KR101352492B1 - 엑스레이 디텍터 및 이의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
해상도 및 선명도를 향상시킬 수 있는 엑스레이 디텍터 및 이의 제조방법이 개시된다. 이러한 엑스레이 디텍터는 센서기판, 광경화 접착층 및 신틸레이터 패턴을 포함한다. 센서기판은 다수의 센싱픽셀들을 포함하고, 광경화 접착층은 센서기판 상에 배치된다. 신틸레이터 패턴은 광경화 접착층 상에 배치되고, 센싱픽셀들과 각각 대응되는 위치에 형성된 신틸레이터 픽셀들을 포함한다. 이때, 광경화 접착층은 적어도 일부가 광경화되어 신틸레이터 픽셀들을 센서기판에 고정시킨다. 이와 같이, 신틸레이터 패턴이 광경화 접착층에 의해 고정됨에 따라 미세피치가 감소될 수 있고, 그에 따라 해상도 및 선명도가 향상될 수 있다.
Description
본 발명은 엑스레이 디텍터 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 정밀한 엑스레이 이미지를 획득할 수 있는 엑스레이 디텍터 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
최근, 의료영상에서 필름이나 마크네틱 테이프 등의 기록 매체를 광디스크로 대체하여 필름의 저장공간이나 필름 검색에 드는 상당한 시간을 최소화하고, 환자진료의 질을 개선하기 위해 병원 내의 의료영상 저장전송 시스템 구축에 관심이 고조되고 있다. 이에 따라, 디지털 엑스레이 디텍터가 새로운 디스플레이 소자로서 주목되고 있다. 이러한 디지털 엑스레이 디텍터는 인체의 여러 기관이나 뼈와 혈관 등을 촬영하는데 유용하게 활용되고 있고, 특히 유방암 진단, 심혈관 및 3차원 영상진단 및 응급환자 조기진단 분야에 사용되고 있다.
상기 디지털 엑스레이 디텍터는 엑스레이를 직접 센싱하는 직접 방식(Direct type)과 엑스레이를 가시광선으로 변경한 후 센싱하는 간접 방식(Indirect type)으로 구분된다. 상기 직접 방식의 디텍터는 엑스레이를 직접 센싱하여 해상도가 높은 이미지를 생성하지만, 엑스레이를 직접 센싱하기 위해 강한 엑스레이를 조사해야하는 문제점이 있다. 반면, 상기 간접 방식의 디텍터는 신틸레이터 패널을 통해 엑스레이를 가시광선을 변경한 후 디텍터 패널을 통해 센싱하므로, 상기 직접방식에 비해 해상도 및 선명도(MTF)가 떨어지는 단점이 있다.
구체적으로, 상기 간접 방식의 디텍터는 다수의 센싱픽셀들을 포함하는 디텍터 패널 및 상기 센싱픽셀들과 각각 대응되는 위치에 형성된 다수의 신틸레이터 픽셀들을 포함하는 신틸레이터 패널로 구성된다. 이때, 상기 센싱픽셀은 가시광선을 전기신호를 변환하는 소자로서 현재 공정기술 상 미세피치로 형성되는 것이 가능하나, 상기 신틸레이터 픽셀은 보통 베이스판 상에 배치된 시드(seed)로부터의 성장 과정이 필요하므로 미세피치로 형성하는 것이 어려운 문제점을 갖고 있다.
따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 해상도 및 선명도를 향상시킬 수 있는 엑스레이 디텍터를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 해결하고자 하는 다른 과제는 상기 엑스레이 디텍터를 제조하기 위한 제조방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 엑스레이 디텍터는 센서기판, 광경화 접착층 및 신틸레이터 패턴을 포함한다.
상기 센서기판은 다수의 센싱픽셀들을 포함하고, 상기 광경화 접착층은 상기 센서기판 상에 배치된다. 상기 신틸레이터 패턴은 상기 광경화 접착층 상에 배치되고, 상기 센싱픽셀들과 각각 대응되는 위치에 형성된 신틸레이터 픽셀들을 포함한다. 상기 광경화 접착층은 적어도 일부가 광경화되어 상기 신틸레이터 픽셀들을 상기 센서기판에 고정시킨다.
상기 엑스레이 디텍터는 상기 신틸레이터 픽셀들을 덮도록 상기 광경화 접착층 상에 형성된 신틸레이터 커버층을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 신틸레이터 커버층은 알루미늄 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 엑스레이 디텍터의 제조방법은 다수의 센싱픽셀들을 포함하는 센서기판을 형성하는 단계, 베이스판 및 상기 베이스판 상에 형성된 신틸레이터층을 포함하는 신틸레이터 기판을 형성하는 단계, 상기 신틸레이터 기판을 광경화 접착층을 통해 상기 센서기판에 부착시키는 단계, 상기 센싱픽셀들 각각을 향하여 광을 조사하여 상기 광경화 접착층 중 상기 센싱픽셀들과 대응되는 부분들을 광경화시키는 단계, 및 상기 신틸레이터층 중 상기 광경화된 부분들과 결합되어 있는 부분들(이하, 신틸레이터 패턴이라 함)이 남겨지도록 상기 신틸레이터 기판을 상기 광경화 접착층으로부터 분리하는 단계를 포함한다.
상기 신틸레이터 기판을 상기 센서기판에 부착시키는 단계는 상기 광경화 접착층을 상기 신틸레이터 기판 및 상기 센서기판 중 어느 하나에 부착시키는 단계, 및 상기 광경화 접착층을 통해 상기 신틸레이터 기판 및 상기 센서기판을 서로 결합시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 광경화 접착층 중 상기 센싱픽셀들과 대응되는 부분들을 광경화시키는 단계는 상기 센싱픽셀들과 대응되도록 형성된 다수의 광투과부들을 갖는 마스크를 상기 광투과부들과 상기 센싱픽셀들이 각각 일치하도록 상기 신틸레이터 기판 상에 배치시키는 단계, 및 상기 마스크의 광투과부들을 통해 광을 조사하여 상기 광경화 접착층 중 상기 센싱픽셀들과 대응되는 부분들을 광경화시키는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 마스크을 향하여 조사되는 광은 엑스레이(X-ray)일 수 있다. 이때, 상기 엑스레이는 상기 마스크의 광투과부들을 통과하여 상기 신틸레이터층에 인가된 후 가시광선으로 변경되어 출사되며, 상기 신틸레이터층에서 출사된 가시광선은 상기 광경화 접착층 중 상기 센싱픽셀들과 대응되는 부분들을 광경화시킬 수 있다. 또한, 상기 마스크는 알루미늄, 구리, 아크릴, 티타늄, 텅스텐 또는 납유리 중 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 신틸레이터층은 가시광선이 투과되지 못하는 범위의 두께, 예를 들어 600㎛ ~ 1000㎛의 범위를 가질 수 있다.
이와 다르게, 상기 광경화 접착층 중 상기 센싱픽셀들과 대응되는 부분들을 광경화시키는 단계는 상기 신틸레이터 기판 상에 배치된 광제공모듈을 통해 상기 센싱픽셀들 중 일부을 향하여 광을 조사하여 상기 광경화 접착층 중 상기 일부와 대응되는 부분을 광경화시키는 단계, 및 상기 광제공모듈을 상기 신틸레이터 기판 상에서 이동시켜 상기 센싱픽셀들 중 다른 일부를 향하여 광을 조사하여 상기 광경화 접착층 중 상기 다른 일부와 대응되는 부분을 광경화시키는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 광제공모듈에서 조사되는 광은 엑스레이(X-ray)일 수 있다. 이때, 상기 엑스레이는 상기 신틸레이터층에 인가된 후 가시광선으로 변경되어 출사되며, 상기 신틸레이터층에서 출사된 가시광선은 상기 광경화 접착층 중 상기 센싱픽셀들과 대응되는 부분들을 광경화시킬 수 있다. 또한, 상기 신틸레이터층은 가시광선이 투과되지 못하는 범위의 두께, 예를 들어 600㎛ ~ 1000㎛의 범위를 가질 수 있다.
상기 엑스레이 디텍터의 제조방법은 상기 신틸레이터 기판을 상기 광경화 접착층으로부터 분리한 후, 상기 광경화 접착층 중 경화되지 않은 부분을 경화시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 광경화 접착층의 경화되지 않은 부분을 경화시키는 단계는 상기 광경화 접착층으로 광을 조사하여 상기 광경화 접착층 중 경화되지 않은 부분을 광경화시키는 단계를 포함할 수 있다. 이와 다르게, 상기 광경화 접착층의 경화되지 않은 부분을 경화시키는 단계는 상기 광경화 접착층으로 열을 제공하여 상기 광경화 접착층 중 경화되지 않은 부분을 경화시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 엑스레이 디텍터의 제조방법은 상기 광경화 접착층의 경화되지 않은 부분을 경화시킨 후, 상기 신틸레이터 패턴을 덮도록 상기 광경화 접착층 상에 신틸레이터 커버층을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, 상기 신틸레이터 커버층은 알루미늄 물질을 포함할 수 있다.
상기 신틸레이터 기판은 상기 베이스판 및 상기 신틸레이터층 사이에 개재된 신틸레이터 하부층을 더 포함할 수 있다. 이때, 상기 광경화 접착층 중 상기 광경화된 부분들에서, 상기 신틸레이터층 및 상기 광경화 접착층 사이의 결합력이 상기 신틸레이터 하부층 및 상기 신틸레이터층 사이의 결합력보다 클 수 있다.
상기 신틸레이터층은 Csl 및 Godox 중 어느 하나의 물질을 포함하고, 상기 신틸레이터 하부층은 아몰퍼스실리콘층, 아몰퍼스카본층 및 DLC(Diamond-like Carbon) 코팅층 중 적어도 어느 하나일 수 있다.
한편, 상기 광경화 접착층은 약 400nm ~ 약 500nm 사이의 파장을 갖는 가시광선에 의해 경화될 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 또한, 상기 베이스판은 연성(flexible)을 갖는 합성수지로 이루어질 수 있다.
이와 같이 엑스레이 디텍터 및 이의 제조방법에 따르면, 신틸레이터부가 베이스층의 하면에 이미지 센서부와 대응되어 얼라인되도록 형성됨에 따라, 상기 베이스층의 하면을 통해 인가되는 엑스레이가 상기 신틸레이터부에 의해 파장이 변경되어 상기 이미지 센서부로 직접 인가되어 센싱될 수 있고, 이에 따라 해상도 및 선명도(MTF)가 향상된 이미지가 생성할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이 디텍터를 도시한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑스레이 디텍터의 제조방법 중 신틸레이터 기판을 광경화 접착층을 통해 센서기판으로 부착시키는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 도 2의 광경화 접착층의 일부를 광경화시키는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 도 3의 신틸레이터 기판을 센서기판에서 분리시키는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 도 3의 광경화 접착층의 전부를 경화시키는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 엑스레이 디텍터의 제조방법 중 광경화 접착층의 일부를 광경화시키는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑스레이 디텍터의 제조방법 중 신틸레이터 기판을 광경화 접착층을 통해 센서기판으로 부착시키는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3은 도 2의 광경화 접착층의 일부를 광경화시키는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 도 3의 신틸레이터 기판을 센서기판에서 분리시키는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5는 도 3의 광경화 접착층의 전부를 경화시키는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 엑스레이 디텍터의 제조방법 중 광경화 접착층의 일부를 광경화시키는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
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 설명한다.
<엑스레이 디텍터의 실시예>
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이 디텍터를 도시한 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 의한 엑스레이 디텍터는 센서기판(100), 광경화 접착층(200), 신틸레이터 패턴(332) 및 신틸레이터 커버층(400)을 포함한다.
상기 센서기판(100)은 매트릭스 형태로 배치된 다수의 센싱픽셀들(110)을 포함한다. 상기 센싱픽셀들(110)은 상기 신틸레이터 패턴(332)에서 출사된 가시광선을 흡수하여 전기신호를 변환하는 소자들로, PIN 다이오드들을 포함할 수 있다. 이와 다르게, 상기 센싱픽셀들(110)은 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor) 이미지 센서이거나, CCD(Charge Coupled Device) 이미지 센서일 수도 있다.
상기 광경화 접착층(200)은 상기 센서기판(100)의 일면 상에 배치된다. 이때, 상기 광경화 접착층(200)은 적어도 일부가 광경화가 이루어진 상태이다. 한편, 상기 광경화 접착층(200)은 가시광선이 대부분 투과될 수 있도록 높은 광투과율을 갖는 것이 바람직하다.
상기 신틸레이터 패턴(332)은 상기 광경화 접착층(200)의 일면 상에 배치되고, 상기 센싱픽셀들(110)과 각각 대응되도록 위치하는 신틸레이터 픽셀들로 구성된다. 여기서, 상기 신틸레이터 픽셀들은 광경화가 이루어진 상기 광경화 접착층(200)과 결합되어 고정된 상태이다. 한편, 상기 신틸레이터 패턴(332)은 외부의 엑스레이를 상기 센싱픽셀들(110)에서 센싱될 수 있는 가시광선으로 변경할 수 있는 물질, 예를 들어 Csl 또는 Godox 물질로 이루어질 수 있다.
상기 신틸레이터 커버층(400)은 상기 신틸레이터 패턴(332)을 덮도록 상기 광경화 접착층(200) 상에 배치되고, 일부가 상기 신틸레이터 픽셀들 사이에 채워질 수 있다. 이때, 상기 신틸레이터 커버층(400)은 엑스레이가 투과될 수 있는 두께로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 신틸레이터 커버층(400)은 상기 신틸레이터 패턴(332)을 커버하여 보호할 수 있도록 금속물질, 예를 들어 알루미늄 물질로 이루어질 수 있다.
이하, 위에서 설명한 엑스레이 디텍터의 제조방법에 대한 실시예들을 자세하게 설명하도록 하겠다.
<엑스레이 디텍터의 제조방법의 실시예 1>
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 엑스레이 디텍터의 제조방법 중 신틸레이터 기판을 광경화 접착층을 통해 센서기판으로 부착시키는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 2를 참조하면, 우선 상기 센서기판(100) 및 상기 센서기판(100)에 부착된 신틸레이터 기판(300)을 각각 형성한다. 이때, 상기 센서기판(100)과 상기 신틸레이터 기판(300)은 서로 다른 제조과정을 통해 형성될 수 있다.
상기 신틸레이터 기판(300)은 베이스판(310), 신틸레이터 하부층(320) 및 신틸레이터층(330)을 포함할 수 있다. 상기 베이스판(310)은 유리 기판으로 이루어질 수 있지만, 연성(flexible)을 갖는 합성수지 기판, 예를 들어 PET 기판으로 형성될 수 있다. 상기 신틸레이터 하부층(320)은 상기 베이스판(310)의 일면 상에 형성되고, 예를 들어 아몰퍼스 실리콘층, 아몰퍼스 카본층 또는 DLC(Diamond-like Carbon) 코팅층일 수 있다. 상기 신틸레이터층(330)은 상기 신틸레이터 하부층(320)의 일면 상에 형성되고, 예를 들어 Csl 또는 Godox 물질로 이루어질 수 있다. 이때, 상기 신틸레이터층(330)은 상기 신틸레이터 하부층(320)의 일면에 형성된 시드(seed)로부터 성장하여 형성될 수 있다.
이어서, 상기 신틸레이터 기판(300)을 상기 광경화 접착층(200)을 통해 상기 센서기판(100)의 일면 상에 부착시킨다. 이때, 도면과 같이 상기 광경화 접착층(200)을 상기 신틸레이터 기판(300)의 일면에 부착시킨 상태에서, 상기 신틸레이터 기판(300)을 상기 센서기판(100)에 부착시킬 수 있지만, 이와 다르게 상기 광경화 접착층(200)을 상기 센서기판(100)의 일면에 부착시킨 후, 상기 신틸레이터 기판(300)을 상기 센서기판(100)에 부착시킬 수 있다.
도 3은 도 2의 광경화 접착층의 일부를 광경화시키는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 3을 참조하면, 상기 신틸레이터 기판(300)을 상기 광경화 접착층(200)을 통해 상기 센서기판(100)에 부착시킨 후, 마스크(10)를 통해 상기 광경화 접착층(200)의 일부를 광경화시킨다.
구체적으로 설명하면, 상기 마스크(10)를 상기 신틸레이터 기판(300) 상에 배치시키고, 상기 신틸레이터 기판(300)을 향하여 광을 조사한다. 이때, 상기 마스크(10)는 상기 센서기판(100)의 센싱픽셀들(110)과 각각 대응되는 다수의 광투과부들(12) 및 상기 광투과부들(12) 이외의 광차단부(14)로 이루어진다. 따라서, 상기 마스크(10)는 상기 광투과부들(12)과 상기 센싱픽셀들(110)이 서로 일치하도록 상기 신틸레이터 기판(300) 상에 배치시킨다.
상기 마스크(10)의 광투과부들(12)을 통과한 광은 상기 베이스판(310), 상기 신틸레이터 하부층(320) 및 상기 신틸레이터층(330)을 투과한 후, 상기 광경화 접착층(200)으로 조사되어 상기 광경화 접착층(200)의 일부를 광경화시킨다. 그 결과, 상기 광경화 접착층(200)은 광경화가 이루어진 광경화부들(210) 및 상기 광경화부들(210) 이외의 비경화부(220)로 구분된다.
본 실시예에서, 상기 광경화 접착층(200)의 일부가 광경화될 때, 상기 광이 조사된 부분에 있어서의 상기 광경화 접착층(200) 및 상기 신틸레이터층(330) 사이의 결합력이 증가된다. 이때, 상기 광경화 접착층(200) 및 상기 신틸레이터층(330) 사이의 결합력은 상기 신틸레이터층(330) 및 상기 신틸레이터 하부층(320) 사이의 결합력보다 커지도록 증가된다.
한편, 상기 광경화 접착층(200)은 가시광선에 의해 경화될 수 있는 물질로 이루어지는 것이 바람직하지만, 이와 다르게 가시광선 이외의 광, 예를 들어 자외선에 의해 경화될 수 있는 물질로 이루어질 수도 있다. 구체적으로 예를 들면, 제논램프에서 약 400nm ~ 500nm 사이 파장의 광을 조사하여 상기 광경화 접착층(200)의 일부를 광경화시킬 수 있다.
본 실시예에서, 상기 마스크(10)를 향해 조사되는 광은 상기 신틸레이터층(330)의 두께에 따라 서로 다른 파장을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 신틸레이터층(330)이 가시광선이 투과될 수 있는 두께로 형성되는지 아니면, 투과될 수 없는 두께로 형성되는지에 따라 상기 마스크(10)를 향해 조사되는 광이 달라질 수 있다.
구체적으로, 상기 신틸레이터층(330)이 가시광선이 투과될 수 있는 두께, 예를 들어 약 20㎛ ~ 약 200㎛의 범위의 두께를 가질 경우, 상기 마스크(10)를 향해 가시광선을 조사하여 상기 광경화 접착층(200)의 일부를 광경화시킬 수 있다.
반면, 상기 신틸레이터층(330)이 가시광선이 투과될 수 없는 두께, 예를 들어 약 600㎛ ~ 약 1000㎛의 범위의 두께를 가질 경우, 상기 마스크(10)를 향해 조사되는 광으로 엑스레이(X-ray)를 사용할 수 있다. 이때, 상기 마스크(10)를 향하여 조사되는 엑스레이는 상기 마스크(10)의 광투과부들(12)을 통과하여 상기 신틸레이터층(330)에 인가된 후 가시광선으로 변경되어 출사된다. 이후, 상기 신틸레이터층(330)에서 출사된 가시광선은 상기 광경화 접착층(200) 중 상기 센싱픽셀들(110)과 대응되는 부분들을 광경화시킬 수 있다.
또한, 상기 마스크(10)를 향해 엑스레이를 조사할 경우, 상기 마스크(10)는 상기 엑스레이가 투과되지 못하는 물질 또는 두께로 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 마스크(10)는 알루미늄, 구리, 아크릴, 티타늄, 텅스텐 또는 납유리 중 적어도 하나의 물질로 이루어질 수 있고, 약 10mm ~ 약 25mm의 두께를 가질 수 있다.
도 4는 도 3의 신틸레이터 기판을 센서기판에서 분리시키는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 광경화 접착층(200)의 일부를 광경화시킨 후, 상기 신틸레이터 기판(300)을 상기 광경화 접착층(200)로부터 분리시킨다. 이때, 상기 신틸레이터 기판(300)의 전면을 동시에 분리시킬 수도 있지만, 상기 신틸레이터 기판(300)의 일단부에서부터 먼저 분리시킬 수도 있다. 한편, 상기 베이스판(310)이 휘어질 수 있는 성질을 가질 경우, 상기 신틸레이터 기판(300)의 분리가 보다 용이해질 수 있다.
이와 같이, 상기 신틸레이터 기판(300)을 상기 광경화 접착층(200)로부터 분리되면, 상기 신틸레이터층(330)의 일부가 상기 광경화 접착층(200)에 고정되어 상기 신틸레이터 패턴(332)이 형성되고, 신틸레이터 나머지부분(334)은 상기 신틸레이터 하부층(320) 상에 그대로 남겨진다. 즉, 상기 광경화부들(210) 각각에 대응하여 상기 신틸레이터 픽셀들이 남겨진다.
도 5는 도 3의 광경화 접착층의 전부를 경화시키는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
도 5를 참조하면, 상기 신틸레이터 기판(300)을 상기 광경화 접착층(200)로부터 분리한 후, 상기 광경화 접착층(200)으로 광을 조사하여 상기 광경화 접착층(200) 중 경화되지 않은 부분, 즉 상기 비경화부(220)를 광경화시킨다. 이와 다르게, 광 이외의 다른 경화(Curing) 공정을 통해 상기 광경화 접착층(200)의 전부를 경화시킬 수도 있다.
이어서, 도 1을 다시 참조하면, 상기 광경화 접착층(200)의 전부가 경화된 후, 상기 신틸레이터 커버층(400)을 상기 신틸레이터 패턴(332)을 덮도록 상기 광경화 접착층(200) 상에 형성한다. 상기 신틸레이터 커버층(400)은 필름 형태로 부착될 수도 있지만, 증착이나 그 외 코팅 방법에 의해 형성될 수도 있다. 한편, 상기 신틸레이터 커버층(400)은 상기 신틸레이터 패턴(332)을 커버하여 보호할 수 있도록 금속물질, 예를 들어 알루미늄 물질로 이루어질 수 있다.
<엑스레이 디텍터의 제조방법의 실시예 2>
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 엑스레이 디텍터의 제조방법 중 광경화 접착층의 일부를 광경화시키는 과정을 설명하기 위한 단면도이다.
본 실시예에 의한 엑스레이 디텍터의 제조방법은 도 3에서의 광경화 접착층의 일부를 광경화시키는 과정을 제외하면, 제1 실시예에 의한 제조방법과 실질적으로 동일하므로, 도 5를 통해 광경화 접착층의 일부를 광경화시키는 과정만을 설명하고자 한다.
도 5를 참조하면, 상기 신틸레이터 기판(300)을 상기 광경화 접착층(200)을 통해 상기 센서기판(100)에 부착시킨 후, 광제공모듈(500)을 사용하여 상기 광경화 접착층(200)의 일부를 광경화시킨다.
구체적으로 설명하면, 상기 광제공모듈(500)을 상기 신틸레이터 기판(300) 상에 배치시키고, 상기 신틸레이터 기판(300)을 향하여 광을 조사한다. 이때, 상기 광제공모듈(500)은 상기 센싱픽셀들(110) 중 일부를 향하여 광이 조사되도록 상기 신틸레이터 기판(300) 상에 배치된다. 이후, 상기 광제공모듈(500)을 상기 신틸레이터 기판(300) 상에서 이동시켜 상기 센싱픽셀들(110) 중 다른 일부를 향하여 광을 조사한다. 이러한 방식으로, 상기 센싱픽셀들(110) 모두를 향하여 광을 조사하여, 상기 광경화 접착층(200)의 일부를 광경화시킨다. 그 결과, 상기 광경화 접착층(200)은 광경화가 이루어진 광경화부들(210) 및 상기 광경화부들(210) 이외의 비경화부(220)로 구분된다.
본 실시예에서, 상기 광경화 접착층(200)의 일부가 광경화될 때, 상기 광이 조사된 부분에 있어서의 상기 광경화 접착층(200) 및 상기 신틸레이터층(330) 사이의 결합력이 증가된다. 이때, 상기 광경화 접착층(200) 및 상기 신틸레이터층(330) 사이의 결합력은 상기 신틸레이터층(330) 및 상기 신틸레이터 하부층(320) 사이의 결합력보다 커지도록 증가된다.
본 실시예에서, 상기 광제공모듈(500)에서 조사되는 광은 상기 신틸레이터층(330)의 두께에 따라 서로 다른 파장을 가질 수 있다. 예를 들어, 상기 신틸레이터층(330)이 가시광선이 투과될 수 있는 두께로 형성되는지 아니면, 투과될 수 없는 두께로 형성되는지에 따라 상기 마스크(10)를 향해 조사되는 광이 달라질 수 있다.
구체적으로, 상기 신틸레이터층(330)이 가시광선이 투과될 수 있는 두께, 예를 들어 약 20㎛ ~ 약 200㎛의 범위의 두께를 가질 경우, 상기 광제공모듈(500)에서 가시광선을 조사하여 상기 광경화 접착층(200)의 일부를 광경화시킬 수 있다.
반면, 상기 신틸레이터층(330)이 가시광선이 투과될 수 없는 두께, 예를 들어 약 600㎛ ~ 약 1000㎛의 범위의 두께를 가질 경우, 상기 광제공모듈(500)에서 조사되는 광으로 엑스레이(X-ray)를 사용할 수 있다. 이때, 상기 광제공모듈(500)에서 조사되는 엑스레이는 상기 신틸레이터층(330)에 인가된 후 가시광선으로 변경되어 출사된다. 이후, 상기 신틸레이터층(330)에서 출사된 가시광선은 상기 광경화 접착층(200) 중 상기 센싱픽셀들(110)과 대응되는 부분들을 광경화시킬 수 있다.
이와 같이 본 실시예들에 따르면, 상기 광경화 접착층(200)의 일부에 광을 조사하여 상기 광경화부들(210)을 형성하여 상기 광경화부들(210) 및 상기 신틸레이터층(330) 사이의 결합력을 증가시킨 후, 상기 신틸레이터 기판(300)을 상기 광경화 접착층(200)로부터 분리하여 상기 신틸레이터 패턴(332)을 형성할 수 있다. 그에 따라, 상기 신틸레이터 패턴(332)의 피치를 감소시켜 상기 엑스레이 디텍터의 해상도 및 선명도(MTF)를 더욱 향상시킬 수 있다. 여기서, 상기 신틸레이터 패턴(332)의 피치는 상기 신틸레이터 픽셀의 폭 또는 상기 신틸레이터 픽셀들 간의 간격을 의미하고, 약 30㎛ 이하로 형성될 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100 : 센서기판 110 : 센싱픽셀
200 : 광경화 접착층 210 : 광경화부
220 : 비경화부 300 : 신틸레이터 기판
310 : 베이스판 320 : 신틸레이터 하부층
330 : 신틸레이터층 332 : 신틸레이터 패턴
400 : 신틸레이터 커버층
200 : 광경화 접착층 210 : 광경화부
220 : 비경화부 300 : 신틸레이터 기판
310 : 베이스판 320 : 신틸레이터 하부층
330 : 신틸레이터층 332 : 신틸레이터 패턴
400 : 신틸레이터 커버층
Claims (22)
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- 다수의 센싱픽셀들을 포함하는 센서기판을 형성하는 단계;
베이스판 및 상기 베이스판 상에 형성된 신틸레이터층을 포함하는 신틸레이터 기판을 형성하는 단계;
상기 신틸레이터 기판을 광경화 접착층을 통해 상기 센서기판에 부착시키는 단계;
상기 센싱픽셀들 각각을 향하여 광을 조사하여 상기 광경화 접착층 중 상기 센싱픽셀들과 대응되는 부분들을 광경화시키는 단계; 및
상기 신틸레이터층 중 상기 광경화된 부분들과 결합되어 있는 부분들(이하, 신틸레이터 패턴이라 함)이 남겨지도록 상기 신틸레이터 기판을 상기 광경화 접착층으로부터 분리하는 단계를 포함하는 엑스레이 디텍터의 제조방법. - 제4항에 있어서, 상기 신틸레이터 기판을 상기 센서기판에 부착시키는 단계는
상기 광경화 접착층을 상기 신틸레이터 기판 및 상기 센서기판 중 어느 하나에 부착시키는 단계; 및
상기 광경화 접착층을 통해 상기 신틸레이터 기판 및 상기 센서기판을 서로 결합시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법. - 제4항에 있어서, 상기 광경화 접착층 중 상기 센싱픽셀들과 대응되는 부분들을 광경화시키는 단계는
상기 센싱픽셀들과 대응되도록 형성된 다수의 광투과부들을 갖는 마스크를 상기 광투과부들과 상기 센싱픽셀들이 각각 일치하도록 상기 신틸레이터 기판 상에 배치시키는 단계; 및
상기 마스크의 광투과부들을 통해 광을 조사하여 상기 광경화 접착층 중 상기 센싱픽셀들과 대응되는 부분들을 광경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법. - 제6항에 있어서, 상기 마스크을 향하여 조사되는 광은 엑스레이(X-ray)이고,
상기 엑스레이는 상기 마스크의 광투과부들을 통과하여 상기 신틸레이터층에 인가된 후 가시광선으로 변경되어 출사되며,
상기 신틸레이터층에서 출사된 가시광선은 상기 광경화 접착층 중 상기 센싱픽셀들과 대응되는 부분들을 광경화시키는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법. - 제7항에 있어서, 상기 마스크는
알루미늄, 구리, 아크릴, 티타늄, 텅스텐 또는 납유리 중 적어도 하나의 물질로 이루어진 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법. - 제4항에 있어서, 상기 광경화 접착층 중 상기 센싱픽셀들과 대응되는 부분들을 광경화시키는 단계는
상기 신틸레이터 기판 상에 배치된 광제공모듈을 통해 상기 센싱픽셀들 중 일부을 향하여 광을 조사하여 상기 광경화 접착층 중 상기 일부와 대응되는 부분을 광경화시키는 단계; 및
상기 광제공모듈을 상기 신틸레이터 기판 상에서 이동시켜 상기 센싱픽셀들 중 다른 일부를 향하여 광을 조사하여 상기 광경화 접착층 중 상기 다른 일부와 대응되는 부분을 광경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법. - 제9항에 있어서, 상기 광제공모듈에서 조사되는 광은 엑스레이(X-ray)이고,
상기 엑스레이는 상기 신틸레이터층에 인가된 후 가시광선으로 변경되어 출사되며,
상기 신틸레이터층에서 출사된 가시광선은 상기 광경화 접착층 중 상기 센싱픽셀들과 대응되는 부분들을 광경화시키는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법. - 제7항 또는 제10항에 있어서, 상기 신틸레이터층은
가시광선이 투과되지 못하는 범위의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법. - 제11항에 있어서, 상기 신틸레이터층의 두께는
600㎛ ~ 1000㎛의 범위를 갖는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법. - 제4항에 있어서, 상기 신틸레이터 기판을 상기 광경화 접착층으로부터 분리한 후, 상기 광경화 접착층 중 경화되지 않은 부분을 경화시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법.
- 제13항에 있어서, 상기 광경화 접착층의 경화되지 않은 부분을 경화시키는 단계는
상기 광경화 접착층으로 광을 조사하여 상기 광경화 접착층 중 경화되지 않은 부분을 광경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법. - 제13항에 있어서, 상기 광경화 접착층의 경화되지 않은 부분을 경화시키는 단계는
상기 광경화 접착층으로 열을 제공하여 상기 광경화 접착층 중 경화되지 않은 부분을 경화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법. - 제13항에 있어서, 상기 광경화 접착층의 경화되지 않은 부분을 경화시킨 후, 상기 신틸레이터 패턴을 덮도록 상기 광경화 접착층 상에 신틸레이터 커버층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법.
- 제16항에 있어서, 상기 신틸레이터 커버층은 알루미늄 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법.
- 제4항에 있어서, 상기 신틸레이터 기판은 상기 베이스판 및 상기 신틸레이터층 사이에 개재된 신틸레이터 하부층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법.
- 제18항에 있어서, 상기 광경화 접착층 중 상기 광경화된 부분들에서, 상기 신틸레이터층 및 상기 광경화 접착층 사이의 결합력이 상기 신틸레이터 하부층 및 상기 신틸레이터층 사이의 결합력보다 큰 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법.
- 제18항에 있어서, 상기 신틸레이터층은 Csl 및 Godox 중 어느 하나의 물질을 포함하고,
상기 신틸레이터 하부층은 아몰퍼스실리콘층, 아몰퍼스카본층 및 DLC(Diamond-like Carbon) 코팅층 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법. - 제4항에 있어서, 상기 광경화 접착층은
약 400nm ~ 약 500nm 사이의 파장을 갖는 가시광선에 의해 경화될 수 있는 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법. - 제4항에 있어서, 상기 베이스판은
연성(flexible)을 갖는 합성수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 엑스레이 디텍터의 제조방법.
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| JP2012047486A (ja) * | 2010-08-24 | 2012-03-08 | Hamamatsu Photonics Kk | 放射線検出器 |
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