KR100621417B1 - Digital X-ray detector using by LCD - Google Patents
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- H01L31/115—Devices sensitive to very short wavelength, e.g. X-rays, gamma-rays or corpuscular radiation
Abstract
본 발명은 엑스레이 이미지 디텍터에 관한 것으로서, 자세하게는 물리적 지지체가 되며 상측에 아이티오 전극이 형성된 하부유리기판과; 상기 하부유리기판의 상층에 형성되며 방사선이 충돌하여 빛을 발생시키는 형광층과; 상기 형광층의 상층에 형성되어 상기 형광층에서 발생된 빛에서 에너지를 얻어 전자를 발생시키는 포토캐소드층과; 상기 포토캐소드층의 상층에 격벽에 의하여 셀구분되며, 상기 셀구분된 이격공간에는 외부의 방사선 혹은 광자, 입자선에 의해 방전을 일으키는 방전용 가스가 주입되어, 단위셀당 상기 포토캐소드층에서 발생된 전자가 상기 가스에 충돌되어 벽전하를 발생시키는 반응을 일으키는 가스층과; 상기 가스층의 상측에 적층되며, 상측에서 입사된 빛을 반사시키는 반사층과; 상기 투과기판층의 상층에 형성되며 양면에 배향막이 형성되고 스페이서에 의하여 각 셀이 구분되며, 상기 가스층에서 발생되는 벽전하에 의하여 배향구동되는 액정층과; 상기 액정층의 상층에 형성되며 저면에 아이티오 전극이 형성된 상부유리기판층과 상기 상부유리기판층의 상측에 적층되는 세로축편광판으로; 구성되는 것을 특징으로 하는 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판에 관한 것이다.The present invention relates to an X-ray image detector, and in detail, a lower glass substrate which becomes a physical support and has an Ithio electrode formed thereon; A fluorescent layer formed on an upper layer of the lower glass substrate and generating light by colliding with radiation; A photocathode layer formed on an upper layer of the fluorescent layer to generate energy from light generated from the fluorescent layer; The cell is divided by a partition wall on the upper layer of the photocathode layer, and a discharge gas that causes discharge by external radiation, photons, or particle beams is injected into the cell-separated separation space, and is generated in the photocathode layer per unit cell. A gas layer which generates a reaction in which electrons collide with the gas to generate wall charges; A reflective layer laminated on the gas layer and reflecting light incident from the upper side; A liquid crystal layer formed on an upper layer of the transmissive substrate layer and having an alignment layer formed on both surfaces thereof, each cell being separated by a spacer, and oriented by wall charges generated in the gas layer; An upper glass substrate layer formed on an upper layer of the liquid crystal layer and having an Ithio electrode formed on a bottom thereof, and a vertical axis polarizing plate stacked on an upper side of the upper glass substrate layer; It relates to an LCD X-ray image detector substrate, characterized in that configured.
가로축편광판, 세로축편광판, 반사형 엘시디, 투과형엘시디, 배향구동, 편광Horizontal Polarizer, Vertical Polarizer, Reflective LCD, Transmissive LCD, Orientation Drive, Polarization
Description
도 1은 본 발명에 따른 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판의 셀단위 단면 구조도1 is a cell unit cross-sectional structure diagram of an LCD x-ray image detector substrate according to the present invention
도 2과 도 3은 본 발명에 따른 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판의 실시예를 보여주는 단면 구조도2 and 3 is a cross-sectional structural view showing an embodiment of an LCD x-ray image detector substrate according to the present invention
도 4와 도 5는 본 발명에 따른 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판의 또 다른 실시예를 보여주는 단면구조도4 and 5 are cross-sectional view showing another embodiment of the LCD x-ray image detector substrate according to the present invention
*도면의 주요부분에 관한 부호의 설명** Explanation of symbols on main parts of drawings *
11 : 세로축편광판 12 : 상부유리기판11: vertical axis polarizing plate 12: upper glass substrate
13, 32 : 아이티오 14 : 배향막13, 32: itio 14: alignment film
15 : 액정층 16 : 스페이서15
100 : 액정판넬 200-a : 반사층100: liquid crystal panel 200-a: reflective layer
200-b : 투과기판 31 : 하부유리기판200-b: permeable substrate 31: lower glass substrate
33 : 형광층 34 : 포토캐소드층33
36 : 가스층 37 : 격벽36
300 : 가스메모리층 300: gas memory layer
본 발명은 엑스레이 이미지 디텍터에 관한 것으로서, 자세하게는 본 발명은 물리적 지지체가 되며 상측에 아이티오 전극이 형성된 하부유리기판과; 상기 하부유리기판의 상층에 형성되며 방사선이 충돌하여 빛을 발생시키는 형광층과; 상기 형광층의 상층에 형성되어 상기 형광층에서 발생된 빛에서 에너지를 얻어 전자를 발생시키는 포토캐소드층과; 상기 포토캐소드층의 상층에 격벽에 의하여 셀구분되며, 상기 셀구분된 이격공간에는 외부의 방사선 혹은 광자, 입자선에 의해 방전을 일으키는 방전용 가스가 주입되어, 단위셀당 상기 포토캐소드층에서 발생된 전자가 상기 가스에 충돌되어 벽전하를 발생시키는 반응을 일으키는 가스층과; 상기 가스층의 상측에 적층되며, 상측에서 입사된 빛을 반사시키는 반사층과; 상기 투과기판층의 상층에 형성되며 양면에 배향막이 형성되고 스페이서에 의하여 각 셀이 구분되며, 상기 가스층에서 발생되는 벽전하에 의하여 배향구동되는 액정층과; 상기 액정층의 상층에 형성되며 저면에 아이티오 전극이 형성된 상부유리기판층과 상기 상부유리기판층의 상측에 적층되는 세로축편광판으로; 구성되는 것을 특징으로 하는 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판에 관한 것이다.The present invention relates to an X-ray image detector, and in detail, the present invention provides a physical support and a lower glass substrate having an Ithio electrode formed thereon; A fluorescent layer formed on an upper layer of the lower glass substrate and generating light by colliding with radiation; A photocathode layer formed on an upper layer of the fluorescent layer to generate energy from light generated from the fluorescent layer; The cell is divided by a partition wall on the upper layer of the photocathode layer, and a discharge gas that causes discharge by external radiation, photons, or particle beams is injected into the cell-separated separation space, and is generated in the photocathode layer per unit cell. A gas layer which generates a reaction in which electrons collide with the gas to generate wall charges; A reflective layer laminated on the gas layer and reflecting light incident from the upper side; A liquid crystal layer formed on an upper layer of the transmissive substrate layer and having an alignment layer formed on both surfaces thereof, each cell being separated by a spacer, and oriented by wall charges generated in the gas layer; An upper glass substrate layer formed on an upper layer of the liquid crystal layer and having an Ithio electrode formed on a bottom thereof, and a vertical axis polarizing plate stacked on an upper side of the upper glass substrate layer; It relates to an LCD X-ray image detector substrate, characterized in that configured.
일반적으로 디지털 X-레이 이미지 디텍터는, 인체를 투과한 방사선을 검출하여 얻고자 하는 영상정보를 획득하는 방사선 검출장치에 있어서, 방사선의 영상정보를 전기신호로 변환시키고, 변환된 전기신호를 검출하는 검출장치를 말한다.In general, a digital X-ray image detector is a radiation detection device for obtaining image information to be obtained by detecting the radiation transmitted through the human body, converting the image information of the radiation into an electrical signal, and detects the converted electrical signal Refers to the detection device.
종래기술방식에 있어서, 스크린-필름 시스템이 가지는 여러 단점을 극복하기 위해 개발되어진 디지털 X-레이 이미지 디텍터는 기본적으로 방사선에 의하여 전자, 정공쌍을 발생시키는 X-레이 리셉터층과 상기 X-레이 리셉터층의 상하면에 형성된 전극층과 상기 X-레이 리셉터층의 물리적인 지지베이스인 기판층에 형성된 상기 X-레이 리셉터층의 전기신호를 영상정보로 변환시키는 리드아웃장치로 구성된다.In the prior art, the digital X-ray image detector developed to overcome various disadvantages of the screen-film system is basically an X-ray receptor layer and an X-ray receptor that generate electrons and hole pairs by radiation. And a lead-out device for converting the electrical signals of the X-ray receptor layer formed on the substrate layer, which is a physical support base of the X-ray receptor layer, on the upper and lower surfaces of the layer into image information.
한편 종래기술방식의 디지털 이미지 디텍터는 X-레이를 전기적 신호로 변환시키는 방식에 따라 직접방식과 간접방식으로 구분되어진다.Meanwhile, the conventional digital image detector is classified into a direct method and an indirect method according to a method of converting an X-ray into an electrical signal.
상기 직접방식으로 제작되는 종래기술방식의 디지털 X-레이 이미지 디텍터는 X-레이 리셉터의 미약한 X-레이 영역 반응특성만을 이용하여 X-레이 영상정보를 획득하기 위하여, X-레이 리셉터의 두께를 두껍게 형성시키고, 반응특성을 증폭시키기 위하여 X-레이 리셉터 양단의 전극을 통하여 고압의 전원을 인가시켜야 하고, 원 재료 물질의 유해성, 대면적화의 어려움과 같은 문제점을 지니고 있다. The conventional digital X-ray image detector manufactured by the direct method uses the thickness of the X-ray receptor to obtain X-ray image information using only the weak X-ray region response characteristics of the X-ray receptor. In order to form a thick, amplified reaction characteristics, a high-voltage power supply must be applied through the electrodes at both ends of the X-ray receptor, and there are problems such as harmfulness of raw materials and difficulty in large area.
상기 간접방식으로 제작되는 종래기술방식의 디지털 X-레이 이미지 디텍터는 기판을 구성하는 단위 셀에 수광소자를 형성시키는 방식이어서 수율이 낮아 단위셀의 제작이 힘들고 고비용이 요구되는 문제점이 있으며, X-레이 리셉터 자체를 형광층으로 구성함으로써, X-레이에 의한 직접적인 반응특성이 간과되고, 낮은 검출 신호량 및 저조한 질의 영상이 획득되는 문제점이 있다.The prior art digital X-ray image detector manufactured by the indirect method is a method of forming a light receiving element in a unit cell constituting a substrate, so that the yield is low, making unit cells difficult and expensive. By configuring the ray receptor itself as a fluorescent layer, the direct response characteristics by X-rays are overlooked, and there is a problem that low detection signal amount and poor quality image are obtained.
본 발명은 상기와 같은 종래기술방식의 디지털 X-레이 이미지 디텍터가 지니 는 문제점을 해결하기 위한 것으로서 방사선에 반응하여 기체 메모리 층과 전위변화를 일으키는 액정 층을 접합하여 구성함으로써 높은 신호대 잡음비로 인해 고해상도의 영상을 획득하고, 대면적화가 가능하며, 또한 기존 방식에 비해 제조 및 가공 공정이 용이하면서 전기적 신호의 검출효율이 우수한 고성능의 새로운 방식의 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to solve the problems of the conventional digital X-ray image detector as described above, by combining the gas memory layer and the liquid crystal layer that causes a potential change in response to radiation to form a high resolution due to the high signal-to-noise ratio It is an object of the present invention to provide a high-performance LCD X-ray image detector substrate having a high-performance image acquisition, large-area, and easier manufacturing and processing process than the existing method, and excellent in the detection efficiency of the electrical signal.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 물리적 지지체가 되며 상측에 아이티오 전극이 형성된 하부유리기판과; 상기 하부유리기판의 상층에 형성되며 방사선이 충돌하여 빛을 발생시키는 형광층과; 상기 형광층의 상층에 형성되어 상기 형광층에서 발생된 빛에서 에너지를 얻어 전자를 발생시키는 포토캐소드층과; 상기 포토캐소드층의 상층에 격벽에 의하여 셀구분되며, 상기 셀구분된 이격공간에는 외부의 방사선 혹은 광자, 입자선에 의해 방전을 일으키는 방전용 가스가 주입되어, 단위셀당 상기 포토캐소드층에서 발생된 전자가 상기 가스에 충돌되어 벽전하를 발생시키는 반응을 일으키는 가스층과; 상기 가스층의 상측에 적층되며, 상측에서 입사된 빛을 반사시키는 반사층과; 상기 투과기판층의 상층에 형성되며 양면에 배향막이 형성되고 스페이서에 의하여 각 셀이 구분되며, 상기 가스층에서 발생되는 벽전하에 의하여 배향구동되는 액정층과; 상기 액정층의 상층에 형성되며 저면에 아이티오 전극이 형성된 상부유리기판층과 상기 상부유리기판층의 상측에 적층되는 세로축편광판으로; 구성되는 것을 특징으로 하는 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판을 기술적 요지로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a physical support and a lower glass substrate having an Ithio electrode formed thereon; A fluorescent layer formed on an upper layer of the lower glass substrate and generating light by colliding with radiation; A photocathode layer formed on an upper layer of the fluorescent layer to generate energy from light generated from the fluorescent layer; The cell is divided by a partition wall on the upper layer of the photocathode layer, and a discharge gas that causes discharge by external radiation, photons, or particle beams is injected into the cell-separated separation space, and is generated in the photocathode layer per unit cell. A gas layer which generates a reaction in which electrons collide with the gas to generate wall charges; A reflective layer laminated on the gas layer and reflecting light incident from the upper side; A liquid crystal layer formed on an upper layer of the transmissive substrate layer and having an alignment layer formed on both surfaces thereof, each cell being separated by a spacer, and oriented by wall charges generated in the gas layer; An upper glass substrate layer formed on an upper layer of the liquid crystal layer and having an Ithio electrode formed on a bottom thereof, and a vertical axis polarizing plate stacked on an upper side of the upper glass substrate layer; An LCD X-ray image detector substrate characterized in that the configuration is a technical gist.
여기서 상기 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판은 상기 반사층의 위치에는 투과기판층이 형성되고 상기 반사층은 상기 하부유리기판의 저면에 형성되는 것을 특징으로 하는 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판으로 되는 것이 바람직하다.Here, the LCD X-ray image detector substrate may be an LCD X-ray image detector substrate, wherein a transmissive substrate layer is formed at a position of the reflective layer, and the reflective layer is formed on a bottom surface of the lower glass substrate.
그리고 상기 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판은 상기 반사층의 위치에는 투과기판층이 형성되고, 상기 하부유리기판의 저면에는 가로축편광판이 형성되는 것을 특징으로 하는 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판으로 되는 것이 바람직하다.The LCD X-ray image detector substrate may be an LCD X-ray image detector substrate, wherein a transmissive substrate layer is formed at a position of the reflective layer, and a horizontal axis polarizer is formed on a bottom surface of the lower glass substrate.
또한 상기 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판의 측면부는 상기 액정층과 가스층을 실링시키는 에폭시층이 더 포함되어 구성되는 것을 특징으로 하는 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판으로 되는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the side surface of the LCD X-ray image detector substrate is an LCD X-ray image detector substrate further comprising an epoxy layer for sealing the liquid crystal layer and the gas layer.
그리고 상기 가스층을 구분시키는 셀 격벽은 상기 아이티오까지 연장형성되어 셀 구분 제어 되는 것을 특징으로 하는 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판으로 되는 것이 바람직하다.In addition, the cell partition wall separating the gas layer is preferably formed to the LCD X-ray image detector substrate, characterized in that the cell is controlled by extending to the Ithio.
또한 상기 형광층은, 방사선에 감응하여 가시광 영역 파장의 빛을 발생시키는 형광물질로 형성되는 것을 특징으로 하는 엘시디 엑스레이 이미지 데텍터 기판으로 되는 것이 바람직하다.In addition, the fluorescent layer is preferably an LCD X-ray image detector substrate, characterized in that formed of a fluorescent material for generating light in the visible wavelength range in response to radiation.
그리고 상기 형광물질은 CsI:Na ㆍ CsI:Tl ㆍ ZnS:Ag,Cl ㆍ ZnS:Cu,Al ㆍ Y2O2S:Eu ㆍ ZnS:Ag,Cl+CoO,Al2O3 ㆍ Y2O2 S:Eu+Fe2O3 ㆍ Y2O3:Eu ㆍ ZnS:Ag,Al ㆍ Zn2SiO5:Mn ㆍ Y2O2S:Tb 중에서 적어도 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판으로 되는 것이 바람직하다.And the fluorescent material is CsI: Na CsI: Tl ZnS: Ag, Cl ZnS: Cu, Al Y 2 O 2 S: Eu ZnS: Ag, Cl + CoO, Al 2 O 3 Y 2 O 2 S: Eu + Fe 2 O 3 ㆍ Y 2 O 3 : Eu ZnS: Ag, Al Zn 2 SiO 5 : MnY 2 O 2 S: Tb An LCD X-ray image detector characterized in that at least one is selected. It is preferable to become a substrate.
또한 상기 포토캐소드층은, GaAs, Na2KSb, K2Sb, Cs3Sb, CsI, Cs2 Te, K2Te, PLZT, Mg, Cu, Al, Au 중에서 적어도 하나가 선택되어 형성되는 것을 특징으로 하는 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판으로 되는 것이 바람직하다.In addition, the photocathode layer is formed by selecting at least one of GaAs, Na 2 KSb, K 2 Sb, Cs 3 Sb, CsI, Cs 2 Te, K 2 Te, PLZT, Mg, Cu, Al, Au. It is preferable to use an LCD x-ray image detector substrate.
그리고 상기 가스층은 외부의 방사선 혹은 광자, 입자선에 의해 방전을 일으키는 방전용 가스로 구성되는 것을 특징으로 하는 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판으로 되는 것이 바람직하다.The gas layer is preferably an LCD X-ray image detector substrate, characterized in that the gas is composed of a discharge gas that causes discharge by external radiation, photons, and particle beams.
또한 상기 방전용 가스는 PR가스(Ar 90% + CH4 10%), BF3혼합가스, 3He가스, Q가스(H2 99.5% + 이소부탄 0.5%), 유기다원자가스, 할로겐가스 중에서 적어도 하나가 선택되는 것을 특징으로 하는 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판으로 되는 것이 바람직하다.In addition, the discharge gas is at least one selected from PR gas (Ar 90% + CH 4 10%), BF 3 mixed gas, 3He gas, Q gas (H 2 99.5% + isobutane 0.5%), organic polyatomic gas, halogen gas Preferably, the LCD is an LCD x-ray image detector substrate.
이하 도면과 함께 본 발명에 관하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판의 셀단위 단면 구조도이며, 도 2과 도 3은 본 발명에 따른 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판의 실시예를 보여주는 단면 구조도이며, 도 4와 도 5는 본 발명에 따른 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판의 또 다른 실시예를 보여주는 단면구조도이다.1 is a cross-sectional structural view of an LCD x-ray image detector substrate according to the present invention, Figures 2 and 3 is a cross-sectional structural view showing an embodiment of the LCD x-ray image detector substrate according to the present invention, Figures 4 and 5 Cross-sectional view showing another embodiment of the LCD x-ray image detector substrate according to the invention.
도면에 도시된 바와 같이 본 발명의 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판은 크게 하부유리기판(31)과 형광층(33)과 포토캐소드층(34)과 가스층(36)과 반사층 (200-a)과 액정층(15)과 상부유리기판층(12)으로 구성된다.As shown in the drawing, the LCD X-ray image detector substrate of the present invention is largely composed of a
이하 본 발명의 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판에 관하여 살펴보면 본 발명의 상기 상부유리기판(12)과 하부유리기판(31)은 물리적 지지 베이스가 되며 입사되는 엑스레이가 잘 투과되는 기판층이다.Hereinafter, the LCD X-ray image detector substrate of the present invention will be described. The
이하 도 1과 함께 살펴보면 상기 하부유리기판(31)은 상면에 아이티오(32)가 배선된 기판층이며, 피사체를 통과한 방사선은 상기 하부유리기판(31)의 저면에서 상면으로 입사된다.Hereinafter, referring to FIG. 1, the
상기 형광층(33)은 상기 하부유리기판(31)의 상층에 방사선에 감응하여 가시광 영역 파장의 빛을 발생시키는 형광물질로 형성된 층으로서, 상기 하부유리기판(31)을 통과한 방사선이 충돌하여 빛을 발생시킨다.The
상기 포토캐소드층(34)은 상기 형광층(33)의 상층에 외부의 방사선 혹은 광자, 입자선에 의해 전자를 발생시키는 포토캐소드 물질로 형성되어, 상기 형광층에서 발생된 빛에서 에너지를 얻어 전자를 발생시킨다.The
본 발명의 상기 가스층(15)은 상기 포토캐소드층(34)의 상층에 격벽(36)에 의하여 셀구분되며, 상기 셀구분된 이격공간에는 외부의 방사선 혹은 광자, 입자선에 의해 방전을 일으키는 방전용 가스가 주입되어, 상기 포토캐소드층(34)에서 발생된 전자가 상기 가스에 충돌되면 벽전하를 발생시키는 반응을 일으키는 층이다.The
상기 가스층의 셀 격벽()은 후술하는 액정층(15)의 셀과 일치하도록 형성되는 것이 바람직하며, 이로 인하여 상기 가스층에서는 단위셀당 독립된 벽전하가 발생되도록 하는 것이 바람직하다.The cell partition wall of the gas layer is preferably formed to coincide with the cell of the
따라서 상기 셀 격벽(37)은 도 5에 도시된 바와 같이 상기 포토캐소드층(34)과 형광층(33) 그리고 아이티오까지 연장 형성되어 보다 명확한 셀구분 제어가 되도록 할 수 있다.Accordingly, the
이상 설명한 본 발명을 중간요약하면 하부유리기판(31), 아이티오(32), 형광층(33) 그리고 포토캐소드층(34)이 적층되어 방사선이 가진 정보를 증폭시키고 상기 가스층(36)에서 벽전하의 형태로 저장되는 특성을 가지고 있으므로, 이하의 설명에 있어서는 상기 하부유리기판(31), 아이티오(32), 형광층(33), 포토캐소드층(34) 그리고 가스층(36)으로 이루어진 적층판넬구조를 가스메모리층(300)으로 구분하기로 한다.In the middle of the present invention described above, the
또한 본 발명은 상기 가스메모리층(300)과 액정판넬(100)을 겹쳐 방사선이 내포한 영상정보를 상기 액정판넬(100)에 맺히도록 하는 것을 요지로 한다.In another aspect, the present invention is to superimpose the
그런데 상기 가스메모리층(300)에 적층되는 액정판넬(100)의 종류는 액정층에 대접하여 적층되어 광경로를 결정시키는 기판층의 종류에 따라 반사형과 투과형으로 구분되며, 상기 반사형과 투과형의 구분에 따라 적층되는 층상구조가 일부 다르게 되는 것이다.However, the type of the
이하 도 1에 도시된 상기 가스메모리층(300)에 적층되는 액정판넬(100) 중에서 반사형 액정판넬이 적층되는 경우를 살펴보기로 한다.Hereinafter, a case in which the reflective liquid crystal panel is stacked among the
상기 액정판넬(100)의 액정층(15)은 기본적으로 양면에 배향막(14)을 가지고 스페이서(16)에 의하여 셀 구분된다.The
상기 배향막(17,18)은 일반적으로 폴리마이드 고분자로 만들어지며 액정(25)은 상기 배향막(17,18)에 결한 상태로 주입이 된다.The alignment layers 17 and 18 are generally made of a polyamide polymer, and the liquid crystal 25 is injected into the alignment layers 17 and 18.
상기 액정층(15)의 상층에는 상기 상부유리기판(12)이 형성되며, 상기 상부유리기판(12)의 상면에는 세로축편광판(11)이 형성되고 저면에 아이티오(12)가 배선된다.The
또한 상기 액정판넬(100)과 가스메모리층(300)의 사이에는 액정 상면에서 전달되는 빛을 상면으로 다시 반사시키는 반사층(200-a)이 형성된다.In addition, a reflective layer 200-a is formed between the
이하 상기의 구성에 의한 반사형 액정의 실시에 관하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, the implementation of the reflective liquid crystal according to the above configuration will be described.
본 발명은 피사체를 투과한 엑스레이가 가지는 영상정보를 이미지화 시키는 기판으로서, 상기 피사체를 투과한 엑스레이는 본 발명의 하부유리기판(31)을 통하여 입사된다.The present invention is a substrate for imaging the image information of the X-ray transmitted through the subject, the x-ray transmitted through the subject is incident through the
상기 하부유리기판(31)을 통하여 입사된 엑스레이는 상기 형광층(33)에서 감응되어 가시광 영역 파장의 빛을 발생시킨다.The X-ray incident through the
이를 위하여 상기 형광물질은 방사선에 감응하여 가시광 영역 파장의 빛을 발생시키는 형광물질이어야 하며, 이러한 물질로는 CsI:Na ㆍ CsI:Tl ㆍ ZnS:Ag,Cl ㆍ ZnS:Cu,Al ㆍ Y2O2S:Eu ㆍ ZnS:Ag,Cl+CoO,Al2O3 ㆍ Y2 O2S:Eu+Fe2O3 ㆍ Y2O3:Eu ㆍ ZnS:Ag,Al ㆍ Zn2SiO5:Mn ㆍ Y2O2S:Tb 등이 알려져 있다.For this purpose, the fluorescent material should be a fluorescent material that generates light in the visible wavelength range in response to radiation, and such materials include CsI: Na ㆍ CsI: Tl ㆍ ZnS: Ag, Cl ㆍ ZnS: Cu, Al ㆍ Y 2 O 2 S: Eu ㆍ ZnS: Ag, Cl + CoO, Al 2 O 3 ㆍ Y 2 O 2 S: Eu + Fe 2 O 3 ㆍ Y 2 O 3 : Eu ㆍ ZnS: Ag, Al ㆍ Zn 2 SiO 5 : Mn Y 2 O 2 S: Tb and the like are known.
따라서 본 발명에 있어서는 상기 형광물질 중에서 적어도 하나가 선택되어 사용되는 것이 바람직하다.Therefore, in the present invention, at least one selected from the above-mentioned fluorescent substances is preferably used.
그러나 본 발명의 기술적 요지가 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 방사선에 감응하여 가시광 영역 파장의 빛을 발생시키는 형광물질이라면 여하의 물질이라도 무방할 것이다.However, the technical gist of the present invention is not necessarily limited to these embodiments, and any material may be used as long as it is a fluorescent material that generates light having a visible wavelength range in response to radiation.
상기 가시광선 영역의 빛은 본 발명의 포토캐소드층(34)에 입사되어 전자를 발생시킨다.The light in the visible region is incident on the
상기 포토캐소드층(34)은 GaAs, Na2KSb, K2Sb, Cs3Sb, CsI, Cs2Te, K2Te, PLZT, Mg, Cu, Al, Au 등의 물질을 예시할 수 있으며, 따라서 본 발명에 있어서의 상기 포토캐소드층(34)은 상기 GaAs, Na2KSb, K2Sb, Cs3Sb, CsI, Cs2
Te, K2Te, PLZT, Mg, Cu, Al, Au 중에서 적어도 하나가 선택되는 것이 바람직하다.The
상기 포토캐소드층(34)에서 발생된 전자들은 상기 가스층(36)으로 투과되어 가스와 충돌됨으로써 벽전하를 발생시킨다.Electrons generated in the
따라서 상기 가스층(36)은 외부의 방사선 혹은 광자, 입자선에 의해 방전을 일으키는 방전용 가스로 구성되는 것이 바람직하며, 이러한 가스들로서는 PR가스(Ar 90% + CH4 10%), BF3혼합가스, 3He가스, Q가스(H2 99.5% + 이소부탄 0.5%), 유기다원자가스, 할로겐가스 등을 예시할 수 있으며, 본 발명의 가스층(36)은 상기의 가스들 중에서 적어도 하나가 선택되는 것이 바람직하다.Therefore, the
상기 가스층(36)에서 발생된 벽전하의 에너지는 상층에 적층된 액정층(15)을 배향구동시킨다.The energy of the wall charges generated in the
한편 상기 액정층(15)은 아이티오(12, 32)로 전달되는 제어전원에 의하여 정 렬된 대기상태로 있다가, 상기 벽전하에 의하여 배향구동된다.On the other hand, the
따라서, 상기 액정판넬(100) 각 셀의 엑스레이에 의한 배향 유무에 따라서 액정판넬 전체에 방사선이 내포한 영상정보가 이미지화 된다.Therefore, image information including radiation is imaged in the entire liquid crystal panel according to the presence or absence of alignment of each cell by the X-ray of the
한편 본 발명은 상기 액정판넬의 조명방식에 의하여 반사식 액정판넬과 투과식 액정판넬을 이용한 엑스레이 이미지 디텍팅 액정판넬로 구분되는데, 상기 설명한 구조의 방식은 도 2에 도시된 바와 같이 가스메모리층과 액정판넬의 사이에 반사층이 형성됨으로써, 방사선의 투과방향과 반대방향의 광원이 제공되는 반사식 액정판넬을 이용한 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판이 된다.Meanwhile, the present invention is classified into an X-ray image detecting liquid crystal panel using a reflective liquid crystal panel and a transmissive liquid crystal panel by an illumination method of the liquid crystal panel. The above-described structure includes a gas memory layer and a gas memory layer as shown in FIG. The reflective layer is formed between the liquid crystal panels, thereby forming an LCD X-ray image detector substrate using a reflective liquid crystal panel provided with a light source opposite to the radiation transmission direction.
도 2와 도 3과 함께 상기 반사식 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판의 실시상태를 살펴보면, 상기 벽전하에 의하여 액정이 배향되면 상측에서 입사되는 광원은 편광되어 액정층을 투과한 다음 반사층에 반사되어 배향된 액정층을 타고 되돌아 편광판을 통과하게 된다.Referring to the embodiment of the reflective LCD X-ray image detector substrate in conjunction with FIGS. 2 and 3, when the liquid crystal is oriented by the wall charge, a light source incident from the upper side is polarized, is transmitted through the liquid crystal layer, and then is reflected and reflected by the reflective layer. The liquid crystal layer is returned to pass through the polarizer.
즉, 엑스레이 에너지에 의하여 배향된 액정의 셀은 광원에 의하여 밝게 되는 것이다.In other words, the cells of the liquid crystal oriented by the X-ray energy are brightened by the light source.
한편 본 발명은 상기 반사층(200-a)의 위치를 가스메모리층(300)과 액정판넬(100)의 사이에 한정하는 것은 아니며, 도 3과 같이 상기 반사층(200-a)을 상기 하부유리기판(31)의 저면에 부착하고 상기 반사층(200-a)이 있었던 원래의 위치에는 지지기판이 될 수 있도록 투과기판(200-b)을 형성시키는 것으로도 목적하는 바의 영상을 획득할 수 있음은 물론이다.The present invention is not limited to the position of the reflective layer 200-a between the
또한 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이 상기 가스메모리층(300)과 액정판넬(100)의 사이에 투과기판(200-b)을 삽입시키고 상기 하부유리기판(31)의 저면에는 가로축편광판(310)을 형성시켜, 방사선과 동일 방향인 배면조명방식의 투과식 엘시디를 엑스레이 이미지 디텍터 기판으로도 사용할 수 있다.In addition, as shown in FIG. 4, the transmissive substrate 200-b is inserted between the
상기 투과식 엘시디의 경우에는 상기 하부유리기판(31)으로 광원을 제공하는데, 상기 광원은 상기 하부유리기판(31)의 저면에 형성된 가로축편광판(310)에 의하여 편광된 빛만 투과된다.In the case of the transmissive LCD, a light source is provided to the
상기 편광된 빛은 상기 액정층(15)이 배향구동되면 액정층(15)에 발생된 전기장에 따라 회전되면서 액정의 배향구조를 따라 상측으로 통과된다.The polarized light is rotated according to the electric field generated in the
따라서 엑스레이의 강도에 따라 상기 액정층(15)이 배향될 것이며, 상기 액정층(15)의 배향에 따라 광원으로 제공된 빛의 통과여부가 결정되어 각 셀당 엑스레이의 강약에 따른 빛의 투과 여부가 기판의 전면에서는 영상정보로 맺히게 되는 것이다.Therefore, the
이하 상기 구동의 원리를 요약하면 외부에서 입사되는 엑스레이(70)가 형광체층(23)과 충돌하게 되고, 이때 형광체(23)는 여기가 되었다가 기저상태로 돌아오면서 빛을 발생하게 된다. Hereinafter, the driving principle may be summarized as the
여기서 발생된 빛은 다시 포토캐소드층(22)에 에너지를 주게 되고 빛을 받은 포토캐소드(22)는 다시 전자를 내보내게 된다. The light generated here energizes the photocathode layer 22 again, and the photocathode 22 that receives the light emits electrons again.
발생된 전자는 가스층(27)내부에서 충돌을 하게 되고 이때에 가스들은 벽전하가 일어나게 된다. The generated electrons collide inside the gas layer 27, and at this time, the gases are wall charged.
상기 액정에는 스페이서(24)가 마련되어 배향막(17,18)사이에 위치함으로 액정(25)층을 지탱하여 유지해 주고 액정의 셀 구분이 되도록 하며, 상기 에폭시층(20,21)은 ITO(16,15)사이에 위치함으로써, 두 전극 사이에 전압이 걸렸을 때 액정(25)에서의 브레이크 다운현상을 방지하는 것이 바람직하다.Spacers 24 are disposed in the liquid crystal to support and hold the liquid crystal 25 layer by being positioned between the alignment layers 17 and 18 so that the liquid crystal cells are distinguished. The epoxy layers 20 and 21 are formed of ITO (16, 18). 15, it is preferable to prevent breakdown in the liquid crystal 25 when a voltage is applied between the two electrodes.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 디지털 X-레이 이미지 디텍터를 실시하기 위한 하나의 실시 예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 않고, 이하의 특허 청구 범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다. What has been described above is just one embodiment for implementing the digital X-ray image detector according to the present invention, and the present invention is not limited to the above-described embodiment, and as claimed in the following claims, the present invention Those skilled in the art without departing from the gist of the present invention will have the technical spirit of the present invention to the extent that various modifications can be made.
이상 설명한 본 발명에 의하면, 엑스레이에 반응하여 기체 전리를 유발하는 기체 메모리 층과 방전에 의해 전위변화를 일으키는 액정 층을 접합하여 구성함으로써, 종래 직접방식 및 간접방식의 디지털 X-레이 이미지 디텍터가 지니는 문제점을 해결하고, 고해상도의 영상을 획득할 수 있으며, 또한 대면적화가 가능하며, 또한 기존 방식에 비해 제조 및 가공 공정이 용이하면서 전기적 신호의 검출효율이 우수한 고성능의 새로운 방식의 엘시디 엑스레이 이미지 디텍터 기판이 제공되는 이점이 있다.According to the present invention described above, by combining a gas memory layer that causes gas ionization in response to X-rays and a liquid crystal layer that causes a potential change by discharge, the conventional direct and indirect digital X-ray image detector has A new high-performance LCD X-ray image detector board that solves problems, obtains high-resolution images, and enables large areas, and is easier to manufacture and process than conventional methods, and has excellent detection efficiency of electrical signals. There is an advantage provided.
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