KR100877216B1 - 엑스선 감지 액정소자 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 균일한 광전도층을 갖는 엑스선 감지 액정소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 엑스선 감지 액정소자의 제조방법은 액정판을 제조하는 단계; 상기 액정판에 포함된 제1 유리기판을 연마하는 단계; 상기 제1 유리기판에 광전도층을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서 광전도층은, 300℃와 같이, 높은 온도 분위기에서 제조되는 액정판의 제조 과정에 영향을 받지 않으므로, 액정판에 균일하게 형성되고, 이는 검사대상을 투과한 엑스선을 왜곡없이 검출할 수 있게 한다.
엑스선, 연마, 액정 변조기, 액정 소자, 검출기
Description
도 1은 종래의 엑스선 감지 액정소자를 제조하는 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 방법에 따라 엑스선 감지 액정소자가 제조되는 과정을 나타낸 구성도이다.
도 3은 도 2의 엑스선 감지 액정소자가 설치된, 종래의 엑스선 감지 액정소자를 이용한 검출기의 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 엑스선 감지 액정소자에 이용되는 액정판을 제조하는 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명에 따른 엑스선 감지 액정소자를 제조하는 방법의 제1 실시예를 나타낸 순서도이다.
도 6은 도 5의 제1 실시예에 따라, 엑스선 감지 액정소자가 제조되는 과정을 나타낸 구성도이다.
도 7은 도 6의 엑스선 감지 액정소자가 설치된, 본 발명에 따른 엑스선 감지 액정소자를 이용한 검출기의 개략도이다.
도 8은 엑스선 감지 액정소자의 동작을 설명하기 위한 구성도로서, 엑스선이 쬐여지기 전의 상태를 나타낸다.
도 9는 엑스선 감지 액정소자의 동작을 설명하기 위한 구성도로서, 엑스선이 쬐여진 후의 상태를 나타낸다.
도 10은 본 발명에 따른 엑스선 감지 액정소자를 제조하는 방법의 제2 실시예를 나타낸 순서도이다.
도 11은 도 10의 제2 실시예에 따라, 엑스선 감지 액정소자가 제조되는 과정을 나타낸 구성도이다.
도 12는 도 11의 엑스선 감지 액정소자가 설치된, 엑스선 감지 액정소자를 이용한 검출기의 개략도이다.
도 13은 엑스선 감지 액정소자의 동작을 설명하기 위한 구성도로서, 엑스선이 쬐여지기 전의 상태를 나타낸다.
도 14는 엑스선 감지 액정소자의 동작을 설명하기 위한 구성도로서, 엑스선이 쬐여진 후의 상태를 나타낸다.
<도면의 주요 부호에 대한 간단한 설명>
1: 제1 유리기판 2, 53: 액정
3, 8, 54, 62: 전극 4, 55: 제2 유리기판
5, 72: 편광판 6, 52: 연마한 제1 유리기판
3, 8, 54, 62: 전극 4, 55: 제2 유리기판
5, 72: 편광판 6, 52: 연마한 제1 유리기판
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7, 51: 반사막 9, 61: 광전도층
20: 액정판 30, 70: 엑스선 감지 액정소자
20: 액정판 30, 70: 엑스선 감지 액정소자
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50: 연마 액정판 60: 광전도층 기판
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63: 제3 유리기판 71: 간극재가 포함된 결합제
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본 발명은 엑스선 검출기에 관한 것으로서, 좀 더 상세하게는 균일한 광전도층을 갖는 엑스선 감지 액정소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
엑스선 검출기는 검사 대상을 통과한 엑스선을 검출함으로써, 검사 대상의 상태를 알아내는 장치이다. 최근 들어 엑스선 검출기는 디지털 기술을 도입하거나 액정소자를 도입하여 그 기술 개선을 하고 있다. 액정소자를 도입한 엑스선 검출기는 엑스선 감지 액정 검출기라고 표현하고, 크게 엑스선 감지 액정소자, 광원, 및 광검출부로 구성된다. 이러한 엑스선 감지 액정 검출기에 설치되는 엑스선 감지 액정소자와 그 제조 방법을 살펴보면 다음과 같다.
도 1은 종래의 엑스선 감지 액정소자를 제조하는 방법을 설명하기 위한 순서도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 방법에 따라 엑스선 감지 액정소자가 제조되는 과정을 나타낸 구성도이다.
먼저, 제1 유리기판(111)을 세정하고(S110-1), 한 쪽 면에 전극(112)을 형성한다(S110-2). 그 다음에 전극(112) 위에 광전도층(113)을 형성하기 위하여, 약 60 ℃에서 셀레늄(Se)을 도포한다(S110-3). 광전도층이(113)에 반사막(114)을 도포하고(S110-4), 그 위에 배향막(도면에 나타내지 않음)을 형성한다(S110-5).
한편, 제2 유리기판(121)을 세정하고(S120-1), 세정된 제2 유리기판(121)의 한 쪽 면에 전극(122)을 형성한다(S120-2). 그 전극(122) 위에 배향막을 형성한다 (S120-3).
제1 유리기판(110)의 배향막과 제2 유리기판(120)의 배향막 사이에 간극재(spacer)를 산포한 후 (S130-1), 결합제를 이용하여 제1 유리기판(110) 및 제2 유리기판(120)을 접합한다(S130-2). 이와 같이 제1 및 제2 유리기판이 간극재에 의하여 소정의 간격을 두고 결합한 상태에서, 약 300℃의 온도에서, 그 간격 사이에 액정(131)을 주입하고(S130-3), 그 다음에 편광판(132)를 형성함으로써, 엑스선 감지 액정소자(130)가 만들어진다.
이와 같이 제조되는 종래의 엑스선 감지 액정소자(130)는 상대적으로 낮은 온도인 약 60℃의 에서 셀레늄을 도포하여 광전도층을 형성하고, 그 다음에 상대적으로 높은 약 300℃의 온도에서 액정 주입 과정을 수행함으로써, 액정 주입 과정에서 셀레늄이 비정질에서 결정질의 상태로 변화된다.
따라서, 이와 같은 과정을 통하여 제조되는 엑스선 감지 액정소자는 셀레늄으로 도포된 광전도층이 불균일한 상태가 된다.
이와 같이 불균일한 광전도층을 갖는, 종래의 엑스선 감지 액정소자(130)는, 도 3에 나타낸 것과 같이, 설치되어 되어 검사 대상의 상태를 검사하는 데 쓰인다.
좀 더 상세하게 설명하면, 검사 대상이 액정층을 기준으로 광전도층이 있는 쪽에 위치하고, 액정층을 기준으로 양쪽 전극에 소정의 바이어스 전압(Vb)을 걸어 준다. 그 다음에, 검사대상에 액스선을 쬐여주면, 검사대상을 지나 온 엑스선이 광전도층을 지나면서 광전도층에 분극현상을 일으킨다. 그러면 그 분극현상은 액정층에 영향을 줌으로써 액정의 상태를 변화시킨다.
이때, 검사대상의 반대쪽에 있는 광원(131)으로부터 나온 빛이 엑스선 감지 액정소자에 비춰진다. 그러면 광원의 빛이 액정층을 지나 후 반사층에서 되반사되면, 광검출기(132)로서 시시디(CCD) 카메라가 검출한다. 따라서, 시시디 카메가가 검출한 빛을 분석함으로써, 검사대상의 상태를 검출할 수 있다.
그러나, 앞서 설명한 것과 같이, 종래의 엑스선 감지 액정소자를 이용한 엑스선 검출기는, 불균일한 광전도층을 가지고 있기 때문에, 검사대상의 상태를 정밀하고 정확하게 검사할 수 없는 문제점을 가지고 있다.
본 발명의 목적은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 엑스선에 의하여 검사대상의 상태를 정밀하고 정확하게 검사할 수 있는 엑스선 감지 액정소자와 그 제조방법을 제공하는 데에 있다.
또한, 본 발명은 균일한 광전도층을 가지고, 엑스선에 의하여 검사대상의 상태를 정밀하고 정확하게 검사할 수 있는 엑스선 감지 액정소자와 그 제조방법을 제공하는 데에 있다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 엑스선 감지 액정소자는 연마된 제1 유리기판을 갖는 액정판; 상기 연마된 제1 유리기판에 형성된 광도전층을 포함하여 실시함으로써 달성된다.
본 발명에 따른 엑스선 감지 액정소자는 상기 연마된 제1 유리기판의 위에 위치하는 반사막; 상기 반사막의 위에 위치하는 광전도층; 상기 광전도층 위에 위치하는 전극을 더 포함하여 실시함으로써 달성된다.
본 발명에 따른 엑스선 감지 액정소자는 상기 연마된 제1 유리기판의 위에 위치하는 반사막과 상기 광전도층 사이에는 제1 간극재가 위치한다.
또한 본 발명에 따른 엑스선 감지 액정소자 제조방법은 액정판을 제조하는 단계; 상기 액정판에 포함된 제1 유리기판을 연마하는 단계; 상기 제1 유리기판에 광전도층을 형성하는 단계를 포함하여 실시함으로써 달성된다.
본 발명에 따른 엑스선 감지 액정소자 제조방법은 상기 제1 유리기판의 연마한 면에 반사막을 도포하는 단계; 상기 반사막 위에 광전도층을 도포하는 단계; 제1 전극을 형성하는 단계를 포함하여 실시함으로써 달성된다.
상기 제1유리기판을 연마하는 단계는 상기 제1 유리기판의 연마한 면에 반사막을 도포하는 단계를 더 포함한다.
상기 광전도층을 형성하는 단계는 제3 유리기판을 세정하는 단계; 세정된 제3 유리기판에 제1 전극을 형성하는 단계; 상기 제1 전극 위에 상기 광전도층을 도포하는 단계; 간극재가 포함된 결합제를 이용하여, 상기 제1 유리기판과 상기 제3 유리기판을 접합하는 단계를 포함한다.
도면과 함께 본 발명에 따른 엑스선 감지 액정소자와 그 제조방법의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따른 엑스선 감지 액정소자 및 그 제조방법은 상대적으로 높은 온도(예를 들어, 300℃)에서 액정판을 만든 다음에, 상대적으로 낮은 온도(예를 들어, 60℃)에서 액정판에 광전도층을 형성하는 과정을 수행한다. 이를 위하여, 먼저 액정판을 만드는 과정을 설명하고 그 다음에 만들어진 액정판을 처리하는 과정을 차례로 설명한다.
도 4는 본 발명에 따른 엑스선 감지 액정소자에 이용되는 액정판을 제조하는 방법을 나타낸 순서도이다.
먼저 제1 유리기판(1)을 세정한다 (S1).
다음에 제1 유리기판(1)과 접합될 제2 유리기판(4)을 세정하고 (S2), 세정된 제2 유리기판(4)에 전극(3)을 형성한다(S3). 전극이 형성된 제2 유리기판(4) 위에 배향막(도면에 나타내지 않음)을 형성한다 (S4). 배향막이 형성된 상태에 간극재를 산포하고(S5), 제1 유리기판(1)과 제2 유리기판(4)을 결합한다(S6).
제1 유리기판(1) 및 제2 유리기판(2)이 간극재에 의하여 소정의 간격을 두고 결합한 상태에서, 약 300℃의 온도에서 그 간격 사이에 액정(2)을 주입함으로써 (S7), 액정판(20)이 제조된다.
이와 같이 제조된 액전판(20)을 이용하여 본 발명에 따른 엑스선 감지 액정소자와 그 제조방법의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명에 따른 엑스선 감지 액정소자를 제조하는 방법의 제1 실시예를 나타낸 순서도이고, 도 6은 도 5의 제1 실시예에 따라, 엑스선 감지 액정소자가 제조되는 과정을 나타낸 구성도이다.
먼저, 도 4에 설명한 순서에 따라, 도 6에 나타낸 액정판(20)을 제조한다 (S10).
액정판(20)의 제1 유리기판(1)을 연마하여(S11), 연마한 제1 유리기판(6)을 만든다.
연마한 제1 유리기판(6) 위에 반사막(7)을 도포한다(S12).
도포한 반사막(7) 위에 광전도층(9)을 형성하기 위하여, 약 60℃의 온도에서 셀레늄을 도포한다 (S13). 그 다음에 전극(8)을 형성하고 (S14), 제2 유리기판에 편광판(5)을 형성함으로써, 엑스선 감지 액정소자(30)가 제조된다.
이와 같이, 본 발명의 엑스선 감지 액정소자의 제1 실시예는, 상대적으로 높은 온도(예를 들어, 100℃)에서 액정판을 제조 한 다음에 상대적으로 낮은 온도(예를 들어, 60℃)에서 광전도층을 형성하기 위한 셀레늄을 도포하기 때문에 셀레늄은 비정질에서 결정질로 변형되지 않고, 균일한 광전도층을 갖는다.
따라서, 균일한 광전도층을 갖는 엑스선 감지 액정소자는, 검사 대상을 지나서 광전도층에 도달한 엑스선에 의해서 충실하게 분극을 일으킨다. 따라서, 본 발명에 따른 제1 실시예는 엑스선에 의하여 검사 대상을 정밀하고 정확하게 검사할 수 있게 한다. 이를 도면과 함께 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 7은 도 6의 엑스선 감지 액정소자(30)가 설치된, 엑스선 감지 액정소자를 이용한 검출기의 개략도이다.
검사 대상이 액정층을 기준으로 광전도층이 있는 쪽에 위치하고, 액정층을 기준으로 양쪽 전극에 소정의 바이어스 전압(Vb)을 걸어준다. 그 다음에, 도 8에 나타낸 것과 같이, 검사대상에 액스선을 쬐여준다.
그러면, 도 9와 같이, 검사대상을 지나 온 엑스선이 광전도층을 지나면서 광 전도층에 분극현상(A)을 일으킨다. 그러면 그 분극현상은 액정층에 영향을 줌으로써 액정의 상태를 변화시킨다.
이때, 검사대상의 반대쪽에 있는 광원(41)으로부터 나온 빛이 엑스선 감지 액정소자에 비춰진다. 그러면 광원의 빛이 액정층을 지나 후 반사층에서 되반사되면, 광검출기(42)로서 시시디(CCD) 카메라가 검출한다. 따라서, 시시디 카메라가 검출한 빛을 분석함으로써, 검사대상의 상태를 검출할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 엑스선 감지 액정소자와 그 제조방법을 설명하면 다음과 같다.
도 10은 본 발명에 따른 엑스선 감지 액정소자를 제조하는 방법의 제2 실시예를 나타낸 순서도이고, 도 11는 도 10의 제2 실시예에 따라, 엑스선 감지 액정소자가 제조되는 과정을 나타낸 구성도이다.
먼저, 도 4에서 설명한 순서에 따라, 도 6에 나타낸 액정판(20)을 제조한다(S10).
액정판(20)의 제1 유리기판을 연마하여(S21), 연마한 제1 유리기판(52)를 만든다.
연마한 제1 유리기판(52) 위에 반사막(51)을 도포함으로써(S22), 연마 액정판(50)을 만든다. 여기서, 제1 실시예의 구조와 같이, 연마 액정판(50)은 제2 유리기판(55), 전극(54), 및 액정(53)을 포함한다.
한편, 제3 유리기판(63)을 세정하고(S23), 세정된 제3 유리기판(63)에 전극(62)을 형성한다(S24). 전극(62) 위에 광전도층(61)을 형성하기 위하여, 약 60℃의 온도에서 셀레늄을 도포한다(S25). 그 결과 광전도층 기판(60)이 제조된다.
그 다음에 간극재가 포함된 결합제(71)를 이용하여, 연마한 액정판(50)과 광전도층 기판(60)을 접합하고(S26), 제2 유리기판(55)에 편광판(72)을 형성함으로써, 엑스선 감지 액정소자(70)가 제조된다.
이와 같이, 본 발명의 엑스선 감지 액정소자의 제2 실시예는, 연마 액정판(50)과 광전도층 기판(60)을 간극재가 포함된 결합제(71)을 이용하여 접합하기 때문에, 액정판을 만드는 과정과 광전도층을 만드는 과정이 서로 독립적이다. 즉, 연마 액정판(50)은 상대적으로 높은 온도(예를 들어, 100℃)에서 만들어진 액정판을 연마한 다음에 반사막을 도포하여 만들고, 광전도층 기판(60)은 제3 유리기판을 세정한 후 상대적으로 낮은 온도(예를 들어, 60℃)에서 셀레늄을 도포하여 광전도층을 형성함으로써 만든다.
따라서, 광전도층 기판(60)은, 상대적으로 낮은 온도(예를 들어, 60℃)에서 셀레늄을 도포하여 광전도층을 만들기 때문에, 셀레늄은 비정질에서 결정질로 변형되지 않고, 그에 따라 균일한 광전도층이 형성된다.
또한, 이와 같이 균일한 광전층을 갖는 광전도층 기판(60)과 연마 액정판(50)은 간극재가 포함된 결합제(71)에 의하여 결합되기 때문에, 엑스선 감지 액정소자(70)는 연마 액정판의 액정층과 광전도층 기판의 광전도층이 균일한 상태를 유지할 수 있다.
따라서, 균일한 광전도층을 갖는 엑스선 감지 액정소자는, 검사 대상을 지나서 광전도층에 도달한 엑스선에 의해서 충실하게 분극을 일으킨다. 따라서, 본 발명에 따른 제2 실시예는 엑스선에 의하여 검사 대상을 정밀하고 정확하게 검사할 수 있게 한다. 이를 도면과 함께 좀 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 12는 도 11의 엑스선 감지 액정소자(70)가 설치된, 엑스선 감지 액정소자를 이용한 검출기의 개략도이다.
검사 대상이 액정층을 기준으로 광전도층이 있는 쪽에 위치하고, 액정층을 기준으로 양쪽 전극에 소정의 바이어스 전압(Vb)을 걸어준다. 그 다음에, 도 13에 나타낸 것과 같이, 검사대상에 액스선을 쬐여준다.
그러면, 도 14와 같이, 검사대상을 지나 온 엑스선이 광전도층을 지나면서 광전도층에 분극현상(A-1)을 일으킨다. 그러면 그 분극현상은 액정층에 영향을 줌으로써 액정의 상태를 변화시킨다.
이때, 검사대상의 반대쪽에 있는 광원(41)으로부터 나온 빛이 엑스선 감지 액정소자에 비춰진다. 그러면 광원의 빛이 액정층을 지나 후 반사층에서 되반사되면, 광검출기(42)로서 시시디(CCD) 카메라가 검출한다. 따라서, 시시디 카메가가 검출한 빛을 분석함으로써, 검사대상의 상태를 검출할 수 있다.
따라서, 지금까지 설명한 것과 같이, 본 발명에 따른 엑스선 감지 액정소자는 광전도층이 균일하게 형성됨으로써, 검사대상을 투과한 엑스선이 광전도층 자체에서 발생되는 변형에 영향을 받지 않고, 그에 따라 액정판은 광전도층에 도달한 엑스선을 정밀하고 정확하게 감지할 수 있다.
본 발명에 따른 엑스선 감지 액정소자는 균일한 광전도층을 가지기 때문에 광전도층 자체에 의한 왜곡신호가 없이 검사대상을 투과한 엑스선을 정확하고 정밀하게 감지하여, 해상도와 정밀도가 높은 엑스선 영상을 얻을 수 있다. 아울러, 본 발명에 따른 엑스선 감지 액정소자는 적은양의 엑스선도 감지할 수 있으므로, 적은 양의 엑스선으로도 검사 대상의 상태를 검사할 수 있다. 이와 같은 여러 이점을 갖는 본 발명에 따른 엑스선 감지 액정소자는 기존의 아날로그 또는 디지털 엑스선 검출기를 대체할 수 있을 뿐만 아니라 의료용으로 이용될 수 있다.
Claims (9)
- 제1유리기판(1), 제2유리기판(4) 및 상기 제1 및 제2 유리기판 사이에 주입된 액정(2)을 포함하고 약100℃ 이상의 온도 분위기에서 제조된 액정판(20)을 이용한 액정소자를 제조하는 방법으로서,상기 제1 유리기판(1)을 연마하는 단계(S11);상기 제1 유리기판(1)의 연마한 면(6)에 반사막(7)을 도포하는 단계(S12);약 60℃의 온도 분위기에서 상기 제1 유리기판(1)에 셀레늄(Se)을 도포하여 광전도층(9)을 형성하는 단계(S13); 및상기 광전도층(9)에 제1 전극(8)을 형성하는 단계(S14)를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스선 감지 액정소자(30)를 제조하는 방법.
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- 제1 유리기판, 제2 유리기판, 상기 제1 및 제2 유리기판에 주입된 액정, 전극 및 배향막을 포함하는 액정판으로서,상기 제1 유리기판 위에 형성된 반사막;상기 반사막 위에 셀레늄(Se)이 도포되어 형성된 광도전층; 및상기 광전도층에 형성된 전극을 포함하고,여기서, 상기 제1 유리기판은 연마된 면을 가지고 있고,상기 반사막은 상기 연마한 제1유리기판 위에 도포되는 것을 특징으로 하는 엑스선 감지 액정소자.
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