光电转换基板的制作方法
未命名
09-16
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1.本发明实施方式涉及光电转换基板。
背景技术:
2.作为放射线检测器,已知例如x射线检测器(x射线平面检测器)。x射线检测器的x射线检测模块包括x射线检测面板和fpc(柔性印刷电路板)。x射线检测面板具备以玻璃基板为基材的光电转换基板和在该光电转换基板上形成的闪烁体层。闪烁体层将x射线转换为荧光。闪烁体层含有例如碘化铯(csi)。光电转换基板将荧光转换为电信号。上述fpc通过热压接与光电转换基板连接。现有技术文献专利文献
3.专利文献1:日本专利特开2015-219208号公报
技术实现要素:
发明所要解决的技术问题
4.本实施方式提供产品可靠性较高的光电转换基板。解决技术问题的技术方案
5.一个实施方式所涉及的光电转换基板包括:包含主体部和突出部并具有可挠性的基材;多个光电转换元件;以及多个布线,所述主体部位于检测区域及包围所述检测区域的非检测区域,所述突出部从所述主体部的边突出,从所述主体部起物理上连续地形成,并位于所述非检测区域的外侧的突出区域,所述多个光电转换元件设置在所述主体部的上方,位于所述检测区域,所述多个布线位于所述主体部及所述突出部的上方,与所述多个光电转换元件电连接。
附图说明
6.图1是示出第一实施方式所涉及的x射线检测器的剖视图。图2是示出上述x射线检测器的支承基板、x射线检测面板、和电路基板的立体图,是一并示出图像传输部的图。图3是示出上述x射线检测器的x射线检测模块的检测区域的放大剖视图。图4是示出上述x射线检测器的一部分的俯视图,是展开示出光电转换基板的突出区域的图。图5是沿着线v-v示出图4所示的x射线检测器的一部分的剖视图。图6是示出上述x射线检测模块的检测区域、非检测区域以及突出区域的放大剖视图,是展开示出突出区域的图。图7是示出上述x射线检测面板的非检测区域及突出区域的放大俯视图,是展开示出突出区域的图,是一并示出控制电路及连接器的图。
图8是示出上述第一实施方式的变形例1所涉及的x射线检测器的一部分的俯视图,是展开示出光电转换基板的突出区域的图。图9是示出上述第一实施方式的变形例2所涉及的x射线检测器的一部分的俯视图,是展开示出光电转换基板的突出区域的图。图10是示出上述第一实施方式的变形例3所涉及的x射线检测器的一部分的俯视图,是展开示出光电转换基板的突出区域的图。图11是示出第二实施方式所涉及的x射线检测器的一部分的俯视图,是展开示出光电转换基板的突出区域的图。图12是示出比较例所涉及的x射线检测器的x射线检测模块的非检测区域及其周边区域的放大剖视图。
具体实施方式
7.下面,参照附图对本发明的各实施方式进行说明。另外,所公开的内容仅为一个示例,对于本领域技术人员而言,容易想到在保留本发明主旨的情况下进行适当的变更,这种情况也理所应当地包含在本发明的范围内。此外,为了利用附图进行更为明确的说明,与实际的方式相比,有时示意性地对各部分的宽度、厚度、形状等进行表示,然而也仅为一个示例,不能用来限定本发明的解释。再者,在本说明书和各个附图中,对于在已有附图中已出现过的相同部分,标注相同的标号,并适当地省略详细的说明。
8.首先,说明本发明实施方式的基本构想。作为放射线检测器的x射线检测器具有x射线检测面板。在x射线检测面板中,光电转换基板的基材由玻璃形成。然而,最近正在进行尝试在光电转换基板的基材上应用具有可挠性且能够弯曲的基材的技术开发。作为基材的材料,例如是树脂。树脂制的基材与玻璃制的基材相比,具有轻量、能够弯曲、耐冲击且不易破裂的特征。
9.关于fpc(flexible printed circuit:挠性印刷电路)向光电转换基板的压接,在光电转换基板使用玻璃制基材的情况下,上述压接容易实现。这是因为虽然fpc具有柔软的材质,但光电转换基板使用刚性相对较高的玻璃制基材。另外,ic芯片通过被称为cof(chip on film:薄膜覆晶封装,或chip on flexible:柔性芯片)的安装方法被安装在fpc上,安装有ic芯片的fpc被压接在光电转换基板上。
10.另一方面,在光电转换基板使用树脂制的基材的情况下,存在上述压接变得困难的问题。这是因为fpc和光电转换基板的基材都具有柔软的材质。在柔软的光电转换基板上压接柔软的fpc,在光电转换基板和fpc之间,产生粘接力不足、电气非导通等的担心。
11.因此,在本发明的实施方式中,改善了所涉及的问题,能够得到产品可靠性较高的光电转换基板。或者,能够得到制造成品率较高的光电转换基板。接着,对用于改善上述问题的手段及方法进行说明。
12.(第一实施方式)首先,对第一实施方式进行说明。图1是示出第一实施方式所涉及的x射线检测器1的剖视图。x射线检测器1是x射线图像检测器,并且是利用x射线检测面板的x射线平面检测器。
13.如图1所示,x射线检测器1包括x射线检测模块10、支承基板12、电路基板11、间隔
件9a、9b、9c、9d、壳体51、入射窗52等。x射线检测模块10包括x射线检测面板pnl和防潮盖7。x射线检测面板pnl位于支承基板12和防潮盖7之间。防潮盖7与入射窗52相对。
14.入射窗52安装于壳体51的开口。入射窗52使x射线透过。因此,x射线透过入射窗52入射到x射线检测模块10。入射窗52形成为板状,具有保护壳体51内部的功能。入射窗52优选由x射线吸收率较低的材料形成得较薄。在本实施方式中,入射窗52由碳纤维强化塑料(cfrp:carbon-fiber-reinforced plastic)形成。因此,能够降低在入射窗52中产生的x射线的散射和x射线量的衰减。然后,能够实现薄且轻的x射线检测器1。
15.x射线检测模块10、支承基板12、电路基板11等收纳在由壳体51和入射窗52包围的空间内部。支承基板12具有第一主表面su1、第一主表面su1的相反侧的第二主表面su2、第一主表面su1和第二主表面su2之间的侧表面su3。
16.x射线检测模块10通过将较薄的构件层叠而构成,因此较轻且机械强度较低。因此,x射线检测面板pnl(x射线检测模块10)固定在支承基板12的第一主表面su1上。支承基板12例如由铅形成为板状,并且具有稳定地保持x射线检测面板pnl所需的强度(弹性模量)。因此,能够在从外部向x射线检测器1施加振动或冲击时抑制x射线检测面板pnl的损坏。另外,支承基板12只要由透湿性较低且弹性模量较高的材料来形成即可,也可以由铝合金、不锈钢、玻璃、cfrp等材料来形成。
17.电路基板11固定于支承基板12。在本实施方式中,电路基板11经由间隔件9a、9b固定在支承基板12的第二主表面su2上。例如,在支承基板12主要由金属构成的情况下,通过使用间隔件9a、9b,能够保持从支承基板12到电路基板11的电绝缘距离。电路基板11经由间隔件9c、9d被固定到壳体51的内表面。通过使用间隔件9c、9d,从而能够保持从主要由金属构成的壳体51到电路基板11的电绝缘距离。壳体51经由电路基板11和间隔件9a、9b、9c、9d对支承基板12等进行支承。
18.x射线检测面板pnl在周缘部具有布线基板2e1。布线基板2e1作为fpc发挥功能。在布线基板2e1上设置有控制电路3a。控制电路3a例如是ic芯片,安装在布线基板2e1上。
19.x射线检测面板pnl的布线基板2e1与电路基板11连接。布线基板2e1能够弯曲180
°
,通过与支承基板12的侧表面su3相对的空间。与布线基板2e1对应的连接器安装于电路基板11,布线基板2e1经由连接器与电路基板11电连接。如上所述,电路基板11经由上述连接器电连接到x射线检测面板pnl。电路基板11与控制电路3a等一起,对x射线检测面板pnl进行电驱动,并且对来自x射线检测面板pnl的输出信号进行电处理。
20.图2是示出本实施方式的x射线检测器1的支承基板12、x射线检测面板pnl、和电路基板11的立体图,是一并示出图像传输部4的图。另外,图2中并未示出x射线检测器1的所有构件。后述的密封部等x射线检测器1的若干构件的图示在图2中省略。
21.如图2所示,x射线检测面板pnl包括光电转换基板2、闪烁体层5等。光电转换基板2具有基板2a、多个光电转换部2b、多个控制线(或栅极线)2c1、多个数据线(或信号线)2c2、多个布线基板2e1、2e2等。另外,光电转换部2b、控制线2c1、数据线2c2和布线基板2e1、2e2的数量、配置等不限于图2的示例。此外,布线基板2e1是光电转换基板2中后述的突出部2ab、多个布线wl1、wl2等所在的区域。
22.多个控制线2c1在行方向x上延伸,并且在列方向y上隔着规定的间隔排列。多个数
据线2c2在列方向y上延伸,与多个控制线2c1交叉,并且在行方向x上隔着规定的间隔排列。
23.多个光电转换部2b设置在基材2a的一个主表面(第一主表面su1)侧。光电转换部2b设置在由控制线2c1和数据线2c2所划分的四边形的区域中。1个光电转换部2b对应于x射线图像中的1个像素。多个光电转换部2b在行方向x及列方向y上排列成矩阵状。如上所述,光电转换部2b是阵列基板。
24.各个光电转换部2b具有光电转换元件2b1和作为开关元件的tft(薄膜晶体管)2b2。tft2b2连接到对应的一个控制线2c1和对应的一个数据线2c2。光电转换元件2b1电连接到tft2b2。
25.控制线2c1经由布线基板2e1等电连接到电路基板11。电路基板11与上述控制电路3a一起将控制信号s1提供给多个控制线2c1。
26.x射线检测面板pnl的布线基板2e2与布线基板2e1同样地,连接到电路基板11。布线基板2e2与布线基板2e1同样地能够弯曲180
°
,通过与支承基板12的侧表面su4相对的空间。
27.数据线2c2经由布线基板2e2等电连接到电路基板11。由光电转换元件2b1转换的图像数据信号s2(存储在光电转换部2b中的电荷)经由tft2b2、数据线2c2、布线基板2e2和后述的控制电路(3b)等被传输到电路基板11。
28.x射线检测器1还包括图像传输部4。图像传输部4经由布线4a连接到电路基板11。另外,图像传输部4也可以组装到电路基板11。图像传输部4基于由未图示的多个模拟-数字转换器转换成数字信号的图像数据的信号,来生成x射线图像。所生成的x射线图像的数据从图像传输部4向外部的设备输出。
29.图3是示出本实施方式所涉及的x射线检测器1的x射线检测模块10的检测区域da的放大剖视图。如图3所示,光电转换基板2具有基板2a、多个光电转换部2b以及绝缘层21、22、23、24、25。多个光电转换部2b位于检测区域da。各个光电转换部2b包括光电转换元件2b1和tft2b2。
30.tft2b2具有栅极电极ge、半导体层sc、源极电极se和漏极电极de。光电转换元件2b1例如由光电二极管构成。另外,光电转换元件2b1可以构成为将光转换为电荷。
31.基材2a具有板状的形状,由绝缘材料形成。基材2a具有可挠性,能够弯曲。作为基材2a的材料,例如能够举例作为树脂的聚酰亚胺(pi)。基材2a是柔性基板(或柔性层),而支承基板12是刚性基板。支承基板12具有比基材2a的刚性更高的刚性。在本实施方式中,支承基板12的弹性模量比基材2a的弹性模量要高。
32.多个光电转换部2b(光电转换元件2b1及tft2b2)位于基材2a的上方。绝缘层21设置在基板2a上。绝缘层21上形成有栅极电极ge。栅极电极ge电连接到上述控制线2c1。绝缘层22设置在绝缘层21和栅极电极ge上。半导体层sc设置在绝缘层22上,与栅极电极ge相对。半导体层sc由作为非晶质半导体的非晶质硅和作为多晶半导体的多晶硅等半导体材料来形成。
33.源极电极se和漏极电极de设置在绝缘层22和半导体层sc上。栅极电极ge、源极电极se、漏极电极de、上述控制线2c1和上述数据线2c2使用铝、铬等低电阻金属来形成。
34.源极电极se电连接到半导体层sc的源极区域。此外,源极电极se电连接到上述数据线2c2。漏极电极de电连接到半导体层sc的漏极区域。
35.绝缘层23设置在绝缘层22、半导体层sc、源极电极se和漏极电极de上。光电转换元件2b1电连接到漏极电极de。绝缘层24设置在绝缘层23和光电转换元件2b1上。偏置线bl设置在绝缘层24上,并通过形成于绝缘层24的接触孔连接到光电转换元件2b1。绝缘层25设置在绝缘层24和偏置线bl上。
36.绝缘层21、22、23、24、25由无机绝缘材料、有机绝缘材料等绝缘材料来形成。作为无机绝缘材料,可以举出氧化物绝缘材料、氮化物绝缘材料和氮氧化合物绝缘材料。作为有机绝缘材料,可以举例树脂。
37.闪烁体层5设置在光电转换基板2(多个光电转换部2b)上。闪烁体层5与多个光电转换部2b相对。闪烁体层5至少位于检测区域da,并覆盖多个光电转换部2b的上方。闪烁体层5构成为将所入射的x射线转换为光(荧光)。
38.多个光电转换部2b位于检测区域da。因此,在关注光电转换基板2的情况下,检测区域da是能够检测光(可见光)的区域。另外,光电转换元件2b1将从闪烁体层5入射的光转换为电荷。转换后的电荷被存储在光电转换元件2b1中。tft2b2能够切换对光电转换元件2b1的蓄电和从光电转换元件2b1的放电。另外,在光电转换元件2b1的自电容不足的情况下,光电转换基板2还具有电容器(电容元件),可以将由光电转换元件2b1转换的电荷存储在电容器中。
39.闪烁体层5例如由铊活化碘化铯(csi:tl)来形成。若使用真空蒸镀法将闪烁体层5直接形成在光电转换基板2上,则会得到由多个柱状结晶的集合体形成的闪烁体层5。闪烁体5的厚度例如是600μm。在闪烁体层5的最表面上,闪烁体层5的柱状晶体的厚度为8至12μm。
40.形成闪烁体层5的材料不限于csi:tl。闪烁体层5可以由铊活化碘化钠(nai:tl)、铊活化碘化铯(csi:na),铕活化溴化铯(csbr:eu),碘化钠(nai)等来形成。
41.另外,当使用真空蒸镀法形成闪烁体层5时,可以使用具有开口的掩模。在这种情况下,闪烁体层5形成在与光电转换基板2上的开口相对立的区域中。此外,通过蒸镀形成的闪烁体材料也堆积在掩模的表面上。然后,闪烁体材料也堆积在掩模的开口的附近,结晶生长成逐渐延伸到开口的内部。当结晶从掩膜延伸到开口的内部时,在开口的附近,到光电转换基板2的闪烁体材料的蒸镀被抑制。因此,如图2所示,闪烁体层5的边缘附近的厚度随着向外侧而逐渐减小。
42.或者,闪烁体层5可以具有多个闪烁体部,该多个闪烁体部以矩阵状排列,一对一地设置于光电转换部2b,并且分别具有四棱柱状的形状。当形成这种闪烁体层5时,将由酸硫化钆(gd2o2s)荧光体颗粒与粘合剂材料混合而成的闪烁体材料涂覆在光电转换基板2上,并且烧制闪烁体材料并使其固化。之后,通过切割器进行切割等,在闪烁体材料上形成格子状的槽部。上述情况下,空气或防止氧化用的氮气(n2)等惰性气体被密封在多个闪烁体部之间。或者,多个闪烁体部之间的空间可以被设定为相对于大气压减压后的空间。
43.在本实施方式中,x射线检测面板pnl还包括光反射层6。光反射层6设置在闪烁体层5上。换言之,光反射层6设置在闪烁体层5的x射线的入射侧。光反射层6至少位于检测区域da中并覆盖闪烁体层5的上表面。设置光反射层6以提高光(荧光)的利用效率并改善灵敏
度特性。也就是说,光反射层6使闪烁体层5中产生的光中朝向与设有光电转换部2b一侧的相反侧的光进行反射,从而朝向光电转换部2b。但是,光反射层6不一定是必需的,只要根据由x射线检测模块10所求出的灵敏度特性等设置即可。
44.例如,能将由氧化钛(tio2)等组成的光散射性颗粒、树脂和溶剂混合而成的涂布材料涂覆在闪烁体层5上,然后使涂覆材料干燥,从而形成光反射层6。
45.另外,光反射层6的构造和光反射层6的制造方法不限于上述示例,可以进行各种变形。例如,可以通过在闪烁体层5上形成银合金或铝等光反射率较高的金属层的薄膜从而形成光反射层6。或者,可以通过在闪烁体层5上配置表面包含银合金或铝等光反射率较高的金属层的片材、包含光散射颗粒的树脂片等来形成光反射层6。
46.另外,在将糊状的涂覆材料涂覆在闪烁体层5上并使上述涂覆材料干燥的情况下,由于涂覆材料随着干燥而收缩,因此在闪烁体层5上施加拉伸应力,闪烁体层5有时从光电转换基板2剥离。因此,优选将片状的光反射层6设置在闪烁体层5上。在这种情况下,例如,可以使用双面胶等将光反射层6接合到闪烁体层5上,但是优选地将光反射层6放置在闪烁体层5上。当片状的光反射层6放置在闪烁体层5上时,能够容易地抑制由光反射层6的膨胀或收缩引起的闪烁体层5从光电转换基板2的剥离。
47.防潮盖(防潮部)7设置在光电转换基板2、闪烁体层5及光反射层6上。防潮盖7覆盖闪烁体层5和光反射层6。为了抑制光反射层6的特性、闪烁体层5的特性因空气中包含的水分而劣化的情况,设置防潮盖7。防潮盖7完全覆盖闪烁体层5的露出部分。防潮盖7与光反射层6接触,但也可以在与光反射层6之间留出间隙。
48.防潮盖7由含有金属的片材来形成。作为上述金属,能够举例含铝的金属、含铜的金属、含镁的金属、含钨的金属、不锈钢、可伐等。当防潮盖7含有金属时,防潮盖7能够防止或大幅抑制水分的渗透。
49.此外,防潮盖7可以由层叠树脂层和金属层而得的层叠片材来形成。该情况下,树脂层可以由聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、特氟隆(注册商标)、低密度聚乙烯、高密度聚乙烯、弹性橡胶等材料来形成。金属层例如可以包含上述金属。金属层可以使用溅射法、层压法等来形成。
50.该情况下,优选为相对于树脂层将金属层设置在更靠闪烁体层5一侧。由于能利用树脂层来覆盖金属层,因此,能抑制金属层因外力等而可能受到的损伤。此外,若相对于树脂层将金属层设置在闪烁体层5一侧,则能抑制因经由树脂层的透湿而引起的闪烁体层5的特性的劣化。
51.作为防潮盖7,可以举例包含金属层的片材、包含无机绝缘层的片材、层叠树脂层和金属层而得的层叠片材、以及层叠树脂层和无机绝缘层而得的层叠片材。如上所述,防潮盖7的无机层不限于金属层,也可以是无机绝缘层。或者,防潮盖7可以具有金属层和无机绝缘层这两者。无机绝缘层可以由包含氧化硅、氧化铝等的层来形成。无机绝缘层可以使用溅射法等来形成。
52.此外,可以通过考虑x射线的吸收、刚性(弹性模量)等来决定防潮盖7的厚度。此时,防潮盖7的厚度越大,则被防潮盖7吸收的x射线的量越多。另一方面,防潮盖7的厚度越小,则防潮盖7越容易导致刚性降低而发生破损。
53.例如,如果将防潮盖7的厚度设为小于10μm,则防潮盖7的刚性变得过低,有可能因
外力等造成的损伤而在防潮盖7上生成销孔,从而产生泄漏。如果将防潮盖7的厚度设为50μm,则防潮盖7的刚性变得过高,对闪烁体层5的上端的凹凸的追随性变差。因此,有可能难以确认上述间隙或泄漏路径。进而,有可能难以追随光电转换基板2的变形。
54.因此,防潮盖7的厚度优选为10μm以上、且50μm以下。此时,防潮盖7的厚度能够例如由10至50μm的铝箔来形成。如果铝箔的厚度为10至50μm,则与厚度为100μm的铝箔相比,x射线的透过量能够增加20%~30%左右。另外,如果设为厚度为10~50μm的铝箔,则能够抑制上述泄漏的产生,并且容易地确认上述间隙或泄漏路径。另外,防潮盖7能够追随光电转换基板2的翘曲等变形。
55.为了减小金属的热膨胀及热收缩,优选为铝等金属的厚度在30μm以下。于是,优选为防潮盖7包含10至30μm的铝箔。
56.本实施方式所涉及的防潮盖7为包含具有10至30μm厚度的铝箔、和树脂层的铝层合膜。例如,在用铝层合膜形成防潮盖7的情况下,防潮盖7具有可挠性,且能够与弯曲对应。此时,防潮盖7的刚性比支承基板12的刚性要低。具有可挠性的防潮盖7能够有助于与基材2a一起形成柔性的x射线检测模块10。
57.而且,若对人体进行大量的x射线照射,则会对健康造成不良影响,因此将对人体的x射线照射量抑制在所需最低限度。因此,在医疗中使用的x射线检测器1的情况下,所照射的x射线的强度变低,透过防潮盖7的x射线的强度有可能变得非常低。防潮盖7的铝箔的厚度为10至30μm,因此即使在所照射的x射线的强度较低的情况下也能够拍摄x射线图像。
58.图4是示出x射线检测器1的一部分的俯视图,是展开示出光电转换基板2的突出区域pa的图。图4中,对闪烁体层5标注向右向上的斜线,对密封部8标注向右向下的斜线。图5是沿着线v-v示出图4所示的x射线检测器1的一部分的剖视图。在图4和图5中,对光电转换基板2向x-y平面延伸的状态进行说明。
59.如图4及图5所示,光电转换基板2的基材2a包含主体部2aa、多个突出部2ab及多个突出部2ac,具有可挠性。主体部2aa位于检测区域da及包围检测区域da的非检测区域nda。检测区域da例如是四边形的区域,非检测区域nda例如是四边框状的形状的区域。主体部2aa的平面形状(位于检测区域da及非检测区域nda的光电转换基板2的平面形状)例如为四边形。
60.光电转换基板2中的至少检测区域da和非检测区域nda固定在支承基板12的第一主表面su1上。另外,基材2a中的至少主体部2aa固定在支承基板12的第一主表面su1上。
61.各个突出部2ab从主体部2aa的边si1突出,从主体部2aa起物理上连续地形成,并位于非检测区域nda外侧的突出区域pab。各个突出部2ac从主体部2aa的边si2突出,从主体部2aa起物理上连续地形成,并位于非检测区域nda外侧的突出区域pac。另外,光电转换基板2的突出区域pab相当于x射线检测面板pnl的布线基板2e1,光电转换基板2的突出区域pac相当于x射线检测面板pnl的布线基板2e2。另外,在本实施方式中,各个突出区域pab、pac是四边形的区域,例如是长条形的区域。
62.闪烁体层5至少位于检测区域da的整个区域。光反射层6至少位于检测区域da。在本实施方式中,光反射层6完全不覆盖闪烁体层5的侧表面5a。但是,光反射层6也可以覆盖闪烁体层5的侧表面5a的一部分,或者覆盖闪烁体层5的侧表面5a的整体。
63.x射线检测器1还包括密封部8。密封部8设置在闪烁体层5的周围。密封部8具有框
状的形状,并在闪烁体层5的周围连续地延伸。在本实施方式中,密封部8位于非检测区域nda。密封部8将光电转换基板2(例如上述绝缘层25)与防潮盖7接合。
64.防潮盖7在图4所示的俯视图中位于检测区域da及非检测区域nda。防潮盖7与光电转换基板2一起密封闪烁体层5和光反射层6。在本实施方式中,防潮盖7与光电转换基板2和密封部8一起密封闪烁体层5和光反射层6。如图5所示,闪烁体层5中未被光电转换基板2和密封部8覆盖的部分由防潮盖7完全覆盖。
65.防潮盖7与密封部8的外表面8a接合。防潮盖7覆盖密封部8的至少一部分。例如,如果在相比于大气压减压的环境中将防潮盖7和密封部8相接合,则能够使防潮盖7与光反射层6等接触。
66.此外,通常,闪烁体层5中存在大约为其体积的10%至40%左右的空隙。因此,如果空隙中含有气体,则在用飞机等运输x射线检测器1的情况下,气体有可能膨胀,从而损坏防潮盖7。如果在相比于大气压减压后的环境中将防潮盖7和密封部8相接合,则即使在x射线检测器1由飞机等运输的情况以及在高地使用x射线检测器1的情况下,也能够抑制防潮盖7的损坏。因此,由密封部8和防潮盖7限定的空间的压力优选为低于大气压。
67.密封部8由含有热可塑性树脂的材料来形成。密封部8由含有热可塑性树脂作为主要成分的材料来形成。密封部8可以由100%热可塑性树脂来形成。或者,密封部8也可以由在热可塑性树脂中混合有添加物的材料来形成。如果密封部8含有热可塑性树脂作为主要成分,则密封部8通过加热,能够将光电转换基板2和防潮盖7相接合。
68.热可塑性树脂可以使用尼龙、pet(polyethyleneterephthalate:聚对苯二甲酸乙二醇酯)、聚氨酯、聚酯、聚氯乙烯、abs(acrylonitrile butadiene styrene:丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)、丙烯酸、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等。
69.控制电路3a位于突出区域pab,控制电路3b位于突出区域pac。控制电路3a安装在光电转换基板2的突出区域pab(布线基板2e1),控制电路3b安装在光电转换基板2的突出区域pac(布线基板2e2)。如果代表控制电路3a和控制电路3b而关注于控制电路3a,则在本实施方式中,控制电路3a安装在布线基板2e1的下表面(布线基板2e1的支承基板12侧的表面)。但是,控制电路3a也可以安装在布线基板2e1的上表面(布线基板2e1的闪烁体层5侧的表面)。
70.图6是示出x射线检测模块10的检测区域da、非检测区域nda以及突出区域pab的放大剖视图,是展开示出突出区域pab的图。如图6所示,多个光电转换元件2b1设置在主体部2aa的上方。光电转换基板2在整个检测区域da、非检测区域nda及突出区域pab物理上连续地形成。在光电转换基板2中,不仅是基材2a,对于绝缘层21至25,也在整个检测区域da、非检测区域nda及突出区域pab物理上连续地形成。另外,在光电转换基板2的突出区域pab中,也可以不形成所有绝缘层21至25。
71.图7是示出x射线检测面板pnl的非检测区域nda及突出区域pab的放大俯视图,是展开示出突出区域pab的图,是一并示出控制电路3a及连接器cn的图。如图7所示,x射线检测器1具备连接器cn。连接器cn安装在布线基板2e1上。光电转换基板2除了图2所示的多个控制线2c1以及多个数据线2c2以外,还具备多个布线,例如多个布线wl1、多个布线wl2等。
72.布线wl1位于基材2a的主体部2aa及突出部2ab的上方,在整个非检测区域nda及突出区域pab上物理上连续地形成。布线wl2位于突出部2ab的上方。布线wl1和布线wl2可以位于图3所示的绝缘层21和绝缘层22之间,或者可以位于绝缘层22和绝缘层23之间。
73.各个布线wl1中,一方与上述控制线2c1电连接,另一方与控制电路3a电连接。布线wl1也可以与控制线2c1物理上连续地形成。各个布线wl2中,一方与控制电路3a电连接,另一方与连接器cn电连接。例如,布线wl1、布线wl2和控制线2c1可以由相同的材料同时形成。
74.另外,使用图7对控制电路3a、连接器cn、布线基板2e1等进行了说明的结构,可以应用于布线基板2e2、控制电路3b、安装在布线基板2e2上的连接器等结构。
75.如图7及图2所示,多个布线wl1及多个布线wl2经由多个tft2b2等与多个光电转换元件2b1电连接。控制电路3a是驱动电路,与电路基板11一起向控制线2c1提供控制信号s1,对控制线2c1及tft2b2进行驱动,控制从光电转换部2b取出图像数据信号s2的定时。另一方面,图4所示的控制电路3b是读取图像数据信号s2的电路,与电路基板11一起从数据线2c2读取图像数据信号s2。x射线检测器1构成为上述那样。
76.根据如上所述构成的第一实施方式所涉及的x射线检测器1,光电转换基板2具有包含主体部2aa及突出部2ab、2ac并具有可挠性的基材2a、多个光电转换元件2b1、及多个布线wl1。突出部2ab从主体部2aa的边si1突出,从主体部2aa起物理上连续地形成,并位于突出区域pab。
77.光电转换基板2中的多个布线基板2e1、2e2作为fpc发挥功能。因此,能够消除用于在光电转换基板2(x射线检测面板pnl)上使用热压接法连接fpc的制造工序本身。因此,能够得到可缩短制造时间的x射线检测器1。
78.在光电转换基板2和fpc之间,也不会产生粘接力不足、电非导通等的担心。因此,能够得到产品可靠性较高的光电转换基板2。因此,能够得到制造成品率较高的光电转换基板2。
79.如上所述,缩短了制造时间,而且,x射线检测器1为了连接光电转换基板2和电路基板11,不需要额外的fpc。因此,能够得到可抑制制造成本的x射线检测器1。
80.由于基材2a具有可挠性,所以x射线检测面板pnl是可挠性面板。在x射线检测面板pnl为可挠性面板的情况下,难以将x射线检测面板pnl固定在壳体51内部。因此,x射线检测面板pnl由作为刚性基板的支承基板12来支承。由此,能够容易地将x射线检测面板pnl与支承基板12一起固定在壳体51内部。
81.在主体部2aa的边si1侧,多个布线基板2e1在列方向y上隔着间隔而设置。在主体部2aa的边si2侧,多个布线基板2e2在行方向x上隔着间隔而设置。由于布线基板2e具有可挠性,所以从制造x射线检测器1时的作业性的观点来看,如本实施方式那样,布线基板2e优选隔着间隔而被分成多个。由此,与多个布线基板2e1没有间隔且物理上连接的情况、多个布线基板2e2没有间隔且物理上连接的情况相比,能够提高作业性。另外,布线基板2e1的个数及布线基板2e2的个数分别为2个以上即可。
82.(变形例1)接着,对上述第一实施方式的变形例1进行说明。图8是示出本变形例1所涉及的x射线检测器1的一部分的俯视图,是展开示出光电转换基板2的突出区域pa的图。x射线检测
器1除了在本变形例1中说明的结构以外,与上述第一实施方式同样地构成。如图8所示,基材2a的多个突出部可以从主体部2aa的四个边si突出。
83.突出部2ab从主体部2aa的边si3突出,从主体部2aa起物理上连续地形成,并位于非检测区域nda外侧的突出区域pab。x射线检测面板pnl(光电转换基板2)在行方向x的主体部2aa的两侧分别具有包含突出部2ab的多个布线基板2e1。在各个布线基板2e1上安装有控制电路3a。
84.突出部2ac从主体部2aa的边si4突出,从主体部2aa起物理上连续地形成,并位于非检测区域nda外侧的突出区域pac。x射线检测面板pnl(光电转换基板2)在列方向y的主体部2aa的两侧分别具有包含突出部2ac的多个布线基板2e2。在各个布线基板2e2上安装有控制电路3b。在本变形例1中,也能够得到与上述第一实施方式相同的效果。
85.另外,边si1侧的布线基板2e1的个数、边si2侧的布线基板2e2的个数、边si3侧的布线基板2e1的个数以及边si4侧的布线基板2e2的个数分别为2个以上即可。
86.(变形例2)接着,对上述第一实施方式的变形例2进行说明。图9是示出本变形例2所涉及的x射线检测器1的一部分的俯视图,是展开示出光电转换基板2的突出区域pa的图。x射线检测器1除了在本变形例2中说明的结构以外,与上述第一实施方式同样地构成。如图9所示,x射线检测器1也可以构成为没有多个布线基板2e1和多个控制电路3a。控制线2c1还电连接到布线基板2e2。控制电路3b还作为驱动控制线2c1的驱动电路发挥功能。
87.如上所述,多个突出部也可以仅从主体部2aa的一边(边si2)突出。在本变形例2中,也能够得到与上述第一实施方式相同的效果。另外,布线基板2e2的个数只要为2以上即可。
88.(变形例3)接着,对上述第一实施方式的变形例3进行说明。图10是示出本变形例3所涉及的x射线检测器1的一部分的俯视图。x射线检测器1除了在本变形例3中说明的结构以外,与上述第一实施方式同样地构成。如图10所示,在主体部2aa的边si1侧,光电转换基板2具有单个布线基板2e1。在布线基板2e1上安装有3个控制电路3a。其中,控制电路3a的个数并不限定于3个,可以进行各种变形。
89.在主体部2aa的边si2侧,光电转换基板2具有单个布线基板2e2。在布线基板2e2上安装有3个控制电路3b。但是,控制电路3b的个数并不限定于3个,可以进行各种变形。
90.大体上,本变形例3的布线基板2e1的结构相当于将图4所示的多个布线基板2e1没有间隔且物理上连接的结构。另外,本变形例3的布线基板2e2的结构相当于将图4所示的多个布线基板2e2没有间隔且物理上连接的结构。
91.即使在本变形例3中,x射线检测器1也不需要用于连接光电转换基板2和电路基板11的fpc,因此能够得到与上述第一实施方式相同的效果。
92.(第二实施方式)接着,对第二实施方式进行说明。图11是示出第二实施方式所涉及的x射线检测器
1的一部分的剖视图,是展开示出光电转换基板2的突出区域pab的图。x射线检测器1除了在本实施方式中说明的结构以外,与上述第一实施方式同样地构成。
93.如图11所示,闪烁体层5也可以不直接形成在光电转换基板2上。x射线检测器1具备支承基板12、光电转换基板2、控制电路3a、闪烁体面板sp等。闪烁体面板sp具备基板15、光反射层16、闪烁体层5及防潮体17。
94.基板15位于检测区域da及非检测区域nda,由cfrp形成。cfrp是具有较高的x射线透过率的材料。闪烁体层5位于基板15和光电转换基板2之间。闪烁体层5与基板15设置间隙并相对。闪烁体层5至少位于检测区域da。在本实施方式中,闪烁体层5位于检测区域da和非检测区域nda。
95.光反射层16设置在基板15和闪烁体层5之间。光反射层16位于检测区域da和非检测区域nda。设置光反射层16以提高荧光的利用效率并改善灵敏度特性。即,光反射层16具有反射由闪烁体层5转换的荧光的功能。由于光反射层16反射朝向光电转换基板2侧的相反侧的光,所以能够提高光朝向光电转换部2b的量。
96.防潮体17包围基板15、光反射层16以及闪烁体层5。防潮体17与光反射层16一起气密地封闭闪烁体层5。防潮体17例如由使用化学气相成长(cvd:chemical vapor deposition:化学气相沉积)法的聚对二甲苯(poly-para-xylene)树脂等的有机材料来形成。可以将由聚对二甲苯树脂形成的防潮体17称为有机膜。
97.x射线检测器1还包括粘接层al。粘接层al位于光电转换基板2和闪烁体面板sp之间。详细而言,粘接层al分别粘接在光电转换基板2的绝缘层25和闪烁体面板sp的防潮体17上。光电转换基板2和闪烁体面板sp通过粘接层al贴合。
98.在本第二实施方式中,光电转换基板2也与上述第一实施方式的光电转换基板2同样地构成。因此,即使在本第二实施方式中,也能够得到与上述第一实施方式相同的效果。
99.(比较例)接着,对上述第一实施方式的比较例进行说明。图12是示出本比较例所涉及的x射线检测器1的x射线检测模块10的非检测区域nda及其周边区域的放大剖视图。x射线检测器1除了在本比较例中说明的结构以外,与上述第一实施方式同样地构成。
100.如图12所示,x射线检测面板pnl(光电转换基板2)形成为没有布线基板2e。例如,基材2a形成为没有突出部2ab、2ac。光电转换基板2还具有焊盘2d。焊盘2d位于非检测区域nda。焊盘2d形成在绝缘层23上,未被绝缘层24、25覆盖。焊盘2d例如与控制线2c1电连接。
101.x射线检测器1还具备fpc20。fpc20使用热压接法,通过连接材料ad被固定到光电转换基板2(x射线检测面板pnl),并电连接到焊盘2d。
102.根据如上所述构成的比较例所涉及的x射线检测器1,在光电转换基板2和fpc20之间,会产生粘接力不足、电非导通等的担心。因此,不希望使用fpc20。
103.对本发明的若干实施方式进行了说明,但这些实施方式只是作为示例而呈现,不旨在限定本发明的范围。这些新的实施方式可以通过其他各种方式来实施,在不脱离发明要旨的范围内,可进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形均包含在发明范围和要旨中,并且也包含在专利权利要求书所记载的发明及其等同范围内。根据需要,也可以组
合多个实施方式和多个变形例。
104.上述技术不限于应用于上述光电转换基板2,也能应用于其他光电转换基板。另外,上述技术不限于应用于上述x射线检测器1,也能应用于其它x射线检测器、各种放射线检测器。放射线检测器可以具备检测放射线的放射线检测面板,以取代x射线检测面板pnl。
技术特征:
1.一种光电转换基板,其特征在于,包括:基材,该基材包含主体部和突出部并具有可挠性;多个光电转换元件;以及多个布线,所述主体部位于检测区域及包围所述检测区域的非检测区域,所述突出部从所述主体部的边突出,从所述主体部起物理上连续地形成,并位于所述非检测区域的外侧的突出区域,所述多个光电转换元件设置在所述主体部的上方,位于所述检测区域,所述多个布线位于所述主体部及所述突出部的上方,与所述多个光电转换元件电连接。2.如权利要求1所述的光电转换基板,其特征在于,还包括控制电路,该控制电路位于所述突出区域且与所述多个布线电连接。3.如权利要求1所述的光电转换基板,其特征在于,所述突出部及所述多个布线所在的所述突出区域能够弯曲180
°
。
技术总结
提供一种产品可靠性较高的光电转换基板。光电转换基板包括:包含主体部和突出部并具有可挠性的基材;多个光电转换元件;以及多个布线。所述突出部从所述主体部的边突出,从所述主体部起物理上连续地形成,并位于突出区域。所述多个光电转换元件设置在所述主体部的上方,位于检测区域。所述多个布线位于所述主体部及所述突出部的上方,与所述多个光电转换元件电连接。件电连接。件电连接。
技术研发人员:本泽圭太 会田博之
受保护的技术使用者:佳能电子管器件株式会社
技术研发日:2021.10.11
技术公布日:2023/9/13
版权声明
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