KR101921402B1 - 어레이 기판 및 그 제조 방법, x-선 평판 검출기 및 카메라 시스템 - Google Patents

어레이 기판 및 그 제조 방법, x-선 평판 검출기 및 카메라 시스템 Download PDF

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Abstract

어레이 기판 및 그 제조 방법, X-선 평판 검출기 및 카메라 시스템. 상기 어레이 기판은 복수의 검출 유닛들로 분할된다. 상기 검출 유닛들 각각에는 제1 전극(20) 및 광전 전환 구조(30)가 제공되며, 상기 제1 전극(20)은 상기 광전 전환 구조(30)의 입사 측에 대향하는 측에 제공되며 상기 광전 전환 구조(30)에 전기적으로 접속되고, 상기 제1 전극(20)과 상기 광전 전환 구조(30) 사이에 도전성 반사층(40)이 배치되고, 상기 광전 전환 구조(30)에 대면하는 상기 반사층(40)의 표면이 반사 표면이다. 본 발명의 실시예에서의 어레이 기판은 광선 이용율을 증가시키고, 그럼으로써 X-선 평판 검출기의 검출 정밀도를 증가시킨다.

Description

어레이 기판 및 그 제조 방법, X-선 평판 검출기 및 카메라 시스템{ARRAY SUBSTRATE AND MANUFACTURING METHOD THEREOF, X-RAY FLAT PANEL DETECTOR AND CAMERA SYSTEM}
본 발명의 실시예들은 어레이 기판 및 그 제조 방법, 그 어레이 기판을 포함하는 X-선 평판 검출기, 및 그 X-선 평판 검출기를 포함하는 촬상 시스템에 관한 것이다.
근년에 평판 검출 기술은 급속한 발전을 이루었고, 2가지 타입, 즉 직접 타입 및 간접 타입으로 분류될 수 있고, 간접 평판 검출기의 핵심 구성요소는 영상들을 취득하기 위한 평판 검출기(FPD)이다. X-선 평판 검출기는 X-선 전환층을 포함하는 어레이 기판을 포함하고, 어레이 기판의 각각의 검출 유닛에는 박막 트랜지스터 및 비정질 실리콘 포토다이오드가 포함된다. 비정질 실리콘 포토다이오드는 역방향 전압의 작용하에 동작하기 시작한다. 어레이 기판에 X-선이 조사될 때, X-선은 X-선 전환층에 의해 가시광선으로 전환되고, 이어서 가시광선은 비정질 실리콘 포토다이오드에 의해 전기 신호로 전환되어, 저장된다. 구동 회로의 작용하에, 박막 트랜지스터들이 한 행씩 스위칭되고, 포토다이오드들에 의해 전환된 전하들이 데이터 처리 회로로 전송되고, 데이터 처리 회로에 의해 증폭, 아날로그/디지털 전환 등과 같은 추가적인 처리들이 수행되어, 최종적으로 영상 정보가 획득될 것이다.
비정질 실리콘 포토다이오드 내의 비정질 실리콘 박막은 광-유발 열화 효과를 겪고, 이는 포토다이오드에 장시간 광이 조사된 후에 포토다이오드의 광전 전환 효율의 열화로 이어진다. 광-유발 열화 현상의 발생을 줄이기 위해, 비정질 실리콘 박막의 두께가 감소될 수 있다. 그러나 비정질 실리콘 박막의 두께가 감소될 경우, 입사 광이 충분히 흡수될 수 없고, 다음과 같은 일이 발생할 것이다: 포토다이오드 소자에 의해 대량의 광이 투과되어, 포토다이오드의 전환 효율이 저하된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 어레이 기판이 제공되고, 이 어레이 기판은 복수의 검출 유닛들로 분할되며, 상기 검출 유닛들 각각은 그 안에 제공된 제1 전극 및 광전 전환 구조를 가지며, 상기 제1 전극은 상기 광전 전환 구조의 광 입사 측에 대향하는 상기 광전 전환 구조의 일측에 배치되고, 상기 광전 전환 구조에 전기적으로 접속되고, 상기 제1 전극과 상기 광전 전환 구조 사이에 전기적으로 도전성인 반사층이 추가로 포함되고, 상기 광전 전환 구조에 대면하는 상기 반사층의 표면이 반사 표면이다.
일부 예들에서, 상기 반사층은 상기 제1 전극에 전기적으로 접속된 도전막층이다.
일부 예들에서, 상기 반사층 및 상기 제1 전극은 일체형 구조로 형성된다.
일부 예들에서, 상기 제1 전극은 도전성 금속의 산화물을 포함하는 재료를 가지며, 상기 반사층은 상기 금속의 단원소 물질(elementary substance)로 형성된다.
일부 예들에서, 상기 반사층은 상기 광전 전환 구조에 대면하는 상기 제1 전극의 표면에 대해 환원 반응을 수행하여 획득되는 상기 금속의 단원소 물질로 형성된다.
일부 예들에서, 상기 금속 산화물은 인듐 주석 산화물이고, 상기 반사층은 상기 인듐 주석 산화물의 환원 반응을 수행하여 획득되는 단원소 물질 주석으로 형성된다.
일부 예들에서, 상기 검출 유닛들 각각에 하나의 박막 트랜지스터가 추가로 포함되고, 상기 박막 트랜지스터와 상기 제1 전극 사이에 절연층이 제공되고, 상기 절연층에 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극에 대응하는 위치에 비아 홀(via hole)이 배치되고, 상기 제1 전극은 상기 비아 홀을 통하여 상기 박막 트랜지스터의 상기 소스 전극에 접속된다.
일부 예들에서, 상기 광전 전환 구조는 포토다이오드 및 제2 전극을 포함하고, 상기 포토다이오드의 캐소드 층이 상기 제1 전극에 접속되고, 상기 포토다이오드의 애노드 층이 상기 제2 전극에 접속된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 어레이 기판의 제조 방법이 제공되며, 이 방법은:
상기 어레이 기판을 복수의 검출 유닛들로 분할하는 단계;
상기 검출 유닛들의 각각의 검출 유닛 내에 제1 전극을 포함하는 패턴을 형성하는 단계;
상기 제1 전극을 포함하는 상기 패턴 상에 도전성 반사층의 패턴을 형성하는 단계; 및
상기 도전성 반사층의 상기 패턴 상에 광전 전환 구조를 형성하는 단계를 포함하고,
상기 광전 전환 구조에 대면하는 상기 반사층의 표면이 반사 표면이다.
일부 예들에서, 상기 도전성 반사층의 패턴을 형성하는 단계는:
상기 제1 전극 상에 도전막층을 형성하는 단계를 포함한다.
일부 예들에서, 상기 반사층 및 상기 제1 전극은 일체형 구조로 형성된다.
일부 예들에서, 상기 제1 전극은 도전성 금속 산화물을 포함하는 재료를 가지며, 상기 도전성 반사층을 형성하는 단계는:
상기 금속 산화물 내의 금속 단원소 물질의 일부가 석출되도록, 반응 챔버 내에 환원성 가스를 도입하는 단계를 포함한다.
일부 예들에서, 상기 금속 산화물은 인듐 주석 산화물이다.
일부 예들에서, 상기 환원성 가스는 수소 가스이다.
일부 예들에서, 상기 수소 가스의 가스 유량(gas flux)은 20 내지 500 sccm의 범위에 있고, 도입 시간은 10 내지 200초의 범위에 있고, 상기 반응 챔버의 가스 압력은 100 내지 300 mT의 범위에 있고, 플라스마의 형성에 이용되는 상기 반응 챔버의 전극 전력은 400 내지 800 W의 범위에 있다.
일부 예들에서, 상기 검출 유닛들의 각각의 검출 유닛 내에 상기 제1 전극을 포함하는 상기 패턴을 형성하는 단계 전에,
상기 검출 유닛들의 각각의 검출 유닛 내에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
상기 박막 트랜지스터 상에 절연층을 형성하는 단계; 및
상기 제1 전극이 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극에 접속되도록, 상기 절연층에 상기 박막 트랜지스터의 상기 소스 전극에 대응하는 위치에 비아 홀을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
일부 예들에서, 상기 광전 전환 구조를 형성하는 단계는:
포토다이오드를 형성하는 단계 - 상기 포토다이오드의 캐소드 층이 상기 제1 전극에 접속됨 -; 및
상기 포토다이오드의 애노드 층 상에 투명한 제2 전극을 포함하는 패턴을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기 항목들 중 임의의 항목에 의해 기술된 바와 같은 상기 어레이 기판 및 상기 어레이 기판의 상기 광전 전환 구조 상에 배치된 X-선 전환층을 포함하는, X-선 평판 검출기가 제공된다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 상기한 X-선 평판 검출기 및 표시 장치를 포함하는, 촬상 시스템이 제공된다.
일부 예들에서, 상기 촬상 시스템은 상기 X-선 평판 검출기에 의해 검출된 전기 신호를 영상 신호로 전환하고, 상기 영상 신호에 대응하여 상기 표시 장치가 영상을 표시하게 하도록 구성되는, 제어 장치를 추가로 포함한다.
본 발명의 실시예들의 기술적 해결책을 더 명확히 예시하기 위해, 실시예들의 도면들이 아래에 간단히 소개될 것이며; 아래에 설명된 바와 같은 도면들은 본 발명의 일부 실시예들에 관련될 뿐, 본 발명을 한정하는 것이 아님은 자명하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 X 평판 검출기를 예시하는 구조적 개략도이다;
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 어레이 기판의 등가 회로를 예시하는 개략도이다;
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 촬상 시스템을 예시하는 개략 블록도이다.
본 발명의 실시예들의 목적들, 기술적 상세사항들, 및 이점들을 명백히 하기 위해, 이하에서는, 본 발명의 실시예들의 기술적 해결책들이 본 발명의 실시예들에 관한 도면들과 연계하여 명확하고 완전히 이해될 수 있는 방식으로 설명될 것이다. 설명된 실시예들은 본 발명의 실시예들의 단지 일부일 뿐 전체가 아님이 명백하다. 설명된 본 발명의 실시예들에 기초하여, 본 기술분야의 통상의 기술자들은 어떠한 창의적인 작업 없이도 다른 실시예(들)를 획득할 수 있으며, 이는 본 발명에 의한 보호 범위 내에 있을 것이다.
본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면, 복수의 검출 유닛들로 분할되는, 어레이 기판이 제공된다. 도 1에 예시된 바와 같이, 상기 검출 유닛들의 각각의 검출 유닛 내에는, 제1 전극(20) 및 이 제1 전극(20)에 전기적으로 접속된 광전 전환 구조(30)가 제공되며, 제1 전극(20)과 광전 전환 구조(30) 사이에는 전기적으로 도전성인 반사층(40)이 추가로 포함되고, 광전 전환 구조(30)를 향한 반사층(40)의 표면은 반사 표면이다. 예를 들어, 도 1에 예시된 바와 같이, 광전 전환 구조(30)의 상부 측으로부터 광선들이 광전 전환 구조(30)에 입사되며, 광전 전환 구조(30)의 상부 측을 광 입사 측이라고 부를 수 있다. 따라서, 제1 전극(20) 및 반사층은 각각 광 입사 측에 대향하는 광전 전환 구조(30)의 일측에 배치된다.
본 발명의 적어도 일 실시예에서, 광전 전환 구조(30)는 입사 광을 전기 신호들로 전환하고, 및 이들을 제1 전극(20)에 전송하는 역할을 한다. 어레이 기판의 제1 전극(20)과 광전 전환 구조(30) 사이에 반사층(40)이 포함된다는 사실 때문에, 입사 광선들의 일부가 광전 전환 구조(30)에 의해 전기 신호들로 전환된 후에, 전기 신호들로 전환되지 않은 다른 입사 광선들은 반사층(40)에 의해 반사된 후에 한 번 더 광전 전환 구조(30)를 통과할 것이고, 따라서 광전 전환 구조(30)는 한 번 더 광전 전환을 실행한다. 이에 따라, 광의 이용률이 향상된다.
광전 전환 구조(30)는 포토다이오드(31)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 1에 예시된 바와 같이, 포토다이오드(31)는 N-타입 비정질 실리콘 막층(31a), N-타입 비정질 실리콘 막층(31a) 상에 배치된 진성 비정질 실리콘 막층(31b), 및 진성 비정질 실리콘 막층(31b) 상에 배치된 P-타입 비정질 실리콘 막층(31c)을 포함한다. 가시광의 조사하에 포토다이오드(31)에 의해 정공-전자 쌍들이 생성되고, 전자들은 N-타입 비정질 실리콘 막층을 향하여 이동하고, 정공들은 P-타입 비정질 실리콘 막층을 향하여 이동한다.
본 발명의 실시예들은 반사층(40)과 제1 전극(20) 사이의 접속 형성에 특정한 제한을 두지 않는다. 본 발명의 적어도 일 실시예에서, 반사층(40)은 제1 전극(20)에 접속된 도전막층일 수 있고, 반사층(40)은 제1 전극(20)과 광전 전환 구조(30) 사이에 형성된, 금속 광반사막층과 같은, 광반사막층일 수도 있다. 예를 들어, 제1 전극의 상부 표면상에 기상 퇴적에 의하여 불투명한 막층이 형성될 수 있고, 광전 전환 구조(30)에 의해 전환되지 않은 가시광선들이 도전막층에 의해 광전 전환 구조(30)로 반사될 수 있다.
본 발명의 적어도 일 실시예에서, 반사층(40) 및 제1 전극(20)은 일체형 구조로 형성된다.
예를 들어, 제1 전극(20)을 생성하기 위한 재료는 도전성인 금속 산화물을 포함할 수 있고, 반사층(40)은 광전 전환 구조(30)를 향한 제1 전극(20)의 표면에 대해 환원 반응을 수행하여 획득되는 금속 단원소 물질 층으로 형성된다. 이에 따라, 반사층으로 기능하는 다른 재료의 도입이 회피되고, 제조 공정이 간소화된다.
예를 들어, 금속 산화물은 인듐 주석 산화물일 수 있고, 반사층(40)은 인듐 주석 산화물의 환원 반응을 수행하여 획득되는 단원소 물질 주석으로 형성된다. 단원소 물질 주석의 석출은 원래 투명한 제1 전극의 투광율을 감소시키고, 그것은 제1 전극의 표면상에 반사층이 되도록 형성되어, 입사 광선들을 분산시킬 수 있다.
또한, 도 1에 예시된 바와 같이, 어레이 기판의 검출 유닛들의 각각의 검출 유닛 내에는 박막 트랜지스터(70)가 추가로 포함된다. 박막 트랜지스터(70)는 베이스 상에 배치되고, 박막 트랜지스터(70)와 제1 전극 사이에 절연층(80)이 제공된다. 절연층(80)에 박막 트랜지스터(70)의 소스 전극에 대응하는 위치에 비아 홀이 배치되고, 제1 전극(20)은 상기 비아 홀을 통하여 박막 트랜지스터(70)의 소스 전극에 접속된다. 본 발명은 박막 트랜지스터(70)의 소스 전극과 드레인 전극 사이에 엄격한 구별을 하지 않으며, 제1 전극(20)은 박막 트랜지스터(70)의 소스 전극에 접속될 수 있고, 드레인 전극에 접속될 수도 있다.
도 1에 예시된 바와 같이, 광전 전환 구조(30)는 포토다이오드(31) 및 제2 전극(32)을 포함할 수 있고, 포토다이오드(31)의 캐소드 층이 제1 전극(20)에 접속되고, 포토다이오드(31)의 애노드 층이 제2 전극(32)에 접속된다. 상기한 바와 같이, 포토다이오드(31)는 N-타입 비정질 실리콘 막층(31a), 진성 비정질 실리콘 막층(31b) 및 P-타입 비정질 실리콘 막층(31c)을 포함할 수 있다. 포토다이오드(31)의 캐소드 층은 단지 N-타입 비정질 실리콘 막층(31a)이고, 애노드 층은 단지 P-타입 비정질 실리콘 막층(31c)이다.
도 2에 예시된 것은 어레이 기판의 등가 회로를 예시하는 개략도이고, 어레이 기판 상에, 게이트 라인들(G) 및 데이터 라인들(D)이 제공되며, 이들은 어레이 기판을 복수의 검출 유닛들로 분할하는 역할을 한다. 어레이 기판이 동작할 때, 제2 전극(32)에 역방향 전압이 인가되어 포토다이오드(31)를 온시킨다. 어레이 기판에 가시광이 조사되면, 포토다이오드(31)는 가시광선들의 일부의 광전 전환을 수행하는 역할을 하고, 이에 따라 전자-정공 쌍들이 생성된다. 전기장의 작용하에 전자들은 제1 전극(20)을 향하여 이동한다. 신호들이 판독될 때, 구동 회로(91)에 의해 구동 신호가 검출 유닛에 한 행씩 제공되어, 검출 유닛 내의 박막 트랜지스터(70)를 한 행씩 온시킨다. 이렇게 함으로써, 제1 전극(20)은 박막 트랜지스터(70)의 소스/드레인 전극을 통하여 데이터 처리 회로(92)로 도통되고, 이에 따라 제1 전극(20) 상의 전하량이 검출된다.
본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면, 어레이 기판의 제조 방법이 제공되며, 이 방법은:
상기 어레이 기판을 복수의 검출 유닛들로 분할하는 단계;
상기 검출 유닛들의 각각의 검출 유닛 내에 제1 전극을 포함하는 패턴을 형성하는 단계;
상기 제1 전극의 패턴 상에 도전성의 반사층을 포함하는 패턴을 형성하는 단계;
상기 도전성의 반사층을 포함하는 상기 패턴 상에 광전 전환 구조를 형성하는 단계를 포함하고; 상기 광전 전환 구조에 대면하는 상기 반사층의 표면이 반사 표면이다.
상기 도전성의 반사층을 포함하는 상기 패턴을 형성하는 단계는 상기 제1 전극 상에 도전막층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 먼저 제1 전극 상에 반사층을 생성하기 위한 도전성 재료가 퇴적되고, 이어서 포토리소그래피 패터닝 공정을 수행하여 상기 반사층을 포함하는 상기 패턴을 형성하는 것이 가능하다.
상기한 바와 같이, 상기 반사층은 상기 제1 전극과 함께 일체형 구조로 형성될 수도 있다.
예를 들어, 상기 제1 전극을 형성하기 위한 재료는 도전성의 금속 산화물을 포함하고, 상기 도전성의 반사층을 형성하는 단계는:
상기 금속 산화물 내의 금속 단원소 물질의 일부가 석출되도록, 반응 챔버 내에 환원성 가스를 도입하는 단계를 포함한다.
예를 들어, 상기 금속 산화물은 인듐 주석 산화물이다. 상기 제1 전극을 형성하기 위한 재료가 인듐 주석 산화물을 포함하는 경우, 상기 환원성 가스는 수소 가스일 수 있다. 상기 수소 가스와 인듐 주석 산화물은 환원 반응을 일으키고, 따라서 인듐 주석 산화물 내의 단원소 물질 주석의 일부가 석출되고, 이 단원소 물질 주석은 상기 제1 전극의 표면상에 상기 반사층이 되도록 형성된다.
분명히, 상기 제1 전극은, 인듐 주석 산화물(IZO)과 같은, 다른 금속 산화물일 수도 있다. 환원에 의해 단원소 물질 아연의 생성에 유용한 환원성 가스가 도입되고, 따라서 인듐 주석 산화물 내의 단원소 물질 아연이 석출되고, 상기 반사층이 형성된다.
예를 들어, 수소 가스가 반응 챔버에 도입되는 경우, 공정 파라미터들을 다음과 같다. 수소 가스의 가스 유량은 20 내지 500 sccm의 범위에 있고, 도입 시간은 10 내지 200초의 범위에 있고, 반응 챔버의 가스 압력은 100 내지 300 mT의 범위에 있고, 플라스마의 형성에 유용한 반응 챔버의 전극 전력은 400 내지 800 W의 범위에 있다.
공정 중에, 금속 단원소 물질의 석출 상황은 다양한 공정 파라미터들을 조정하는 것에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 다양한 파라미터들을 조정하는 것에 의해, 금속 단원소 물질의 석출 후에, 제1 전극 및 금속 단원소 물질에 의해 형성된 일체형 구조의 투광율은 금속 단원소 물질이 석출되지 않은 경우의 제1 전극의 투과율의 20% 내지 30%이다.
예를 들어, 수소 가스의 가스 유량은 200 sccm이고, 도입 시간은 100초이고, 반응 챔버의 가스 압력은 200 mT이고, 플라스마의 형성을 위한 반응 챔버의 전극 전력은 600 W이다.
또한, 상기 검출 유닛들의 각각의 검출 유닛 내에 상기 제1 전극을 포함하는 상기 패턴을 형성하는 단계 전에,
상기 검출 유닛들의 각각의 검출 유닛 내에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
상기 박막 트랜지스터 상에 절연층을 형성하는 단계; 및
상기 제1 전극이 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극에 접속되도록, 상기 절연층에 상기 박막 트랜지스터의 상기 소스 전극에 대응하는 위치에 비아 홀을 형성하는 단계를 추가로 포함한다.
예를 들어, 먼저, 베이스 상에 게이트 전극을 포함하는 패턴이 형성된다. 즉, 베이스 상에 게이트 금속 층이 형성되고, 이어서 패터닝 공정을 수행하여, 게이트 전극을 포함하는 패턴을 형성한다. 어레이 기판은 게이트 라인을 추가로 포함할 수 있고, 이것은 게이트 전극과 동시에 형성될 수 있다.
다음에, 소스 전극 및 드레인 전극을 포함하는 패턴이 형성된다. 게이트 전극의 형성 후에, 먼저 게이트 절연층이 퇴적되고, 그 후, 게이트 절연층 상에 소스/드레인 금속 층이 형성되고, 이어서 포토리소그래피 패터닝 공정을 수행하여, 소스 및 드레인 전극들을 형성하는 것이 가능하다.
다음에, 절연층이 형성되고, 절연층 상에 소스 전극에 대응하는 위치에, 제1 전극과 소스 전극을 접속하는 역할을 하는 비아 홀이 형성된다. 제1 전극의 형성시에, 먼저 제1 전극 재료 층이 퇴적된다. 소스 전극에 대응하는 위치에 비아 홀이 배치된다는 사실 때문에, 제1 전극 재료 층은 상기 비아 홀을 통하여 소스 전극에 접속될 것이고, 그 후, 포토리소그래피 패터닝 공정을 수행하여, 제1 전극을 포함하는 패턴을 형성한다.
상기한 바와 같이, 상기 광전 전환 구조는 제2 전극 및 포토다이오드를 포함할 수 있고, 상기 광전 전환 구조를 형성하는 단계는: 상기 포토다이오드의 캐소드 층이 상기 제1 전극에 접속되도록, 포토다이오드를 형성하는 단계를 포함할 수 있고; 예를 들어, N-타입 비정질 실리콘 막층, 진성 비정질 실리콘 막층 및 P-타입 비정질 실리콘 막층이 순차적으로 형성되고, 이어서 포토리소그래피 패터닝 공정을 수행하여, 상기 포토다이오드를 형성하는 것이 가능하다.
상기 포토다이오드의 애노드 층 상에 투명한 제2 전극을 포함하는 패턴이 형성된다.
상기한 것은 본 발명의 실시예들에 의해 제공되는 어레이 기판 및 그 제조 방법의 설명이다. 알 수 있는 바와 같이, 제1 전극과 광전 전환 구조 사이에 반사층이 제공되고, 포토다이오드를 통과하는 입사 광선들이 상기 반사층에 의해 반사된 후에 상기 광전 전환 구조를 통과할 것이고, 따라서 광의 이용률이 향상된다. 더욱이, 환원성 가스의 도움으로 상기 제1 전극 내의 금속 단원소 물질이 석출되어 반사층을 형성하므로, 반사층을 생성하기 위한 다른 재료를 도입할 필요가 없고, 제조 공정이 간소화된다. 한편, 반사층은 박막 트랜지스터를 보호하는 역할도 할 수 있어, 박막 트랜지스터의 보호를 위한 추가적인 차광층을 생성할 필요가 없고, 제조 비용이 감소된다.
본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면, 상기한 어레이 기판 및 이 어레이 기판의 광전 전환 구조 상에 배치된 (도 1에 예시된 바와 같은) X-선 전환층(60)을 포함하는, X-선 평판 검출기가 제공된다.
상기 X-선 전환층(60)은 신틸레이터를 포함하는 막층이다. 신틸레이터는 X-선 노광을 겪은 후에, X-선 광자들을 가시광선들로 전환할 수 있고, 그것은 세슘 요오드화물일 수 있다.
X-선 평판 검출기에 X-선들이 조사될 때, X-선들은 상기 X-선 전환층에 의해 가시광선들로 전환될 수 있고, 가시광선들은 각각의 검출 유닛 내의 광전 전환 구조에 의해 전기 신호들로 전환될 수 있다. 상기 어레이 기판의 구동 회로가 구동 신호를 제공하는 것에 의해 상기 어레이 기판 상의 박막 트랜지스터들을 한 행씩 온시켜, 상기 어레이 기판 상의 검출 유닛들을 신호들을 검출한다. 본 발명의 실시예들에 의해 제공된 상기 어레이 기판에 의해 광의 이용률이 향상될 수 있기 때문에, 상기 어레이 기판을 포함하는 상기 X-선 평판 검출기의 검출 정확도도 따라서 향상된다.
본 발명의 적어도 일 실시예에 따르면, 상기한 X-선 평판 검출기 및 표시 장치를 포함하는, 촬상 시스템이 제공된다. 예를 들어, 상기 촬상 시스템은 도 3에 예시된 바와 같이, 제어 장치를 추가로 포함한다. 예를 들어, 상기 촬상 시스템은 건강 검진에 적용되고, 상기 X-선 평판 검출기에 의해 검출된 전기 신호들이 제어 장치(예를 들어 컴퓨터)에 전송될 수 있다. 상기 제어 장치는 상기 전기 신호들을 영상 신호들로 전환하고, 상기 표시 장치가 대응하는 영상을 표시하게 하도록 구성되고, 이에 따라 X-선들의 분포를 직관적으로 볼 수 있다. 본 발명의 실시예들에서의 X-선 평판 검출기의 검출 정확도가 비교적 높기 때문에, 촬상 시스템에 표시된 영상은 더 선명하고 정확하다.
상기한 설명들은 본 발명의 예시적인 실시예들에 불과하며, 본 발명의 보호 범위를 제한하는 데 사용되지 않는다. 본 발명의 보호 범위는 첨부된 청구항들에 의해 결정된다.
이 출원은 2015년 3월 3일에 출원된 중국 특허 출원 제201510095303.0호로부터 우선권의 혜택을 주장하며, 그 개시내용은 전체가 본 출원의 일부로서 참고로 본 명세서에 포함된다.

Claims (20)

  1. 어레이 기판으로서,
    상기 어레이 기판은 복수의 검출 유닛들로 분할되며, 상기 검출 유닛들 각각은 그 안에 제공된 제1 전극 및 광전 전환 구조를 가지며, 상기 제1 전극은 상기 광전 전환 구조의 광 입사 측에 대향하는 상기 광전 전환 구조의 일측에 배치되고, 상기 광전 전환 구조에 전기적으로 접속되고, 상기 제1 전극과 상기 광전 전환 구조 사이에 전기적으로 도전성인 반사층이 추가로 포함되고, 상기 광전 전환 구조에 대면하는 상기 반사층의 표면이 반사 표면인, 어레이 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 반사층은 상기 제1 전극에 전기적으로 접속된 도전막층인, 어레이 기판.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 반사층 및 상기 제1 전극은 일체형 구조로 형성되는, 어레이 기판.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 전극은 도전성 금속의 산화물을 포함하는 재료를 가지며, 상기 반사층은 상기 금속의 단원소 물질(elementary substance)로 형성되는, 어레이 기판.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반사층은 상기 광전 전환 구조에 대면하는 상기 제1 전극의 표면에 대해 환원 반응을 수행하여 획득되는 상기 금속의 단원소 물질로 형성되는, 어레이 기판.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 금속 산화물은 인듐 주석 산화물이고, 상기 반사층은 상기 인듐 주석 산화물의 환원 반응을 수행하여 획득되는 단원소 물질 주석으로 형성되는, 어레이 기판.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 검출 유닛들 각각에 하나의 박막 트랜지스터가 추가로 포함되고, 상기 박막 트랜지스터와 상기 제1 전극 사이에 절연층이 제공되고, 상기 절연층에 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극에 대응하는 위치에 비아 홀(via hole)이 배치되고, 상기 제1 전극은 상기 비아 홀을 통하여 상기 박막 트랜지스터의 상기 소스 전극에 접속되는, 어레이 기판.
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광전 전환 구조는 포토다이오드 및 제2 전극을 포함하고, 상기 포토다이오드의 캐소드 층이 상기 제1 전극에 접속되고, 상기 포토다이오드의 애노드 층이 상기 제2 전극에 접속되는, 어레이 기판.
  9. 어레이 기판의 제조 방법으로서,
    상기 어레이 기판을 복수의 검출 유닛들로 분할하는 단계;
    상기 검출 유닛들의 각각의 검출 유닛 내에 제1 전극을 포함하는 패턴을 형성하는 단계;
    상기 제1 전극을 포함하는 상기 패턴 상에 도전성 반사층의 패턴을 형성하는 단계; 및
    상기 도전성 반사층의 상기 패턴 상에 광전 전환 구조를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 광전 전환 구조에 대면하는 상기 반사층의 표면이 반사 표면인, 제조 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 도전성 반사층의 패턴을 형성하는 단계는:
    상기 제1 전극 상에 도전막층을 형성하는 단계를 포함하는, 제조 방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 반사층 및 상기 제1 전극은 일체형 구조로 형성되는, 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 전극은 도전성 금속 산화물을 포함하는 재료를 가지며, 상기 도전성 반사층을 형성하는 단계는:
    상기 금속 산화물 내의 금속 단원소 물질의 일부가 석출되도록, 반응 챔버 내에 환원성 가스를 도입하는 단계를 포함하는, 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 금속 산화물은 인듐 주석 산화물인, 제조 방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 환원성 가스는 수소 가스인, 제조 방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 수소 가스의 가스 유량(gas flux)은 20 내지 500 sccm의 범위에 있고, 도입 시간은 10 내지 200초의 범위에 있고, 상기 반응 챔버의 가스 압력은 100 내지 300 mT의 범위에 있고, 플라스마의 형성에 이용되는 상기 반응 챔버의 전극 전력은 400 내지 800 W의 범위에 있는, 제조 방법.
  16. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 검출 유닛들의 각각의 검출 유닛 내에 상기 제1 전극을 포함하는 상기 패턴을 형성하는 단계 전에,
    상기 검출 유닛들의 각각의 검출 유닛 내에 박막 트랜지스터를 형성하는 단계;
    상기 박막 트랜지스터 상에 절연층을 형성하는 단계; 및
    상기 제1 전극이 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극에 접속되도록, 상기 절연층에 상기 박막 트랜지스터의 상기 소스 전극에 대응하는 위치에 비아 홀을 형성하는 단계를 추가로 포함하는, 제조 방법.
  17. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 광전 전환 구조를 형성하는 단계는:
    포토다이오드를 형성하는 단계 - 상기 포토다이오드의 캐소드 층이 상기 제1 전극에 접속됨 -; 및
    상기 포토다이오드의 애노드 층 상에 투명한 제2 전극을 포함하는 패턴을 형성하는 단계를 포함하는, 제조 방법.
  18. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 따른 상기 어레이 기판 및 상기 어레이 기판의 상기 광전 전환 구조 상에 배치된 X-선 전환층을 포함하는, X-선 평판 검출기.
  19. 제18항에 따른 상기 X-선 평판 검출기 및 표시 장치를 포함하는, 촬상 시스템.
  20. 제19항에 있어서,
    제어 장치를 더 포함하고, 상기 제어 장치는,
    상기 X-선 평판 검출기에 의해 검출된 전기 신호를 영상 신호로 전환하고, 상기 영상 신호에 대응하여 영상을 표시하도록 상기 표시 장치를 제어하도록 구성되는, 촬상 시스템.
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