KR102520604B1 - Digital x-ray detector substrate and method of fabricating thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디지털 엑스레이 검출기용 기판 및 이를 제조하는 방법에 관한 것으로, 본 발명의 일 실시예에 의한 디지털 엑스레이 검출기용 기판은 내부가 에칭되어 일정한 깊이를 가지는 인캡 기판과 인캡 기판 상에 패턴을 포함하여 배치된 반사층, 그리고 반사층 상에 배치된 신틸레이터를 포함한다. The present invention relates to a substrate for a digital X-ray detector and a method for manufacturing the same. A substrate for a digital X-ray detector according to an embodiment of the present invention includes an encapsulated substrate having a predetermined depth by etching the inside and a pattern on the encapsulated substrate. and a scintillator disposed on the reflective layer.
Description
본 발명은 디지털 엑스레이 검출기 및 이를 제조하는 방법 에 관한 기술이다.The present invention relates to a digital x-ray detector and a method for manufacturing the same.
현재 의학용으로 널리 사용되고 있는 진단용 엑스레이(X-ray) 검사방법은 엑스레이 감지 필름을 사용하여 촬영하고, 그 결과를 알기 위해서는 소정의 필름 인화시간을 거쳐야 했다. 그러나, 근래에 들어서 반도체 기술의 발전에 힘입어 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)를 이용한 엑스레이 검출기(Digital X-ray detector, DXD)가 연구/개발되었다. 엑스레이 검출기(DXD)는 박막 트랜지스터를 스위칭 소자로 사용하여, 엑스레이의 촬영 즉시 실시간으로 결과를 진단할 수 있는 장점이 있다.A diagnostic X-ray examination method, which is currently widely used for medical purposes, is taken using an X-ray detection film, and a predetermined film printing time must be passed in order to know the result. However, in recent years, thanks to the development of semiconductor technology, an X-ray detector (Digital X-ray detector, DXD) using a thin film transistor has been researched/developed. The X-ray detector (DXD) uses a thin film transistor as a switching element, and has an advantage of diagnosing the result in real time immediately after taking an X-ray.
일반적으로 엑스레이 검출기는 박막 트랜지스터 어레이 기판의 상부층에 적층되어 있는 비정질 Se(Selenium), 비정질 Se 상에 형성되어 있는 투명전극으로 구성되어 박막트랜지스터의 화소 전극이 Se 층의 전하를 받은 만큼 전류를 감지하여 신호처리 과정을 거치는 직접 방식(Direct type DXD)과 신틸레이터에 의해 X-ray가 가시광선으로 변환되면 가시광선이 핀다이오드에 의해 전기적 신호로 변환되어 일련의 신호처리 과정을 거치는 간접방식(Indirect type DXD)이 있다.In general, an X-ray detector is composed of amorphous Se (Selenium) stacked on the upper layer of a thin film transistor array substrate and a transparent electrode formed on the amorphous Se. A direct method (Direct type DXD) that goes through a signal processing process and an indirect method (Indirect type that goes through a series of signal processing processes) in which X-rays are converted into visible light by a scintillator and visible light is converted into an electrical signal by a pin diode DXD).
한편, 엑스레이를 검출하기 위해 신틸레이터를 형성하기 위해서는 신틸레이터를 성장시키는 공정이 필요하다. 특히 입사된 광을 정확하게 픽셀 별로 구획지을 수 있도록 하며 편차가 없는 신틸레이터를 제조하는 방법 및 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출기가 필요하다. Meanwhile, in order to form a scintillator to detect X-rays, a process of growing the scintillator is required. In particular, there is a need for a method for manufacturing a scintillator capable of accurately classifying incident light per pixel and having no deviation, and a digital X-ray detector including the same.
본 발명은 습기가 침투하는 것을 방지하는 디지털 엑스레이 검출기의 기판 및 이를 제조하는 방법을 제시한다.The present invention proposes a substrate for a digital X-ray detector that prevents penetration of moisture and a method for manufacturing the same.
본 발명은 출광 효율이 높도록 신틸레이터를 배치한 디지털 엑스레이 검출기의 기판 및 이를 제조하는 방법을 제시한다.The present invention provides a substrate for a digital X-ray detector on which a scintillator is arranged to have high light emission efficiency and a method for manufacturing the same.
본 발명은 패턴이 배치된 반사층을 배치하여 광효율을 증가시키는 디지털 엑스레이 검출기의 기판 및 이를 제조하는 방법을 제시한다.The present invention provides a substrate for a digital X-ray detector in which light efficiency is increased by disposing a reflective layer on which patterns are disposed, and a method for manufacturing the same.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects and advantages of the present invention not mentioned above can be understood by the following description and will be more clearly understood by the examples of the present invention. It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by means of the instrumentalities and combinations indicated in the claims.
본 발명의 일 실시예에 의한 디지털 엑스레이 검출기용 기판은 내부가 에칭되어 일정한 깊이를 가지는 인캡 기판과 인캡 기판 상에 패턴을 포함하여 배치된 반사층, 그리고 반사층 상에 배치된 신틸레이터를 포함한다. A substrate for a digital X-ray detector according to an embodiment of the present invention includes an encapsulation substrate having a certain depth by being etched inside, a reflection layer including a pattern disposed on the encapsulation substrate, and a scintillator disposed on the reflection layer.
본 발명의 일 실시예에 의한 디지털 엑스레이 검출기용 기판은 인캡 기판의 모서리에서 인캡 기판과 접착하는 어레이 기판을 포함한다.A substrate for a digital X-ray detector according to an embodiment of the present invention includes an array substrate bonded to an encap substrate at a corner of the encap substrate.
본 발명의 일 실시예에 의한 디지털 엑스레이 검출기용 기판을 제조하는 방법은 내부가 에칭되어 일정한 깊이를 가지는 인캡 기판 상에 패턴이 배치된 반사층을 배치하는 단계, 반사층 상에 신틸레이터를 배치하는 단계를 포함한다.A method of manufacturing a substrate for a digital X-ray detector according to an embodiment of the present invention includes disposing a reflective layer on which a pattern is disposed on an encap substrate having a predetermined depth after being etched therein, and disposing a scintillator on the reflective layer. include
본 발명의 일 실시예에 의한 디지털 엑스레이 검출기용 기판을 제조하는 방법은 신틸레이터 또는 신틸레이터와 대면하는 어레이 기판 중 어느 하나에 접착층을 배치하는 단계와 어레이 기판과 인캡 기판을 접착하는 단계를 포함한다. A method of manufacturing a substrate for a digital X-ray detector according to an embodiment of the present invention includes disposing an adhesive layer on one of a scintillator or an array substrate facing the scintillator, and bonding the array substrate and the encapsulation substrate. .
본 발명을 적용할 경우 에칭된 글래스 기판에 의해 투습 방지 효과가 증가할 수 있다. When the present invention is applied, the effect of preventing moisture permeation may be increased by the etched glass substrate.
본 발명을 적용할 경우 프릿 본딩이 두 개의 기판 사이에 배치되므로 수분에 취약한 신틸레이터를 보호할 수 있다.When the present invention is applied, since frit bonding is disposed between the two substrates, it is possible to protect the scintillator, which is vulnerable to moisture.
본 발명을 적용할 경우 신틸레이터는 반사층에서 증착되어 성장하여, 신틸레이터의 끝 부분이 어레이 기판을 향하도록 배치됨으로 인해, 신틸레이터의 끝 부분에서 발산한 빛이 어레이 기판에 입사하여 광효율을 높일 수 있다When the present invention is applied, the scintillator is deposited and grown on the reflective layer, and since the tip of the scintillator is disposed toward the array substrate, light emitted from the tip of the scintillator is incident on the array substrate to increase light efficiency. there is
본 발명의 효과는 전술한 효과에 한정되지 않으며, 본 발명의 당업자들은 본 발명의 구성에서 본 발명의 다양한 효과를 쉽게 도출할 수 있다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and those skilled in the art can easily derive various effects of the present invention from the configuration of the present invention.
도 1은 엑스레이 검출기의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 엑스레이 검출기의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 인캡된 기판 상의 패턴의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 반사층의 단면을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 반사층의 단면을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 신틸레이터가 배치된 단면을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 신틸레이터(180)의 끝 부분을 확대한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 신틸레이터의 하단부의 구성을 확대하여 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 반사층의 패턴이 화소 영역에 대응하는 구성을 보여주는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 의한 반사층의 패턴이 화소 영역에 대응하는 구성을 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 디지털 엑스레이 검출기용 기판을 제조하는 공정을 보여주는 도면이다.1 is a diagram showing the configuration of an X-ray detector.
2 is a diagram showing the configuration of an X-ray detector according to an embodiment of the present invention.
3 is a diagram showing a configuration of a pattern on an encapsulated substrate according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a cross section of a reflective layer according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a cross section of a reflective layer according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a cross-section in which a scintillator according to an embodiment of the present invention is disposed.
7 is an enlarged view of the tip of the
8 is an enlarged view showing the configuration of the lower end of the scintillator according to an embodiment of the present invention.
9 and 10 are diagrams showing configurations in which a pattern of a reflective layer corresponds to a pixel area according to an embodiment of the present invention.
11 is a diagram showing a configuration in which a pattern of a reflective layer corresponds to a pixel area according to another embodiment of the present invention.
12 is a diagram showing a process of manufacturing a substrate for a digital X-ray detector according to an embodiment of the present invention.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 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 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. This invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가질 수 있다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 수 있다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification. In addition, some embodiments of the present invention are described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, the same components may have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description may be omitted.
이하에서 기재의 "상부 (또는 하부)" 또는 기재의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 구비 또는 배치된다는 것은, 임의의 구성이 기재의 상면 (또는 하면)에 접하여 구비 또는 배치되는 것을 의미할 뿐만 아니라, 기재와 기재 상에 (또는 하에) 구비 또는 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성을 포함하지 않는 것으로 한정하는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질, 차례, 순서 또는 개수 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 다른 구성 요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성 요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.Hereinafter, the provision or arrangement of an arbitrary element on the “upper (or lower)” or “upper (or lower)” side of a substrate means that an arbitrary element is provided or disposed in contact with the upper (or lower) surface of the substrate. It is meant, but not limited to, not including other features between the substrate and any features provided or disposed on (or under) the substrate. Also, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used in describing the components of the present invention. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, sequence, order, or number of the corresponding component is not limited by the term. When an element is described as being “connected,” “coupled to,” or “connected” to another element, that element is or may be directly connected to that other element, but intervenes between each element. It will be understood that may be "interposed", or each component may be "connected", "coupled" or "connected" through other components.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 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 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. This invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments set forth herein.
도 1은 엑스레이 검출기의 구성을 보여주는 도면이다. 1 is a diagram showing the configuration of an X-ray detector.
엑스레이 검출기(1)의 구성을 살펴보면 광 변환부(15)가 기판(10) 상에 배치된다. 광 변환부(15)의 구성으로 기판 상에 배치되는 평탄화막(Pacification layer)(15d), 평탄화막 상에 배치되는 신틸레이터(15c), 그리고 신틸레이터(15c)를 외부의 공기 등으로부터 차단하기 위한 보호층(15b, 15a)이 배치된다. 신틸레이터(15c)는 평탄화막(15d) 상에 증착 또는 성장시켜서 배치할 수 있다. 그리고 일 실시예로 15b는 파릴렌(Parylene)과 같은 접착층이 구비될 수 있으며 15a은 PET 필름을 사용할 수 있다. Looking at the configuration of the
한편, 기판(10)은 두 개의 층으로 구분될 수 있다. 트랜지스터가 배치되는 층(12)과 핀 다이오드와 같은 광감지부(PD)가 배치되는 층(11)으로 구분될 수 있다. 도 1의 구성에서 트랜지스터는 산화물 TFT(Oxide TFT)로 구성할 수 있다. 물론, 광감지부와 트랜지스터가 동일한 층에 배치될 수도 있다. 이는 실시예에 따라 다양할 수 있다. Meanwhile, the
도 1과 같은 구성은 신틸레이터(15c)의 성장 방향이 엑스레이가 입사되는 쪽을 향하는 방향이라는 점에서 출광효율이 떨어질 수 있다. 즉, 도 1에서 X-ray는 신틸레이터(15c)의 상부에서 입사하여 광 감지부가 배치되는 층(11)을 향해 하부 방향으로 입사하게 된다(도 1의 화살표 참조). 그런데, 도 1에서 신틸레이터(15c)가 성장하는 방향은 X-ray가 입사하는 상측을 향하는 방향, 즉 상측 방향이다(도 1의 화살표의 반대 방향). 이로 인해, X-ray는 신틸레이터(15c)의 상부로 유입되어 신틸레이터(15c)에 의해 가시광으로 변환 후 하부의 광 감지부가 배치된 층(11)으로 출광한다. 그런데, 전술한 바와 같이 X-ray가 입사하는 신틸레이터(15c)의 상부면과 변환된 가시광이 출광하는 신틸레이터(15c)의 하부면을 비교하면 상부면이 뾰족한 첨단을 가진다. 이는 신틸레이터(15c)가 성장하면서 끝 부분이 뾰족하게 수렴되고, 이로 인하여 끝 부분에서 광의 집중도가 높아지기 높아지기 때문이다. 상부면, 즉 X-ray가 입사하는 면 보다는 가시광이 출광하는 하부면이 뾰족한 첨단을 가질 경우 광의 집중도가 높아져서 출광효율이 높아지므로, 이하 본 명세서에서는 신틸레이터의 출광면의 첨단이 뾰족할 수 있는 실시예들에 대해 살펴보고자 한다. In the configuration shown in FIG. 1 , light emission efficiency may decrease in that the growth direction of the
이에, 본 명세서에서는 신틸레이터(15c)를 역으로 성장시키는 구조에 기반한 디지털 엑스레이 디텍터를 구현하고자 한다. Accordingly, in the present specification, a digital X-ray detector based on a structure for growing the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 엑스레이 검출기의 구성을 보여주는 도면이다.2 is a diagram showing the configuration of an X-ray detector according to an embodiment of the present invention.
트랜지스터 및 핀 다이오드가 배치되는 어레이 기판(100)과, 에칭(etching)된 인캡 기판(160)이 결합된다. 어레이 기판(100)과, 에칭된 인캡 기판(160)은 실링부(195)에 의해 결합된다. 실링부(195)는 인캡 기판(160)의 에지 부분에 배치된다. An
에칭된 인캡 기판(160)에는 패터닝된 반사층(Patterned Reflective layer)(170)이 배치된다. 반사층은 픽셀 단위 또는 픽셀보다 작은 단위 또는 하나 이상의 픽셀을 포함하는 단위 등 일정한 단위로 패터닝된다. 그리고 패터닝된 반사층(170) 상에 신틸레이터(180)가 배치된다. 신틸레이터(180)는 인캡 기판(160)의 패터닝된 반사층(170) 상에서 성장할 수 있다. 예를 들어 181이 지시하는 방향으로 신틸레이터(180)가 성장한다. 그 결과, 성장한 신틸레이터(180)의 첨단은 뾰족한 형상을 가지는 결정으로 성장할 수 있다. 이에 대해서는 후술한다. A patterned
신틸레이터(180)와 기판(100) 사이에는 접착층(adhesive layer)(190)이 배치될 수 있다. 또한 실링부(195)는 프릿 실(frit seal)을 이용한 프릿 본딩(frit bonding)을 적용할 수 있다. An
도 2에서 디지털 엑스레이 검출기용 기판을 살펴보면 다음과 같다. 광변환부(150)는 내부가 에칭되어 일정한 깊이를 가지는 인캡 기판(160), 인캡 기판(160) 상에 패턴을 포함하여 배치된 반사층(170), 반사층(170) 상에 배치된 신틸레이터(180)으로 구성된다. A substrate for a digital X-ray detector in FIG. 2 is as follows. The
그리고 인캡 기판(160)과 대향하여 어레이 기판(100)이 접착하는데, 어레이 기판(100)은 인캡 기판(160)의 모서리, 즉 에지 영역에서 인캡 기판(160)과 접착할 수 있다. 이때, 프릿 본딩을 이용한 실링부(195)가 배치된다. In addition, the
그리고 반사층(170)의 패턴의 크기는 어레이 기판(100)의 화소 영역의 크기에 비례하는 크기를 가진다. 예를 들어 반사층(170)에 형성되는 패턴 하나의 크기가 어레이 기판(100)의 화소 영역 크기와 같거나 오차 범위 내에 차이를 가질 수 있다. 본 발명의 일 실시예로, 반사층(170)에 형성되는 패턴들이 각각 어레이 기판(100)의 화소 영역에 각각 대응될 수 있다. 본 발명의 다른 실시예로, 반사층(170)에 형성되는 패턴들이 각각 어레이 기판(100)의 화소 영역 N개에 각각 대응될 수 있다. N은 1 이상의 숫자가 될 수 있다. Also, the size of the pattern of the
도 2의 구성을 정리하면 다음과 같다. 신틸레이터(180)의 투습을 방지하기 위해 에칭된 기판(160) 상에 신틸레이터(180)를 배치한다. 예를 들어 에칭된 글래스를 기판(160)으로 사용할 수 있으며, 신틸레이터(180)는 에칭된 영역에 성장시킬 수 있다. The structure of FIG. 2 is summarized as follows. The
또한, 에칭된 기판(160)이 글래스 기판인 경우, 어레이 기판(100)과 글래스 기판(160)을 접착하기 위한 일 실시예로 글래스 파우더(Glass powder)에 해당하는 재료로 프릿 본딩(Frit bonding)으로 실링부(195)를 구현할 수 있다. In addition, when the etched
도 2와 같은 구성에서는 에칭된 글래스 기판(160)이 투습 방지 역할을 하기 때문에 별도의 투습방지의 에폭시 수지계열을 이용한 코팅공정이 불필요하다. 또한, 에칭된 기판(160) 상에는 광효율을 향상시키기 위해 반사층으로 사용되는 메틸(Metal) 박막을 증착 및 패터닝(Patterning)하여 패터닝된 반사층(170)을 형성한다. 그리고 반사층(170) 위에 신틸레이터(180)를 증착하므로, 신틸레이터(180)가 패턴의 굴곡을 따라 형성될 수 있다. In the configuration shown in FIG. 2 , since the etched
특히, 패턴의 크기를 기판(100)의 포토 다이오드에 대응하도록 화소 영역에 대응하여 배치되도록 할 수 있다. 또는 화소 영역의 하위 단위 또는 화소 영역을 둘 이상 포함하는 상위 단위로 패턴을 형성하여 광효율을 높일 수 있다. In particular, the size of the pattern may be arranged to correspond to the pixel area so as to correspond to the photodiode of the
이후 신틸레이터(180)를 증착한 후, 신틸레이터(180)가 증착된 인캡된 글래스 기판(160)와 어레이 기판(100)을 접착할 수 있다. 양 기판(100, 160)을 접착하는 과정에서 접착층(190)의 일 실시예로 일반적인 접착 물질을 사용할 수 있다. 혹은 접착층(190)의 다른 실시예로 접착성 유기 신틸레이터를 사용할 수 있다. 접착층(190)은 신틸레이터(180)와 어레이 기판(100) 사이의 공극을 메우는 역할도 병행한다. After the
도 2와 같은 구성에서 수분에 취약한 신틸레이터(180)를 보호하고, 기존의 수지계열의 투습 방지를 위한 보호층(예를 들어 도 1의 15a 또는 15b)을 대신하여 글래스를 인캡 기판(160)으로 배치하여 투습을 방지를 할 수 있다. 또한, 하부에 배치되는 어레이 패널(100)과 동일 성분의 글래스 파우더(Glass power) 재료를 사용하여 195와 같이 프릿 본딩(Frit boning )방식으로 형성함으로써 기계적 충격 및 투습 방지에 효과적이다.In the configuration shown in FIG. 2, a
아울러 반사층으로 사용되는 메탈을 패터닝(patterning)하여 신틸레이터(180) 상부로 산란되는 광을 정반사시켜 광 효율을 높일 수 있다. 세부적인 구성에 대해 보다 상세히 살펴본다. In addition, by patterning the metal used as the reflective layer, light scattered to the top of the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 인캡된 기판 상의 패턴의 구성을 보여주는 도면이다. 인캡된 기판 상에 소정의 반사 물질을 이용하여 반사층(170)을 배치하며, 반사층(170)은 두 종류의 높이를 가지는 패턴으로 구성될 수 있다. 3 is a diagram showing a configuration of a pattern on an encapsulated substrate according to an embodiment of the present invention. A
반사층(170)의 패턴은 낮은 높이의 패턴(170b) 및 높은 높이의 패턴(170p)으로 구성된다. 낮은 높이의 패턴(170b)은 가로 세로의 크기가 각각 P_x 및 P_y를 일 실시예로 한다. 여기서 P_x 또는 P_y 가 어레이 기판에 배치되는 하나의 화소 영역의 가로 및 세로와 동일할 수 있다. The pattern of the
따라서, 낮은 높이의 패턴(170b)에 대응하여 어레이 기판에는 하나의 화소 영역이 대응될 수 있다. 또는 낮은 높이의 패턴(170b)에 대응하여 어레이 기판에는 N 개의 화소 영역이 대응될 수 있다(N > 1). 또는 낮은 높이의 M개의 패턴(170b)에 대응하여 어레이 기판에는 1개의 화소 영역이 대응될 수 있다(M > 1).Accordingly, one pixel area may correspond to the array substrate corresponding to the low-
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 반사층의 단면을 보여주는 도면이다. 도 3의 A-A' 단면을 보여준다. 도 4에서 170p는 높은 높이의 패턴이며, 170b는 낮은 높이의 패턴이다. 두 패턴 사이의 높이 차는 P_height이다. 반사층 아래에는 에칭된 인캡 기판(160)이 배치된다. 4 is a view showing a cross section of a reflective layer according to an embodiment of the present invention. A-A' cross section of FIG. 3 is shown. In FIG. 4 , 170p is a high-height pattern, and 170b is a low-height pattern. The height difference between the two patterns is P_height. An
즉, 반사층은 제1높이의 패턴(170b)과 제2높이의 패턴(170p)으로 구성되는데, 여기서 제1높이가 제2높이보다 작다. 그리고 제1높이의 패턴들은 각각 어레이 기판의 화소 영역에 1:1로 대응되거나, 혹은 1:N으로 대응될 수 있다. 후술할 도 9 및 도 10은 화소 영역 하나에 하나의 제1높이의 패턴(170b)이 대응되는 실시예를 보여준다. 도 11은 화소 영역 4개에 하나의 제1높이의 패턴(170b)이 대응되는 실시예를 보여준다.That is, the reflective layer is composed of a
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 반사층의 단면을 보여주는 도면이다. 도 3의 B-B' 단면을 보여준다. 도 5에서 170p는 높은 높이의 패턴이며, 170b는 낮은 높이의 패턴이다. 끝부분에는 인캡 기판의 벽(160w)이 배치됨을 확인할 수 있다. 5 is a view showing a cross section of a reflective layer according to an embodiment of the present invention. It shows the BB' cross section of FIG. In FIG. 5 , 170p is a high-height pattern, and 170b is a low-height pattern. It can be seen that the
인캡 기판의 벽(160w)의 끝 부분, 즉 인캡 기판의 모서리(160e)에는 글래스 프릿(유리 프릿, glass frit)을 포함하는 실링부(195)가 배치될 수 있다. 즉, 도 2에서 살펴본 바와 같이, 인캡 기판(160)의 모서리 및 어레이 기판(100) 사이에 소결된 글래스 프릿(glass frit)을 포함하는 실링부(195)가 배치된다. 이후 글래스 프릿을 포함하는 실링부를 융용 후 소결시켜 어레이 기판(100)과 인캡 기판(160)을 접착할 수 있다. A sealing
프릿 본딩을 적용할 경우, 수분에 취약한 신틸레이터(180)를 보호하고, 기존의 수지계열의 투습 방지를 위한 보호층(예를 들어 도 1의 15a 또는 15b)을 대신하여 글래스를 인캡 기판(160)으로 배치하여 투습을 방지를 할 수 있다. 또한, 두 개의 기판(100, 160)은 글래스를 일 실시예로 하는데, 이와 동일한 성분의 글래스 파우더 재료를 사용하여 프릿 본딩할 경우 기계적 충격에 강하며 투습을 방지하는 효과를 높일 수 있다. When frit bonding is applied, glass is used to protect the
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 신틸레이터가 배치된 단면을 보여주는 도면이다. 도 4를 기준으로 신틸레이터(180)가 성장한 단면이다. 성장 방향은 310이며, 또한 빛이 유입하는 방향 역시 310이다. 따라서, 신틸레이터를 통과한 빛은 성장 결정이 뽀족하게 배치된 신틸레이터(180)의 끝부분에서 수렴하므로 광효율을 높일 수 있다. 301 부분을 확대하여 살펴본다.6 is a view showing a cross-section in which a scintillator according to an embodiment of the present invention is disposed. 4 is a cross section in which the
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 신틸레이터(180)의 끝 부분을 확대한 도면이다. 6의 301 부분을 확대하였다. 신틸레이터(180)의 끝 부분이 뾰족하게 결정을 이루므로, 빛의 수렴 가능성이 높으므로, 어레이 기판(100)의 화소영역 별로 배치된 포토 다이오드들에게 더 많은 빛이 도달할 수 있도록 한다. 즉, 어레이 기판(100) 쪽으로 더 많은 빛이 유입될 수 있도록 한다. 이는 신틸레이터를 인캡 기판(160) 상에서 성장시킨 결과 발생한 효과이다. 7 is an enlarged view of the tip of the
즉, 도 7에 제시된 바와 같이, 신틸레이터(180)는 반사층(170)에서 증착되어 성장하여, 신틸레이터의 끝 부분이 어레이 기판을 향하도록 배치됨으로 인해, 신틸레이터의 끝 부분에서 발산한 빛이 어레이 기판에 입사하여 광효율을 높일 수 있다. 특히 결정화된 신틸레이터의 끝 부분은 신틸레이터에 입사한 빛이 다시 입사한 방향으로 나가지 않고 어레이 기판으로 입사하도록 유도한다. That is, as shown in FIG. 7, the
도 8은 본 발명의 일 실시예에 의한 신틸레이터의 하단부의 구성을 확대하여 도시한 도면이다. 도 6의 302 부분을 확대하였다. 8 is an enlarged view showing the configuration of the lower end of the scintillator according to an embodiment of the present invention.
반사층(170)이 높이 차이를 가지도록 배치되므로, 높은 높이의 패턴(170p)과 낮은 높이의 패턴(170b)이 만나는 지점(302)에서 신틸레이터가 패턴에 따라 모서리 부분이 둥글거나 신틸레이터들 사이에서 높이의 차이가 발생할 수 있다. 이는 신틸레이터에 들어온 빛이 화소 영역 내로 유입하는 것을 유도한다. 따라서, 화소 영역에 대응하여 낮은 높이의 패턴(170b)과 높은 높이의 패턴(170p)을 배치할 경우, 화소 영역의 경계 지점(302a, 302b)에서 포토 다이오드로 유입되지 않고 화소 영역 간의 경계 지점으로 빠져나가거나 혹은 기판의 바깥 방향으로 방출하려는 빛을 포토 다이오드 방향(화소 영역 방향)으로 유도할 수 있다. 이는 광효율을 높일 수 있다. Since the
도 9 및 도 10은 본 발명의 일 실시예에 의한 반사층의 패턴이 화소 영역에 대응하는 구성을 보여주는 도면이다. 도 9의 낮은 높이의 패턴(170b)의 영역은 어레이 기판에 배치되는 포토 다이오드(PD) 및 트랜지스터(TR)이 배치된 화소 영역에 대응한다. 낮은 높이의 패턴(170b)에 하나의 화소 영역이 대응하는 구성을 보여준다. 9 and 10 are diagrams showing configurations in which a pattern of a reflective layer corresponds to a pixel area according to an embodiment of the present invention. The area of the low-
도 10은 어레이 기판의 데이터 라인(DL), 바이어스 라인(BL), 게이트라인(GL)이 배치되고 포토 다이오드(PD) 및 박막 트랜지스터(TR)가 배치된 경우 반사층의 낮은 높이의 패턴(170b)의 영역이 하나의 화소 영역에 대응하는 것을 보여준다. 낮은 높이의 패턴(170b)의 가로 길이(P_x)는 포토 다이오드의 가장 큰 가로길이와 일치하거나 일정한 오차 범위로 차이를 가질 수 있다. 또한, 낮은 높이의 패턴(170b)의 세로 길이(P_y)는 포토 다이오드의 가장 큰 세로 길이와 일치하거나 일정한 오차 범위로 차이를 가질 수 있다.10 is a
여기서 오차 범위의 차이는 어레이 기판에 배치되는 각종 라인들(DL, BL, GL)의 폭 보다 작을 수 있다. 또는 이 오차 범위의 차이는 어레이 기판에 배치되는 각종 라인들(DL, BL, GL)과 포토 다이오드 사이의 거리 보다 작을 수 있다. Here, the difference in the error range may be smaller than the widths of the various lines DL, BL, and GL disposed on the array substrate. Alternatively, the difference in the error range may be smaller than the distance between the various lines DL, BL, and GL disposed on the array substrate and the photodiode.
또한, 높은 높이의 패턴(170p)은 데이터라인(DL) 또는 게이트라인(GL)에 대응하여 배치될 수 있다. In addition, the high-
정리하면, 반사층은 낮은 높이(제1높이)의 패턴(170b)과 높은 높이(제2높이)의 패턴(170p)을 포함하며, 제1높이의 패턴 주변에 제2높이의 패턴이 배치된다. 그리고 제1높이가 제2높이보다 작으며, 제1높이의 패턴은 화소 영역의 크기와 동일한 크기를 가질 수 있다. In summary, the reflective layer includes a
동일한 크기란 일정한 오차 범위 내에 동일한 것을 의미하는데, 예를 들어, 제2높이의 패턴 사이의 가로 거리(P_x), 즉 제1높이의 패턴의 가로 길이가 대응하는 화소 영역의 포토 다이오드의 가로 길이에 대응하거나, 혹은 화소 영역의 주변에 배치된 데이터라인 사이의 거리 사이에 대응할 수 있다. The same size means the same within a certain error range. For example, the horizontal distance (P_x) between patterns of the second height, that is, the horizontal length of the pattern of the first height is equal to the horizontal length of the photodiode of the corresponding pixel area. Correspondingly, or may correspond to distances between data lines arranged around the pixel area.
일 실시예로, 대응하는 화소 영역의 포토 다이오드의 가장 큰 가로 길이를 pd_x라고 하고, 대응하는 화소 영역의 좌우에 배치된 DL(n)과 DL(n+1)의 거리를 dl_x라 할 때, P_x는 다음과 같은 수학식 1을 만족시킬 수 있다. As an embodiment, when pd_x is the largest horizontal length of the photodiode of the corresponding pixel area, and dl_x is the distance between DL(n) and DL(n+1) disposed on the left and right of the corresponding pixel area, P_x may satisfy
[수학식 1][Equation 1]
pd_x ≤ P_x ≤ dl_xpd_x ≤ P_x ≤ dl_x
마찬가지로, 세로 길이에도 동일하게 적용될 수 있다. Similarly, the same can be applied to the vertical length.
예를 들어, 제2높이의 패턴 사이의 세로 거리(P_y), 즉 제1높이의 패턴의 세로 길이가 대응하는 화소 영역의 포토 다이오드의 세로 길이에 대응하거나, 혹은 화소 영역의 주변에 배치된 게이트라인 사이의 거리 사이에 대응할 수 있다. For example, the vertical distance P_y between the patterns of the second height, that is, the vertical length of the pattern of the first height corresponds to the vertical length of the photodiode in the corresponding pixel area, or the gate disposed around the pixel area. It can correspond to the distance between the lines.
일 실시예로, 대응하는 화소 영역의 포토 다이오드의 가장 큰 세로 길이를 pd_y라고 하고, 대응하는 화소 영역의 상하에 배치된 GL(m)과 GL(m-1)의 거리를 gl_y라 할 때, P_y는 다음과 같은 수학식 2을 만족시킬 수 있다. As an embodiment, when pd_y is the largest vertical length of the photodiode of the corresponding pixel area, and gl_y is the distance between GL(m) and GL(m−1) disposed above and below the corresponding pixel area, P_y may satisfy
[수학식 2][Equation 2]
pd_y ≤ P_y ≤ gl_ypd_y ≤ P_y ≤ gl_y
도 9 및 도 10과 같이 낮은 높이의 패턴(170b)이 화소 영역과 1:1로 대응할 경우, 또는 데이터라인이나 게이트라인 경계에 대응하는 부분에 높은 높이의 패턴(170p)이 배치될 경우, X-ray에서 가시광으로 변환되는 신틸레이터(180)의 난반사 방지에 따른 상부 광 경로 개선에 따른 광 효율을 증대할 수 있다. 또한, 광효율 증대 효과로 DXD 제품의 신뢰성을 높이고 성능 향상이 된다.As shown in FIGS. 9 and 10 , when the
도 9 내지 도 10은 하나의 낮은 높이의 패턴(170b)이 하나의 화소 영역에 대응하는 실시예를 살펴보았다. 이외에도 하나의 낮은 높이의 패턴(170b)이 둘 이상의 화소 영역에 대응하도록 배치될 수도 있다. 9 and 10 have looked at an embodiment in which one low-
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 의한 반사층의 패턴이 화소 영역에 대응하는 구성을 보여주는 도면이다. 도 11의 낮은 높이의 패턴(170b)의 영역은 어레이 기판에 배치되는 포토 다이오드(PD) 및 트랜지스터(TR)이 배치된 화소 영역들 4개에 대응한다. 낮은 높이의 패턴(170b)에 4개의 화소 영역이 대응하는 구성을 보여준다. 즉, 낮은 높이의 패턴(170b)의 가로 길이(P_x)는 2개의 화소 영역의 폭에 대응하며, 세로 길이(P_y)는 2개의 화소 영역의 높이에 대응한다.11 is a diagram showing a configuration in which a pattern of a reflective layer corresponds to a pixel area according to another embodiment of the present invention. Areas of the low-
정리하면, 반사층은 낮은 높이(제1높이)의 패턴(170b)과 높은 높이(제2높이)의 패턴(170p)을 포함하며, 제1높이의 패턴 주변에 제2높이의 패턴이 배치된다. 그리고 제1높이가 제2높이보다 작으며, 제1높이의 패턴은 둘 이상의 화소 영역의 크기와 동일한 크기를 가질 수 있다. In summary, the reflective layer includes a
동일한 크기란 일정한 오차 범위 내에 동일한 것을 의미하는데, 예를 들어, 도 11에서 제2높이의 패턴 사이의 가로 거리(P_x), 즉 제1높이의 패턴의 가로 길이가 대응하는 화소 영역의 포토 다이오드의 가로 길이의 두 배 및 중간의 데이터라인의 폭을 합한 값에 대응하거나, 혹은 화소 영역의 주변에 배치된 데이터라인들 중 짝수번째(혹은 홀수번째) 데이터라인들 사이의 거리 사이에 대응할 수 있다. The same size means the same within a certain error range. For example, in FIG. 11 , the horizontal distance (P_x) between the patterns of the second height, that is, the horizontal length of the pattern of the first height, corresponds to the photodiode of the corresponding pixel area. It may correspond to the sum of twice the horizontal length and the width of the middle data line, or may correspond to a distance between even (or odd) data lines among data lines disposed around the pixel area.
일 실시예로, 대응하는 화소 영역의 포토 다이오드의 가장 큰 가로 길이를 pd_x라고 하고, 대응하는 화소 영역의 좌우에 배치된 DL(n)과 DL(n+1)의 거리를 dl_x, 그리고 데이터라인의 폭을 d_width라 할 때, P_x는 다음과 같은 수학식 3을 만족시킬 수 있다. In one embodiment, the largest horizontal length of the photodiode of the corresponding pixel area is pd_x, the distance between DL(n) and DL(n+1) disposed on the left and right of the corresponding pixel area is dl_x, and the data line When the width of is denoted by d_width, P_x may satisfy Equation 3 below.
[수학식 3][Equation 3]
(pd_x*2 + d_width) ≤ P_x ≤ (dl_x*2 + d_width)(pd_x*2 + d_width) ≤ P_x ≤ (dl_x*2 + d_width)
여기서 (pd_x*2 + d_width)는 두 개의 포토 다이오드의 가로 길이 및 하나의 데이터라인의 폭의 합을 의미한다. 그리고 (dl_x*2 + d_width)은 DL(n-2)~DL(n) 사이의 거리 또는 DL(n-1)~DL(n+1)의 거리를 의미한다. Here, (pd_x*2 + d_width) means the sum of the horizontal lengths of two photodiodes and the width of one data line. And (dl_x*2 + d_width) means a distance between DL(n-2) to DL(n) or a distance between DL(n-1) to DL(n+1).
마찬가지로, 세로 길이에도 동일하게 적용될 수 있다. Similarly, the same can be applied to the vertical length.
예를 들어, 제2높이의 패턴 사이의 세로 거리(P_y), 즉 제1높이의 패턴의 세로 길이가 대응하는 화소 영역의 포토 다이오드의 세로 길이의 두 배 및 중간의 게이트라인의 폭을 합한 값에 대응하거나, 혹은 화소 영역의 주변에 배치된 게이트라인들 중 짝수번째(혹은 홀수번째) 게이트라인들 사이의 거리 사이에 대응할 수 있다. For example, the vertical distance P_y between the patterns of the second height, that is, the sum of twice the vertical length of the photodiode of the pixel area corresponding to the vertical length of the pattern of the first height and the width of the gate line in the middle. , or may correspond to a distance between even-numbered (or odd-numbered) gate lines among gate lines disposed around the pixel area.
일 실시예로, 대응하는 화소 영역의 포토 다이오드의 가장 큰 세로 길이를 pd_y라고 하고, 대응하는 화소 영역의 상하에 배치된 GL(m)과 GL(m-1)의 거리를 gl_y, 그리고 게이트라인의 폭을 g_width 라 할 때, 라 할 때, P_y는 다음과 같은 수학식 2을 만족시킬 수 있다. In one embodiment, the largest vertical length of the photodiode of the corresponding pixel area is pd_y, the distance between GL(m) and GL(m-1) disposed above and below the corresponding pixel area is gl_y, and the gate line When the width of is denoted by g_width and denoted by , P_y can satisfy
[수학식 4][Equation 4]
(pd_y*2 + g_width)≤ P_y ≤ (gl_y*2 + g_width)(pd_y*2 + g_width) ≤ P_y ≤ (gl_y*2 + g_width)
여기서 (pd_y*2 + g_width) 는 두 개의 포토 다이오드의 세로 길이 및 하나의 게이트라인의 폭의 합을 의미한다. 그리고 (gl_y*2 + g_width)은 GL(m-2)~GL(m) 사이의 거리 또는 GL(m-1)~GL(m+1)의 거리를 의미한다. Here, (pd_y*2 + g_width) means the sum of the vertical lengths of two photodiodes and the width of one gate line. And (gl_y*2 + g_width) means the distance between GL(m-2)~GL(m) or the distance between GL(m-1)~GL(m+1).
도 11과 같이 낮은 높이의 패턴(170b)이 다수의 화소 영역과 대응할 경우, 또는 일부 데이터라인이나 일부 게이트라인 경계에 대응하는 부분에 높은 높이의 패턴(170p)이 배치될 경우, X-ray에서 가시광으로 변환되는 신틸레이터(180)의 난반사 방지에 따른 상부 광 경로 개선에 따른 광 효율을 증대할 수 있다. 또한, 광효율 증대 효과로 DXD 제품의 신뢰성을 높이고 성능 향상이 된다. 정리하면, 도 9 내지 도 11에 제시된 바와 같이 낮은 높이의 패턴(170b)은 하나 또는 그 이상의 화소 영역들에 대응하도록 배치될 수 있다. As shown in FIG. 11, when the
도 12는 본 발명의 일 실시예에 의한 디지털 엑스레이 검출기용 기판을 제조하는 공정을 보여주는 도면이다. 12 is a diagram showing a process of manufacturing a substrate for a digital X-ray detector according to an embodiment of the present invention.
먼저, 내부가 에칭되어 일정한 깊이를 가지는 인캡 기판을 준비하고, 인캡 기판(160) 상에 패턴이 배치된 반사층(170)을 배치한다(S410). 앞서 살펴본 바와 같이 반사층(170)의 패턴의 크기는 어레이 기판(100)의 화소 영역의 크기에 비례하는 크기를 가진다. 그리고 반사층(170) 상에 신틸레이터(180)를 배치한다(S420). 이후 어레이 기판(100)과의 접착을 위해, 신틸레이터(180)에 접착층(190)을 배치하거나 또는 신틸레이터(180)와 대면하는 어레이 기판(100) 에 접착층(190)을 배치한다(S430). 그리고 어레이 기판(100)과 인캡 기판(160)을 접착한다(S440). 여기서 접착층(190)은 일반적인 접착 물질을 포함할 수 있다. 혹은 접착층(190)의 다른 실시예로 접착성 유기 신틸레이터를 사용할 수 있다. 접착층(190)은 신틸레이터(180)와 어레이 기판(100) 사이의 공극을 메우는 역할도 병행한다.First, an encapsulation substrate having a predetermined depth by being etched inside is prepared, and a
도 12에 제시된 공정 과정에서 제조되는 디지털 엑스레이 검출기용 기판은 수분에 취약한 신틸레이터(180)의 투습 방지를 위하여 기존의 수지 계열의 투습 방지층을 대신하여 에칭된 글래스를 인캡 기판으로 사용한다. 종래 도 1에서 살펴본 투습방지를 위한 에폭시 수지 계열의 증착막과 비교하여 도 12와 같은 제조 방법에 의해 에칭된 글래스로 인캡슐레이션(Encapsulation) 하여 제조된 디지털 엑스레이 검출기용 기판은 신틸레이터가 물리적인 충격에도 더 강건하게 유지될 수 있다.The substrate for the digital X-ray detector manufactured in the process shown in FIG. 12 uses etched glass as an encaps substrate instead of the existing resin-based moisture barrier layer to prevent moisture penetration of the
도 12의 공정 과정을 세부적으로 살펴보면, 반사층(170)에 소정의 패턴이 배치될 수 있다. 앞서 도 10에서 살펴본 바와 같이 두 개의 높이를 가지는 패턴을 배치할 수 있다. 반사층(170)의 배치 과정에서 낮은 높이(제1높이)의 패턴(170b)과 높은 높이(제2높이)의 패턴(170p)을 배치할 수 있다. 여기서 낮은 높이인 제1높이의 패턴 주변에 제2높이의 패턴이 배치된다. 그리고 제1높이가 제2높이보다 작으며, 제1높이의 패턴은 화소 영역의 크기와 동일한 크기를 가질 수 있도록 반사층(170)을 배치할 수 있다. Looking at the process of FIG. 12 in detail, a predetermined pattern may be disposed on the
한편, 반사층(170)의 생성에서 도 11에서 살펴본 바와 같이, 반사층은 낮은 높이(제1높이)의 패턴(170b)과 높은 높이(제2높이)의 패턴(170p)을 포함하며, 제1높이의 패턴 주변에 제2높이의 패턴이 배치된다. 그리고 제1높이가 제2높이보다 작으며, 제1높이의 패턴은 둘 이상의 화소 영역의 크기와 동일한 크기를 가질 수 있도록 반사층(170)을 배치할 수 있다.On the other hand, as shown in FIG. 11 in the generation of the
도 2에서는 반사층(170)이 인캡 기판(170) 전체에 배치되지만, 다른 실시예에 의할 경우, 반사층(170) 중에서 높은 높이(제2높이)의 패턴(170p)만이 배치될 수도 있다.In FIG. 2 , the
S420의 신틸레이터의 배치에 있어서, 반사층(170) 상에 신틸레이터 물질을 증착시켜 성장시키는 공정을 포함한다. 그 결과 신틸레이터의 성장 방향은 어레이 기판(100)을 향하게 되며, 어레이 기판(100)으로 더 많은 광이 입사하도록 광효율을 높인다. In the arrangement of the scintillator in S420, a process of depositing and growing a scintillator material on the
S430의 접착층(190)의 배치 단계는 접착성 유기 신틸레이터를 포함하는 물질을 포함하는 접착층(190)을 배치하는 것을 일 실시예로 한다. 또는 일반적인 접착물질을 포함하는 접착층(190)을 배치하는 것을 다른 실시예로 한다.In the step of arranging the
또한, 접착층(190)의 배치 외에 S440의 접착하는 단계에서 추가적으로 글래스 프릿을 배치할 수 있다. 일 실시예로, 도 5에서 살펴본 바와 같이, 인캡 기판(160)이 글래스(즉, 유리)인 경우, 인캡 기판(160)의 모서리 및 어레이 기판(100) 사이에 글래스 프릿(glass frit)을 배치하고, 글래스 프릿을 융용 후 소결시켜 어레이 기판(100) 및 인캡 기판(160)을 접착할 수 있다.In addition to the arrangement of the
또한, 본 발명의 실시예에서는 인캡슐레이션 글래스(Encapsulation glass)를 일 실시예로 하는 인캡 기판에 신틸레이터의 광 효율을 향상시키기 위하여 반사층을 배치할 수 있다. 또한 반사층은 반사 메탈층(Reflective metal layer)을 증착하고 패터닝(Patterning)하여 상부로 산란되는 광의 산란을 억제할 수 있다. 신틸레이터(180)가 증착된 기판(160)과 어레이가 배치된 기판(100)을 결합시키는 과정에서, 프릿 본딩(Frit bonding)을 적용할 수 있다. 이는 투습방지 역할을 강화하기 위하여 기판 사이에 Si계열의 글래스 파우더(glass powder) 재료를 사용하여 이들 기판을 결합시키는 것을 일 실시예로 한다. 일 실시예로, 인캡 기판(160)이 글래스이고, 또한 어레이 기판(100)이 글래스인 경우, 글래스 성분을 가지는 프릿 본딩 방식으로 실링(sealing) 한다. 두 기판(160, 100)을 합착하는 과정에서 배치되는 접착층(190)은 일반 접착제를 사용하거나 혹은 접착성 유기 신틸레이터를 사용하여 라미네이팅(laminating)할 수 있다. 이와 같은 방식으로 DXD를 제조하는 과정에서 수분에 취약한 신틸레이터(180)를 보호하고, 반사층(170)으로 산란되는 난반사 광을 신틸레이터(180)의 내부로 정반사를 시켜 광 효율을 높이는데 효과가 있다.In addition, in an embodiment of the present invention, a reflective layer may be disposed on an encapsulation substrate made of encapsulation glass as an embodiment in order to improve light efficiency of the scintillator. In addition, the reflective layer may suppress scattering of light scattered upward by depositing and patterning a reflective metal layer. In the process of bonding the
도 12와 같은 공정 과정에서 생성된 DXD 기판의 특징을 살펴보면 다음과 같다. 에칭된 인캡 기판(160)은 투습 방지 및 물리적 충격을 보호하는 효과를 제공한다. 또한, 패턴된 반사층(170)은 신틸레이터(180) 상부로의 광산란(난반사)를 하부(도 2의 181 방향)으로 정반사 시켜 광효율을 향상시킨다. 또한, 실링부, 예를 들어 글래스 프릿 실(Frit seal)은 인캡 기판인 글래스와 어레이 기판인 글래스와 동일한 계열의 글래스 파우더(glass power)를 이용한 재료로 프릿 본딩(Frit bonding)이 가능한 바, 투습을 방지한다. Looking at the characteristics of the DXD substrate generated in the same process as in FIG. 12 are as follows. The
또한, 접착층(190)의 경우 상하부 합착 시 공극 방지 및 수광소자로 전달되는 광손실을 줄이기 위하여 접착성 유기 신틸레이터를 접착층의 재료로 사용할 수 있다. In addition, in the case of the
기존에 투습방지 보호층으로 사용되는 에폭시 계열의 수지와 비교할 때, 본원 발명의 실시예에 의한 인캡 기판 및 실링부는 강화된 투습 방지 및 물리적 충격을 완화시키는 효과를 제공한다. 또한, 본 발명의 실시예에서는 X-ray에서 가시광으로 변환되는 신틸레이터(180)의 난반사를 반사층(170)이 방지하기 때문에 상부 광 경로 개선에 따른 광 효율 증대 효과로 DXD 제품의 신뢰성을 높이고 성능 향상이 된다.Compared to an epoxy-based resin conventionally used as a moisture barrier protective layer, the encapsulation substrate and the sealing portion according to the embodiment of the present invention provide enhanced moisture barrier and mitigating physical impact. In addition, in the embodiment of the present invention, since the
이상에서는 본 발명의 실시예를 중심으로 설명하였지만, 통상의 기술자의 수준에서 다양한 변경이나 변형을 가할 수 있다. 따라서, 이러한 변경과 변형이 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 한 본 발명의 범주 내에 포함되는 것으로 이해할 수 있을 것이다.Although the above has been described based on the embodiments of the present invention, various changes or modifications may be made at the level of those skilled in the art. Accordingly, it will be understood that such changes and modifications are included within the scope of the present invention as long as they do not depart from the scope of the present invention.
100: 어레이 기판 160: 인캡기판
170: 반사층 180: 신틸레이터
190: 접착층 195: 실링부100: array substrate 160: encap substrate
170: reflective layer 180: scintillator
190: adhesive layer 195: sealing part
Claims (12)
상기 인캡 기판 상에 패턴을 포함하여 배치된 반사층;
상기 반사층 상에 배치된 신틸레이터;
상기 인캡 기판의 모서리에서 상기 인캡 기판과 접착하는 어레이 기판;
상기 신틸레이터와 상기 어레이 기판의 일면 사이에 배치되는 접착층을 포함하며,
상기 반사층의 패턴의 크기는 상기 어레이 기판의 화소 영역의 크기에 비례하는 크기를 가지고,
상기 신틸레이터의 끝 부분이 상기 어레이 기판을 향하도록 배치된, 디지털 엑스레이 검출기용 기판.
An encap substrate having a predetermined depth by being etched inside;
a reflective layer disposed on the encapsulation substrate to include a pattern;
a scintillator disposed on the reflective layer;
an array substrate bonded to the encapsulation substrate at a corner of the encapsulation substrate;
An adhesive layer disposed between the scintillator and one surface of the array substrate,
The size of the pattern of the reflective layer is proportional to the size of the pixel area of the array substrate,
A substrate for a digital X-ray detector, wherein an end of the scintillator faces the array substrate.
상기 반사층은 상기 하나의 화소 영역의 크기와 동일한 크기의 제1높이의 패턴과, 상기 제1높이의 패턴의 주변에 배치되는 제2높이의 패턴을 포함하며, 상기 제1높이가 상기 제2높이보다 작은, 디지털 엑스레이 검출기용 기판.
According to claim 1,
The reflective layer includes a pattern having a first height having the same size as the size of the one pixel area and patterns having a second height disposed around the pattern having the first height, wherein the first height is equal to or greater than the second height. Substrates for smaller, digital x-ray detectors.
상기 반사층은 상기 둘 이상의 화소 영역의 크기와 동일한 크기의 제1높이의 패턴과, 상기 제1높이의 패턴의 주변에 배치되는 제2높이의 패턴을 포함하며, 상기 제1높이가 상기 제2높이보다 작은, 디지털 엑스레이 검출기용 기판.
According to claim 1,
The reflective layer includes patterns of a first height having the same size as the two or more pixel areas and patterns of a second height disposed around the patterns of the first height, wherein the first height is equal to or greater than the second height. Substrates for smaller, digital x-ray detectors.
상기 인캡 기판 상에 패턴을 포함하여 배치된 반사층;
상기 반사층 상에 배치된 신틸레이터;
상기 인캡 기판의 모서리에서 상기 인캡 기판과 접착하는 어레이 기판;
상기 신틸레이터와 상기 어레이 기판의 일면 사이에 배치되는 접착층을 포함하며,
상기 반사층의 패턴의 크기는 상기 어레이 기판의 화소 영역의 크기에 비례하는 크기를 가지고,
상기 접착층은 접착성 유기 신틸레이터를 포함하는, 디지털 엑스레이 검출기용 기판.
An encap substrate having a predetermined depth by being etched inside;
a reflective layer disposed on the encapsulation substrate to include a pattern;
a scintillator disposed on the reflective layer;
an array substrate bonded to the encapsulation substrate at a corner of the encapsulation substrate;
An adhesive layer disposed between the scintillator and one surface of the array substrate,
The size of the pattern of the reflective layer is proportional to the size of the pixel area of the array substrate,
The adhesive layer includes an adhesive organic scintillator, a substrate for a digital X-ray detector.
상기 인캡 기판 상에 패턴을 포함하여 배치된 반사층;
상기 반사층 상에 배치된 신틸레이터;
상기 인캡 기판의 모서리에서 상기 인캡 기판과 접착하는 어레이 기판;
상기 신틸레이터와 상기 어레이 기판의 일면 사이에 배치되는 접착층을 포함하며,
상기 반사층의 패턴의 크기는 상기 어레이 기판의 화소 영역의 크기에 비례하는 크기를 가지고,
상기 인캡 기판은 글래스이며,
상기 인캡 기판의 모서리 및 상기 어레이 기판 사이에 소결된 글래스 프릿(glass frit)을 포함하는 실링부가 배치되는, 디지털 엑스레이 검출기용 기판.
An encap substrate having a predetermined depth by being etched inside;
a reflective layer disposed on the encapsulation substrate to include a pattern;
a scintillator disposed on the reflective layer;
an array substrate bonded to the encapsulation substrate at a corner of the encapsulation substrate;
An adhesive layer disposed between the scintillator and one surface of the array substrate,
The size of the pattern of the reflective layer is proportional to the size of the pixel area of the array substrate,
The encap substrate is glass,
A substrate for a digital x-ray detector, wherein a sealing portion including a sintered glass frit is disposed between a corner of the encap substrate and the array substrate.
상기 반사층 상에 신틸레이터를 배치하는 단계;
상기 신틸레이터 또는 상기 신틸레이터와 대면하는 어레이 기판 중 어느 하나에 접착층을 배치하는 단계; 및
상기 어레이 기판과 상기 인캡 기판을 접착하는 단계를 포함하며,
상기 반사층의 패턴의 크기는 상기 어레이 기판의 화소 영역의 크기에 비례하는 크기인, 디지털 엑스레이 검출기용 기판을 제조하는 방법.
disposing a reflective layer on which a pattern is disposed on an encapsulation substrate having a predetermined depth by etching the inside;
disposing a scintillator on the reflective layer;
disposing an adhesive layer on either the scintillator or the array substrate facing the scintillator; and
Adhering the array substrate and the encapsulation substrate;
The method of manufacturing a substrate for a digital X-ray detector, wherein the size of the pattern of the reflective layer is proportional to the size of the pixel area of the array substrate.
상기 반사층을 배치하는 단계는
상기 하나의 화소 영역의 크기와 동일한 크기의 제1높이의 패턴과, 상기 제1 높이의 패턴의 주변에 배치되는 제2높이의 패턴을 포함하며, 상기 제1높이가 상기 제2높이보다 작은 반사층을 배치하는 단계를 포함하는, 디지털 엑스레이 검출기용 기판을 제조하는 방법.
According to claim 7.
Disposing the reflective layer
A reflective layer comprising a pattern having a first height equal to the size of the one pixel area and a pattern having a second height disposed around the pattern having the first height, wherein the first height is smaller than the second height A method of manufacturing a substrate for a digital x-ray detector comprising the step of disposing.
상기 반사층을 배치하는 단계는
상기 반사층은 상기 둘 이상의 화소 영역의 크기와 동일한 크기의 제1높이의 패턴과, 상기 제1 높이의 패턴의 주변에 배치되는 제2높이의 패턴을 포함하며, 상기 제1높이가 상기 제2높이보다 작은 반사층을 배치하는 단계를 포함하는, 디지털 엑스레이 검출기용 기판을 제조하는 방법.
According to claim 7,
Disposing the reflective layer
The reflective layer includes patterns having a first height having the same size as the two or more pixel areas and patterns having a second height disposed around the patterns having the first height, wherein the first height is equal to or greater than the second height. A method of manufacturing a substrate for a digital x-ray detector comprising disposing a smaller reflective layer.
상기 신틸레이터를 배치하는 단계는
상기 반사층에서 신틸레이터 물질을 증착하여 성장시키는 단계를 포함하며,
상기 성장한 신틸레이터의 끝 부분이 상기 어레이 기판을 향하는, 디지털 엑스레이 검출기용 기판을 제조하는 방법.
According to claim 7,
The step of arranging the scintillator is
Depositing and growing a scintillator material on the reflective layer,
A method of manufacturing a substrate for a digital X-ray detector, wherein an end portion of the grown scintillator faces the array substrate.
상기 접착층을 배치하는 단계는
접착성 유기 신틸레이터를 포함하는 물질을 포함하는 접착층을 배치하는 단계를 포함하는, 디지털 엑스레이 검출기용 기판을 제조하는 방법.
According to claim 7,
The step of disposing the adhesive layer is
A method of manufacturing a substrate for a digital x-ray detector, comprising disposing an adhesive layer comprising a material comprising an adhesive organic scintillator.
상기 인캡 기판은 글래스이며,
상기 어레이 기판 및 상기 인캡 기판을 접착하는 단계는
상기 인캡 기판의 모서리 및 상기 어레이 기판 사이에 글래스 프릿(glass frit)을 배치하는 단계;
상기 글래스 프릿을 융용 후 소결시켜 상기 상기 어레이 기판 및 상기 인캡 기판을 접착하는 단계를 포함하는, 디지털 엑스레이 검출기용 기판을 제조하는 방법.
According to claim 7,
The encap substrate is glass,
Adhering the array substrate and the encap substrate
disposing a glass frit between a corner of the encapsulation substrate and the array substrate;
and bonding the array substrate and the encap substrate by melting and then sintering the glass frit.
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