成像装置和成像系统制造方法及图纸

公开了成像装置和成像系统。成像装置包括：像素区域，该像素区域包括多个像素；以及偏置布线，该偏置布线被放置在像素的光入射侧以经由限定像素区域的第二边将来自电源的偏置供应到像素区域中的像素。偏置布线包括放置在像素周围的第一布线部分和第二布线部分。第一布线部分放置在远离第二边的Y方向上，并且第二布线部分放置在与Y方向正交的X方向上。第一布线部分包括不透光构件。每一像素的第一布线部分的电阻小于每一像素的第二布线部分的电阻。由于第二布线部分而引起的光损失小于由于第一布线部分而引起的光入射的光损失。

【技术实现步骤摘要】
成像装置和成像系统
本公开涉及成像装置和成像系统。特别地，本公开合适地可适用于捕获对象的放射线图像的放射线成像装置和放射线成像系统。
技术介绍
使用诸如X射线之类的放射线用于医疗图像诊断和无损检查的成像装置使用传感器基板，该传感器基板是在其上以二维矩阵布置用于检测放射线的像素的玻璃或其它支撑基板。例如，间接转换传感器基板包括像素以及各种类型的布线，该像素包括在玻璃或其它支撑基板上的由非晶硅(a-Si)制成的光电转换元件和由薄膜晶体管(TFT)组成的开关元件。这样的传感器基板与将入射放射线转换成光的闪烁器(荧光体)组合使用。布线的示例包括用于控制开关元件的控制布线、用于将电信号从光电转换元件中取出的信号布线以及用于使光电转换元件执行光电转换的偏置电压供应到像素区域的内部的偏置布线。例如，日本专利申请公开No.2014-75377的图1示出了传感器基板，在该传感器基板上偏置布线以网格形状垂直地和横向地放置在像素周围。为了使布线电阻最小化，偏置布线通常由不透射光的金属层而不是透射光的透明导电层制成。在这种情况下，从闪烁器发出的光的一部分被偏置布线阻挡并且剩下的光入射在光电转换元件上。如果具有高强度的放射线入射到传感器基板的一部分上，即，放射线的量在传感器基板的有效像素区域内变得不均匀，那么可能发生串扰。其中，与以横向方向放置的控制线平行发生的串扰(横向串扰)是麻烦的，特别是在移动图像传感器的高速驱动期间。由于根据从电源供应的偏置电压中的瞬时局部变化发生横向串扰，所以一个有效的措施是降低传感器基板内的偏置布线的电阻以减少前述偏置电压中的变化。在日本专利申请公开No.2014-75377中讨论的传感器基板中，可以增大偏置布线的线宽以降低偏置布线的电阻。然而，如从光的入射方向看到的，这增大了在偏置布线和像素之间的重叠的面积，使得开口率下降。换句话说，常规技术难以在维持高开口率的同时实现低串扰。
技术实现思路
本公开针对成像装置，该成像装置在维持高开口率的同时实现低串扰。根据本公开的一个方面，像素区域包括以二维矩阵布置的多个像素以及偏置布线，每个像素包括光电转换元件和电连接到光电转换元件的电极中的一个电极的开关元件，偏置布线放置在光电转换元件的光入射侧以从限定像素区域的一边将来自电源的偏置供应到像素区域中的每个像素，偏置布线在远离该一边的第一方向上和与第一方向正交的第二方向上放置在像素周围，偏置布线电连接到光电转换元件的另一个电极，其中，偏置布线包括放置在第一方向上的第一布线部分和放置在第二方向上的第二布线部分，并且其中，基于第一布线部分和第二布线部分的像素的开口率是85％或更大，并且在第二方向上的平均串扰的绝对值是0.39％或更小。根据本公开的另一方面，成像装置包括像素区域，该像素区域包括以二维矩阵布置的多个像素以及偏置布线，每个像素包括光电转换元件和电连接到光电转换元件的电极中的一个电极的开关元件，偏置布线放置在光电转换元件的光入射侧以从限定像素区域的一边将来自电源的偏置供应到像素区域中的每个像素，偏置布线在远离该一边的第一方向上和与第一方向正交的第二方向上放置在像素周围，偏置布线电连接到光电转换元件的另一个电极，其中，偏置布线包括放置在第一方向上的第一布线部分和放置在第二方向上的第二布线部分，并且其中，每一像素的第一布线部分的电阻小于每一像素的第二布线部分的电阻，并且由于第二布线部分而引起的入射在光电转换元件上的光损失小于由于第一布线部分而引起的入射在光电转换元件上的光损失。根据本公开，可以在维持高开口率的同时实现低串扰。参考附图，从以下示例性实施例的描述中本公开的更多特征将变得清楚。附图说明图1是示出根据本公开的第一示例性实施例的放射线成像装置的示意性配置的示例的图。图2A和图2B是示出图1所示的有效像素区域和读取电路的内部配置的示例的图。图3是示出用于操作图2A和图2B所示的有效像素区域和读取电路的内部配置的方法的示例的时序图。图4是示出本公开的第一示例性实施例的图，其示出图2A和图2B所示的有效像素区域中的像素的布局的示例。图5A和图5B是示出图4所示的截面A-A'中和截面B-B'中的层结构的示例的图。图6是示出在图4所示的像素的布局中每一像素的第一布线部分和第二布线部分的电阻的概念的图。图7A和图7B是示出本公开的第一示例性实施例的图，其示出用于评估串扰和串扰的横向分布的方法的示例。图8是示出本公开的示例性实施例和比较示例中的开口率、电阻和串扰计算的示例的图表。图9A和图9B是示出根据图8所示的第一比较示例和第二比较示例的有效像素区域中的像素的布局的示例的图。图10是示出针对如图8中的计算条件所示的电阻的各种组合的串扰计算的示例的图表。图11A和图11B是用于验证平均串扰和串扰分布对电阻的依赖性的图表。图12A和图12B是用于描述串扰的生成原理的图。图13是示出本公开的第二示例性实施例的图，其示出图2A和图2B所示的有效像素区域中的像素的布局的示例。图14是示出图13所示的截面A-A'中的层结构的示例的图。图15是示出根据本公开的第三示例性实施例的放射线成像装置的示意性配置的示例的图。图16是示出其中内置有根据本公开的示例性实施例中的任一个的放射线成像装置的放射线成像系统的示意性配置的示例的图。具体实施方式下面将参考附图描述实施本公开的模式(示例性实施例)。在本公开的以下示例性实施例中的每个中，将描述使用放射线执行成像的放射线成像装置被用作根据本公开的成像装置的示例。在本公开的以下示例性实施例中，放射线可以包括α射线、β射线和γ射线，这些射线是由放射性衰变发射的粒子束(包括光子)，以及诸如X射线、粒子束和宇宙射线之类的具有等同或较高能量的束。首先将描述本公开的第一示例性实施例。图1是示出根据本公开的第一示例性实施例的放射线成像装置100的示意性配置的示例的图。在以下描述中，图1所示的放射线成像装置100将被称为“放射线成像装置100-1”。如图1所示，放射线成像装置100-1包括传感器基板110、驱动电路120、读取电路130、信号处理单元140、控制单元150、通信单元160和电源电路170。传感器基板110包括有效像素区域110a，在该有效像素区域110a中，检测放射线并基于检测到的放射线的量生成电信号的多个像素111被以二维阵列布置。有效像素区域110a通常在二维阵列中包括多个像素111，规模约3000×3000像素这么大。因缺乏空间，图1示意性地示出了9×9像素。在图1所示的示例中，有效像素区域110a由包括第一边110a1、第二边110a2、第三边110a3和第四边110a4的四个边限定。在图1所示的示例中，驱动电路120、读取电路130和电源电路170均连接到限定有效像素区域110a的四个边110a1至110a4中的一个边。驱动电路120经由控制布线本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种成像装置，其特征在于，该成像装置包括：/n像素区域，包括以二维矩阵布置的多个像素，每个像素包括光电转换元件和电连接到光电转换元件的电极中的一个电极的开关元件；以及/n偏置布线，放置在光电转换元件的光入射侧，以从限定像素区域的一边将来自电源的偏置供应到像素区域中的每个像素，偏置布线在远离所述一边的第一方向上和与第一方向正交的第二方向上放置在像素周围，偏置布线电连接到光电转换元件的另一个电极，/n其中，偏置布线包括放置在第一方向上的第一布线部分和放置在第二方向上的第二布线部分，以及/n其中，每一像素的第一布线部分的电阻小于每一像素的第二布线部分的电阻，并且由于第二布线部分而引起的入射在光电转换元件上的光损失小于由于第一布线部分而引起的入射在光电转换元件上的光损失。/n

【技术特征摘要】
20181226 JP 2018-2431401.一种成像装置，其特征在于，该成像装置包括：
像素区域，包括以二维矩阵布置的多个像素，每个像素包括光电转换元件和电连接到光电转换元件的电极中的一个电极的开关元件；以及
偏置布线，放置在光电转换元件的光入射侧，以从限定像素区域的一边将来自电源的偏置供应到像素区域中的每个像素，偏置布线在远离所述一边的第一方向上和与第一方向正交的第二方向上放置在像素周围，偏置布线电连接到光电转换元件的另一个电极，
其中，偏置布线包括放置在第一方向上的第一布线部分和放置在第二方向上的第二布线部分，以及
其中，每一像素的第一布线部分的电阻小于每一像素的第二布线部分的电阻，并且由于第二布线部分而引起的入射在光电转换元件上的光损失小于由于第一布线部分而引起的入射在光电转换元件上的光损失。


2.根据权利要求1所述的成像装置，其中，1<Rh/Rv≤300，其中，Rv是每一像素的第一布线部分的电阻，并且Rh是每一像素的第二布线部分的电阻。


3.根据权利要求1所述的成像装置，其中，偏置布线的第一布线部分和第二布线部分包括被配置成不透射光的非透射构件，并且非透射构件在第二布线部分中的线宽比在第一布线部分中的线宽小。


4.根据权利要求1所述的成像装置，其中，偏置布线的第一布线部分包括被配置成不透射光的非透射构件，并且偏置布线的第二布线部分包括被配置成透射光的透射构件。


5.根据权利要求4所述的成像装置，
其中...

【专利技术属性】
技术研发人员：大藤将人，川锅润，藤吉健太郎，佐藤翔，
申请(专利权)人：佳能株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP