KR101653440B1 - Organic device for detecting x-ray image based on coplanar electrode structure and thereof manufacture method - Google Patents
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Abstract
전극들을 동일 평면상에 형성함으로써 공정을 단순화하며, 전극 사이의 거리를 조정하여 인가되는 전압을 증가시킴에 따라 신호 취득 효율을 향상시키는 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자 및 그 제조 방법이 개시된다. 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자는, 기판, 상기 기판의 상부에 형성되는 제 1 전극층, 상기 제 1 전극층과 동일 평면상에 형성되는 제 2 전극층 및 상기 제 1 전극층과 상기 제 2 전극층의 사이에 위치하며 유기 물질로 형성되는 유기 활성층을 포함하되, 상기 기판의 하부 방향에서 조사되는 X선 방사선이 상기 기판을 투과하여 상기 유기 활성층에 흡수됨에 따라 생성되는 전자-정공 쌍(electron-hole pairs)들을 상기 제 1 전극층 및 상기 제 2 전극층에서 각각 전자와 정공으로 분리 획득한다.An electrode structure-based X-ray image detecting organic device for the same plane, which improves the signal acquisition efficiency by simplifying the process by forming the electrodes on the same plane, adjusting the distance between the electrodes and increasing the applied voltage, A method is disclosed. An organic device for detecting X-ray image based on electrode structure on the same plane according to the present invention comprises a substrate, a first electrode layer formed on the substrate, a second electrode layer formed on the same plane as the first electrode layer, And an organic active layer disposed between the electrode layer and the second electrode layer and formed of an organic material, wherein the X-ray radiation irradiated in a downward direction of the substrate is transmitted through the substrate and absorbed by the organic active layer, Electron-hole pairs are separated and obtained as electrons and holes in the first electrode layer and the second electrode layer, respectively.
Description
본 발명은, 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 본 발명은 전극들을 동일 평면상에 형성함으로써 공정을 단순화하며, 전극 사이의 거리를 조정하여 인가되는 전압을 증가시킴에 따라 신호 취득 효율을 향상시키는 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자 및 그 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a coplanar electrode structure-based X-ray image detecting organic device and a manufacturing method thereof. More specifically, the present invention simplifies the process by forming the electrodes on the same plane, increases the applied voltage by adjusting the distance between the electrodes, and improves the signal acquisition efficiency. And a method for manufacturing the same.
일반적으로 널리 사용되는 디지털 X선 영상장치는 크게 광도전체(Photoconductor)의 전기적 신호를 직접 받아 영상을 만들어내는 직접 검출 방식과, 유도된 섬광체(Scintillator)의 빛을 집광 소자를 이용하여 전기신호로 변환하여 영상을 만들어내는 간접 검출 방식으로 분류된다.Generally, a widely used digital X-ray imaging apparatus includes a direct detection system that directly receives an electrical signal of a photoconductor to generate an image, and a direct detection system that converts the light of the derived scintillator into an electrical signal using a light- And indirect detection method in which images are generated.
직접 검출 방식의 경우 간접 검출 방식에 비해 구조물이 적고, 섬광체에 의한 빚 번짐 현상이 없기 때문에 해상도 부분에서 이점이 있으나, 제조공정이 어렵고 제작비용이나 구동전압이 높으며 수명이 짧다는 단점을 가지고 있다. In the case of the direct detection method, there are fewer structures compared to the indirect detection method, and there is no debt blur due to the scintillator, which is advantageous in the resolution part. However, it has a disadvantage in that the manufacturing process is difficult, the manufacturing cost is high, the driving voltage is high and the service life is short.
구체적으로, 직접 검출 방식의 경우, X선 방사선(radiation)이 물질에 흡수되고 상기 X선 방사선의 에너지로 전자-정공 쌍(electron-hole pair)이 생성된다. 생성된 전자-정공 쌍은 전자적으로 판독될 수 있다. 이를 위한 물질로는 예를 들어 비정질 셀레늄(amorphous selenium)이 사용된다. 또한, 직접 X선 변환용으로는 실리콘 다이오드가 사용된다. 반도체에서의 직접 X선 변환은 검출을 위해 충분히 높은 비율의 방사선을 흡수하기 위해 소정의 층 두께에 의존한다. 직접 X선 변환용 실리콘 다이오드는 대략 1㎝의 부품 두께를 갖는다. 비정질 셀레늄에서 1mm까지의 두께를 갖는 층이 직접 X선 변환용으로 사용된다. 셀레늄은 특히 그것의 높은 독성(toxicity)으로 인해 흡수제(absorber)로는 불리하다.Specifically, in the case of the direct detection method, X-ray radiation is absorbed by a substance and electron-hole pairs are generated by the energy of the X-ray radiation. The generated electron-hole pairs can be electronically read. Amorphous selenium, for example, is used as a material for this purpose. In addition, a silicon diode is used for direct X-ray conversion. Direct X-ray conversion in semiconductors depends on the desired layer thickness to absorb a sufficiently high proportion of radiation for detection. The silicon diode for direct X-ray conversion has a component thickness of approximately 1 cm. A layer having a thickness of 1 mm from amorphous selenium is used for direct X-ray conversion. Selenium is particularly disadvantageous as an absorber due to its high toxicity.
또한, 간접 검출 방식의 경우, 신틸레이터층(scintillator layer)과 광검출기(photodetector)를 결합하여 사용하는 것이 알려져 있다. 그 때문에 광 검출기의 스펙트럼 감도(spectral sensitivity)는 X선 변환에 의해 생성되는 신틸레이터층의 형광 방출(fluorescence emission)의 파장 범위 내에 있다. Further, in the case of the indirect detection method, it is known that a scintillator layer and a photodetector are used in combination. So that the spectral sensitivity of the photodetector is within the wavelength range of the fluorescence emission of the scintillator layer produced by X-ray conversion.
신틸레이터층은, 예를 들어, 세슘 요오드화물(cesium iodide) 또는 가돌리늄 황산화물(gadolinium sulfur oxide)과 같은 물질을 포함한다. 세슘 요오드화물로 이루어진 신틸레이터는 흡습성(hygroscopic)이 강하기 때문에, 광검출기와 결합하여 사용하면 항상(예를 들어 수분 보호 캡슐화(encapsulation)를 위한) 구조적 비용과 관련되고 X선 검출기의 서비스 수명에 불리하다.The scintillator layer includes, for example, a material such as cesium iodide or gadolinium sulfur oxide. Because of the hygroscopic nature of the cesium iodide scintillator, its use in conjunction with photodetectors is always associated with the structural cost (for moisture encapsulation, for example) and is attributed to the service life of the X-ray detector Do.
일반적인 반도체 기반의 X선 검출기를 대체할 기술로써, 유기태양전지 기술과 방사선 기술을 접목시킨 유기재료 기반의 검출소자의 연구가 진행 중에 있다.As an alternative to a general semiconductor-based X-ray detector, research is being conducted on an organic-material-based detection device that combines organic solar cell technology and radiation technology.
이러한 유기재료 기반의 X 선 검출소자는 반도체 기반의 검출소자보다 대면적, 경제성, 공정적인 측면에서 장점을 가지고 있다. Such an organic material-based X-ray detection element has advantages in terms of area, economy, and process as compared with a semiconductor-based detection element.
일반적으로 유기태양전지와 동일한 구조를 가지며 그 구성은 기판과 투명전극, 홀주입층, 유기활성층, 금속전극 등으로 이루어진다. 일반적 구조의 유기검출소자 경우 1 V 이하의 구동전압에서 동작하며, X 선이 인가되었을 때 그 취득신호 효율은 반도체기반 검출기의 100분의 1정도의 검출 성능을 갖게 된다.Generally, the organic solar cell has the same structure as the organic solar cell, and its constitution is composed of a substrate, a transparent electrode, a hole injection layer, an organic active layer, a metal electrode and the like. The organic detection device of general structure operates at a driving voltage of 1 V or less, and when the X-ray is applied, the efficiency of the obtained signal has a detection performance of about 1/100 of that of the semiconductor-based detector.
이와 같이 일반적인 구조의 유기 검출 소자의 경우 제한적인 인가전압과 낮은 검출 성능으로 인하여 제품화하기 어려운 부분이 있다. 따라서, 전극들을 동일 평면상에 형성함으로써 공정을 단순화하며, 전극 사이의 거리를 조정하여 인가되는 전압을 증가시킴에 따라 신호 취득 효율을 향상시키는 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자 및 그 제조 방법이 필요한 실정이다. 관련 기술로는 한국공개특허 제2013-0142130호가 존재한다.In the organic detection device having such a general structure, it is difficult to commercialize the organic detection device due to limited voltage and low detection performance. Therefore, it is possible to simplify the process by forming the electrodes on the same plane, adjust the distance between the electrodes to increase the applied voltage, A manufacturing method thereof is necessary. Korean Patent Laid-Open Publication No. 2013-0142130 exists as a related art.
본 발명의 목적은, 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로, 동일 평면 상에 전극들을 형성함에 따라 유기 활성층의 두께에 제약을 받지 않고 전극 간 거리를 조절할 수 있게 되므로 인가 전압을 증가시켜 신호 취득 효율을 향상시키는 것을 가능케 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to improve the signal acquisition efficiency by increasing the applied voltage since electrodes are formed on the same plane, It is possible.
또한, 본 발명의 목적은, 동일 평면 상에 전극들을 형성함에 따라 X선 영상 검출용 유기 소자를 제조하는 공정을 단순화하고 제조 단가를 줄이는 것을 가능케 하는 것이다.It is also an object of the present invention to simplify the process of manufacturing an organic device for X-ray image detection and reduce manufacturing cost by forming electrodes on the same plane.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자는 기판, 상기 기판의 상부에 형성되는 제 1 전극층, 상기 제 1 전극층과 동일 평면상에 형성되는 제 2 전극층 및 상기 제 1 전극층과 상기 제 2 전극층의 사이에 위치하며 유기 물질로 형성되는 유기 활성층을 포함하되, 상기 기판의 하부 방향에서 조사되는 X선 방사선이 상기 기판을 투과하여 상기 유기 활성층에 흡수됨에 따라 생성되는 전자-정공 쌍(electron-hole pairs)들을 상기 제 1 전극층 및 상기 제 2 전극층에서 각각 전자와 정공으로 분리 획득한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an organic structure for detecting X-ray image based on an electrode structure on a same plane, comprising: a substrate; a first electrode layer formed on the substrate; A second electrode layer, and an organic active layer disposed between the first electrode layer and the second electrode layer and formed of an organic material, wherein X-ray radiation irradiated in a downward direction of the substrate is absorbed by the organic active layer through the substrate And electron-hole pairs generated in accordance with the first and second electrode layers are separated and obtained as electrons and holes in the first electrode layer and the second electrode layer, respectively.
이 때, 상기 제 1 전극층 및 상기 제 2 전극층은, 서로 동일한 평면인 상기 기판의 상면에 이격되어 형성될 수 있다.At this time, the first electrode layer and the second electrode layer may be formed on the upper surface of the substrate, which are in the same plane.
이 때, 상기 유기 활성층은, 상기 제 1 전극층 및 상기 제 2 전극층의 상면과 측면을 커버하여 형성될 수 있다.At this time, the organic active layer may be formed by covering the top and side surfaces of the first electrode layer and the second electrode layer.
이 때, 상기 제 2 전극층은, 금속 전극층일 수 있다.At this time, the second electrode layer may be a metal electrode layer.
이 때, 상기 제 2 전극층의 표면에 전자의 수송을 향상시키기 위한 전자 수송층(ETL;Electron Transport Layer)을 더 포함할 수 있다.At this time, the surface of the second electrode layer may further include an electron transport layer (ETL) for improving the transport of electrons.
이 때, 상기 제 1 전극층의 표면에 정공의 수송을 향상시키기 위한 정공 수송층(HTL;Hole Transport Layer)을 더 포함할 수 있다.At this time, a hole transport layer (HTL) for improving the transport of holes may be further formed on the surface of the first electrode layer.
이 때, 상기 정공 수송층은, 인쇄 기법 또는 스핀-코팅 기법을 통하여 형성될 수 있다.At this time, the hole transporting layer may be formed through a printing technique or a spin-coating technique.
이 때, 상기 정공 수송층은, PEDOT:PSS, NPB, TPD 중 어느 하나로 형성될 수 있다.At this time, the hole transport layer may be formed of any one of PEDOT: PSS, NPB, and TPD.
이 때, 상기 유기 활성층은, P3HT:PCBM, PTAA, MEH-PPV 중 어느 하나로 형성될 수 있다.At this time, the organic active layer may be formed of any one of P3HT: PCBM, PTAA, and MEH-PPV.
이 때, 상기 전자 수송층은, Alq3로 형성될 수 있다.At this time, the electron transporting layer may be formed of Alq3.
이 때, 상기 기판은, 글래스 기판(Glass substrate)일 수 있다.At this time, the substrate may be a glass substrate.
이 때, 상기 기판은, 폴리머 기판(Polymer substrate)일 수 있다.In this case, the substrate may be a polymer substrate.
이 때, 상기 기판의 하부에 형성되는 신틸레이터(scintillators)를 더 포함할 수 있다.
At this time, the substrate may further include scintillators formed under the substrate.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자 제조 방법은 기판을 준비하는 단계, 상기 기판의 상면에 제 1 전극층을 형성하는 단계, 상기 제 1 전극층과 동일 평면상에 상기 제 1 전극층과 이격된 제 2 전극층을 형성하는 단계 및 상기 제 1 전극층 및 상기 제 2 전극층의 상면과 측면을 커버하는 유기 물질로 구성된 유기 활성층을 형성하는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing an organic EL device for detecting X-ray images based on the same electrode structure, comprising the steps of: preparing a substrate; forming a first electrode layer on an upper surface of the substrate; Forming a second electrode layer on the same plane as the first electrode layer and spaced apart from the first electrode layer and forming an organic active layer composed of an organic material covering the top and sides of the first electrode layer and the second electrode layer do.
이 때, 상기 제 2 전극층을 형성하는 단계 이후에, 상기 제 1 전극층의 표면에 정공의 수송을 향상시키기 위한 정공 수송층(HTL;Hole Transport Layer)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.At this time, the step of forming the second electrode layer may further include forming a hole transport layer (HTL) for improving the transport of holes on the surface of the first electrode layer.
이 때, 상기 정공 수송층을 형성하는 단계 이후에, 상기 제 2 전극층의 표면에 전자의 수송을 향상시키기 위한 전자 수송층(ETL;Electron Transport Layer)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.At this time, after forming the hole transport layer, a step of forming an electron transport layer (ETL) for improving electron transport on the surface of the second electrode layer may be further included.
이 때, 상기 유기 활성층을 형성하는 단계 이후에, 상기 유기 활성층의 상부에 유리 또는 박막 중 어느 하나로 봉지(Encapsulation) 공정을 수행하는 단계를 더 포함할 수 있다.At this time, after the step of forming the organic active layer, a step of encapsulating the organic active layer with either glass or thin film may be further performed.
이 때, 상기 제 2 전극층은, 금속 전극층일 수 있다.At this time, the second electrode layer may be a metal electrode layer.
이 때, 상기 정공 수송층은, 인쇄 기법 또는 스핀-코팅 기법을 통하여 형성될 수 있다.At this time, the hole transporting layer may be formed through a printing technique or a spin-coating technique.
이 때, 상기 유기 활성층은, P3HT:PCBM, PTAA, MEH-PPV 중 어느 하나로 형성될 수 있다.At this time, the organic active layer may be formed of any one of P3HT: PCBM, PTAA, and MEH-PPV.
이 때, 상기 기판은, 글래스 기판(Glass substrate)일 수 있다.At this time, the substrate may be a glass substrate.
이 때, 상기 기판은, 폴리머 기판(Polymer substrate)일 수 있다.In this case, the substrate may be a polymer substrate.
이 때, 상기 유기 활성층을 형성하는 단계 이후에, 상기 기판의 하부에 신틸레이터(scintillators)를 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.At this time, after the step of forming the organic active layer, a step of forming scintillators on the lower part of the substrate may be further included.
본 발명에 의하면, 동일 평면 상에 전극들을 형성함에 따라 유기 활성층의 두께에 제약을 받지 않고 전극 간 거리를 조절할 수 있게 되므로 인가 전압을 증가시켜 신호 취득 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, since the electrodes are formed on the same plane, the distance between the electrodes can be adjusted without being restricted by the thickness of the organic active layer, so that the applied voltage can be increased to improve the signal acquisition efficiency.
또한, 본 발명에 의하면, 동일 평면 상에 전극들을 형성함에 따라 X선 영상 검출용 유기 소자를 제조하는 공정을 단순화하고 제조 단가를 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, since the electrodes are formed on the same plane, the manufacturing process of the organic device for X-ray image detection can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
도 1a는 종래기술에 따른 영상 검출용 유기 소자의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 1b는 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자의 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2a는 종래기술에 따른 영상 검출용 유기 소자의 전극 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 2b는 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자의 전극 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자를 통하여 직접 검출 방식을 적용한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자를 통하여 간접 검출 방식을 적용한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에서 제안한 동일 평면 상의 전극 구조를 이용한 영상구현용 유기검출소자의 단위 셀 단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자에 X선을 노출시켜 검출된 전하량을 나타낸 그래프이다.
도 7은 간접 검출 방식에 이용된 신틸레이터를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자의 검출강도를 나타낸 그래프이다.
도 9는 종래 기술과 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자의 검출 감도를 비교한 그래프이다.
도 10은 종래 기술과 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자의 암전류 밀도를 비교한 그래프이다.
도 11은 종래 기술과 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자의 검출 성능을 비교한 분석표이다.
도 12는 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자 제조방법의 흐름도이다.
도 13은 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자 제조방법의 실시예이다.1A is a view for explaining a structure of an organic device for image detection according to the prior art.
1B is a view for explaining a structure of an organic device for X-ray image detection based on the same electrode structure on the same plane according to the present invention.
2A is a view for explaining an electrode structure of an organic device for image detection according to the related art.
FIG. 2B is a view for explaining an electrode structure of an organic device for X-ray image detection based on an electrode structure on the same plane according to the present invention.
FIG. 3 is a view for explaining an embodiment in which a direct detection method is applied through an organic device for X-ray image detection based on a coplanar electrode structure according to the present invention.
4 is a view for explaining an embodiment in which an indirect detection method is applied through an organic device for X-ray image detection based on a coplanar electrode structure according to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view of a unit cell of an organic detection device for image formation using the same-planar electrode structure proposed in the present invention.
FIG. 6 is a graph showing the amount of electric charges detected by exposing X-rays to an organic device for X-ray image detection based on the electrode structure on the same plane according to the present invention.
7 is a view showing a scintillator used in an indirect detection method.
FIG. 8 is a graph showing the detection intensities of organic elements for X-ray image detection based on the electrode structure on the same plane according to the present invention.
9 is a graph comparing detection sensitivities of an organic device for X-ray image detection based on the electrode structure on the same plane according to the prior art and the present invention.
10 is a graph comparing dark current densities of organic devices for X-ray image detection based on the electrode structure on the same plane according to the prior art and the present invention.
FIG. 11 is an analysis table comparing the detection performance of an organic device for X-ray image detection based on the electrode structure on the same plane according to the prior art and the present invention.
12 is a flowchart of a method for fabricating an organic device for X-ray image detection based on the same electrode structure according to the present invention.
13 is an embodiment of a method for manufacturing an organic device for X-ray image detection based on the electrode structure on the same plane according to the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다.While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.It should be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another.
예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. And / or < / RTI > includes any combination of a plurality of related listed items or any of a plurality of related listed items.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 "직접 접속되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.It is to be understood that when an element is referred to as being "connected" or "connected" to another element, it may be directly connected or connected to the other element, . On the other hand, when an element is referred to as being "directly connected" or "directly connected" to another element, it should be understood that there are no other elements in between.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In the present application, the terms "comprises" or "having" and the like are used to specify that there is a feature, a number, a step, an operation, an element, a component or a combination thereof described in the specification, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 이하, 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Hereinafter, the same reference numerals will be used for the same constituent elements in the drawings, and redundant explanations for the same constituent elements will be omitted.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, an organic device for X-ray image detection based on an electrode structure on the same plane according to the present invention will be described with reference to the drawings.
도 1a는 종래기술에 따른 영상 검출용 유기 소자의 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 1b는 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자의 구조를 설명하기 위한 도면이다.1A is a view for explaining a structure of an organic device for image detection according to the prior art. 1B is a view for explaining a structure of an organic device for X-ray image detection based on the same electrode structure on the same plane according to the present invention.
도 1a 및 도 1b를 참조하여 설명하면, 종래 X선 영상 검출용 유기 소자(10)는 글래스 기판(Glass substrate)(11), 투명 전극층(ITO)(12), 정공 수송층(HTL;Hole Transport Layer)(12a), 유기 활성층(Active layer)(14), 전극층(Electrode)는 서로 다른 평면 상에 위치하고 있음을 확인할 수 있다.1A and 1B, a conventional X-ray image detecting
이러한 종래 기술과 대비하여 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자(100)는, 글래스 기판(110), 상기 글래스 기판의 상부에 형성되는 제 1 전극층(120)인 투명 전극층(ITO), 상기 제 1 전극층과 동일한 평면 상에 형성되는 제 2 전극층(130)인 Electrode가 존재함을 확인할 수 있다.In contrast to this prior art, the same-planar electrode structure-based X-ray image detecting
이처럼, 본 발명에서는 상기 제 1 전극층과 상기 제 2 전극층이 동일한 평면상에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 더욱 자세하게는, 상기 제 1 전극층 및 상기 제 2 전극층은, 서로 동일한 평면인 상기 기판의 상면에 이격되어 형성되어 있다.As described above, in the present invention, the first electrode layer and the second electrode layer are formed on the same plane. More specifically, the first electrode layer and the second electrode layer are formed so as to be spaced apart from each other on the upper surface of the substrate, which is the same plane.
또한, 상기 유기 활성층은, 상기 제 1 전극층 및 상기 제 2 전극층의 상면과 측면을 커버하여 형성될 수 있다.The organic active layer may be formed to cover the top and side surfaces of the first electrode layer and the second electrode layer.
구체적으로, 상기 기판의 하부 방향에서 조사되는 X선 방사선이 상기 기판을 투과하여 상기 유기 활성층에 흡수됨에 따라 생성되는 전자-정공 쌍(electron-hole pairs)들을 상기 제 1 전극층 및 상기 제 2 전극층에서 각각 전자와 정공으로 분리 획득하게 된다.Specifically, the electron-hole pairs generated as the X-ray radiation irradiated in the lower direction of the substrate is transmitted through the substrate and absorbed by the organic active layer, are applied to the first electrode layer and the second electrode layer Respectively, to obtain electrons and holes.
보다 구체적으로, 상기 제 1전극층에 바이어스를 인가하여(음극층, Cathode)정공을 취득하고, 상기 제 2전극층에 바이어스를 인가하여(양극층, Anode) 전자를 취득하게 된다. More specifically, a bias is applied to the first electrode layer (cathode layer) to obtain holes, and a bias is applied to the second electrode layer (anode layer) to obtain electrons.
또한, 상기 제 1 전극층은 투명 전극층(ITO)가 될 수 있으며, 상기 제 2 전극층은 금속 전극층일 수 있다.In addition, the first electrode layer may be a transparent electrode layer (ITO), and the second electrode layer may be a metal electrode layer.
또한, 상기 제 2 전극층의 표면에 전자의 수송을 향상시키기 위한 전자 수송층(ETL;Electron Transport Layer)을 더 포함할 수 있으며, 상기 제 1 전극층의 표면에 정공의 수송을 향상시키기 위한 정공 수송층(HTL;Hole Transport Layer)을 더 포함할 수도 있다.The second electrode layer may further include an electron transport layer (ETL) for improving the transport of electrons. A hole transport layer (HTL) for improving the transport of holes may be formed on the surface of the first electrode layer. Hole Transport Layer).
이 때, 상기 정공 수송층 및 상기 유기 활성층은, 인쇄기법 또는 스핀-코팅 기법을 통하여 형성될 수 있으며, 상기 정공 수송층은, PEDOT:PSS, NPB, TPD 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 또한, 상기 유기 활성층은 P3HT:PCBM, PTAA, MEH-PPV 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 또한, 상기 전자 수송층은 Alq3로 형성될 수 있다.At this time, the hole transport layer and the organic active layer may be formed by a printing technique or a spin-coating technique, and the hole transport layer may be formed of any one of PEDOT: PSS, NPB, and TPD. The organic active layer may be formed of any one of P3HT: PCBM, PTAA, and MEH-PPV. Further, the electron transporting layer may be formed of Alq3.
또한, 본 발명에서의 기판은 글래스 기판(Glass substrate) 또는 보다 유연한 폴리머 기판(Polymer substrate)으로 제작될 수 있다.In addition, the substrate in the present invention can be made of a glass substrate or a more flexible polymer substrate.
상기와 같은 구조적 특징을 갖게 됨으로써 기대되는 효과에 대하여 도 2를 참조하여 설명하도록 한다.
The expected effects of having the above-described structural features will be described with reference to FIG.
도 2a는 종래기술에 따른 영상 검출용 유기 소자의 전극 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 2b는 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자의 전극 구조를 설명하기 위한 도면이다.2A is a view for explaining an electrode structure of an organic device for image detection according to the related art. FIG. 2B is a view for explaining an electrode structure of an organic device for X-ray image detection based on an electrode structure on the same plane according to the present invention.
도 2a 및 도 2b를 참조하여 설명하면, 종래 X선 영상 검출용 유기 소자(10)는, 전극들(12, 13) 사이에 유기 활성층이 존재하게 된다. 따라서, 전극 간의 거리를 결정함에 있어서는, 전극 간에 채워지는 유기물질의 두께를 고려하여야만 한다.Referring to FIGS. 2A and 2B, in the conventional X-ray image detecting
반면, 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자(100)의 경우에는 전극들이 서로 동일한 평면상에 형성됨에 따라 유기 물질의 두께에 영향을 받지 않고 전극 간의 거리조절을 통한 인가된 전계의 크기 조절을 자유롭게 할 수 있게 되는 장점이 있다.On the other hand, in the case of the
즉, 인가한 전압이 커질 경우 전하 검출이 향상되며, 인가된 전계의 크기 조절에 따라 전하 검출이 향상되는 구체적인 실험 데이터에 대한 설명은 후술하도록 한다.
That is, the charge detection is improved when the applied voltage is increased, and the charge detection is improved according to the adjustment of the applied electric field size. Specific experimental data will be described later.
도 3은 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자를 통하여 직접 검출 방식을 적용한 실시예를 설명하기 위한 도면이다. 도 4는 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자를 통하여 간접 검출 방식을 적용한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.FIG. 3 is a view for explaining an embodiment in which a direct detection method is applied through an organic device for X-ray image detection based on a coplanar electrode structure according to the present invention. 4 is a view for explaining an embodiment in which an indirect detection method is applied through an organic device for X-ray image detection based on a coplanar electrode structure according to the present invention.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자를 통하여 직접 검출 방식과 간접 검출 방식을 채용할 수 있는 것을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 3 and FIG. 4, it can be seen that the direct detection method and the indirect detection method can be adopted through the organic device for X-ray image detection based on the electrode structure on the same plane according to the present invention.
보다 구체적으로, 직접 검출 방식의 경우 입사되는 X선에 의해 검출소자의 활성층(Active layer)에서 생성되는 전하를 측정하는 방식이며, 간접 검출 방식의 경우 검출 소자에 섬광체(Sintillator)를 부착하여 섬광체에 의해 변환된 가시광에 의하여 검출소자의 활성층에서 생성되는 전하를 측정하는 방식이다.
More specifically, in the case of the direct detection method, the charge generated in the active layer of the detecting element is measured by the incident X-rays. In the case of the indirect detecting method, a scintillator is attached to the detecting element, And the charge generated in the active layer of the detection element is measured by the visible light converted by the visible light.
도 5는 본 발명에서 제안한 동일 평면 상의 전극 구조를 이용한 영상구현용 유기검출소자의 단위 셀 단면도이다.FIG. 5 is a cross-sectional view of a unit cell of an organic detection device for image formation using the same-planar electrode structure proposed in the present invention.
도 5를 참조하여 설명하면, 본 발명에서 제안한 동일 평면 상의 전극 구조를 이용한 영상구현용 유기검출소자로 활용시 TFT(Thin Film Transister)와 같은 스위칭 소자가 형성되어 있는 기판 위에 동일 평면 구조를 형성함으로써 신호 취득의 용이성을 높일 수 있게 된다. Referring to FIG. 5, when the organic detection device for image realization using the coplanar electrode structure proposed in the present invention is used, a planar structure is formed on a substrate on which a switching element such as a TFT (Thin Film Transistor) is formed The ease of signal acquisition can be enhanced.
유기검출소자가 다수 적용되어 있는 다중 셀을 구현하는 방식의 경우 상기 언급한 스위칭 소자가 포함되어 있지는 않지만, 단순한 구조의 장점을 갖는 PM(Passive Matrix) 방식과 상기 스위칭 소자가 포함된 AM(Active Matrix)방식으로 구현할 수 있다.In the case of a method of implementing multiple cells in which a plurality of organic detection elements are applied, the above-mentioned switching elements are not included, but a PM (Passive Matrix) method having merits of a simple structure and an AM ) Method.
상기 AM 방식의 경우, 구조가 복잡하고 제조원가가 높다는 단점이 있으나, 신호취득이 유리하고 신호취득 속도가 증가하는 장점이 있기에 영상구현용으로 유기검출소자를 활용시에는 AM 방식이 더욱 바람직하다.
The AM method has a disadvantage in that the structure is complicated and the manufacturing cost is high. However, since the signal acquisition is advantageous and the signal acquisition speed is increased, the AM method is more preferable when the organic detection element is used for image realization.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자의 효과에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter, the effect of the organic EL element for X-ray image detection based on the electrode structure on the same plane according to the present invention will be described with reference to the drawings.
도 6은 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자에 X선을 노출시켜 검출된 전하량을 나타낸 그래프이다. 도 7은 간접 검출 방식에 이용된 신틸레이터를 나타낸 도면이다. 도 8은 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자의 검출강도를 나타낸 그래프이다. 도 9는 종래 기술과 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자의 검출 감도를 비교한 그래프이다. 도 10은 종래 기술과 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자의 암전류 밀도를 비교한 그래프이다. 도 11은 종래 기술과 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자의 검출 성능을 비교한 분석표이다.FIG. 6 is a graph showing the amount of electric charges detected by exposing X-rays to an organic device for X-ray image detection based on the electrode structure on the same plane according to the present invention. 7 is a view showing a scintillator used in an indirect detection method. FIG. 8 is a graph showing the detection intensities of organic elements for X-ray image detection based on the electrode structure on the same plane according to the present invention. 9 is a graph comparing detection sensitivities of an organic device for X-ray image detection based on the electrode structure on the same plane according to the prior art and the present invention. 10 is a graph comparing dark current densities of organic devices for X-ray image detection based on the electrode structure on the same plane according to the prior art and the present invention. FIG. 11 is an analysis table comparing the detection performance of an organic device for X-ray image detection based on the electrode structure on the same plane according to the prior art and the present invention.
도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자에 직류 전압을 인가하고 음극에서 전하량을 측정하는 방식으로 실험한 결과를 확인할 수 있다.Referring to FIG. 6, it can be seen that DC voltage is applied to an organic device for X-ray image detection based on the same electrode structure on the same plane and the charge amount is measured at a cathode.
본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자에 3 ~ 10V의 인가 전압 조건에서 X선이 조사되었을 때 생성된 전하량을 통해 소자의 성능을 평가한 것이다.The performance of the device is evaluated through the amount of charge generated when X-ray is irradiated to the organic device for X-ray image detection based on the same plane electrode structure according to the present invention at an applied voltage of 3 to 10V.
구체적으로, 평가 결과 인가 전압이 증가할수록 측정되는 전하량이 증가하는 경향을 보임을 확인할 수 있었다. Specifically, it was confirmed that the measured amount of charge tends to increase as the applied voltage increases.
이처럼 측정된 전하량을 가지고 아래의 수학식 1을 통하여 X선 검출 감도를 계산할 수 있게 된다.With this measured amount of charge, it is possible to calculate the X-ray detection sensitivity through Equation 1 below.
상기 수학식 1에서 상기 Sensitivity는 검출감도를 의미하고, 상기 Exposed Dose는 피복 선량을 의미하며, 상기 Exposed Detection Area는 X선 검출 영역을 의미하며, 상기 Charges during X-ray 는 X선이 조사될 때의 측정된 전하량을 의미한다.
In the above Equation 1, the Sensitivity refers to detection sensitivity, the Exposed Dose refers to a coating dose, the Exposed Detection Area refers to an X-ray detection region, and the Charges during X- ≪ / RTI >
또한, 도 7에 도시된 두께가 서로 다른 신틸레이터를 각각 적용하여 간접 검출 방식의 검출 감도를 평가하였으며, 이러한 간접 검출 방식의 검출 감도와 직접 검출 방식의 검출 감도를 비교한 그래프가 도 8에서 나타난다.A detection sensitivity of the indirect detection method is evaluated by applying the scintillators having different thicknesses shown in FIG. 7, and a graph comparing the detection sensitivity of the indirect detection method with the detection sensitivity of the direct detection method is shown in FIG. 8 .
도 8을 참조하여 평가 결과를 분석하면, 직접 검출 방식 보다는 간접 검출 방식 중 1mm 두께를 갖는 섬광체(신틸레이터)를 적용한 간접 검출 방식에서 더욱 높은 검출 감도를 갖는 것을 확인하였다.
Analysis of the evaluation results with reference to FIG. 8 confirms that the indirect detection method using a scintillator (scintillator) having a thickness of 1 mm in the indirect detection method has a higher detection sensitivity than the direct detection method.
또한, 도 9 내지 도 11을 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자는 종래 기술(Conventional)보다 3배 이상의 높은 검출 성능을 보였고, 10분의 1 수준의 낮은 암전류(X선이 없는 상황에서 동일 전압을 인가시 유기 검출소자에서 측정되는 전류) 밀도를 확인하였으며, 간접 검출 방식의 경우 직접 검출 방식보다 5배 이상의 검출 효율을 갖는 것을 확인하였다.
9 to 11, the organic EL device for detecting an X-ray image based on the electrode structure on the same plane according to the present invention has a detection performance three times higher than that of the conventional art, (The current measured by the organic detection element when the same voltage is applied in the absence of X-ray) density, and that the indirect detection method has a detection efficiency five times or more higher than that of the direct detection method.
이하, 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자 제조방법에 대하여 설명하도록 한다. 상기 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자와 중복되는 기술 내용에 대한 설명은 생략하도록 한다.Hereinafter, a method for manufacturing an organic device for X-ray image detection based on an electrode structure on the same plane according to the present invention will be described. As described above, the description of the technical contents overlapping with the organic structure for X-ray image detection based on the electrode structure on the same plane according to the present invention will be omitted.
도 12는 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자 제조방법의 흐름도이다. 도 13은 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자 제조방법의 실시예이다.12 is a flowchart of a method for fabricating an organic device for X-ray image detection based on the same electrode structure according to the present invention. 13 is an embodiment of a method for manufacturing an organic device for X-ray image detection based on the electrode structure on the same plane according to the present invention.
도 12를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자 제조방법은, 기판을 준비하는 단계(S100), 상기 기판의 상부에 제 1 전극층을 형성하는 단계(S110), 상기 제 1 전극층과 동일 평면상에 제 2 전극층을 형성하는 단계(S120) 및 상기 제 1 전극층과 상기 제 2 전극층 사이에 유기 물질로 구성된 유기 활성층을 형성하는 단계(S130)를 포함한다.Referring to FIG. 12, a method for manufacturing an organic device for detecting X-ray image based on electrode structure on the same plane according to the present invention comprises the steps of preparing a substrate (S100), forming a first electrode layer on the substrate (S110) forming a second electrode layer on the same plane as the first electrode layer (S120), and forming an organic active layer composed of an organic material between the first electrode layer and the second electrode layer (S130) do.
도 13을 참조하여 설명하면, 상기 제 1 전극층과 동일 평면상에 제 2 전극층을 형성하는 단계(S120) 이후에, 제 1 전극층의 표면에 정공 수송층을 형성하는 단계(S121)를 더 포함할 수 있다.Referring to FIG. 13, the method may further include forming a hole transport layer (S121) on the surface of the first electrode layer after forming the second electrode layer on the same plane as the first electrode layer (S120) have.
또한, 상기 제 1 전극층의 표면에 정공 수송층을 형성하는 단계(S121) 이후에, 제 2 전극층의 표면에 전자 수송층을 형성하는 단계(S122)를 더 포함할 수 있다.The method may further include forming an electron transport layer (S122) on the surface of the second electrode layer after the step (S121) of forming the hole transport layer on the surface of the first electrode layer.
또한, 상기 유기 활성층을 형성하는 단계(S130) 이후에는, 상기 기판의 하부에 신틸레이터(scintillators)를 형성하는 단계(미도시)를 더 포함할 수 있으며, 상기 유기 활성층의 상부에 유리 또는 박막 중 어느 하나로 봉지(Encapsulation) 공정을 수행하는 단계(미도시)를 더 포함할 수도 있다.
In addition, after the step of forming the organic active layer (S130), a step of forming scintillators on the lower part of the substrate may be further included. In the step of forming the organic active layer, a glass or a thin film And a step (not shown) of performing an encapsulation process with any one of them.
상기 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자 및 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자 제조방법에 의하면, 동일 평면 상에 전극들을 형성함에 따라 유기 활성층의 두께에 제약을 받지 않고 전극 간 거리를 조절할 수 있게 되므로 인가 전압을 증가시켜 신호 취득 효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있으며, 동일 평면 상에 전극들을 형성함에 따라 X선 영상 검출용 유기 소자를 제조하는 공정을 단순화하고 제조 단가를 줄일 수 있는 장점이 있다.
As described above, according to the method for fabricating an organic device for X-ray image detection based on the same plane structure of electrode structure and an organic structure for detecting X-ray image based on electrode structure on the same plane according to the present invention, Since the distance between the electrodes can be controlled without being restricted by the thickness of the organic active layer, it is possible to improve the signal acquisition efficiency by increasing the applied voltage. As the electrodes are formed on the same plane, The manufacturing process can be simplified and the manufacturing cost can be reduced.
이상에서와 같이 본 발명에 따른 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자 및 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자 제조 방법은 상기한 바와 같이 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.As described above, according to the present invention, a method of manufacturing an organic device for X-ray image detection based on a coplanar electrode structure and an organic structure for detecting X-ray image based on an electrode structure on the same plane, It is to be understood that the present invention may be embodied in many other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof.
100: 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자
110: 기판(글래스 기판) 120: 제 1 전극층
130: 제 2 전극층 140: 유기 활성층100: Organic device for X-ray image detection based on coplanar electrode structure
110: substrate (glass substrate) 120: first electrode layer
130: second electrode layer 140: organic active layer
Claims (23)
기판;
상기 기판의 상부에 형성되는 제 1 전극층;
상기 제 1 전극층의 표면에 구비되며 정공의 수송을 향상시키기 위한 정공 수송층(HTL;Hole Transport Layer);
상기 제 1 전극층과 동일 평면상에 이격되게 형성되는 제 2 전극층;
상기 제 2 전극층의 표면에 구비되며 전자의 수송을 향상시키기 위한 전자 수송층(ETL;Electron Transport Layer); 및
상기 제 1 전극층과 상기 제 2 전극층의 사이 및 상기 정공 수송층과 상기 전자 수송층 사이에 형성되며 유기 물질로 형성되는 유기 활성층을 포함하되,
상기 기판의 하부 방향에서 조사되는 X선 방사선이 상기 기판을 투과하여 상기 유기 활성층에 직접 흡수됨에 따라 생성되는 전자-정공 쌍(electron-hole pairs)들을 상기 제 1 전극층 및 상기 제 2 전극층에서 각각 전자와 정공으로 분리 획득하는 것을 특징으로 하는 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자.An organic device for detecting a direct X-ray image that implements an image by receiving an electrical signal generated from an active layer made of an organic material,
Board;
A first electrode layer formed on the substrate;
A hole transport layer (HTL) provided on the surface of the first electrode layer for improving the transport of holes;
A second electrode layer formed on the same plane as the first electrode layer;
An electron transport layer (ETL) provided on the surface of the second electrode layer for improving transport of electrons; And
And an organic active layer formed between the first electrode layer and the second electrode layer and between the hole transporting layer and the electron transporting layer and formed of an organic material,
Electron-hole pairs generated as X-ray radiation irradiated in the lower direction of the substrate is transmitted through the substrate and directly absorbed in the organic active layer, are formed in the first and second electrode layers, respectively, And an organic EL element for detecting X-ray image based on the same electrode structure on the same plane.
상기 제 1 전극층 및 상기 제 2 전극층은,
서로 동일한 평면인 상기 기판의 상면에 이격되어 형성되는 것을 특징으로 하는 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자.The method according to claim 1,
Wherein the first electrode layer and the second electrode layer are formed of a single-
Wherein the electrode structure is formed on the upper surface of the substrate in the same plane.
상기 유기 활성층은,
상기 제 1 전극층 및 상기 제 2 전극층의 상면과 측면을 커버하여 형성되는 것을 특징으로 하는 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자.The method according to claim 1,
The organic active layer may include,
Wherein the first electrode layer and the second electrode layer are formed so as to cover an upper surface and a side surface of the first electrode layer and the second electrode layer.
상기 제 2 전극층은,
금속 전극층인 것을 특징으로 하는 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자.The method according to claim 1,
And the second electrode layer
Wherein the electrode structure is a metal electrode layer.
상기 정공 수송층은,
인쇄 기법 또는 스핀-코팅 기법을 통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자.The method according to claim 1,
The hole-
Wherein the organic layer is formed by a printing method or a spin-coating method.
상기 정공 수송층은,
PEDOT:PSS, NPB, TPD 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자.The method according to claim 1,
The hole-
PEDOT: PSS, NPB, and TPD. The organic EL device according to claim 1,
상기 유기 활성층은,
P3HT:PCBM, PTAA, MEH-PPV 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자.The method according to claim 1,
The organic active layer may include,
P3HT: PCBM, PTAA, and MEH-PPV.
상기 전자 수송층은,
Alq3로 형성되는 것을 특징으로 하는 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자.The method according to claim 1,
The electron-
Alq3. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 기판은,
글래스 기판(Glass substrate)인 것을 특징으로 하는 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자.The method according to claim 1,
Wherein:
Wherein the organic substrate is a glass substrate.
상기 기판은,
폴리머 기판(Polymer substrate)인 것을 특징으로 하는 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자.The method according to claim 1,
Wherein:
Wherein the organic layer is a polymer substrate.
기판을 준비하는 단계;
상기 기판의 상면에 제 1 전극층을 형성하는 단계;
상기 제 1 전극층과 동일 평면상에 상기 제 1 전극층과 이격된 제 2 전극층을 형성하는 단계;
상기 제 1 전극층의 표면에 정공의 수송을 향상시키기 위한 정공 수송층(HTL;Hole Transport Layer)을 형성하는 단계;
상기 제 2 전극층의 표면에 전자의 수송을 향상시키기 위한 전자 수송층(ETL;Electron Transport Layer)을 형성하는 단계; 및
상기 제 1 전극층 및 상기 제 2 전극층의 상면과 측면을 커버하고, 상기 제 1 전극층과 상기 제 2 전극층의 사이 및 상기 정공 수송층과 상기 전자 수송층 사이를 채우며 유기 물질로 구성된 유기 활성층을 형성하는 단계를 포함하여
상기 기판의 하부 방향에서 조사되는 X선 방사선이 상기 기판을 투과하여 상기 유기 활성층에 직접 흡수됨에 따라 생성되는 전자-정공 쌍(electron-hole pairs)들을 상기 제 1 전극층 및 상기 제 2 전극층에서 각각 전자와 정공으로 분리 획득하는 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자를 제조하는 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자 제조 방법.1. A method for manufacturing an organic EL device for X-ray image detection of a direct type which implements an image by receiving an electrical signal generated in an active layer composed of an organic material,
Preparing a substrate;
Forming a first electrode layer on an upper surface of the substrate;
Forming a second electrode layer on the same plane as the first electrode layer and spaced apart from the first electrode layer;
Forming a hole transport layer (HTL) on the surface of the first electrode layer to improve transport of holes;
Forming an electron transport layer (ETL) on the surface of the second electrode layer to improve transport of electrons; And
Forming an organic active layer covering an upper surface and a side surface of the first electrode layer and the second electrode layer and filling the space between the first electrode layer and the second electrode layer and between the hole transport layer and the electron transport layer, including
Electron-hole pairs generated as X-ray radiation irradiated in the lower direction of the substrate is transmitted through the substrate and directly absorbed in the organic active layer, are formed in the first and second electrode layers, respectively, And a method for manufacturing an organic device for X-ray image detection based on the same electrode structure on the same plane.
상기 유기 활성층을 형성하는 단계 이후에,
상기 유기 활성층의 상부에 유리 또는 박막 중 어느 하나로 봉지(Encapsulation) 공정을 수행하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자 제조 방법.15. The method of claim 14,
After the step of forming the organic active layer,
The method of claim 1, further comprising the step of encapsulating the organic active layer with one of a glass or a thin film.
상기 제 2 전극층은,
금속 전극층인 것을 특징으로 하는 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자 제조 방법.15. The method of claim 14,
And the second electrode layer
Wherein the electrode structure is a metal electrode layer.
상기 정공 수송층은,
인쇄 기법 또는 스핀-코팅 기법을 통하여 형성되는 것을 특징으로 하는 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자 제조 방법.15. The method of claim 14,
The hole-
Wherein the organic layer is formed through a printing process or a spin-coating process.
상기 유기 활성층은,
P3HT:PCBM, PTAA, MEH-PPV 중 어느 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자 제조 방법.15. The method of claim 14,
The organic active layer may include,
P3HT: PCBM, PTAA, and MEH-PPV. The method for manufacturing an organic device for detecting X-ray image based on electrode structure on the same plane.
상기 기판은,
글래스 기판(Glass substrate)인 것을 특징으로 하는 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자 제조 방법.15. The method of claim 14,
Wherein:
Wherein the electrode structure is a glass substrate. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 기판은,
폴리머 기판(Polymer substrate)인 것을 특징으로 하는 동일 평면 상의 전극 구조 기반 X선 영상 검출용 유기 소자 제조 방법.15. The method of claim 14,
Wherein:
Wherein the electrode structure is a polymer substrate.
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