed to 3 pixels from the mutual relationship of adjacent pixels in the data wiring direction.

一方、PssとPggとの比率が50μm:65μmの場合、その最小公倍数は650μmとなり、Pggの6倍より大きくなってしまう。上記のような比率とすると、画素補間を行う場合の補間アルゴリズムが複雑になり、結果的に高精細化の効果が得られにくい。   On the other hand, when the ratio of Pss to Pgg is 50 μm: 65 μm, the least common multiple is 650 μm, which is larger than 6 times Pgg. If the ratio is as described above, the interpolation algorithm when performing pixel interpolation becomes complicated, and as a result, it is difficult to obtain the effect of high definition.

また、上記最小公倍数は、放射線画像検出器で検出した画像データが出力される外部装置(プリンタ、ディスプレイなど)の画素の最小ピッチの整数倍、もしくは整数分の1とすることが好ましい。たとえば、20インチQXGA(2048×1536)では画素ピッチ198μmで、198μmの整数倍、もしくは整数分の1とすれば、実寸表示する際の画像処理が容易となる。また、特に、プリンタでは実物大に出力するケースが多く、この関係を満たさない場合には、解像度変換のために画質(精細度)が低下する。   The least common multiple is preferably an integer multiple of the minimum pitch of pixels of an external device (printer, display, etc.) to which image data detected by the radiation image detector is output, or a fraction of an integer. For example, in a 20-inch QXGA (2048 × 1536), if the pixel pitch is 198 μm, an integer multiple of 198 μm, or a fraction of an integer, image processing at the actual size display becomes easy. In particular, printers often output in actual size, and when this relationship is not satisfied, the image quality (definition) decreases due to resolution conversion.

図3に本実施形態の放射線画像検出器の等価回路図を示す。   FIG. 3 shows an equivalent circuit diagram of the radiation image detector of the present embodiment.

図3に示すように、各データ配線16には、アンプ23が接続されている。そして、各ゲート配線15には、ゲート配線15にTFTスイッチ13をON/OFFする制御信号を出力するゲートドライバ40が接続されている。   As shown in FIG. 3, an amplifier 23 is connected to each data wiring 16. A gate driver 40 that outputs a control signal for turning on / off the TFT switch 13 is connected to each gate line 15.

そして、アンプ23としては、アンプICが用いられ、ゲートドライバ40としては、ゲートドライバICが用いられる。   An amplifier IC is used as the amplifier 23, and a gate driver IC is used as the gate driver 40.

図4に、放射線画像検出器本体とアンプIC31とゲートドライバIC41とを実装した放射線画像検出器の平面図を示す。   FIG. 4 is a plan view of a radiation image detector in which the radiation image detector main body, the amplifier IC 31 and the gate driver IC 41 are mounted.

本実施形態では、放射線画像検出器本体が90mm×90mmの放射線画像検出器について説明する。本実施形態の放射線画像検出器においては、上述したように走査配線間の間隔に対し、データ配線間の間隔が広くなっており、データ配線間の間隔Pss=75μmに対し、走査配線間の間隔Pgg=50μmとなっている。したがって、走査配線数は、1800本、データ配線数は1200本である。ゲートドライバIC41として端子ピッチ70μm、256出力(ゲート出力240本)のTCPパッケージを採用すると、少なくとも150mm以上の基板サイズが必要となってしまう。そこで、本実施形態においては、COGパッケージのゲートドライバIC41を採用した。放射線画像検出器に求められるゲートドライバの仕様は、液晶ディスプレイと同じであるため、液晶ディスプレイ用COGゲートドライバICを容易に入手することができる。COGパッケージのゲートドライバICは、端子ピッチ36μm、256出力(ゲート出力240本)であり、ゲートドライバICの設置エリアを80mm幅以下とすることができる。   In this embodiment, a radiographic image detector having a radiographic image detector main body of 90 mm × 90 mm will be described. In the radiological image detector of the present embodiment, as described above, the interval between the data lines is wider than the interval between the scan lines, and the interval between the scan lines with respect to the interval Pss = 75 μm between the data lines. Pgg = 50 μm. Therefore, the number of scanning lines is 1800 and the number of data lines is 1200. If a TCP package having a terminal pitch of 70 μm and 256 outputs (240 gate outputs) is employed as the gate driver IC 41, a substrate size of at least 150 mm or more is required. Therefore, in this embodiment, the gate driver IC 41 of the COG package is employed. Since the specification of the gate driver required for the radiation image detector is the same as that of the liquid crystal display, a COG gate driver IC for liquid crystal display can be easily obtained. The gate driver IC of the COG package has a terminal pitch of 36 μm, 256 outputs (240 gate outputs), and the installation area of the gate driver IC can be 80 mm or less.

一方、アンプIC31は放射線画像検出器向けの専用ICであり、世の中にCOGパッケージ品が存在しない。また、放射線画像検出器は生産量が非常に少なく、専用COGチップを開発すると製造コストが大幅に増加する。また、半導体膜に用いるSeが熱に弱いので、アンプICの発熱を避けるためにはフィルムを介しガラス基板の外にアンプを配置したTCPパッケージが好ましい。   On the other hand, the amplifier IC 31 is a dedicated IC for a radiation image detector, and there is no COG package product in the world. In addition, the production amount of the radiation image detector is very small, and the development of a dedicated COG chip greatly increases the manufacturing cost. Further, since Se used for the semiconductor film is vulnerable to heat, in order to avoid heat generation of the amplifier IC, a TCP package in which an amplifier is disposed outside a glass substrate through a film is preferable.

そこで、本実施形態においては、走査配線間の間隔50μmに対し、データ配線間の間隔を75μmに設定した。このため、端子ピッチが70μm、256出力(アンプ入力240本)のTCPパッケージを用いた場合でも、アンプIC31の接続エリアは94mmで実現することができる。このため、放射線画像検出器本体の大きさと外形サイズの差異はなく、放射線画像検出器として商品性を落とさないパッケージが実現できる。   Therefore, in this embodiment, the interval between the data lines is set to 75 μm with respect to the interval between the scan lines of 50 μm. Therefore, even when a TCP package with a terminal pitch of 70 μm and 256 outputs (240 amplifier inputs) is used, the connection area of the amplifier IC 31 can be realized with 94 mm. For this reason, there is no difference between the size and the outer size of the radiation image detector main body, and a package that does not deteriorate the commerciality as a radiation image detector can be realized.

一方、画質面では、走査配線の解像度をデータ配線の解像度の1.5倍とすることができ、画質を著しく向上することができる。   On the other hand, in terms of image quality, the resolution of the scanning wiring can be made 1.5 times the resolution of the data wiring, and the image quality can be remarkably improved.

なお、図4に示すように、ゲートドライバIC41とアンプIC31は、放射線画像検出器本体の走査配線15とデータ配線16とが設けられる基板とは、別のシリコン基板によって形成されている。   As shown in FIG. 4, the gate driver IC 41 and the amplifier IC 31 are formed of a silicon substrate different from the substrate on which the scanning wiring 15 and the data wiring 16 of the radiation image detector main body are provided.

次に、本実施形態の放射線画像検出器の動作原理について説明する。   Next, the operation principle of the radiation image detector of this embodiment will be described.

図1の上方より被写体を透過したX線が照射されると半導体膜20はその内部に電荷を発生する。そして、半導体膜20で発生した電荷のうち正孔は上部電極21と収集電極11との間のバイアスにより収集電極11に集められ、収集電極11と電気的に接続された蓄積容量12に蓄積される。半導体膜20はX線量に依存して異なる電荷量を発生するため、X線が担持した画像情報に依存した量の電荷が各画素14の蓄積容量12に蓄積される。   When X-rays transmitted through the subject are irradiated from above in FIG. 1, the semiconductor film 20 generates electric charges therein. Then, of the charges generated in the semiconductor film 20, holes are collected on the collection electrode 11 by the bias between the upper electrode 21 and the collection electrode 11, and accumulated in the storage capacitor 12 electrically connected to the collection electrode 11. The Since the semiconductor film 20 generates different charge amounts depending on the X-ray dose, an amount of charge depending on the image information carried by the X-rays is stored in the storage capacitor 12 of each pixel 14.

その後、走査配線15を介してTFTスイッチ13をON状態にする信号が順次加えられ、データ配線16を介して蓄積容量12に蓄積された電荷が読み出される。そして、さらにアンプ30で各画素14の電荷量を検出することにより画像情報を読み取ることができる。   Thereafter, a signal for sequentially turning on the TFT switch 13 is applied via the scanning wiring 15, and the charge accumulated in the storage capacitor 12 is read via the data wiring 16. Further, the image information can be read by detecting the charge amount of each pixel 14 by the amplifier 30.

次に、本発明の画像検出器の第2の実施形態を用いた放射線画像検出器について説明する。本発明の第2の実施形態を用いた放射線画像検出器は、本発明の第1の実施形態を用いた放射線画像検出器と画素の配列の仕方が異なる。   Next, a radiation image detector using the second embodiment of the image detector of the present invention will be described. The radiation image detector using the second embodiment of the present invention is different from the radiation image detector using the first embodiment of the present invention in the manner of pixel arrangement.

図5に示すように、本発明の第2の実施形態を用いた放射線画像検出器は、画素14がデータ配線16の延びる方向に配列されたデータ配線画素配列が、1列おきにデータ配線方向に走査配線15の間隔の1/2ずつずれて配置されている。   As shown in FIG. 5, in the radiographic image detector using the second embodiment of the present invention, the data wiring pixel array in which the pixels 14 are arrayed in the direction in which the data wiring 16 extends has the data wiring direction every other column. Are arranged so as to be shifted by a half of the interval of the scanning wiring 15.

たとえば、図6に示すような画素配列の場合、四角で囲んだ範囲の画素密度は、走査配線方向の画素密度Xについては3画素、データ配線方向の画素密度Yについては4画素ということになるが、上記のようにデータ配線画素配列を、1列おきに走査配線15の間隔の1/2ずつずらして配置することによって、走査配線方向の画素密度Yも4画素にすることができる。したがって、データ配線方向だけでなく、走査配線方向の解像度も向上させることができる。   For example, in the case of the pixel arrangement as shown in FIG. 6, the pixel density in the range enclosed by the square is 3 pixels for the pixel density X in the scanning wiring direction and 4 pixels for the pixel density Y in the data wiring direction. However, the pixel density Y in the scanning wiring direction can be set to four pixels by arranging the data wiring pixel array by shifting the data wiring pixel array by ½ of the interval of the scanning wiring 15 every other column as described above. Therefore, not only the data wiring direction but also the resolution in the scanning wiring direction can be improved.

なお、上記第2の実施形態においては、1列おきに走査配線15の間隔の1/2ずつずらすようにしたが、必ずしも走査配線15の間隔の1/2でなくてもよい。また、1列おきではなく、複数列おきにデータ配線画素配列をデータ配線方向にずらすようにしてもよい。   In the second embodiment, every other column is shifted by half of the interval between the scanning lines 15. However, the interval is not necessarily 1/2. Further, the data wiring pixel array may be shifted in the data wiring direction every other column, not every other column.

また、上記第1および第2の実施形態の放射線画像検出器は、放射線の照射を直接受けて電荷を発生する、いわゆる直接変換型の放射線画像検出器であるが、本発明の画像検出器は、直接変換型の放射線画像検出器に限らず、放射線を蛍光体により一旦光に変換し、その光の照射を受けて電荷を発生する、いわゆる間接変換型の放射線画像検出器にも適用可能である。   The radiation image detectors of the first and second embodiments are so-called direct conversion type radiation image detectors that directly receive radiation and generate electric charges. It can be applied not only to direct conversion type radiological image detectors but also to so-called indirect conversion type radiographic image detectors that convert radiation into light once by a phosphor and generate electric charges upon irradiation of the light. is there.

間接変換型の放射線画像検出器の概略構成を示す断面図を図7に示す。図7に示すように、間接変換型の放射線画像検出器200は、図7に示すように、アクティブマトリクス基板30と、このアクティブマトリクス基板30上の略全面に形成された半導体膜31と、半導体膜31上に設けられた上部電極32と、上部電極32上に設けられた波長変換層33によって構成されている。   FIG. 7 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the indirect conversion type radiation image detector. As shown in FIG. 7, the indirect conversion type radiation image detector 200 includes an active matrix substrate 30, a semiconductor film 31 formed on substantially the entire surface of the active matrix substrate 30, and a semiconductor as shown in FIG. 7. An upper electrode 32 provided on the film 31 and a wavelength conversion layer 33 provided on the upper electrode 32 are configured.

波長変換層33は、放射線を可視光に変換するものである。   The wavelength conversion layer 33 converts radiation into visible light.

また、半導体膜31は、たとえば、可視光を検出するa−Siにより形成され、その厚さは1〜2μmであり、直接変換型の放射線画像検出器よりも薄くなっている。これにより大きな容量が確保でき、補助容量が不要となる。すなわち、半導体膜31が蓄積容量の機能も兼ね備えている。   The semiconductor film 31 is made of, for example, a-Si that detects visible light, and has a thickness of 1 to 2 μm, which is thinner than a direct conversion type radiation image detector. As a result, a large capacity can be secured and an auxiliary capacity becomes unnecessary. That is, the semiconductor film 31 also has a function of a storage capacitor.

まや、上部電極32は、波長変換層33から発せられた可視光を透過する材料および厚さで形成されている。   The upper electrode 32 is formed of a material and a thickness that transmit visible light emitted from the wavelength conversion layer 33.

アクティブマトリクス基板30は、半導体膜31において発生した電荷を収集する収集電極34と、収集電極34によって収集された電荷を読み出すためのTFTスイッチ35とを有する多数の画素36とTFTスイッチ35をON/OFFするための多数の走査配線37と収集電極34によって収集された電荷が読み出される多数のデータ配線38とを備えている。   The active matrix substrate 30 turns on / off a number of pixels 36 and TFT switches 35 each having a collection electrode 34 for collecting charges generated in the semiconductor film 31 and a TFT switch 35 for reading out the charges collected by the collection electrode 34. A large number of scanning wirings 37 for turning off and a large number of data wirings 38 for reading out the charges collected by the collecting electrodes 34 are provided.

図8に、アクティブマトリクス基板30のレイアウト図を示す。図8に示すように、間接変換型の放射線画像検出器は、直接変換型の放射線画像検出器のように蓄積容量を備えていないため、蓄積容量上部電極と蓄積容量下部電極は設けられていない。その他の構成については、直接変換型の放射線画像検出器と同様である。そして、間接変換型の放射線画像検出器においても、データ配線38間の間隔が、走査配線37間の間隔よりも広くなっている。   FIG. 8 shows a layout diagram of the active matrix substrate 30. As shown in FIG. 8, the indirect conversion type radiographic image detector does not include a storage capacitor unlike the direct conversion type radiographic image detector, and therefore the storage capacitor upper electrode and the storage capacitor lower electrode are not provided. . About another structure, it is the same as that of the direct conversion type radiographic image detector. In the indirect conversion type radiation image detector, the interval between the data lines 38 is wider than the interval between the scanning lines 37.

本発明の画像検出器の第1の実施形態を用いた放射線画像検出器の断面図Sectional drawing of the radiographic image detector using 1st Embodiment of the image detector of this invention 図1に示す放射線画像検出器のアクティブマトリクス基板のレイアウト図Layout diagram of active matrix substrate of radiation image detector shown in FIG. 図1に示す放射線画像検出器の等価回路図Equivalent circuit diagram of the radiation image detector shown in FIG. 放射線画像検出器本体とアンプICとゲートドライバICとを実装した放射線画像検出器の平面図Plan view of a radiation image detector mounted with a radiation image detector body, an amplifier IC, and a gate driver IC 本発明の第2の実施形態の放射線画像検出器のレイアウト図Layout diagram of radiation image detector according to second embodiment of the present invention 本発明の第1の実施形態の放射線画像検出器のレイアウト図Layout diagram of the radiation image detector according to the first embodiment of the present invention. 間接変換型の放射線画像検出器の概略構成を示す断面図Sectional drawing which shows schematic structure of an indirect conversion type radiographic image detector 間接変換型の放射線画像検出器のアクティブマトリクス基板のレイアウト図Layout diagram of active matrix substrate of indirect conversion type radiation image detector 従来の放射線画像検出器のアクティブマトリクス基板のレイアウト図Layout diagram of active matrix substrate of conventional radiation image detector

符号の説明Explanation of symbols

10 アクティブマトリックス基板
11 電荷収集電極
12 蓄積容量
13 TFTスイッチ
14 画素
15 走査配線
16 データ配線
17 ソース電極
18 ドレイン電極
19 ゲート電極
20 蓄積容量上部電極
21 蓄積容量下部電極
23 アンプ
31 アンプIC
41 ゲートドライバIC
100 放射線画像検出器
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Active matrix board | substrate 11 Charge collection electrode 12 Storage capacity 13 TFT switch 14 Pixel 15 Scanning wiring 16 Data wiring 17 Source electrode 18 Drain electrode 19 Gate electrode 20 Storage capacity upper electrode 21 Storage capacity lower electrode 23 Amplifier 31 Amplifier IC
41 Gate driver IC
100 Radiation image detector

Claims (5)

記録用の電磁波の照射を受けて電荷を発生する電荷発生層と、該電荷発生層において発生した電荷を読み出すためのTFTスイッチを有する多数の画素と前記TFTスイッチをON/OFFするための多数の走査配線と前記電荷が読み出される多数のデータ配線とを有する画像検出器において、
前記データ配線間の間隔が、前記走査配線間の間隔よりも広いことを特徴とする画像検出器。
A charge generation layer that generates a charge upon irradiation of a recording electromagnetic wave, a large number of pixels having a TFT switch for reading out the charge generated in the charge generation layer, and a large number for turning on / off the TFT switch In an image detector having a scanning wiring and a number of data wirings from which the charges are read out,
An image detector, wherein an interval between the data lines is wider than an interval between the scanning lines.
前記データ配線間の間隔Pssと前記走査配線間の間隔Pggとが下式の関係を満たす大きさであることを特徴とする請求項1記載の画像検出器。
Pss=N×Pgg
ただし、Nは2以上の整数
2. The image detector according to claim 1, wherein the interval Pss between the data lines and the interval Pgg between the scanning lines satisfy a relationship of the following expression.
Pss = N × Pgg
N is an integer greater than or equal to 2
前記データ配線間の間隔Pggと前記走査配線間の間隔Pssとの比Pgg:Pssが、1:2、2:3、1:3または3:4であることを特徴とする請求項1記載の画像検出器。   The ratio Pgg: Pss between the interval Pgg between the data lines and the interval Pss between the scan lines is 1: 2, 2: 3, 1: 3, or 3: 4. Image detector. 前記画素が前記データ配線の延びる方向に配列されたデータ配線画素配列が、前記走査配線が延びる方向について一定周期で前記データ配線が延びる方向に所定量ずれていることを特徴とする請求項1から3いずれか1項記載の画像検出器。   2. The data line pixel array in which the pixels are arranged in the direction in which the data lines extend extends from the direction in which the scanning lines extend by a predetermined amount in the direction in which the data lines extend in a predetermined period. 3. The image detector according to any one of 3 above. 前記データ配線画素配列が、1列おきに前記走査配線間隔の1/2ずつずれていることを特徴とする請求項4記載の画像検出器。   5. The image detector according to claim 4, wherein the data wiring pixel array is shifted by half of the scanning wiring interval every other column.
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