光または放射線検出器
【課題】基板の取り外しが容易な光または放射線検出器を提供することを目的とする。
【解決手段】パターン形成されるパターン本数の違いがあることを利用して、絶縁基板３６に電気的に接続されたフレキシブル基板４０にマルチプレクサ３８を少なくとも搭載し、フレキシブル基板４０の絶縁基板３６側の一端を異方導電性接着剤４０ａによって絶縁基板３６に電気的に接続するとともに、フレキシブル基板４０の絶縁基板３６側とは逆側（信号処理基板４１側）の他端をコネクタ４０ｂによって電気的に接続し、フレキシブル基板４０にパターン形成されるピッチの幅ｄを、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側では狭くして、マルチプレクサ３８よりも信号処理基板４１側では広くすることで、マルチプレクサ３８を境界にしてピッチ変換する。その結果、コネクタ４０ｂによって信号処理基板４１の取り外しが容易になる。
【解決手段】パターン形成されるパターン本数の違いがあることを利用して、絶縁基板３６に電気的に接続されたフレキシブル基板４０にマルチプレクサ３８を少なくとも搭載し、フレキシブル基板４０の絶縁基板３６側の一端を異方導電性接着剤４０ａによって絶縁基板３６に電気的に接続するとともに、フレキシブル基板４０の絶縁基板３６側とは逆側（信号処理基板４１側）の他端をコネクタ４０ｂによって電気的に接続し、フレキシブル基板４０にパターン形成されるピッチの幅ｄを、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側では狭くして、マルチプレクサ３８よりも信号処理基板４１側では広くすることで、マルチプレクサ３８を境界にしてピッチ変換する。その結果、コネクタ４０ｂによって信号処理基板４１の取り外しが容易になる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、医療分野、工業分野、さらには原子力分野等に用いられる光または放射線検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線検出器を例に採って説明する。一般的に、Ｘ線検出器に使用される集積回路は狭ピッチ（５０〜３００μｍ程度）であるので、集積回路をパターン形成した絶縁基板（例えばガラス基板）の接続方法として、狭ピッチにも適した異方導電性接着(ACF: Anisotropic Conductive Film)（以下、「ＡＣＦ」と略記する）などの導電性接着を採用する。例えば、フレキシブル基板の絶縁基板側の一端をＡＣＦによって絶縁基板に電気的に接続するとともに、フレキシブル基板の絶縁基板側とは逆側である後段回路を搭載した後段基板側の他端をＡＣＦによって後段基板に電気的に接続している。このＡＣＦによって絶縁基板に電気的に接続されるフレキシブル基板については、ＡＣＦ自体がリペア性（すなわち修復性）を持たないので、フレキシブル基板を絶縁基板から取り外して交換する場合には再利用されずに、必ず使い捨てとなる。フレキシブル基板は、ベアチップ集積回路を直接に搭載したテープ状の基板として、「ＴＡＢ」(TAB: Tape Automated Bonding)とも呼ばれている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、フレキシブル基板の一端側を導電接着剤によって電気的に接続し、他端側をコネクタによって電気的に接続する技術をＥＬ素子（エレクトロルミネッセント素子）に転用したものがある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−２７９３１９号公報（第１−３頁、図１）
【特許文献２】特開２００２−３５２９５３号公報（第４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、Ｘ線検出器で用いられる放射線撮像装置では、放射線感応型の放射線厚膜などに代表される変換層で発生する電荷（キャリア）は極めて微小で、それらを増幅するための集積回路は、特殊な構成を持つ場合が一般的である。したがって、集積回路そのものも非常に高価になりがちである。そこで、上述した特許文献１のようにフレキシブル基板（ＴＡＢ）の両側をＡＣＦ接続する技術を採用することが考えられる。すなわち、増幅するための集積回路をフレキシブル基板に搭載し、フレキシブル基板の両側をＡＣＦ接続することで、狭ピッチ（１００μｍ程度以下）で、かつフレキシブルな状態を保つことができる。そして、ＡＣＦでは、樹脂の中に導電性の粒子を混ぜ込み、その粒子をつぶすことで導電性を発動させ、同時に熱を加えることで樹脂を硬化し、強度および電極間の絶縁性を保持している。
【０００５】
しかし、かかる場合には、次のような問題がある。すなわち、フレキシブル基板自身の不具合や、フレキシブル基板に関する接続の不具合のみならず、上述した後段回路の不具合によってＸ線検出器が不具合となる場合がある。その場合に、フレキシブル基板の両側がＡＣＦ接続されていると、後段基板にＡＣＦ接続されている全てのフレキシブル基板を取り外さなければならない。上述したようにフレキシブル基板を一旦取り外すと使い捨てとなるので、フレキシブル基板が不具合でなくともフレキシブル基板を全て破棄し、新たなフレキシブル基板を接続し直す、あるいは場合によってはＸ線検出器全体を破棄しなければならない。また、１つのフレキシブル基板のみが不具合であっても、不具合であるフレキシブル基板が分からない場合にはフレキシブル基板を全て取り外して破棄し、新たなフレキシブル基板を接続し直さなければならない。
【０００６】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、基板の取り外しが容易な光または放射線検出器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者は、上記の問題を解決するために鋭意研究した結果、次のような知見を得た。
すなわち、キャリア（電荷情報）を時分割して出力するマルチプレクサに着目してみた。マルチプレクサよりも前段側ではパターン形成されるパターンの本数は多く、マルチプレクサよりも後段側ではパターン形成されるパターンの本数は少ない。パターン本数の違いを利用して、図７（ａ）の側面図に示すように、マルチプレクサＭＵＸおよび増幅器Ａｍｐを搭載した集積回路ＩＣをガラス基板Ｇに代表される絶縁基板に搭載する。すると、図７（ｂ）の背面図に示すように、マルチプレクサＭＵＸよりも後段側ではパターンの本数が前段側よりも少ないことから、ピッチの幅を狭ピッチよりも広くとることができる。したがって、従来のようなＡＣＦなどに代表される導電性接着を採用することなく、図７に示すようなコネクタＣでマルチプレクサＭＵＸよりも後段側にあるパターンを電気的に接続することが可能である。
【０００８】
しかし、図７の場合にはマルチプレクサＭＵＸをガラス基板Ｇに搭載することでコネクタＣもガラス基板Ｇに搭載されることになる。したがって、コネクタによるガラス基板への負担によってガラス基板に損傷を与える場合がある。してみれば、マルチプレクサをガラス基板に搭載せずに、ガラス基板とは別の基板に搭載し、かつパターン本数の違いを利用すればよい。
【０００９】
そこで、ガラス基板とは別の基板として、上述した特許文献１や特許文献２のようにフレキシブル基板を採用する。そのフレキシブル基板に少なくともマルチプレクサを搭載する。そして、パターン本数の違いを利用して、パターンの本数が多い狭ピッチの幅であるマルチプレクサよりも前段側（すなわちフレキシブル基板の絶縁基板側）の一端をＡＣＦなどに代表される導電性接着によって絶縁基板（変換基板）に電気的に接続するとともに、パターンの本数が少ない広ピッチの幅であるマルチプレクサよりも後段側（すなわちフレキシブル基板の絶縁基板側とは逆側）の他端をコネクタによって電気的に接続することが可能になる。すなわち、マルチプレクサを境界にしてピッチ変換して、少なくともマルチプレクサをフレキシブル基板に搭載すれば、コネクタは絶縁基板（変換基板）に損傷を与えることなく、フレキシブルの両端をそれぞれ電気的に接続することが可能で、フレキシブル基板の後段側にある後段基板の取り外しが容易になるという知見を得た。
【００１０】
このような知見に基づくこの発明は、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、光または放射線の入射により前記光または放射線の情報を電荷情報に変換する変換層を形成した変換基板と、その変換基板に電気的に接続されたフレキシブル基板とを備え、そのフレキシブル基板を介して、変換された電荷情報を読み出すことで光または放射線を検出する光または放射線検出器であって、フレキシブル基板の変換基板側の一端を導電性接着によって変換基板に電気的に接続するとともに、フレキシブル基板の変換基板側とは逆側の他端をコネクタによって電気的に接続し、変換された電荷情報を時分割して出力するマルチプレクサをフレキシブル基板に少なくとも搭載し、フレキシブル基板にパターン形成されるピッチの幅を、前記マルチプレクサよりも変換基板側では狭くして、マルチプレクサよりも変換基板側とは逆側では広くすることで、マルチプレクサを境界にしてピッチ変換することを特徴とするものである。
【００１１】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、マルチプレクサにおける前段側と後段側（すなわちフレキシブル基板の変換基板側とは逆側）との間でパターン本数に相違があることを利用して、フレキシブル基板に少なくともマルチプレクサを搭載する。そして、フレキシブル基板と変換基板とを電気的に接続すると、マルチプレクサよりも前段側（すなわちフレキシブル基板の変換基板側）ではパターン形成されるパターンの本数は多く、マルチプレクサよりも後段側（すなわちフレキシブル基板の変換基板側とは逆側）ではパターン形成されるパターンの本数は少なくなる。したがって、フレキシブル基板の変換基板側ではマルチプレクサを境界にしてピッチの幅を狭くして、フレキシブル基板の変換基板側とは逆側ではマルチプレクサを境界にしてピッチの幅を広くすることが可能である。そして、ピッチの幅が狭いフレキシブル基板の変換基板側の一端を導電性接着によって変換基板に電気的に接続する。ピッチの幅が広いフレキシブル基板の変換基板側とは逆側の他端をコネクタによって電気的に接続することが可能になる。その結果、フレキシブル基板の一部あるいは後段側（フレキシブル基板の変換基板側とは逆側）にある基板に不具合が生じても、不具合のあるフレキシブル基板のみをコネクタによって後段側の基板から外す、あるいは後段側の基板をコネクタによってフレキシブル基板から外すだけでよく、コネクタによって基板の取り外しが容易になる。
【００１２】
具体的には、ピッチの幅を、マルチプレクサよりも変換基板側では画素ピッチよりも狭くして、マルチプレクサよりも変換基板側とは逆側では画素ピッチよりも広くする（請求項２に記載の発明）。導電性接着に適用できる狭ピッチの幅は５０〜３００μｍ程度であり、コネクタ接続に適用できる広ピッチの幅は４００μｍ以上である。したがって、ピッチの幅を、マルチプレクサよりも変換基板側では５０〜３００μｍの範囲とし、マルチプレクサよりも変換基板側とは逆側では４００μｍ以上の範囲とするのが好ましい（請求項３に記載の発明）。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係る光または放射線検出器によれば、パターン形成されるパターン本数の違いがあることを利用して、変換基板に電気的に接続されたフレキシブル基板にマルチプレクサを少なくとも搭載し、フレキシブル基板の変換基板側の一端を導電性接着によって変換基板に電気的に接続するとともに、フレキシブル基板の変換基板側とは逆側の他端をコネクタによって電気的に接続し、フレキシブル基板にパターン形成されるピッチの幅を、前記マルチプレクサよりも変換基板側では狭くして、マルチプレクサよりも変換基板側とは逆側では広くすることで、マルチプレクサを境界にしてピッチ変換する。その結果、コネクタによって基板の取り外しが容易になる。
【実施例】
【００１４】
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図１は、実施例に係る放射線検出器の概略断面図であり、図２は、図１を等価回路で表した回路図であり、図３は、平面的に表した回路図であり、図４は、フレキシブル基板をパターン面からみて、引き延ばした概略図である。本実施例では直接変換型の放射線検出器を例に採って説明する。
【００１５】
本実施例に係る放射線検出器３０は、図１、図２に示すように、例えばＸ線などの放射線が入射することによりキャリアが生成される放射線感応型の半導体厚膜３１と、半導体厚膜３１の表面に設けられた電圧印加電極３２と、半導体厚膜３１の放射線入射側とは反対側にある裏面に設けられたキャリア収集電極３３と、キャリア収集電極３３への収集キャリアを溜める電荷蓄積用のコンデンサＣａと、コンデンサＣａに蓄積された電荷を取り出すための通常時ＯＦＦ（遮断）の電荷取り出し用のスイッチ素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）Ｔｒとを備えている。本実施例では、半導体厚膜３１は放射線の入射によりキャリアが生成される放射線感応型の物質で形成されているが、光の入射によりキャリアが生成される光感応型の物質であってもよい。半導体厚膜３１は、この発明における変換層に相当する。
【００１６】
この他に、放射線検出器３０は、薄膜トランジスタＴｒのソースに接続されているデータ線３４と、薄膜トランジスタＴｒのゲートに接続されているゲート線３５とを備えており、電圧印加電極３２，半導体厚膜３１，キャリア収集電極３３，コンデンサＣａ，薄膜トランジスタＴｒ，データ線３４，およびゲート線３５が絶縁基板３６上に積層されて構成されている。絶縁基板３６は、例えばガラス基板で形成されている。
【００１７】
図１〜図３に示すように、縦・横式２次元マトリックス状配列で多数個（例えば、1024個×1024個）形成されたキャリア収集電極３３ごとに、上述した各々のコンデンサＣａおよび薄膜トランジスタＴｒがそれぞれ接続されており、それらキャリア収集電極３３，コンデンサＣａ，および薄膜トランジスタＴｒが各検出素子ＤＵとしてそれぞれ分離形成されている。また、電圧印加電極３２は、全検出素子ＤＵの共通電極として全面にわたって形成されている。また、上述したデータ線３４は、図３に示すように、横（Ｘ）方向に複数本に並列されているとともに、上述したゲート線３５は、図３に示すように、縦（Ｙ）方向に複数本に並列されており、各々のデータ線３４およびゲート線３５は各検出素子ＤＵに接続されている。また、データ線３４は電荷−電圧変換群（アンプ）３７を介してマルチプレクサ３８に接続されており、ゲート線３５はゲートドライバ３９に接続されている。なお、検出素子ＤＵの配列個数は上述の1024個×1024個だけでなく、実施形態に応じて配列個数を変更して使用することができる。したがって、検出素子ＤＵが１個のみの形態であってもよい。マルチプレクサ３８は、変換された電荷情報（キャリア）を時分割して出力する機能を有しており、この発明におけるマルチプレクサに相当する。
【００１８】
検出素子ＤＵは２次元マトリックス状配列で絶縁基板３６にパターン形成されており、検出素子ＤＵがパターン形成された絶縁基板３６は『アクティブ・マトリクス基板』とも呼ばれている。この検出素子ＤＵがパターン形成された絶縁基板３６は、この発明における変換基板に相当する。
【００１９】
なお、弾性体で形成されたフレキシブル基板４０上に、電荷−電圧変換群（アンプ）３７，マルチプレクサ３８を絶縁基板３６側から順に搭載している。このフレキシブル基板４０は、絶縁基板３６に形成されたデータ線３４と、絶縁基板３６の放射線入射側とは反対側に配設された信号処理基板４１（図１、図３を参照）に電気的に接続されている。フレキシブル基板４０は、この発明におけるフレキシブル基板に相当する。
【００２０】
具体的には、フレキシブル基板４０の絶縁基板３６側の一端を異方導電性接着剤４０ａによって絶縁基板３６に電気的にＡＣＦ接続するとともに、フレキシブル基板４０の絶縁基板３６側とは逆側（すなわち信号処理基板４１側）の他端をコネクタ４０ｂによって電気的に接続する。また、図４に示すように、フレキシブル基板４０にパターン形成されるピッチの幅ｄを、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側では狭く（ここではデータ線３４のピッチの幅ｄ）して、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側とは逆側（すなわち信号処理基板４１側）では広くすることで、マルチプレクサ３８を境界にしてピッチ変換する。
【００２１】
より具体的には、ピッチの幅ｄを、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側では画素ピッチよりも狭くして、マルチプレクサ３８よりも信号処理基板４１側では画素ピッチよりも広くする。本実施例では、ピッチの幅ｄを、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側では５０〜３００μｍの範囲とし、マルチプレクサ３８よりも信号処理基板４１側では４００μｍ以上の範囲とする。
【００２２】
なお、ゲートドライバ３９についても図示を省略するフレキシブル基板４０上に搭載してもよいし、信号処理基板４１上に搭載してもよい。この他、キャリアである電荷信号を送り込むバッファ用送り出し回路（図示省略）や電荷信号をアナログからディジタル変換するＡ／Ｄ変換器（図示省略）などをフレキシブル基板４０上に搭載してもよいし、信号処理基板４１上に搭載してもよい。ゲートドライバ３９やバッファ用送り出し回路やＡ／Ｄ変換器は、マルチプレクサ３８からみると後段にあるので、これらをフレキシブル基板４０上に搭載する場合にはマルチプレクサ３８よりも信号処理基板４１側に搭載する。
【００２３】
これら半導体厚膜３１や絶縁基板３６などで形成された放射線検出器３０を作成する場合には絶縁基板３６の表面に、各種真空蒸着法による薄膜形成技術やフォトリソグラフィ法によるパターン技術を利用して、データ線３４およびゲート線３５を配線し、薄膜トランジスタＴｒ，コンデンサＣａ，キャリア収集電極３３，半導体厚膜３１，電圧印加電極３２などを順に積層形成する。なお、半導体厚膜３１を形成する半導体については、アモルファス型の半導体や多結晶型の半導体などに例示されるように、用途や耐電圧などに応じて適宜選択することができる。また、半導体厚膜３１を形成する物質についても、セレン（Ｓｅ）などに例示されるように、特に限定されない。本実施例の場合には直接変換型の放射線検出器であるのでアモルファスセレンで半導体厚膜３１を形成する。
【００２４】
なお、放射線検出器３０は半導体厚膜３１を樹脂２０によってモールド封止した後、筐体１０によって収納される。
【００２５】
続いて、放射線検出器３０の作用について説明する。電圧印加電極３２に高電圧（例えば数１００Ｖ〜数１０ｋＶ程度）のバイアス電圧ＶＡを印加した状態で、検出対象である放射線を入射させる。
【００２６】
放射線の入射によってキャリアが生成されて、そのキャリアが電荷情報として電荷蓄積用のコンデンサＣａに蓄積される。ゲートドライバ３９の信号取り出し用の走査信号によって、ゲート線３５が選択されて、さらに選択されたゲート線３５に接続されている検出素子ＤＵが選択指定される。その指定された検出素子ＤＵのコンデンサＣａに蓄積された電荷が、選択されたゲート線３５の信号によってＯＮ状態に移行した薄膜トランジスタＴｒを経由して、データ線３４に読み出される。
【００２７】
また、各検出素子ＤＵのアドレス（番地）指定は、データ線３４およびゲート線３５の信号取り出し用の走査信号に基づいて行われる。マルチプレクサ３８およびゲートドライバ３９に信号取り出し用の走査信号が送り込まれると、ゲートドライバ３９から縦（Ｙ）方向の走査信号に従って各検出素子ＤＵが選択される。そして、横（Ｘ）方向の走査信号に従ってマルチプレクサ３８が切り換えられることによって、選択された検出素子ＤＵのコンデンサＣａに蓄積された電荷が、データ線３４を介して、電圧−電圧変換群（アンプ）およびマルチプレクサ３８を順に経て信号処理基板４１に送り出される。
【００２８】
上述の動作によって、例えばＸ線透視撮影装置の透視Ｘ線像の検出に本実施例に係る放射線検出器３０を用いた場合、データ線３４を介して信号処理基板４１にて電荷情報が画像情報に変換されて、Ｘ線透視画像として出力される。
【００２９】
上述の構成を備えた本実施例に係る放射線検出器３０によれば、マルチプレクサ３８における前段側と後段側（すなわちフレキシブル基板４０の絶縁基板３６側とは逆側）との間でパターン本数に相違があることを利用して、フレキシブル基板４０に少なくともマルチプレクサ３８を搭載する。そして、フレキシブル基板４０と絶縁基板３６とを電気的に接続すると、マルチプレクサ３８よりも前段側（すなわちフレキシブル基板４０の絶縁基板３６側）ではパターン形成されるパターンの本数は多く、マルチプレクサ３８よりも後段側（すなわちフレキシブル基板４０の絶縁基板３６側とは逆側）ではパターン形成されるパターンの本数は少なくなる。
【００３０】
したがって、フレキシブル基板４０の絶縁基板３６側ではマルチプレクサ３８を境界にしてピッチの幅ｄを狭くして、フレキシブル基板４０の絶縁基板３６側とは逆側（すなわち信号処理基板４１側）ではマルチプレクサ３８を境界にしてピッチの幅を広くすることが可能である。そして、ピッチの幅ｄが狭いフレキシブル基板４０の絶縁基板３６側の一端を導電性接着（ここでは異方導電性接着剤４０ａ）によって絶縁基板３６に電気的に接続する。ピッチの幅ｄが広いフレキシブル基板４０の絶縁基板３６側とは逆側（すなわち信号処理基板４１側）の他端をコネクタ４０ｂによって電気的に接続することが可能になる。その結果、フレキシブル基板４０の一部あるいは後段側（フレキシブル基板４０の絶縁基板３６側とは逆側）にある信号処理基板４１に不具合が生じても、不具合のあるフレキシブル基板４０のみをコネクタ４０ｂによって後段側にある信号処理基板４１から外す、あるいは後段側にある信号処理基板４１をコネクタ４０ｂによってフレキシブル基板４０から外すだけでよく、コネクタ４０ｂによって信号処理基板４１の取り外しが容易になる。
【００３１】
具体的には、ピッチの幅ｄを、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側では画素ピッチよりも狭くして、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側とは逆側（すなわち信号処理基板４１側）では画素ピッチよりも広くする。導電性接着に適用できる狭ピッチの幅ｄは５０〜３００μｍ程度であり、コネクタ接続に適用できる広ピッチの幅ｄは４００μｍ以上である。したがって、ピッチの幅ｄを、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側では５０〜３００μｍの範囲とし、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側とは逆側（信号処理基板４１側）では４００μｍ以上の範囲とするのが好ましい。
【００３２】
本実施例では、各フレキシブル基板４０ごとに接続／未接続を選択することができるので、不具合が生じているフレキシブル基板４０の特定を容易にして、不用意なフレキシブル基板４０の取り外しを回避することができるという効果をも奏する。また、後段の信号処理基板４１に同形状のコネクタ４０ｂを使用しておけば、その基板の交換だけで回路の性能向上を図ることも可能になり、（基板やそれを用いたプログラムなどの）バージョン変更にも容易に対応することができるという効果をも奏する。
【００３３】
また、本実施例では、マルチプレクサ３８の他に増幅器である電荷−電圧変換群（アンプ）３７をもフレキシブル基板４０上に搭載しており、上述したように不具合のあるフレキシブル基板４０のみをコネクタ４０ｂによって後段側にある信号処理基板４１から外せばいいので、残りのフレキシブル基板４０を外さずに再利用することができ、非常に高価であったマルチプレクサ３８および電荷−電圧変換群（アンプ）３７を含む集積回路をも再利用することができる。したがって、従来であれば、高価な集積回路を不用意に取り外していたのを、本実施例では不用意に取り外さなかった分だけ安価にすることができるという効果をも奏する。
【００３４】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００３５】
（１）上述した実施例では、入射した放射線を半導体厚膜３１（変換層）によって電荷情報に直接的に変換した直接変換型の放射線検出装置をこの発明は適用したが、入射した放射線をシンチレータによって光に変換し、光感応型の物質で形成された半導体層によってその光を電荷情報に変換する間接変換型の放射線検出器をこの発明は適用してもよい。また、入射した光を光感応型の物質で形成された半導体層によって電荷情報に変換する光検出器をこの発明は適用してもよい。
【００３６】
（２）上述した実施例では、Ｘ線を検出する場合を例に採って説明したが、核医学装置などに用いられるγ線を検出する検出装置をこの発明が適用することもできる。
【００３７】
（３）上述した実施例では、ピッチの幅ｄを、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側では５０〜３００μｍの範囲とし、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側とは逆側（信号処理基板４１側）では４００μｍ以上の範囲としたが、導電性接着やコネクタの種類によって適用できるピッチの幅ｄが上述した範囲外であれば、ピッチの幅ｄは上述した範囲に限定されない。
【００３８】
（４）同様に、導電性接着やコネクタの種類によって適用できるピッチの幅ｄが上述した範囲外であれば、ピッチの幅ｄを、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側では狭く、マルチプレクサ３８よりも信号処理基板４１側では広くした状態で、かつ画素ピッチよりも広くてもよい。また、ピッチの幅ｄを、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側では狭く、マルチプレクサ３８よりも信号処理基板４１側では広くした状態で、かつ画素ピッチよりも狭くしてもよい。
【００３９】
（５）上述した実施例では、導電性接着として異方導電性接着（ＡＣＦ）を例に採って説明したが、等方導電性接着であってもよい。ただし、等方導電性接着の場合には、必要部分のみの導電性を実現するために、接着部のパターニング等を行う必要が発生する。その点を考慮すれば実施例のような異方導電性接着（ＡＣＦ）の方がより好ましい。
【００４０】
（６）上述した実施例では、フレキシブル基板４０上に電荷−電圧変換群（アンプ）３７およびマルチプレクサ３８を搭載したが、図５に示すようにマルチプレクサ３８のみを搭載してもよいし、上述したように電荷−電圧変換群（アンプ）３７以外のゲートドライバ３９やバッファ用送り出し回路（図示省略）やＡ／Ｄ変換器などに代表される回路をマルチプレクサ３８とともにフレキシブル基板４０上に搭載してもよい。すなわち、フレキシブル基板４０に少なくともマルチプレクサ３８を搭載すれば、搭載の形態については特に限定されない。なお、マルチプレクサ３８のみをフレキシブル基板４０上に搭載した場合には、電荷−電圧変換群（アンプ）３７は絶縁基板３６側に形成される。
【００４１】
（７）上述した実施例では、フレキシブル基板４０上に電荷−電圧変換群（アンプ）３７およびマルチプレクサ３８を１つの集積回路にまとめて搭載したが、図６に示すように、電荷−電圧変換群（アンプ）３７を１つの集積回路とするとともに、マルチプレクサ３８を１つの集積回路にして、各々の集積回路をフレキシブル基板４０上に搭載してもよい。電荷−電圧変換群（アンプ）３７は、マルチプレクサ３８よりも前段側（フレキシブル基板４０の絶縁基板３６側）に接続されるので、電荷−電圧変換群（アンプ）３７でのピッチの幅ｄは、図６に示すように、フレキシブル基板４０の絶縁基板３６側でのピッチの幅ｄと同じ幅である。なお、マルチプレクサ３８よりも後段側の回路（例えばゲートドライバ３９やバッファ用送り出し回路やＡ／Ｄ変換器など）を１つの集積回路とするとともに、マルチプレクサ３８を１つの集積回路にして、各々の集積回路をフレキシブル基板４０上に搭載してもよい。この場合には、後段側の回路でのピッチの幅ｄは、フレキシブル基板４０の信号処理基板４１側でのピッチの幅ｄと同じ幅である。
【００４２】
（８）上述した実施例では、絶縁基板３６，フレキシブル基板４０，信号処理基板４１で放射線検出器３０を形成したが、コネクタ４０ｂによって信号処理基板４１の取り外しが容易になることから、絶縁基板３６，フレキシブル基板４０で放射線検出器３０を形成してもよい。この場合には、コネクタ４０ｂによって放射線検出器３０への信号処理基板４１の着脱を行う。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施例に係る放射線検出装置の概略断面図である。
【図２】図１を等価回路で表した回路図である。
【図３】平面的に表した回路図である。
【図４】フレキシブル基板をパターン面からみて、引き延ばした概略図である。
【図５】変形例に係るフレキシブル基板の概略断面図である。
【図６】変形例に係るフレキシブル基板をパターン面からみて、引き延ばした概略図である。
【図７】この発明に基づく知見に至るまでのマルチプレクサの搭載を模式化した図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は背面図である。
【符号の説明】
【００４４】
３０ … 放射線検出器
３１ … 半導体厚膜
３６ … 絶縁基板
３８ … マルチプレクサ
４０ … フレキシブル基板
４０ａ … 異方導電性接着剤
４０ｂ … コネクタ
ｄ … ピッチの幅
【技術分野】
【０００１】
この発明は、医療分野、工業分野、さらには原子力分野等に用いられる光または放射線検出器に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線検出器を例に採って説明する。一般的に、Ｘ線検出器に使用される集積回路は狭ピッチ（５０〜３００μｍ程度）であるので、集積回路をパターン形成した絶縁基板（例えばガラス基板）の接続方法として、狭ピッチにも適した異方導電性接着(ACF: Anisotropic Conductive Film)（以下、「ＡＣＦ」と略記する）などの導電性接着を採用する。例えば、フレキシブル基板の絶縁基板側の一端をＡＣＦによって絶縁基板に電気的に接続するとともに、フレキシブル基板の絶縁基板側とは逆側である後段回路を搭載した後段基板側の他端をＡＣＦによって後段基板に電気的に接続している。このＡＣＦによって絶縁基板に電気的に接続されるフレキシブル基板については、ＡＣＦ自体がリペア性（すなわち修復性）を持たないので、フレキシブル基板を絶縁基板から取り外して交換する場合には再利用されずに、必ず使い捨てとなる。フレキシブル基板は、ベアチップ集積回路を直接に搭載したテープ状の基板として、「ＴＡＢ」(TAB: Tape Automated Bonding)とも呼ばれている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、フレキシブル基板の一端側を導電接着剤によって電気的に接続し、他端側をコネクタによって電気的に接続する技術をＥＬ素子（エレクトロルミネッセント素子）に転用したものがある（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２００４−２７９３１９号公報（第１−３頁、図１）
【特許文献２】特開２００２−３５２９５３号公報（第４頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、Ｘ線検出器で用いられる放射線撮像装置では、放射線感応型の放射線厚膜などに代表される変換層で発生する電荷（キャリア）は極めて微小で、それらを増幅するための集積回路は、特殊な構成を持つ場合が一般的である。したがって、集積回路そのものも非常に高価になりがちである。そこで、上述した特許文献１のようにフレキシブル基板（ＴＡＢ）の両側をＡＣＦ接続する技術を採用することが考えられる。すなわち、増幅するための集積回路をフレキシブル基板に搭載し、フレキシブル基板の両側をＡＣＦ接続することで、狭ピッチ（１００μｍ程度以下）で、かつフレキシブルな状態を保つことができる。そして、ＡＣＦでは、樹脂の中に導電性の粒子を混ぜ込み、その粒子をつぶすことで導電性を発動させ、同時に熱を加えることで樹脂を硬化し、強度および電極間の絶縁性を保持している。
【０００５】
しかし、かかる場合には、次のような問題がある。すなわち、フレキシブル基板自身の不具合や、フレキシブル基板に関する接続の不具合のみならず、上述した後段回路の不具合によってＸ線検出器が不具合となる場合がある。その場合に、フレキシブル基板の両側がＡＣＦ接続されていると、後段基板にＡＣＦ接続されている全てのフレキシブル基板を取り外さなければならない。上述したようにフレキシブル基板を一旦取り外すと使い捨てとなるので、フレキシブル基板が不具合でなくともフレキシブル基板を全て破棄し、新たなフレキシブル基板を接続し直す、あるいは場合によってはＸ線検出器全体を破棄しなければならない。また、１つのフレキシブル基板のみが不具合であっても、不具合であるフレキシブル基板が分からない場合にはフレキシブル基板を全て取り外して破棄し、新たなフレキシブル基板を接続し直さなければならない。
【０００６】
この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、基板の取り外しが容易な光または放射線検出器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
発明者は、上記の問題を解決するために鋭意研究した結果、次のような知見を得た。
すなわち、キャリア（電荷情報）を時分割して出力するマルチプレクサに着目してみた。マルチプレクサよりも前段側ではパターン形成されるパターンの本数は多く、マルチプレクサよりも後段側ではパターン形成されるパターンの本数は少ない。パターン本数の違いを利用して、図７（ａ）の側面図に示すように、マルチプレクサＭＵＸおよび増幅器Ａｍｐを搭載した集積回路ＩＣをガラス基板Ｇに代表される絶縁基板に搭載する。すると、図７（ｂ）の背面図に示すように、マルチプレクサＭＵＸよりも後段側ではパターンの本数が前段側よりも少ないことから、ピッチの幅を狭ピッチよりも広くとることができる。したがって、従来のようなＡＣＦなどに代表される導電性接着を採用することなく、図７に示すようなコネクタＣでマルチプレクサＭＵＸよりも後段側にあるパターンを電気的に接続することが可能である。
【０００８】
しかし、図７の場合にはマルチプレクサＭＵＸをガラス基板Ｇに搭載することでコネクタＣもガラス基板Ｇに搭載されることになる。したがって、コネクタによるガラス基板への負担によってガラス基板に損傷を与える場合がある。してみれば、マルチプレクサをガラス基板に搭載せずに、ガラス基板とは別の基板に搭載し、かつパターン本数の違いを利用すればよい。
【０００９】
そこで、ガラス基板とは別の基板として、上述した特許文献１や特許文献２のようにフレキシブル基板を採用する。そのフレキシブル基板に少なくともマルチプレクサを搭載する。そして、パターン本数の違いを利用して、パターンの本数が多い狭ピッチの幅であるマルチプレクサよりも前段側（すなわちフレキシブル基板の絶縁基板側）の一端をＡＣＦなどに代表される導電性接着によって絶縁基板（変換基板）に電気的に接続するとともに、パターンの本数が少ない広ピッチの幅であるマルチプレクサよりも後段側（すなわちフレキシブル基板の絶縁基板側とは逆側）の他端をコネクタによって電気的に接続することが可能になる。すなわち、マルチプレクサを境界にしてピッチ変換して、少なくともマルチプレクサをフレキシブル基板に搭載すれば、コネクタは絶縁基板（変換基板）に損傷を与えることなく、フレキシブルの両端をそれぞれ電気的に接続することが可能で、フレキシブル基板の後段側にある後段基板の取り外しが容易になるという知見を得た。
【００１０】
このような知見に基づくこの発明は、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、光または放射線の入射により前記光または放射線の情報を電荷情報に変換する変換層を形成した変換基板と、その変換基板に電気的に接続されたフレキシブル基板とを備え、そのフレキシブル基板を介して、変換された電荷情報を読み出すことで光または放射線を検出する光または放射線検出器であって、フレキシブル基板の変換基板側の一端を導電性接着によって変換基板に電気的に接続するとともに、フレキシブル基板の変換基板側とは逆側の他端をコネクタによって電気的に接続し、変換された電荷情報を時分割して出力するマルチプレクサをフレキシブル基板に少なくとも搭載し、フレキシブル基板にパターン形成されるピッチの幅を、前記マルチプレクサよりも変換基板側では狭くして、マルチプレクサよりも変換基板側とは逆側では広くすることで、マルチプレクサを境界にしてピッチ変換することを特徴とするものである。
【００１１】
［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、マルチプレクサにおける前段側と後段側（すなわちフレキシブル基板の変換基板側とは逆側）との間でパターン本数に相違があることを利用して、フレキシブル基板に少なくともマルチプレクサを搭載する。そして、フレキシブル基板と変換基板とを電気的に接続すると、マルチプレクサよりも前段側（すなわちフレキシブル基板の変換基板側）ではパターン形成されるパターンの本数は多く、マルチプレクサよりも後段側（すなわちフレキシブル基板の変換基板側とは逆側）ではパターン形成されるパターンの本数は少なくなる。したがって、フレキシブル基板の変換基板側ではマルチプレクサを境界にしてピッチの幅を狭くして、フレキシブル基板の変換基板側とは逆側ではマルチプレクサを境界にしてピッチの幅を広くすることが可能である。そして、ピッチの幅が狭いフレキシブル基板の変換基板側の一端を導電性接着によって変換基板に電気的に接続する。ピッチの幅が広いフレキシブル基板の変換基板側とは逆側の他端をコネクタによって電気的に接続することが可能になる。その結果、フレキシブル基板の一部あるいは後段側（フレキシブル基板の変換基板側とは逆側）にある基板に不具合が生じても、不具合のあるフレキシブル基板のみをコネクタによって後段側の基板から外す、あるいは後段側の基板をコネクタによってフレキシブル基板から外すだけでよく、コネクタによって基板の取り外しが容易になる。
【００１２】
具体的には、ピッチの幅を、マルチプレクサよりも変換基板側では画素ピッチよりも狭くして、マルチプレクサよりも変換基板側とは逆側では画素ピッチよりも広くする（請求項２に記載の発明）。導電性接着に適用できる狭ピッチの幅は５０〜３００μｍ程度であり、コネクタ接続に適用できる広ピッチの幅は４００μｍ以上である。したがって、ピッチの幅を、マルチプレクサよりも変換基板側では５０〜３００μｍの範囲とし、マルチプレクサよりも変換基板側とは逆側では４００μｍ以上の範囲とするのが好ましい（請求項３に記載の発明）。
【発明の効果】
【００１３】
この発明に係る光または放射線検出器によれば、パターン形成されるパターン本数の違いがあることを利用して、変換基板に電気的に接続されたフレキシブル基板にマルチプレクサを少なくとも搭載し、フレキシブル基板の変換基板側の一端を導電性接着によって変換基板に電気的に接続するとともに、フレキシブル基板の変換基板側とは逆側の他端をコネクタによって電気的に接続し、フレキシブル基板にパターン形成されるピッチの幅を、前記マルチプレクサよりも変換基板側では狭くして、マルチプレクサよりも変換基板側とは逆側では広くすることで、マルチプレクサを境界にしてピッチ変換する。その結果、コネクタによって基板の取り外しが容易になる。
【実施例】
【００１４】
以下、図面を参照してこの発明の実施例を説明する。
図１は、実施例に係る放射線検出器の概略断面図であり、図２は、図１を等価回路で表した回路図であり、図３は、平面的に表した回路図であり、図４は、フレキシブル基板をパターン面からみて、引き延ばした概略図である。本実施例では直接変換型の放射線検出器を例に採って説明する。
【００１５】
本実施例に係る放射線検出器３０は、図１、図２に示すように、例えばＸ線などの放射線が入射することによりキャリアが生成される放射線感応型の半導体厚膜３１と、半導体厚膜３１の表面に設けられた電圧印加電極３２と、半導体厚膜３１の放射線入射側とは反対側にある裏面に設けられたキャリア収集電極３３と、キャリア収集電極３３への収集キャリアを溜める電荷蓄積用のコンデンサＣａと、コンデンサＣａに蓄積された電荷を取り出すための通常時ＯＦＦ（遮断）の電荷取り出し用のスイッチ素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）Ｔｒとを備えている。本実施例では、半導体厚膜３１は放射線の入射によりキャリアが生成される放射線感応型の物質で形成されているが、光の入射によりキャリアが生成される光感応型の物質であってもよい。半導体厚膜３１は、この発明における変換層に相当する。
【００１６】
この他に、放射線検出器３０は、薄膜トランジスタＴｒのソースに接続されているデータ線３４と、薄膜トランジスタＴｒのゲートに接続されているゲート線３５とを備えており、電圧印加電極３２，半導体厚膜３１，キャリア収集電極３３，コンデンサＣａ，薄膜トランジスタＴｒ，データ線３４，およびゲート線３５が絶縁基板３６上に積層されて構成されている。絶縁基板３６は、例えばガラス基板で形成されている。
【００１７】
図１〜図３に示すように、縦・横式２次元マトリックス状配列で多数個（例えば、1024個×1024個）形成されたキャリア収集電極３３ごとに、上述した各々のコンデンサＣａおよび薄膜トランジスタＴｒがそれぞれ接続されており、それらキャリア収集電極３３，コンデンサＣａ，および薄膜トランジスタＴｒが各検出素子ＤＵとしてそれぞれ分離形成されている。また、電圧印加電極３２は、全検出素子ＤＵの共通電極として全面にわたって形成されている。また、上述したデータ線３４は、図３に示すように、横（Ｘ）方向に複数本に並列されているとともに、上述したゲート線３５は、図３に示すように、縦（Ｙ）方向に複数本に並列されており、各々のデータ線３４およびゲート線３５は各検出素子ＤＵに接続されている。また、データ線３４は電荷−電圧変換群（アンプ）３７を介してマルチプレクサ３８に接続されており、ゲート線３５はゲートドライバ３９に接続されている。なお、検出素子ＤＵの配列個数は上述の1024個×1024個だけでなく、実施形態に応じて配列個数を変更して使用することができる。したがって、検出素子ＤＵが１個のみの形態であってもよい。マルチプレクサ３８は、変換された電荷情報（キャリア）を時分割して出力する機能を有しており、この発明におけるマルチプレクサに相当する。
【００１８】
検出素子ＤＵは２次元マトリックス状配列で絶縁基板３６にパターン形成されており、検出素子ＤＵがパターン形成された絶縁基板３６は『アクティブ・マトリクス基板』とも呼ばれている。この検出素子ＤＵがパターン形成された絶縁基板３６は、この発明における変換基板に相当する。
【００１９】
なお、弾性体で形成されたフレキシブル基板４０上に、電荷−電圧変換群（アンプ）３７，マルチプレクサ３８を絶縁基板３６側から順に搭載している。このフレキシブル基板４０は、絶縁基板３６に形成されたデータ線３４と、絶縁基板３６の放射線入射側とは反対側に配設された信号処理基板４１（図１、図３を参照）に電気的に接続されている。フレキシブル基板４０は、この発明におけるフレキシブル基板に相当する。
【００２０】
具体的には、フレキシブル基板４０の絶縁基板３６側の一端を異方導電性接着剤４０ａによって絶縁基板３６に電気的にＡＣＦ接続するとともに、フレキシブル基板４０の絶縁基板３６側とは逆側（すなわち信号処理基板４１側）の他端をコネクタ４０ｂによって電気的に接続する。また、図４に示すように、フレキシブル基板４０にパターン形成されるピッチの幅ｄを、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側では狭く（ここではデータ線３４のピッチの幅ｄ）して、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側とは逆側（すなわち信号処理基板４１側）では広くすることで、マルチプレクサ３８を境界にしてピッチ変換する。
【００２１】
より具体的には、ピッチの幅ｄを、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側では画素ピッチよりも狭くして、マルチプレクサ３８よりも信号処理基板４１側では画素ピッチよりも広くする。本実施例では、ピッチの幅ｄを、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側では５０〜３００μｍの範囲とし、マルチプレクサ３８よりも信号処理基板４１側では４００μｍ以上の範囲とする。
【００２２】
なお、ゲートドライバ３９についても図示を省略するフレキシブル基板４０上に搭載してもよいし、信号処理基板４１上に搭載してもよい。この他、キャリアである電荷信号を送り込むバッファ用送り出し回路（図示省略）や電荷信号をアナログからディジタル変換するＡ／Ｄ変換器（図示省略）などをフレキシブル基板４０上に搭載してもよいし、信号処理基板４１上に搭載してもよい。ゲートドライバ３９やバッファ用送り出し回路やＡ／Ｄ変換器は、マルチプレクサ３８からみると後段にあるので、これらをフレキシブル基板４０上に搭載する場合にはマルチプレクサ３８よりも信号処理基板４１側に搭載する。
【００２３】
これら半導体厚膜３１や絶縁基板３６などで形成された放射線検出器３０を作成する場合には絶縁基板３６の表面に、各種真空蒸着法による薄膜形成技術やフォトリソグラフィ法によるパターン技術を利用して、データ線３４およびゲート線３５を配線し、薄膜トランジスタＴｒ，コンデンサＣａ，キャリア収集電極３３，半導体厚膜３１，電圧印加電極３２などを順に積層形成する。なお、半導体厚膜３１を形成する半導体については、アモルファス型の半導体や多結晶型の半導体などに例示されるように、用途や耐電圧などに応じて適宜選択することができる。また、半導体厚膜３１を形成する物質についても、セレン（Ｓｅ）などに例示されるように、特に限定されない。本実施例の場合には直接変換型の放射線検出器であるのでアモルファスセレンで半導体厚膜３１を形成する。
【００２４】
なお、放射線検出器３０は半導体厚膜３１を樹脂２０によってモールド封止した後、筐体１０によって収納される。
【００２５】
続いて、放射線検出器３０の作用について説明する。電圧印加電極３２に高電圧（例えば数１００Ｖ〜数１０ｋＶ程度）のバイアス電圧ＶＡを印加した状態で、検出対象である放射線を入射させる。
【００２６】
放射線の入射によってキャリアが生成されて、そのキャリアが電荷情報として電荷蓄積用のコンデンサＣａに蓄積される。ゲートドライバ３９の信号取り出し用の走査信号によって、ゲート線３５が選択されて、さらに選択されたゲート線３５に接続されている検出素子ＤＵが選択指定される。その指定された検出素子ＤＵのコンデンサＣａに蓄積された電荷が、選択されたゲート線３５の信号によってＯＮ状態に移行した薄膜トランジスタＴｒを経由して、データ線３４に読み出される。
【００２７】
また、各検出素子ＤＵのアドレス（番地）指定は、データ線３４およびゲート線３５の信号取り出し用の走査信号に基づいて行われる。マルチプレクサ３８およびゲートドライバ３９に信号取り出し用の走査信号が送り込まれると、ゲートドライバ３９から縦（Ｙ）方向の走査信号に従って各検出素子ＤＵが選択される。そして、横（Ｘ）方向の走査信号に従ってマルチプレクサ３８が切り換えられることによって、選択された検出素子ＤＵのコンデンサＣａに蓄積された電荷が、データ線３４を介して、電圧−電圧変換群（アンプ）およびマルチプレクサ３８を順に経て信号処理基板４１に送り出される。
【００２８】
上述の動作によって、例えばＸ線透視撮影装置の透視Ｘ線像の検出に本実施例に係る放射線検出器３０を用いた場合、データ線３４を介して信号処理基板４１にて電荷情報が画像情報に変換されて、Ｘ線透視画像として出力される。
【００２９】
上述の構成を備えた本実施例に係る放射線検出器３０によれば、マルチプレクサ３８における前段側と後段側（すなわちフレキシブル基板４０の絶縁基板３６側とは逆側）との間でパターン本数に相違があることを利用して、フレキシブル基板４０に少なくともマルチプレクサ３８を搭載する。そして、フレキシブル基板４０と絶縁基板３６とを電気的に接続すると、マルチプレクサ３８よりも前段側（すなわちフレキシブル基板４０の絶縁基板３６側）ではパターン形成されるパターンの本数は多く、マルチプレクサ３８よりも後段側（すなわちフレキシブル基板４０の絶縁基板３６側とは逆側）ではパターン形成されるパターンの本数は少なくなる。
【００３０】
したがって、フレキシブル基板４０の絶縁基板３６側ではマルチプレクサ３８を境界にしてピッチの幅ｄを狭くして、フレキシブル基板４０の絶縁基板３６側とは逆側（すなわち信号処理基板４１側）ではマルチプレクサ３８を境界にしてピッチの幅を広くすることが可能である。そして、ピッチの幅ｄが狭いフレキシブル基板４０の絶縁基板３６側の一端を導電性接着（ここでは異方導電性接着剤４０ａ）によって絶縁基板３６に電気的に接続する。ピッチの幅ｄが広いフレキシブル基板４０の絶縁基板３６側とは逆側（すなわち信号処理基板４１側）の他端をコネクタ４０ｂによって電気的に接続することが可能になる。その結果、フレキシブル基板４０の一部あるいは後段側（フレキシブル基板４０の絶縁基板３６側とは逆側）にある信号処理基板４１に不具合が生じても、不具合のあるフレキシブル基板４０のみをコネクタ４０ｂによって後段側にある信号処理基板４１から外す、あるいは後段側にある信号処理基板４１をコネクタ４０ｂによってフレキシブル基板４０から外すだけでよく、コネクタ４０ｂによって信号処理基板４１の取り外しが容易になる。
【００３１】
具体的には、ピッチの幅ｄを、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側では画素ピッチよりも狭くして、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側とは逆側（すなわち信号処理基板４１側）では画素ピッチよりも広くする。導電性接着に適用できる狭ピッチの幅ｄは５０〜３００μｍ程度であり、コネクタ接続に適用できる広ピッチの幅ｄは４００μｍ以上である。したがって、ピッチの幅ｄを、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側では５０〜３００μｍの範囲とし、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側とは逆側（信号処理基板４１側）では４００μｍ以上の範囲とするのが好ましい。
【００３２】
本実施例では、各フレキシブル基板４０ごとに接続／未接続を選択することができるので、不具合が生じているフレキシブル基板４０の特定を容易にして、不用意なフレキシブル基板４０の取り外しを回避することができるという効果をも奏する。また、後段の信号処理基板４１に同形状のコネクタ４０ｂを使用しておけば、その基板の交換だけで回路の性能向上を図ることも可能になり、（基板やそれを用いたプログラムなどの）バージョン変更にも容易に対応することができるという効果をも奏する。
【００３３】
また、本実施例では、マルチプレクサ３８の他に増幅器である電荷−電圧変換群（アンプ）３７をもフレキシブル基板４０上に搭載しており、上述したように不具合のあるフレキシブル基板４０のみをコネクタ４０ｂによって後段側にある信号処理基板４１から外せばいいので、残りのフレキシブル基板４０を外さずに再利用することができ、非常に高価であったマルチプレクサ３８および電荷−電圧変換群（アンプ）３７を含む集積回路をも再利用することができる。したがって、従来であれば、高価な集積回路を不用意に取り外していたのを、本実施例では不用意に取り外さなかった分だけ安価にすることができるという効果をも奏する。
【００３４】
この発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
【００３５】
（１）上述した実施例では、入射した放射線を半導体厚膜３１（変換層）によって電荷情報に直接的に変換した直接変換型の放射線検出装置をこの発明は適用したが、入射した放射線をシンチレータによって光に変換し、光感応型の物質で形成された半導体層によってその光を電荷情報に変換する間接変換型の放射線検出器をこの発明は適用してもよい。また、入射した光を光感応型の物質で形成された半導体層によって電荷情報に変換する光検出器をこの発明は適用してもよい。
【００３６】
（２）上述した実施例では、Ｘ線を検出する場合を例に採って説明したが、核医学装置などに用いられるγ線を検出する検出装置をこの発明が適用することもできる。
【００３７】
（３）上述した実施例では、ピッチの幅ｄを、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側では５０〜３００μｍの範囲とし、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側とは逆側（信号処理基板４１側）では４００μｍ以上の範囲としたが、導電性接着やコネクタの種類によって適用できるピッチの幅ｄが上述した範囲外であれば、ピッチの幅ｄは上述した範囲に限定されない。
【００３８】
（４）同様に、導電性接着やコネクタの種類によって適用できるピッチの幅ｄが上述した範囲外であれば、ピッチの幅ｄを、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側では狭く、マルチプレクサ３８よりも信号処理基板４１側では広くした状態で、かつ画素ピッチよりも広くてもよい。また、ピッチの幅ｄを、マルチプレクサ３８よりも絶縁基板３６側では狭く、マルチプレクサ３８よりも信号処理基板４１側では広くした状態で、かつ画素ピッチよりも狭くしてもよい。
【００３９】
（５）上述した実施例では、導電性接着として異方導電性接着（ＡＣＦ）を例に採って説明したが、等方導電性接着であってもよい。ただし、等方導電性接着の場合には、必要部分のみの導電性を実現するために、接着部のパターニング等を行う必要が発生する。その点を考慮すれば実施例のような異方導電性接着（ＡＣＦ）の方がより好ましい。
【００４０】
（６）上述した実施例では、フレキシブル基板４０上に電荷−電圧変換群（アンプ）３７およびマルチプレクサ３８を搭載したが、図５に示すようにマルチプレクサ３８のみを搭載してもよいし、上述したように電荷−電圧変換群（アンプ）３７以外のゲートドライバ３９やバッファ用送り出し回路（図示省略）やＡ／Ｄ変換器などに代表される回路をマルチプレクサ３８とともにフレキシブル基板４０上に搭載してもよい。すなわち、フレキシブル基板４０に少なくともマルチプレクサ３８を搭載すれば、搭載の形態については特に限定されない。なお、マルチプレクサ３８のみをフレキシブル基板４０上に搭載した場合には、電荷−電圧変換群（アンプ）３７は絶縁基板３６側に形成される。
【００４１】
（７）上述した実施例では、フレキシブル基板４０上に電荷−電圧変換群（アンプ）３７およびマルチプレクサ３８を１つの集積回路にまとめて搭載したが、図６に示すように、電荷−電圧変換群（アンプ）３７を１つの集積回路とするとともに、マルチプレクサ３８を１つの集積回路にして、各々の集積回路をフレキシブル基板４０上に搭載してもよい。電荷−電圧変換群（アンプ）３７は、マルチプレクサ３８よりも前段側（フレキシブル基板４０の絶縁基板３６側）に接続されるので、電荷−電圧変換群（アンプ）３７でのピッチの幅ｄは、図６に示すように、フレキシブル基板４０の絶縁基板３６側でのピッチの幅ｄと同じ幅である。なお、マルチプレクサ３８よりも後段側の回路（例えばゲートドライバ３９やバッファ用送り出し回路やＡ／Ｄ変換器など）を１つの集積回路とするとともに、マルチプレクサ３８を１つの集積回路にして、各々の集積回路をフレキシブル基板４０上に搭載してもよい。この場合には、後段側の回路でのピッチの幅ｄは、フレキシブル基板４０の信号処理基板４１側でのピッチの幅ｄと同じ幅である。
【００４２】
（８）上述した実施例では、絶縁基板３６，フレキシブル基板４０，信号処理基板４１で放射線検出器３０を形成したが、コネクタ４０ｂによって信号処理基板４１の取り外しが容易になることから、絶縁基板３６，フレキシブル基板４０で放射線検出器３０を形成してもよい。この場合には、コネクタ４０ｂによって放射線検出器３０への信号処理基板４１の着脱を行う。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】実施例に係る放射線検出装置の概略断面図である。
【図２】図１を等価回路で表した回路図である。
【図３】平面的に表した回路図である。
【図４】フレキシブル基板をパターン面からみて、引き延ばした概略図である。
【図５】変形例に係るフレキシブル基板の概略断面図である。
【図６】変形例に係るフレキシブル基板をパターン面からみて、引き延ばした概略図である。
【図７】この発明に基づく知見に至るまでのマルチプレクサの搭載を模式化した図であって、（ａ）は側面図、（ｂ）は背面図である。
【符号の説明】
【００４４】
３０ … 放射線検出器
３１ … 半導体厚膜
３６ … 絶縁基板
３８ … マルチプレクサ
４０ … フレキシブル基板
４０ａ … 異方導電性接着剤
４０ｂ … コネクタ
ｄ … ピッチの幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光または放射線の入射により前記光または放射線の情報を電荷情報に変換する変換層を形成した変換基板と、その変換基板に電気的に接続されたフレキシブル基板とを備え、そのフレキシブル基板を介して、変換された電荷情報を読み出すことで光または放射線を検出する光または放射線検出器であって、フレキシブル基板の変換基板側の一端を導電性接着によって変換基板に電気的に接続するとともに、フレキシブル基板の変換基板側とは逆側の他端をコネクタによって電気的に接続し、変換された電荷情報を時分割して出力するマルチプレクサをフレキシブル基板に少なくとも搭載し、フレキシブル基板にパターン形成されるピッチの幅を、前記マルチプレクサよりも変換基板側では狭くして、マルチプレクサよりも変換基板側とは逆側では広くすることで、マルチプレクサを境界にしてピッチ変換することを特徴とする光または放射線検出器。
【請求項２】
請求項１に記載の光または放射線検出器において、前記ピッチの幅を、前記マルチプレクサよりも前記変換基板側では画素ピッチよりも狭くして、マルチプレクサよりも変換基板側とは逆側では前記画素ピッチよりも広くすることを特徴とする光または放射線検出器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光または放射線検出器において、前記ピッチの幅が、前記マルチプレクサよりも前記変換基板側では５０〜３００μｍの範囲であり、マルチプレクサよりも変換基板側とは逆側では４００μｍ以上の範囲であることを特徴とする光または放射線検出器。
【請求項１】
光または放射線の入射により前記光または放射線の情報を電荷情報に変換する変換層を形成した変換基板と、その変換基板に電気的に接続されたフレキシブル基板とを備え、そのフレキシブル基板を介して、変換された電荷情報を読み出すことで光または放射線を検出する光または放射線検出器であって、フレキシブル基板の変換基板側の一端を導電性接着によって変換基板に電気的に接続するとともに、フレキシブル基板の変換基板側とは逆側の他端をコネクタによって電気的に接続し、変換された電荷情報を時分割して出力するマルチプレクサをフレキシブル基板に少なくとも搭載し、フレキシブル基板にパターン形成されるピッチの幅を、前記マルチプレクサよりも変換基板側では狭くして、マルチプレクサよりも変換基板側とは逆側では広くすることで、マルチプレクサを境界にしてピッチ変換することを特徴とする光または放射線検出器。
【請求項２】
請求項１に記載の光または放射線検出器において、前記ピッチの幅を、前記マルチプレクサよりも前記変換基板側では画素ピッチよりも狭くして、マルチプレクサよりも変換基板側とは逆側では前記画素ピッチよりも広くすることを特徴とする光または放射線検出器。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の光または放射線検出器において、前記ピッチの幅が、前記マルチプレクサよりも前記変換基板側では５０〜３００μｍの範囲であり、マルチプレクサよりも変換基板側とは逆側では４００μｍ以上の範囲であることを特徴とする光または放射線検出器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１７１８８１（Ｐ２００８−１７１８８１Ａ）
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１４７０（Ｐ２００７−１４７０）
【出願日】平成１９年１月９日（２００７．１．９）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月２４日（２００８．７．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月９日（２００７．１．９）
【出願人】（０００００１９９３）株式会社島津製作所 (3,708)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]