KR101107168B1 - 엑스레이 검출장치 및 이의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

엑스레이 검출장치의 구동방법은 엑스레이 검출장치의 구동방법은 포토다이오드에서 생성되는 전류에 의한 기전압 및 바이어스 전압에 대응하는 제1 데이터 전압을 샘플링하는 단계, 상기 포토다이오드에서 생성되는 전류에 의한 기전압을 리셋한 후 상기 바이어스 전압에 대응하는 제2 데이터 전압을 샘플링하는 단계, 및 상기 제2 데이터 전압의 샘플링이 종료된 후부터 대응하는 프레임이 종료될 때까지 상기 포토다이오드에서 생성되는 전류에 의한 기전압을 리셋하는 단계를 포함한다. 엑스레이 동영상을 표시할 때 발생할 수 있는 이미지 지연을 최소화할 수 있다.

Description

엑스레이 검출장치 및 이의 구동방법{Apparatus for detecting X-ray and method of operating the same}
본 발명은 엑스레이 검출장치 및 이의 구동방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 엑스레이 검출시 발생할 수 있는 이미지 지연을 최소화하는 엑스레이 검출장치 및 이의 구동방법에 관한 것이다.
엑스레이 검출장치는 엑스레이 발생장치에 의해서 촬영된 피사체의 엑스레이 이미지를 검출하여 디스플레이 장치로 제공하는 장치이다. 현재, 필름을 사용하지 않는 디지털 방사선(Digital Radiography) 방식을 이용하는 플랫 패널(flat panel) 방식의 엑스레이 검출장치가 널리 이용되고 있다. 이러한 방식을 이용하는 플랫 패널 엑스레이 검출장치는 플랫 패널 내에 엑스레이를 감지하기 위한 다수의 광감지 픽셀을 구비한다. 각 광감지 픽셀은 엑스레이 발생장치로부터 발생된 엑스레이를 감지하여 전기적 신호를 출력한다. 전기적 신호는 판독 집적회로(Readout integrated circuits, ROIC)에 의해 플랫 패널로부터 행 단위로 판독된다. 판독 집적회로에서 출력되는 신호는 신호 처리과정을 거쳐 영상 신호로 변환되어 엑스레이 이미지를 표시하기 위한 디스플레이 장치로 전송된다.
엑스레이 검출장치의 초창기 모델은 정지영상을 표시하는 것이 목적이었다. 정지영상의 경우, 전기적 노이즈는 양자 노이즈에 비하여 아주 작은 수준이므로, 엑스레이 정지영상의 검출을 위해 비결정 실리콘(a-Si) TFT(thin film transistor)를 사용하더라도 양자 검출 효율(detective quantum efficiency, DQE)에 큰 영향을 주지 않는다.
최근, 엑스레이 검출장치는 정지영상뿐만 아니라 동영상을 표시 하는 것을 목적으로 하고 있다. 엑스레이 동영상의 표시 및 엑스레이 조사량의 절감을 위해, 엑스레이 검출장치는 정지영상을 표시하는 경우에 비해 1/300 레벨로 조사되는 엑스레이를 검출한다. 엑스레이의 조사량이 적어지면, 양자 노이즈에 대비하여 전기적 노이즈의 비중이 매우 커지게 되어 양자 검출 효율이 떨어진다. 따라서, 양자 검출 효율을 향상시키기 위해서는 전기적 노이즈를 최소화하여야 한다.
저온 다결정 실리콘(low temperature poly-Si, LTPS) TFT를 사용하여 광감지 픽셀을 증폭하면 전기적 노이즈를 줄이는데 효과적이다. 플랫 패널 방식의 엑스레이 검출장치가 LTPS TFT를 사용할 때, 엑스레이 검출을 위한 다이오드로 수소화 아모퍼스 실리콘(hydrogenated amorphous silicon, a-Si:H) PIN 다이오드가 사용된다. 이때, 앞선 프레임의 이미지로 인한 이미지 지연이 짧은 시간에 소진되지 않는다.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 이미지 지연을 최소화할 수 있는 엑스레이 검출장치 및 이의 구동방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 양태에 따른 엑스레이 검출장치의 구동방법은 포토다이오드에서 생성되는 전류에 의한 기전압 및 바이어스 전압에 대응하는 제1 데이터 전압을 샘플링하는 단계, 상기 포토다이오드에서 생성되는 전류에 의한 기전압을 리셋한 후 상기 바이어스 전압에 대응하는 제2 데이터 전압을 샘플링하는 단계, 및 상기 제2 데이터 전압의 샘플링이 종료된 후부터 대응하는 프레임이 종료될 때까지 상기 포토다이오드에서 생성되는 전류에 의한 기전압을 리셋하는 단계를 포함한다.
상기 제1 데이터 전압을 샘플링하는 단계는 상기 포토다이오드에 의해 생성되는 전류에 의한 기전압 및 상기 바이어스 전압에 대응하는 제1 데이터 전압을 스위칭하는 스위칭 트랜지스터에 주사신호를 인가하여 턴-온시키는 단계, 및 상기 턴-온된 스위칭 트랜지스터를 통하여 상기 제1 데이터 전압을 데이터 검출부로 인가하는 단계를 포함한다.
상기 제2 데이터 전압을 샘플링하는 단계는 상기 포토다이오드에 의해 생성되는 전류에 의한 기전압을 리셋시키는 리셋 트랜지스터로 리셋신호를 인가하는 단계, 상기 스위칭 트랜지스터에 주사신호를 인가하여 턴-온시키는 단계, 및 상기 턴-온된 스위칭 트랜지스터를 통하여 상기 제2 데이터 전압을 상기 데이터 검출부로 인가하는 단계를 포함한다.
상기 제1 데이터 전압 및 상기 제2 데이터 전압의 차이를 구하여 전기적 노이즈를 제거하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 양태에 따른 엑스레이 검출장치는 광감지 화소를 포함하는 엑스레이 수신 패널, 노이즈 샘플링을 통하여 상기 엑스레이 수신 패널에서 출력되는 신호에서 노이즈를 제거한 데이터 신호를 검출하는 데이터 검출부, 및 상기 노이즈 샘플링을 위해 상기 광감지 화소에 의해 생성되는 기전압을 리셋시키는 리셋 신호를 상기 광감지 화소로 인가하는 리셋 구동부를 포함하고, 상기 리셋 구동부는 상기 데이터 검출부에서 노이즈를 제거한 데이터 신호를 검출한 후부터 대응하는 프레임이 종료될 때까지 상기 리셋신호를 인가한다.
상기 광감지 화소는 신틸레이터층을 통하여 입사되는 가시광선에 대응하여 전류를 생성하는 포토다이오드, 상기 포토다이오드에서 생성된 전류를 충전하는 커패시터, 상기 커패시터에 충전된 전압에 대응하여 전류를 통과시키는 구동 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터를 통하여 흐르는 전류를 스위칭하는 스위칭 트랜지스터, 및 상기 커패시터에 충전된 전압을 리셋시키는 리셋 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 포토다이오드는 수소화 아모퍼스 실리콘 PIN 다이오드일 수 있다. 상기 스위칭 트랜지스터는 저온 다결정 실리콘 TFT일 수 있다. 상기 리셋 트랜지스터는 저온 다결정 실리콘 TFT일 수 있다.
상기 스위칭 트랜지스터를 턴-온 또는 턴-오프시키는 주사신호를 상기 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 연결되는 주사선에 인가하는 주사 구동부를 더 포함할 수 있다.
상기 리셋 구동부의 동작을 제어하는 리셋 구동신호 및 상기 주사 구동부의동작을 제어하는 주사 구동신호를 생성하는 신호 제어부를 더 포함할 수 있다.
엑스레이 동영상을 표시할 때 발생할 수 있는 이미지 지연을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이 검출장치를 도시한 블록도이다.
도 2는 도 1의 하나의 광감지 화소를 도시한 회로도이다.
도 3은 도 1의 엑스레이 검출장치의 구동을 설명하기 위한 타이밍도이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
또한, 여러 실시 예들에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1 실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1 실시예와 다른 구성에 대해서만 설명하기로 한다.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이 검출장치를 도시한 블록도이다.
도 1을 참조하면, 엑스레이 검출장치는 신호 제어부(100), 주사 구동부(200), 리셋 구동부(300), 데이터 검출부(400) 및 엑스레이 수신 패널(500)을 포함한다.
엑스레이 수신 패널(500)은 복수의 주사선들(S1~Sn), 복수의 리셋선들(R1~Rn), 복수의 데이터선들(D1~Dm) 및 복수의 광감지 화소들(PX)을 포함한다. 복수의 광감지 화소들(PX)은 복수의 신호선들(S1~Sn, R1~Rn, D1~Dm)에 연결되어 대략 행렬의 형태로 배열된다.
주사선들(S1~Sn)은 대략 행 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하고, 리셋선들(R1~Rn)은 각 주사선(S1~Sn)에 대응되어 대략 행 방향으로 연장되며, 데이터선들(D1~Dm)은 대략 열 방향으로 연장되어 서로가 거의 평행하다. 각 데이터선(D1~Dm)에는 각 광감지 화소(PX)에서 출력되는 데이터 신호의 전압을 유지시키기 위한 데이터 커패시터(C1~Cm)가 연결된다. 엑스레이 수신 패널(500)에는 복수의 광감지 화소(PX) 각각의 동작에 필요한 바이어스 전압(Vbias)이 공급된다.
엑스레이 수신 패널(500)에서 엑스레이가 입사되는 면에는 엑스레이를 가시광선으로 변환하기 위한 신틸레이터(scintillator)층(미도시)이 마련된다. 신틸레이터층은 가돌리윰 산황화물(gadolinium oxysulfide, GOS) 등으로 구성될 수 있다.
신호 제어부(100)는 외부 장치로부터 공급되는 신호에 대응하여 주사 구동신호(CONT1) 및 리셋 구동신호(CONT2)를 생성한다. 주사 구동신호(CONT1)는 주사 구동부(200)의 동작을 제어하는 신호이고, 리셋 구동신호(CONT2)는 리셋 구동부(300)의 동작을 제어하는 신호이다. 신호 제어부(100)는 생성된 주사 구동신호(CONT1)를 주사 구동부(200)로 제공하고, 리셋 구동신호(CONT2)를 리셋 구동부(300)로 제공한다.
주사 구동부(200)는 엑스레이 수신 패널(500)의 주사선(S1~Sn)에 연결되며, 주사 구동신호(CONT1)에 따라 스위칭 트랜지스터(도 2의 M1)를 턴-온(turn on)시키는 게이트 온 전압(Von_g)과 턴-오프(turn off)시키는 게이트 오프 전압(Voff_g)의 조합으로 이루어진 복수의 주사신호를 생성하여 복수의 주사선(S1~Sn) 각각에 인가한다.
리셋 구동부(300)는 엑스레이 수신 패널(500)의 리셋선들(R1~Rn)에 연결되며, 리셋 구동신호(CONT2)에 따라 리셋 트랜지스터(도 2의 M3)를 턴-온시키는 리셋 온 전압(Von_r)과 턴-오프시키는 리셋 오프 전압(Voff_r)의 조합으로 이루어진 복수의 리셋 신호를 복수의 리셋선(R1~Rn) 각각에 인가한다.
리셋 구동부(300)는 노이즈 샘플링을 위해 복수의 광감지 화소(PX) 각각에 의해 생성되는 기전압을 리셋시킨다. 리셋 구동부(300)는 노이즈 샘플링 이후에 리셋 온 전압(Von_r)을 하나의 프레임 이후까지 리셋선(R1~Rn)에 인가한다. 이에 대한 상세한 구동방식은 후술한다.
데이터 검출부(400)는 엑스레이 수신 패널(500)의 데이터선(D1~Dm)에 연결되며, 엑스레이 수신 패널(500)로부터 출력되는 아날로그 데이터 신호를 수신 및 판독하여 디지털 데이터 신호를 생성한다. 데이터 검출부(400)는 광감지 화소가 입력된 엑스레이에 따라 발생한 데이터 신호와 노이즈 샘플링을 통하여 수신된 데이터 신호를 이용하여 노이즈가 제거된 보상 데이터 신호를 검출할 수 있다. 데이터 검출부(400)는 전기적 신호를 판독하는 판독 집적회로(ROIC)를 포함할 수 있다.
상술한 구동 장치(100, 200, 300, 400) 각각은 적어도 하나의 집적 회로 칩의 형태로 엑스레이 수신 패널(500) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(미도시) 위에 장착되거나 TCP(tape carrier package)의 형태로 엑스레이 수신 패널(500)에 부착되거나, 별도의 인쇄 회로 기판(printed circuit board)(미도시) 위에 장착될 수 있다. 또는 구동 장치(100, 200, 300, 400)들은 신호선들(S1~Sn, R1~Rn, D1~Dm)과 함께 엑스레이 수신 패널(500)에 집적될 수도 있다.
도 2는 도 1의 하나의 광감지 화소를 도시한 회로도이다.
도 2를 참조하면, 엑스레이 검출장치의 하나의 광감지 화소(5)는 포토다이오드(PD), PD 커패시터(C_PD), 스위칭 트랜지스터(M1), 구동 트랜지스터(M2) 및 리셋 트랜지스터(M3)를 포함한다.
포토다이오드(PD)는 바이어스 전압(Vbias)이 공급되는 애노드 전극, 및 구동 트랜지스터(M2)의 게이트에 연결되어 있는 캐소드 전극을 포함한다.
PD 커패시터(C_PD)는 포토다이오드(PD)의 캐소드 전극에 연결되는 일단, 및 포토다이오드(PD)의 애노드 전극에 연결되는 타단을 포함한다. 포토다이오드(PD)는 신틸레이터층을 통하여 입사되는 가시광선에 대응하여 전류를 생성하고, 생성된 전류는 PD 커패시터(C_PD)를 충전한다. PD 커패시터(C_PD)에 충전된 전압을 기전압이라 한다. 포토다이오드(PD)로 수소화 아모퍼스 실리콘(hydrogenated amorphous silicon, a-Si:H) PIN 다이오드가 사용될 수 있다.
스위칭 트랜지스터(M1)는 주사선(Si)에 연결되는 게이트 전극, 데이터선(Dj)에 연결되는 제1 전극, 및 구동 트랜지스터(M2)의 제1 전극에 연결되는 제2 전극을 포함한다.
스위칭 트랜지스터(M1)는 구동 트랜지스터(M2)를 통하여 흐르는 전류를 스위칭한다. 스위칭 트랜지스터(M1)는 주사선(Si)으로부터 게이트 온 전압(Von_g)의 주사신호(Vsi)가 인가되면 턴-온되고, 구동 트랜지스터(M2)를 통하여 흐르는 전류에 의해 데이터선(Dj)에 연결된 데이터 커패시터(Cj)가 충전된다. 데이터 커패시터(Cj)에 충전된 데이터 전압은 데이터선(Dj)을 통하여 데이터 검출부(400)로 제공된다. 스위칭 트랜지스터(M1)로 저온 다결정 실리콘(low temperature poly-Si, LTPS) TFT가 사용될 수 있다. LTPS TFT는 비결정 실리콘(a-Si) TFT에 비하여 턴-온 저항이 낮고 턴-온에 필요한 시간이 적어서 시간 마진을 얻을 수 있으며, 이에 따라 고속 동작에 유리하다.
구동 트랜지스터(M2)는 PD 커패시터(C_PD)의 일단 에 연결되는 게이트 전극, 스위칭 트랜지스터(M1)의 제2 전극에 연결되는 제1 전극, 및 바이어스 전압(Vbias)에 연결되는 제2 전극을 포함한다. 구동 트랜지스터(M2)의 게이트 전극에 PD 커패시터(C_PD)에 저장된 기전압이 전달되므로, 구동 트랜지스터(M2)에는 기전압에 대응하는 전류가 흐른다.
리셋 트랜지스터(M3)는 리셋선(Ri)에 연결되는 게이트 전극, 리셋 전압(Vreset)에 연결되는 제1 전극, 및 PD 캐패시터(C_PD)의 일단에 연결되는 제2 전극을 포함한다. 리셋 트랜지스터(M3)는 리셋선(Ri)으로부터 리셋신호(Vri)가 인가되면 턴-온되어 PD 커패시터(C_PD)에 충전된 기전압을 리셋 전압으로 리셋시킨다. 리셋 트랜지스터(M3)로 저온 다결정 실리콘 TFT가 사용될 수 있다.
이제, 도 1 내지 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이 검출장치의 구동방법에 대하여 설명한다. 도 3은 도 1의 엑스레이 검출장치의 구동을 설명하기 위한 타이밍도이다. 도 3은 임의의 행(i) 및 열(j)에 위치하는 화소(PX)에서 신호의 파형을 나타낸다.
도 1 내지 3을 참조하면, 엑스레이 발생장치(미도시)로부터 방출된 엑스레이는 피사체를 통과하여 엑스레이 검출장치로 입사된다. 이때, 엑스레이는 신틸레이터층을 통과하여 가시광선으로 변환되고, 변환된 가시광선은 엑스레이 검출장치의 광감지 화소(PX)의 포토다이오드(PD)로 입사된다. 포토다이오드(PD)는 입사되는 가시광선에 대응하여 전류를 생성하고, 생성된 전류는 PD 커패시터(C_PD)를 충전한다. 예를 들어, 포토다이오드(PD)는 강한 가시광선에 대응하여 많은 전류를 생성할 수 있으며, 생성된 전류량에 따라 PD 커패시터(C_PD)는 높은 기전압으로 충전된다.
신호 제어부(100)는 외부 장치로부터 입력되는 신호에 따라 주사 구동부(200) 및 리셋 구동부(300)의 동작 조건에 맞게 주사 구동신호(CONT1) 및 리셋 구동신호(CONT2)를 생성한다. 주사 구동신호(CONT1)는 주사 구동부(200)로 보내어지고, 리셋 구동신호(CONT2)는 리셋 구동부(300)로 보내어진다. 예를 들어, 엑스레이 발생장치에서 엑스레이 방출이 시작될 때, 엑스레이 방출 시작 신호가 신호 제어부(100)로 전송될 수 있으며, 신호 제어부(100)는 엑스레이 방출 시작 신호가 입력되면 주사 구동신호(CONT1) 및 리셋 구동신호(CONT2)를 생성할 수 있다.
주사 구동부(200)는 주사 구동신호(CONT1)에 따라 복수의 주사선(S1~Sn)에 대해 순차적으로 주사신호(Vs)를 인가할 수 있다. 리셋 구동부(300)는 리셋 구동신호(CONT2)에 따라 복수의 리셋선(R1~Rn)에 대해 주사신호(Vs)에 대응하여 리셋신호(Vr)를 인가할 수 있다.
여기서, 도 2 및 3을 참조하여 임의의 행(i) 및 열(j)의 광감지 화소(PX)에 인가되는 신호들에 따른 동작에 대해 설명한다. 이와 동일한 방식으로 엑스레이 수신 패널(500)의 다른 화소들(PX)도 동작한다.
신호 및 노이즈 샘플링 구간(T1)에서, 주사 구동부(200)는 게이트 온 전압(Von_gi)을 주사선(Si)에 인가하여 스위칭 트랜지스터(M1)를 턴-온시킨다. PD 커패시터(C_PD)에 충전된 기전압은 구동 트랜지스터(M2)를 턴-온시키고, PD 커패시터(C_PD)에 충전된 기전압에 대응하여 구동 트랜지스터(M2)를 통한 전류는 턴-온된 스위칭 트랜지스터(M1)를 지나 데이터 커패시터(Cj)로 흐른다. 데이터 커패시터(Cj)는 전류량에 대응한 제1 데이터 전압(Voutj)으로 충전된다. 이때, 제1 데이터 전압(Voutj)은 포토다이오드(PD)에서 생성되는 전류에 의해 PD 커패시터에 충전되는 기전압 및 포토다이오드(PD)의 애노드에 연결되는 바어어스 전압(Vbias)에 대응하는 전류에 의해 충전된 전압이다.
데이터 커패시터(Cj)에 충전된 제1 데이터 전압(Voutj)은 데이터선(Dj)을 통하여 데이터 검출부(400)로 인가된다. 데이터 검출부(400)는 광감지 화소(PX)로부터 출력되는 제1 데이터 전압(Voutj)을 샘플링한다. 제1 데이터 전압(Voutj)의 샘플링을 신호 및 노이즈 샘플링이라 한다.
제1 리셋 구간(T2)에서, 리셋 구동부(300)는 리셋 온 전압(Von_ri)을 리셋선(Ri)에 인가하여 리셋 트랜지스터(M3)를 턴-온시키고, 주사 구동부(200)는 게이트 오프 전압(Voff_gi)을 주사선(Si)에 인가하여 스위칭 트랜지스터(M1)를 턴-오프시킨다. 리셋 트랜지스터(M3)가 턴-온되면, PD 커패시터(C_PD)에 충전된 기전압은 리셋 전압(Vreset)으로 리셋된다. 리셋 전압(Vreset)과 바이어스 전압(Vbias)은 동일한 전압으로 사용될 수도 있고, 또는 서로 다른 소정의 전압으로 사용될 수도 있다.
노이즈 샘플링 구간(T3)에서, 주사 구동부(200)는 게이트 온 전압(Von_gi)을 주사선(Si)에 인가하여 스위칭 트랜지스터(M1)를 다시 턴-온시키고, 리셋 구동부(300)는 게이트 오프 전압(Voff_ri)을 리셋선(Ri)에 인가하여 리셋 트랜지스터(M3)를 턴-오프시킨다. 스위칭 트랜지스터(M1)가 턴-온되면, 구동 트랜지스터(M2)를 통해 흐르는 전류가 스위칭 트랜지스터(M1)를 통하여 데이터 커패시터(Cj)로 흐른다. 데이터 커패시터(Cj)는 구동 트랜지스터(M2)를 통한 전류량에 대응하는 제2 데이터 전압(Voutj')으로 충전된다. 이때, 제2 데이터 전압(Voutj')은 바이어스 전압(Vbias)에 대응하는 데이터 전압이다. 데이터 커패시터(C_Data)에 충전된 제2 데이터 전압(Voutj')은 데이터선(Dj)을 통하여 데이터 검출부(400)로 인가된다. 데이터 검출부(400)는 광감지 화소(PX)로부터 출력되는 제2 데이터 전압(Voutj')을 샘플링한다. 제2 데이터 전압(Voutj')의 샘플링을 노이즈 샘플링이라 한다.
데이터 검출부(400)는 신호 및 노이즈 샘플링에서 획득한 제1 데이터 전압(Voutj)과 노이즈 샘플링에서 획득한 제2 데이터 전압(Voutj')의 차이를 구할 수 있다. 이에 따라, 데이터 검출부(400)는 바이어스 전압(Vbias)에 의해 발생하는 전기적 노이즈를 제거하여, 포토다이오드(PD)에서만 생성되는 전류에 대응하는 보상 데이터 신호(예를 들어, Voutj - Voutj')를 검출할 수 있다. 데이터 검출부(400)는 검출된 보상 데이터 신호를 디스플레이 장치(미도시)로 보내어 엑스레이 영상이 표시될 수 있도록 한다.
노이즈 샘플링 후 제2 리셋 구간(T2)에서, 리셋 구동부(300)는 리셋 온 전압(Von_ri)을 리셋선(Ri)에 인가하여 리셋 트랜지스터(M3)를 다시 턴-온시키고, 주사 구동부(200)는 게이트 오프 전압(Voff_gi)을 주사선(Si)에 인가하여 스위칭 트랜지스터(M1)를 턴-오프시킨다. 제2 리셋 구간(T2)은 신호 및 노이즈 샘플링과 노이즈 샘플링이 종료된 후부터 대응하는 프레임이 종료될 때까지의 기간이다. 즉, 리셋 구동부(300)는 리셋 온 전압(Von_ri)을 한 프레임이 종료될 때까지 리셋선(Ri)에 인가하고, PD 캐패시터(C_PD)는 한 프레임이 종료될 때까지 리셋 전압(Vreset)으로 리셋된 상태를 유지한다. 즉, 포토다이오드(PD)에서 생성되는 전류에 의한 기전압은 이미지 획득 후 다음 이미지를 수신할 때까지 리셋된다. 이에 따라, 충분한 리셋 기간을 확보할 수 있으므로, 앞선 프레임의 이미지로 인한 이미지 지연을 다음 프레임 이전에 리셋시킴으로써, 다음 프레임에서의 이미지 지연을 최소화할 수 있다.

Claims (11)

  1. 신틸레이터층을 통하여 입사되는 가시광선에 대응하여 전류를 생성하는 포토다이오드, 상기 포토다이오드에 병렬로 연결되어 생성된 전류를 충전하는 커패시터, 상기 커패시터에 충전된 전압에 대응하여 전류를 통과시키는 구동 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터를 통하여 흐르는 전류를 데이터 검출부로 인가하는 스위칭 트랜지스터, 및 상기 커패시터의 일단에 리셋 전압을 전달하여 상기 커패시터에 충전된 전압을 리셋시키는 리셋 트랜지스터를 포함하는 광감지 화소를 이용한 엑스레이 검출장치의 구동방법에 있어서,
    상기 포토다이오드에서 생성되는 전류에 의한 기전압 및 바이어스 전압에 의해 상기 구동 트랜지스터가 턴-온됨에 따라 제1 데이터 전압을 샘플링하는 단계;
    상기 리셋 트랜지스터를 턴-온시켜 상기 포토다이오드에 의해 생성되는 전류에 의한 기전압을 리셋시키는 단계;
    상기 포토다이오드에서 생성되는 전류에 의한 기전압을 리셋한 후 상기 바이어스 전압에 의해 상기 구동 트랜지스터가 턴-온됨에 따라 제2 데이터 전압을 샘플링하는 단계; 및
    상기 제2 데이터 전압의 샘플링이 종료된 후부터 상기 리셋 트랜지스터를 턴-온시켜 대응하는 프레임이 종료될 때까지 상기 포토다이오드에서 생성되는 전류에 의한 기전압을 리셋하는 단계;
    를 포함하는 엑스레이 검출장치의 구동방법.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 데이터 전압을 샘플링하는 단계는
    상기 스위칭 트랜지스터에 주사신호를 인가하여 턴-온시키는 단계; 및
    상기 턴-온된 스위칭 트랜지스터를 통하여 상기 제1 데이터 전압을 상기 데이터 검출부로 인가하는 단계;
    를 포함하는 엑스레이 검출장치의 구동방법.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 데이터 전압을 샘플링하는 단계는,
    상기 스위칭 트랜지스터에 주사신호를 인가하여 턴-온시키는 단계; 및
    상기 턴-온된 스위칭 트랜지스터를 통하여 상기 제2 데이터 전압을 상기 데이터 검출부로 인가하는 단계;
    를 포함하는 엑스레이 검출장치의 구동방법.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 데이터 전압 및 상기 제2 데이터 전압의 차이를 구하여 전기적 노이즈를 제거하는 단계;
    를 더 포함하는 엑스레이 검출장치의 구동방법.
  5. 광감지 화소를 포함하는 엑스레이 수신 패널;
    노이즈 샘플링을 통하여 상기 엑스레이 수신 패널에서 출력되는 신호에서 노이즈를 제거한 데이터 신호를 검출하는 데이터 검출부; 및
    상기 노이즈 샘플링을 위해 상기 광감지 화소에 의해 생성되는 기전압을 리셋시키는 리셋 신호를 상기 광감지 화소로 인가하는 리셋 구동부를 포함하고,
    상기 광감지 화소는 신틸레이터층을 통하여 입사되는 가시광선에 대응하여 전류를 생성하는 포토다이오드, 상기 포토다이오드에 병렬로 연결되어 생성된 전류를 충전하는 커패시터, 상기 커패시터에 충전된 전압에 대응하여 전류를 통과시키는 구동 트랜지스터, 상기 구동 트랜지스터를 통하여 흐르는 전류를 상기 데이터 검출부로 인가하는 스위칭 트랜지스터, 및 상기 커패시터의 일단에 리셋 전압을 전달하여 상기 커패시터에 충전된 전압을 리셋시키는 리셋 트랜지스터를 포함하고,
    상기 데이터 검출부는 상기 포토다이오드에서 생성되는 전류에 의한 기전압 및 바이어스 전압에 의해 상기 구동 트랜지스터가 턴-온됨에 따라 제1 데이터 전압을 샘플링하고, 상기 포토다이오드에서 생성되는 전류에 의한 기전압이 리셋된 후 상기 바이어스 전압에 의해 상기 구동 트랜지스터가 턴-온됨에 따라 제2 데이터 전압을 샘플링하고,
    상기 리셋 구동부는 상기 리셋 트랜지스터를 턴-온시켜 상기 포토다이오드에 의해 생성되는 전류에 의한 기전압을 리셋시키고, 상기 제2 데이터 전압의 샘플링이 종료된 후부터 상기 리셋 트랜지스터를 턴-온시켜 대응하는 프레임이 종료될 때까지 상기 리셋신호를 인가하는 엑스레이 검출장치.
  6. 삭제
  7. 제5 항에 있어서
    상기 포토다이오드는 수소화 아모퍼스 실리콘 PIN 다이오드인 엑스레이 검출장치.
  8. 제5 항에 있어서,
    상기 스위칭 트랜지스터는 저온 다결정 실리콘 TFT인 엑스레이 검출장치.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 리셋 트랜지스터는 저온 다결정 실리콘 TFT인 엑스레이 검출장치.
  10. 제5 항에 있어서,
    상기 스위칭 트랜지스터를 턴-온 또는 턴-오프시키는 주사신호를 상기 스위칭 트랜지스터의 게이트 전극에 연결되는 주사선에 인가하는 주사 구동부를 더 포함하는 엑스레이 검출장치.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 리셋 구동부의 동작을 제어하는 리셋 구동신호 및 상기 주사 구동부의동작을 제어하는 주사 구동신호를 생성하는 신호 제어부를 더 포함하는 엑스레이 검출장치.
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