KR101115009B1 - 휴대용 엑스레이 검출장치 - Google Patents
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Abstract
휴대용 엑스레이 검출장치는 엑스레이 검출패널, 구동회로기판, 엑스레이 차폐판 및 수납용기를 포함한다. 엑스레이 검출패널은 외부로부터 입사되는 엑스레이를 전기 신호로 변환하여 출력한다. 구동회로기판은 엑스레이 검출패널의 측면에 배치되어 엑스레이 검출패널의 구동을 제어한다. 엑스레이 차폐판은 구동회로기판의 상부에 배치되어 엑스레이가 구동회로기판에 입사되는 것을 방지한다. 수납용기는 엑스레이 검출패널, 구동회로기판 및 엑스레이 차폐판을 수납한다. 엑스레이 검출패널과 구동회로기판을 전기적으로 연결하는 연결 부재는 구동회로기판과 커넥터 체결된다. 따라서, 휴대용 엑스레이 검출장치의 두께 및 무게를 감소시킬 수 있다.
Description
본 발명은 휴대용 엑스레이(X-ray) 검출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 엑스레이로 피사체를 찍은 영상을 검출하기 위해 사용되는 휴대용 엑스레이 검출장치에 관한 것이다.
종래 의학용으로 널리 사용되고 있는 진단용 엑스레이 검사 방법은 엑스레이 감지 필름을 사용하여 촬영하고, 그 결과를 알기 위해 소정의 필름 인화 과정을 거쳐야 했다. 그러나, 근래에 들어서 반도체 기술의 발전에 힘입어 박막 트랜지스터와 광전 변환소자를 이용한 디지털 엑스레이 검출장치가 개발되었다.
이러한 디지털 엑스레이 검출장치는 외부로부터 입사되는 엑스레이를 전기 신호로 변환하기 위한 엑스레이 검출패널과 엑스레이 검출패널의 구동을 제어하기 위한 구동회로기판 등을 포함한다. 엑스레이 검출패널은 광을 전기로 변환시키기 위한 광전 변환 기판과 엑스레이를 광전 변환 기판에서 흡수하는 광으로 변환시키는 신틸레이터를 포함한다.
이러한 엑스레이 검출장치는 외부로부터 조사되는 엑스레이를 신틸레이터에서 일단 가시광으로 변환하고, 가시광에 의해 광전 변환 기판에서 생성되는 전자를 바이어스 전압을 인가하여 외부로 전달함으로써 엑스레이를 아날로그 전기 신호로 변환하게 되며, 화소 별로 다르게 나타나는 아날로그 전기 신호를 AD 컨버터를 통해 디지털 전기 신호로 변환하여 최종적으로 표시장치에서 디지털 이미지를 표시하게 된다.
최근, 엑스레이 검출장치의 사용처가 증가됨에 따라, 거치형 대신 휴대가 간편한 휴대용 엑스레이 검출장치에 대한 수요가 증가하고 있다. 이에 따라, 휴대가 간편하도록 두께가 얇고 무게가 가벼운 휴대용 엑스레이 검출장치에 대한 설계가 요구되고 있다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 요구사항을 감안한 것으로써, 본 발명은 두께가 얇고 가벼워 휴대가 용이하고, 조립 및 수리가 용이한 휴대용 엑스레이 검출장치를 제공한다.
본 발명의 일 특징에 따른 휴대용 엑스레이 검출장치는 엑스레이 검출패널, 구동회로기판, 엑스레이 차폐판 및 수납용기를 포함한다. 상기 엑스레이 검출패널은 외부로부터 입사되는 엑스레이를 전기 신호로 변환하여 출력한다. 상기 구동회로기판은 상기 엑스레이 검출패널의 측면에 배치되어 상기 엑스레이 검출패널의 구동을 제어한다. 상기 엑스레이 차폐판은 상기 구동회로기판의 상부에 배치되어 엑스레이가 상기 구동회로기판에 입사되는 것을 방지한다. 상기 수납용기는 상기 엑스레이 검출패널, 상기 구동회로기판 및 상기 엑스레이 차폐판을 수납한다.
상기 휴대용 엑스레이 검출장치는 상기 엑스레이 검출패널과 상기 구동회로기판을 전기적으로 연결하고, 상기 엑스레이 검출패널과 상기 구동회로기판 간의 신호 전송을 담당하는 연결 부재를 더 포함한다. 상기 연결 부재와 상기 구동회로기판은 커넥터 체결될 수 있다.
상기 엑스레이 차폐판은 상기 연결 부재의 상부까지 연장되게 형성될 수 있다.
상기 엑스레이 검출패널은 광전 변환 기판 및 신틸레이터를 포함할 수 있다. 상기 광전 변환 기판은 매트릭스 형태로 배열된 다수의 박막 트랜지스터들과 광전 변환부들을 포함할 수 있다. 상기 신틸레이터는 상기 광전 변환 기판의 상부에 배치되며, 외부로부터 입사되는 엑스레이를 상기 광전 변환부에서 흡수되는 광으로 변환시킨다.
상기 광전 변환부는 상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 연결된 하부 전극, 상기 하부 전극 상에 형성된 n형 실리콘층, 상기 n형 실리콘층 상에 형성된 진성 실리콘층, 상기 진성 실리콘층 상에 형성된 p형 실리콘층 및 상기 p형 실리콘층 상에 형성된 상부 전극을 포함할 수 있다.
이와 같은 휴대용 엑스레이 검출장치에 따르면, 구동회로기판을 엑스레이 검출패널의 하부가 아닌 측부에 설치함으로써, 휴대용 엑스레이 검출장치의 두께를 감소시키고, 많은 무게를 차지하는 엑스레이 차폐판의 크기를 감소시켜 휴대용 엑스레이 검출장치의 무게를 감소시킬 수 있다. 또한, 엑스레이 검출패널과 구동회로기판을 전기적으로 연결시키기 위한 연결 부재와 구동회로기판 간의 연결을 커넥터 타입으로 구성함으로써, 엑스레이 검출패널의 교체 및 수리를 용이하게 수행할 수 있다.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 하기의 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구현될 수도 있다. 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 보다 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 기술적 사상과 특징이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공된다. 도면들에 있어서, 각 장치 또는 막(층) 및 영역들의 두께는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 과장되게 도시되었으며, 또한 각 장치는 본 명세서에서 설명되지 아니한 다양한 부가 장치들을 구비할 수 있으며, 막(층)이 다른 막(층) 또는 기판 상에 위치하는 것으로 언급되는 경우, 다른 막(층) 또는 기판 상에 직접 형성되거나 그들 사이에 추가적인 막(층)이 개재될 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 엑스레이 검출장치를 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 휴대용 엑스레이 검출장치의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 휴대용 엑스레이 검출장치의 상부 케이스를 제거한 상태의 평면도이며, 도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 엑스레이 검출장치(100)는 엑스레이 검출패널(200), 구동회로기판(300), 엑스레이 차폐판(400) 및 수납용기(500)를 포함한다.
엑스레이 검출패널(200)은 외부로부터 입사되는 엑스레이를 영상신호 처리가 가능한 전기 신호로 변환시키는 것으로서, 수납용기(500)의 일측에 치우치게 설치 된다. 엑스레이 검출패널(200)은 휴대하기 편리하면서 기존의 엑스레이 감지 필름을 대체할 수 있는 적절한 사이즈로 형성된다. 예를 들어, 엑스레이 검출패널(200)은 약 440mm×440mm의 사이즈로 형성된다.
구동회로기판(300)은 엑스레이 검출패널(200)의 구동을 제어하기 위하여 수납용기(500) 내부에 실장된다. 구동회로기판(300)은 엑스레이 검출패널(200)의 측면 상에 배치된다. 이와 같이, 구동회로기판(300)을 엑스레이 검출패널(200)의 측면에 배치함으로써, 구동회로기판(300)을 엑스레이 검출패널(200)의 하부에 배치하는 경우에 비하여 휴대용 엑스레이 검출장치(100)의 두께를 크게 감소시킬 수 있다. 구동회로기판(300)은 외부로부터 인가되는 전원을 엑스레이 검출패널(200)에 필요한 전원으로 변환하기 위한 전원부, 엑스레이 검출패널(200)의 동작을 제어하기 위한 제어부, 엑스레이 검출패널(200)에서 생성된 전기 신호를 읽어들이기 위한 신호검출부 등을 포함할 수 있다. 구동회로기판(300)은 하나의 보드로 이루어지며, 예를 들어, 약 440mm×100mm의 사이즈로 형성된다.
엑스레이 차폐판(400)은 외부로부터 입사되는 엑스레이가 구동회로기판(300)에 입사되는 것을 방지하기 위하여 구동회로기판(300)의 상부에 배치된다. 엑스레이가 구동회로기판(300)에 입사될 경우 구동회로기판(300)의 오동작을 일으킬 수 있으므로, 엑스레이가 구동회로기판(300)에 입사되는 경로상에 엑스레이 차폐판(400)을 배치하여 구동회로기판(300)의 오동작을 방지할 수 있다. 엑스레이 차폐판(400)은 엑스레이 차폐 효과를 높이기 위하여 구동회로기판(300)보다 넓은 면적으로 형성되어 구동회로기판(300)을 완전히 커버하도록 설치되는 것이 바람직하 다. 엑스레이 차폐판(400)은 엑스레이를 차폐시킬 수 있는 물질, 예를 들어 납(Pb)으로 형성될 수 있다. 이와 달리, 휴대용 엑스레이 검출장치(100)의 무게를 감소시키기 위하여, 엑스레이 차폐판(400)은 납(Pb)보다 가벼운 금(Au)으로 형성될 수 있다.
수납용기(500)는 엑스레이 검출패널(200), 구동회로기판(300) 및 엑스레이 차폐판(400) 등의 구동요소를 수납한다. 수납용기(500)는 엑스레이 검출패널(200)과 구동회로기판(300)의 하부를 전체적으로 커버하는 하부 케이스(510) 및 하부 케이스(510)와 결합되어 엑스레이 차폐판(400)의 상부를 커버하는 상부 케이스(520)를 포함할 수 있다. 상부 케이스(520)는 엑스레이가 투과될 수 있는 물질로 형성된다. 예를 들어, 상부 케이스(520)는 카본 플레이트(carbon plate)로 형성될 수 있다. 한편, 수납용기(500)에는 휴대가 용이하도록 손잡이(530)가 형성될 수 있다. 손잡이(530)는 예를 들어, 구동회로기판(400)의 측부에 형성될 수 있다.
한편, 휴대용 엑스레이 검출장치(100)는 엑스레이 검출패널(200)과 구동회로기판(300)을 전기적으로 연결하기 위한 연결 부재(600)를 더 포함한다. 연결 부재(600)는 엑스레이 검출패널(200)과 구동회로기판(300) 간의 신호 전송을 위해 다수의 배선 패턴을 포함할 수 있다. 연결 부재(600)는 구동회로기판(300)과의 결합 또는 분리를 용이하게 하기 위하여 구동회로기판(300)과 커넥터 타입으로 체결된다. 즉, 연결 부재(600)의 일단과 구동회로기판(300)의 일단에 각각 암수 커넥터를 형성하고 상기 암수 커넥터의 체결을 통해 연결 부재(600)와 구동회로기판(300)을 손쉽게 전기적으로 연결할 수 있다. 한편, 연결 부재(600)의 타단은 엑스레이 검출패널(200)에 본딩될 수 있다. 이와 같이, 엑스레이 검출패널(200)에 본딩되어 있는 연결 부재(600)를 구동회로기판(300)과 커넥터 체결하게 되면, 엑스레이 검출패널(200)에 불량이 발생된 경우, 연결 부재(600)와 구동회로기판(300) 간의 커넥터 체결을 간단히 분리하여 엑스레이 검출패널(200)을 휴대용 엑스레이 검출장치(100)로부터 용이하게 분리할 수 있다. 따라서, 엑스레이 검출패널(200)의 교체 및 수리가 용이해져 에프터서비스(A/S)의 질을 높일 수 있다.
연결 부재(600)는 예를 들어, 엑스레이 검출패널(200)과 구동회로기판(300)과의 용이한 연결을 위하여 유연성을 갖는 연성회로기판(610)과 구동회로기판(300)과의 커넥터 체결을 위한 인쇄회로기판(620)을 포함할 수 있다. 연성회로기판(610)은 엑스레이 검출패널(200)에서 생성된 엑스레이 검출신호를 읽어들이기 위한 리드아웃 아이씨(ROIC)를 포함할 수 있다. 이러한 형태의 연성회로기판(610)은 예를 들어, 테이프 케리어 패키지(Tape Carrier Package : TCP) 또는 칩 온 필름(Chip on Film : COF) 등으로 이루어질 수 있다. 인쇄회로기판(620)과 구동회로기판(300) 간의 커넥터 체결은 구동회로기판(300)의 하면 또는 상면에서 이루어질 수 있다. 이 외에도, 연결 부재(600)와 구동회로기판(300)이 커넥터 체결될 수만 있다면 연결 부재(600)의 구성은 다양하게 변형될 수 있다.
한편, 연결 부재(600) 상에도 ROIC 등의 전자부품이 실장될 수 있으므로, 이러한 전자부품의 오동작을 방지하기 위하여 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 엑스레이 차폐판(400)은 연결 부재(600)의 상부까지 연장되도록 설치되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 구동회로기판(300)을 엑스레이 검출패널(200)의 하부가 아닌 측부에 설치함으로써, 휴대용 엑스레이 검출장치(100)의 두께를 감소시키고, 많은 무게를 차지하는 엑스레이 차폐판의 크기를 감소시켜 휴대용 엑스레이 검출장치(100)의 무게를 감소시킬 수 있다. 또한, 엑스레이 검출패널(200)과 구동회로기판(300)을 전기적으로 연결시키기 위한 연결 부재(600)와 구동회로기판(300) 간의 연결을 커넥터 타입으로 구성함으로써, 엑스레이 검출패널(200)의 교체 및 수리를 용이하게 수행할 수 있다.
도 5는 도 2에 도시된 엑스레이 검출패널의 일 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 5를 참조하면, 엑스레이 검출패널(200)은 광전 변환 기판(210) 및 신틸레이터(220)를 포함한다.
광전 변환 기판(210)은 유리 또는 플라스틱 등의 투명하고 절연성을 갖는 기판(211) 상에 매트릭스 형태로 형성된 다수의 박막 트랜지스터들(212) 및 광전 변환부들(213)을 포함한다. 광전 변환부(213)는 외부로부터 입사된 엑스레이가 신틸레이터(220)에서 변환된 광을 흡수하여 전기 신호로 변환시키는 부분으로, 예를 들어 포토다이오드 또는 CCD 등으로 형성될 수 있다. 박막 트랜지스터(212)는 광전 변환부(213)에서 생성된 전기 신호를 순차적으로 외부 회로로 출력시키기 위한 스위칭 소자이다.
신틸레이터(220)는 광전 변환 기판(210)의 상부에 배치된다. 신틸레이터(220)는 예를 들어, 접착층(214)을 통해 광전 변환 기판(210)에 부착된다. 신틸레이터(220)는 엑스레이 소오스(미도시)로부터 발생되어 피사체를 투과한 엑스레이 를 광전 변환부(213)에서 흡수할 수 있는 파장대의 광, 예를 들어 녹색 파장대의 광으로 변환시킨다. 예를 들어, 신틸레이터(220)는 요드화 세슘(CsI) 등의 할로겐 화합물 또는 가돌리늄(gadolinium) 황산화물(GOS) 등의 산화물계 화합물을 포함할 수 있다.
한편, 엑스레이 검출패널(200)은 신틸레이터(220)와 광전 변환 기판(210) 사이에 한 겹 이상으로 형성되어 접착층(214)을 실링하는 실링 부재(215)를 더 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광전 변환 기판의 화소 영역을 확대한 평면도이며, 도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 광전 변환 기판(210)은 게이트 라인(GL)과 데이터 라인(DL)에 의해 구획되는 매트릭스 형태로 구획되는 화소 영역들 각각에 형성되는 박막 트랜지스터(212) 및 광전 변환부(213)를 포함한다.
박막 트랜지스터(212)는 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)과 전기적으로 연결된다. 박막 트랜지스터(212)는 게이트 라인(GL)과 연결된 게이트 전극(710), 제1 절연막(720) 상부에 게이트 전극(710)과 중첩되도록 형성된 액티브층(730), 데이터 라인(DL)과 연결되고 액티브층(730)의 상부까지 연장된 소오스 전극(740), 및 액티브층(730) 상부에서 소오스 전극(740)과 이격되는 드레인 전극(750)을 포함할 수 있다.
게이트 전극(710)은 박막 트랜지스터(212)의 게이트 단자를 구성한다. 게이트 전극(710)은 게이트 라인(GL)과 동일한 금속층으로부터 형성될 수 있다.
제1 절연막(720)은 게이트 라인(GL) 및 게이트 전극(710)을 커버하도록 절연 기판(211) 상에 형성된다. 제1 절연막(720)은 게이트 라인(GL) 및 게이트 전극(710)을 보호하고 절연시키기 위한 절연막으로써, 예를 들어, 실리콘 나이트라이드(SiNx) 또는 실리콘 옥사이드(SiOx) 등으로 형성된다.
액티브층(730)은 제1 절연막(720) 상에 게이트 전극(710)과 적어도 일부가 중첩되도록 형성된다. 액티브층(730)은 제1 절연막(720) 상에 형성된 반도체층(732) 및 반도체층(732) 상에 형성된 오믹 콘택층(734)을 포함할 수 있다. 반도체층(732)은 박막 트랜지스터(212)에서 실질적으로 전류가 흐르는 채널을 형성하는 층으로, 예를 들어, 비정질 실리콘으로 형성된다. 오믹 콘택층(734)은 반도체층(732)과 소오스 전극(740) 및 드레인 전극(750) 사이에 형성된다. 오믹 콘택층(734)은 반도체층(732)과 소오스 전극(740) 및 드레인 전극(750) 간의 접촉 저항을 감소시키기 위한 층으로, n형 불순물이 고농도로 도핑된 비정질 실리콘으로 형성된다. 한편, 반도체층(732) 및 오믹 콘택층(734) 중에서 적어도 하나는 비정질 실리콘 대신 미세결정질 실리콘으로 형성될 수도 있다.
소오스 전극(740) 및 드레인 전극(750)은 박막 트랜지스터(212)의 채널 영역을 사이에 두고 서로 이격되도록 액티브층(730) 상에 형성된다. 소오스 전극(740)은 데이터 라인(DL)과 연결되어 박막 트랜지스터(212)의 소오스 단자를 구성하며, 드레인 전극(750)은 광전 변환부(213)와 연결되어 박막 트랜지스터(212)의 드레인 단자를 구성한다. 소오스 전극(740) 및 드레인 전극(750)은 데이터 라인(DL)과 동일한 금속층으로부터 형성될 수 있다.
광전 변환부(213)는 박막 트랜지스터(212)가 형성된 영역을 제외하고 화소 영역 전체에 걸쳐 형성된다. 광전 변환부(213)는 박막 트랜지스터(212)와 전기적으로 연결되는 하부 전극(810), 하부 전극(810) 상에 형성된 n형 실리콘층(820), n형 실리콘층(820) 상에 형성된 진성 실리콘층(830), 진성 실리콘층(830) 상에 형성된 p형 실리콘층(840) 및 p형 실리콘층(840) 상에 형성된 상부 전극(850)을 포함한다. 즉, 광전 변환부(213)는 하부 전극(810), n형 실리콘층(820), 진성 실리콘층(830), p형 실리콘층(840) 및 상부 전극(850)이 순차적으로 적층된 핀(pin) 다이오드 구조를 갖는다.
하부 전극(810)은 박막 트랜지스터(212)의 드레인 전극(750)과 전기적으로 연결되어 있다. 하부 전극(810)은 예를 들어, 드레인 전극(750)과 동일한 금속층으로부터 형성된다. 이와 달리, 하부 전극(810)은 ITO 등의 투명 도전막으로 형성되고, 그 일부가 드레인 전극(750)과 전기적으로 연결된 구조를 가질 수 있다.
n형 실리콘층(820)은 하부 전극(810) 상에 형성된다. n형 실리콘층(820)은 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) 등의 n형 불순물이 도핑되어 있는 실리콘 물질로 형성될 수 있다. n형 실리콘층(820)은 비정질 실리콘 또는 미세결정질 실리콘으로 형성될 수 있다.
진성 실리콘층(830)은 n형 실리콘층(820) 상에 형성된다. 진성 실리콘층(830)은 불순물을 포함하지 않는 실리콘 물질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 진성 실리콘층(830)은 비정질 실리콘 또는 미세결정질 실리콘으로 형성될 수 있다.
p형 실리콘층(840)은 진성 실리콘층(830) 상에 형성된다. p형 실리콘 층(840)은 붕소(B), 칼륨(K) 등의 p형 불순물이 도핑되어 있는 실리콘 물질로 형성될 수 있다. p형 실리콘층(840)은 비정질 실리콘 또는 미세결정질 실리콘으로 형성될 수 있다.
상부 전극(850)는 p형 실리콘층(840) 상에 형성된다. 상부 전극(850)은 광이 투과될 수 있도록 투명한 도전성 물질로 형성된다. 예를 들어, 상부 전극(850)은 틴 옥사이드(tin oxide), 징크 옥사이드(zinc oxide), 인듐 틴 옥사이드(indium tin oxide) 또는 인듐 징크 옥사이드(indium zinc oxide) 등으로 형성될 수 있다.
한편, 광전 변환 기판(210)은 박막 트랜지스터(212) 및 광전 변환부(213)를 커버하는 제2 절연막(860) 및 제2 절연막(860) 상에 형성된 바이어스 라인(870)을 더 포함할 수 있다.
제2 절연막(860)은 박막 트랜지스터(212) 및 광전 변환부(213)를 보호하고 절연시키기 위한 절연막으로써, 예를 들어, 실리콘 나이트라이드(SiNx) 또는 실리콘 옥사이드(SiOx) 등으로 형성될 수 있다.
바이어스 라인(870)은 광전 변환부(213)에 바이어스를 인가하기 위한 것으로서, 예를 들어, 데이터 라인(DL)과 동일한 방향으로 연장되도록 형성된다. 바이어스 라인(870)은 제2 절연막(860)에 형성된 컨택 홀(CNT)을 통해 광전 변환부(213)의 상부 전극(850)과 전기적으로 연결된다.
바이어스 라인(870)은 광전 변환부(213)의 개구율을 높이기 위하여 데이터 라인(DL)과 적어도 일부가 중첩되게 형성될 수 있으며, 박막 트랜지스터(212)로 광이 유입되는 것을 방지하기 위하여 박막 트랜지스터(212)를 덮도록 형성될 수 있 다.
광전 변환 기판(210)은 바이어스 라인(870)을 보호하기 위한 보호막(880)을 더 포함할 수 있다. 보호막(880)은 광전 변환 기판(210)의 표면을 보호하기 위한 막으로서, 폴리이미드(polyimide) 등의 유기물이나, 또는 실리콘 나이트라이드(SiNx), 실리콘 옥사이드(SiOx) 등의 무기물로 형성될 수 있다.
한편, 도시되지는 않았으나, 제2 절연막(860) 상에는 광전 변환 기판(210)의 평탄화를 위한 유기막이 더 형성될 수 있다. 상기 유기막은 제2 절연막(860)보다 두꺼운 두께로 형성되어, 광전 변환 기판(210)의 표면을 평탄화시키며, 바이어스 라인(870)과 데이터 라인(DL)간의 이격 거리를 증가시켜 기생 커패시터를 큰 폭으로 감소시킬 수 있다.
이러한 구성을 갖는 엑스레이 검출패널(200)은 외부로부터 입사되는 엑스레이에 의해 광전 변환부(213)에서 생성되는 캐리어를 바이어스 전압을 인가하여 외부로 전달함으로써 광을 전기적인 신호로 변환하게 된다. 보다 구체적으로, 엑스레이 소오스에서 방출된 엑스레이가 피사체를 투과한 후 광전 변환 기판(210)의 상부에 배치된 신틸레이터(220)에서 가시광으로 변환된다. 신틸레이터(220)에서 변환된 광이 광전 변환부(213)의 진성 실리콘층(830)에 입사되면 실리콘(Si)이 해리되어 전자와 전공으로 분해된다. 이와 같이 해리된 상태에서 p형 실리콘층(840) 상에 형성된 상부 전극(850)에 네가티브 전압으로 바이어스를 걸어주면 전자가 n형 실리콘층(820) 방향으로 이동된다. n형 실리콘층(820)으로 이동된 전자는 박막 트랜지스터(212)의 드레인 전극(750) 측에 축적되며, 이와 같이 드레인 전극(750) 측 에 축전된 전하는 박막 트랜지스터(212)의 턴온에 의해 데이터 라인(DL)을 따라 리드 아웃(read out)된다. 이러한 방식으로 각 화소별로 리딩되는 신호는 광전류 단위의 아날로그 신호이다. 리딩된 아날로그 신호는 화소 단위별로 입사되는 광량에 따라 각각 다르게 나타나게 된다. 즉, 피사체를 투과하는 엑스레이는 피사체의 밀도에 따라 신틸레이터(220)로 입사되는 엑스레이 세기가 각각 다르게 나타난다. 따라서, 화소 별로 다르게 나타나는 아날로그 신호를 AD 컨버터를 통해 디지털화하여 최종적으로 모니터에 디지털 이미지를 구현하게 된다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범상부 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 엑스레이 검출장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 휴대용 엑스레이 검출장치의 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 휴대용 엑스레이 검출장치의 상부 케이스를 제거한 상태의 평면도이다.
도 4는 도 3의 Ⅰ-Ⅰ'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 엑스레이 검출패널의 일 실시예를 나타낸 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 광전 변환 기판의 화소 영역을 확대한 평면도이다.
도 7은 도 6의 Ⅱ-Ⅱ'선을 따라 절단한 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
100 : 휴대용 엑스레이 검출장치 200 : 엑스레이 검출패널
210 : 광전 변환 기판 220 : 신틸레이터
300 : 구동회로기판 400 : 엑스레이 차폐판
500 : 수납용기 600 : 연결 부재
Claims (7)
- 외부로부터 입사되는 엑스레이를 전기 신호로 변환하는 엑스레이 검출패널;상기 엑스레이 검출패널의 측면에 배치되어 장치 전체의 두께를 감소시키고 상기 엑스레이 검출패널의 구동을 제어하는 구동회로기판;상기 엑스레이 검출패널과 상기 구동회로기판을 전기적으로 연결하고, 상기 엑스레이 검출패널과 상기 구동회로기판 간의 신호 전송을 담당하며, 상기 구동회로기판과는 커넥터 체결되는 연결부재;상기 구동회로기판의 상부에 배치되어 엑스레이가 상기 구동회로기판에 입사되는 것을 방지하는 엑스레이 차폐판; 및상기 엑스레이 검출패널, 상기 구동회로기판 및 상기 엑스레이 차폐판을 수납하는 수납용기를 포함하는 휴대용 엑스레이 검출장치.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 엑스레이 차폐판은 상기 연결 부재의 상부까지 연장된 것을 특징으로 하는 휴대용 엑스레이 검출장치.
- 제1항에 있어서,상기 엑스레이 차폐판은 납 또는 금을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 엑스레이 검출장치.
- 제1항에 있어서, 상기 엑스레이 검출패널은다수의 박막 트랜지스터들과 광전 변환부들이 매트릭스 형태로 배열된 광전 변환 기판; 및상기 광전 변환 기판의 상부에 배치되며, 외부로부터 입사되는 엑스레이를 상기 광전 변환부에서 흡수되는 광으로 변환시키는 신틸레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 엑스레이 검출장치.
- 제6항에 있어서, 상기 광전 변환부는상기 박막 트랜지스터의 드레인 전극과 전기적으로 연결된 하부 전극;상기 하부 전극 상에 형성된 n형 실리콘층;상기 n형 실리콘층 상에 형성된 진성 실리콘층;상기 진성 실리콘층 상에 형성된 p형 실리콘층; 및상기 p형 실리콘층 상에 형성된 상부 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 엑스레이 검출장치.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |