KR20100011101A - Detector for detecting x-ray image and method thereof - Google Patents

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KR20100011101A
KR20100011101A KR1020080072160A KR20080072160A KR20100011101A KR 20100011101 A KR20100011101 A KR 20100011101A KR 1020080072160 A KR1020080072160 A KR 1020080072160A KR 20080072160 A KR20080072160 A KR 20080072160A KR 20100011101 A KR20100011101 A KR 20100011101A
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김경진
신종배
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길도현
강구삼
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허성철
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A detector for detecting an x-ray image is provided to manufacture cost and make a manufacturing process simple by using a detection method in which TFT is applied. CONSTITUTION: A detector for detecting an x-ray image comprises a detector body, a plurality of electrodes(330a,330b), and an optical conducting layer(350). The gas is filled inside the detector body. A gas layer(360) of the detector body changes an X-Ray signal to an electric signal. A plurality of electrodes is formed on the body. The optical conducting layer is formed inside the enclosure of the body. After trapping the ionized electric charge, the optical conducting layer transfers to an electrode.

Description

엑스레이 이미지 검출용 디텍터{Detector For Detecting X-Ray Image And Method Thereof}Detector for Detecting X-Ray Image And Method Thereof}

본 발명은 엑스레이 이미지 검출용 디텍터에 관한 것으로, 구체적으로는 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)을 기반으로 한 엑스레이 이미지 검출용 디텍터에 광도전층을 사용하여 이미지의 검출효율을 극대화시키는 한편, TFT를 사용하지 않으면서도 TFT 가 적용된 검출방식을 이용할 수 있도록 해 검출회로의 구성의 문제를 해소할 수 있는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a detector for detecting an x-ray image. Specifically, a photoconductive layer is used for the detector for detecting an x-ray image based on a plasma display panel (PDP) to maximize the detection efficiency of an image, and a TFT is not used. In addition, the present invention relates to an apparatus capable of solving the problem of the configuration of the detection circuit by making it possible to use a detection method to which a TFT is applied.

현재 의학용, 공학용 등으로 널리 사용되고 있는 X-레이 검사방법은 X-레이 감지필름을 사용하여 촬영하고, 그 결과를 알기 위하여 소정의 필름 인화단계를 거치게 된다. 그러나 이로 인해 일정시간이 흐른 후에 원하는 목적물에 대한 사진을 인지할 수 있다는 점에서 그 이용성에 있어서 시간이 길어지는 문제가 있었으며, 특히 촬영 후에 필름의 보관 및 보존이 어려워 필름 자체가 훼손되는 경우에는 결과물을 확인하기 어려운 문제점이 있었다.X-ray inspection method currently widely used in medical, engineering, etc. is taken using the X-ray detection film, and undergoes a predetermined film printing step in order to know the result. However, this caused a long time in terms of usability since the photograph of the desired object could be recognized after a certain time, especially when the film itself was damaged due to difficulty in storing and preserving the film after shooting. There was a difficult problem to check.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 방안으로 TFT(Thin Film Transistor)를 이용한 X-레이 이미지 검출용 디텍터가 연구/개발되었다. 상기 TFT를 이용한 디텍 터는 TFT를 스위칭 소자로 사용하고 X-레이의 촬영 즉시 실시간으로 결과를 진단할 수 있는 이점을 구현할 수 있으며, 현재 상용화되고 있는 X-레이 신호 검출 방법은 간접방식과 직접방식으로 나눌 수 있다.In order to solve the above problems, a detector for X-ray image detection using a thin film transistor (TFT) has been researched and developed. The detector using the TFT can realize the advantage of using the TFT as a switching element and diagnosing the result in real time immediately after the X-ray is taken. The X-ray signal detection method currently commercialized is indirect and direct. Can be divided.

도 1은 종래의 TFT 형 MicroGap 방식의 검출기를 나타낸 간략도이다.1 is a schematic diagram showing a detector of a conventional TFT type MicroGap method.

도시된 도면은 배면기판(A)에 형성되는 TFT(10)와 배면기판 상부에 형성되는 유전층(20), 그리고 상기 유전층(20)과 일정한 이격공간인 가스층(30)이 형성되고, 그 상부에는 상부전극(40)이 구현된다. 상기 가스층의 내부에는 1 전극(anode)(41)과 2전극(cathode)(42)가 구비된다. 구동은 X-레이가 가스층과 충돌하며 가스층에서 발생한 전하가 하부의 수집 전극인 제2전극(42)로 이동하며, 수집된 전하는 캐퍼시터(11)에 축적되어 이 신호를 읽어 들임으로써 영상을 구현하게 된다. 이 구조에서 MicroGap 부분(P)은 TFT를 이용하는 검출기에서 가스를 사용하기 위한 구조물로, TFT에 내부 가스만 채우고 밀폐하는 경우, 각 픽셀의 간섭을 조절하지 못하게 되므로, 작은 갭 형태의 입구를 만들어 전기장을 모아주는 역할을 하도록 하여 생성된 전하를 리드아웃 픽셀 쪽으로 모으는 역할을 수행하게 된다.The illustrated figure shows a TFT 10 formed on the rear substrate A, a dielectric layer 20 formed on the rear substrate, and a gas layer 30 which is a constant spaced apart from the dielectric layer 20, and is formed thereon. The upper electrode 40 is implemented. Inside the gas layer, an electrode 41 and a cathode 42 are provided. In driving, the X-ray collides with the gas layer, and the charge generated in the gas layer moves to the second electrode 42, which is a lower collecting electrode, and the collected charge is accumulated in the capacitor 11 to read the signal to realize an image. do. In this structure, the MicroGap part (P) is a structure for using gas in a detector using a TFT. When the TFT is filled and sealed only with the internal gas, the interference of each pixel cannot be controlled. It collects the generated charge toward the readout pixel by collecting the charge.

그러나 상술한 TFT 형 MicroGap 방식의 검출기는 가스의 증폭만을 사용하게 되는바, 검출효율의 저하와 Micro Gap 이 완전히 가스의 크로스 토크(Cross Talk)를 차단하지 못하게 되고, 이로 인해 신호가 크로스 토크가 되는 문제가 발생했다. 나아가 TFT 공정 라인에서 가스층 공간형성공정과 홀 형상의 Micro Gap 형성을 위한 레이저 리소크라피 공정이 추가되어 제조방식의 복잡성과 비용 및 공정시간의 증가를 초래하는 문제도 아울러 발생하게 되었다.However, the above-described TFT-type MicroGap detector uses only amplification of the gas, which reduces the detection efficiency and prevents the micro gap from completely blocking the cross talk of the gas. As a result, the signal becomes cross talk. There was a problem. Furthermore, the addition of a gas layer space forming process and a laser lithography process for forming hole-shaped micro gaps in a TFT process line has caused a problem of increasing the complexity, cost, and processing time of a manufacturing method.

도 2a 및 도 2b는 종래의 간접방식으로 구현되는 X-레이 이미지 검출용 디텍터를 개략적으로 도시한 단면도이다.2A and 2B are schematic cross-sectional views of a detector for detecting X-ray images implemented in a conventional indirect manner.

도 2a을 참조하면, 종래의 간접방식은 TFT(110) 상에 포토다이오드(Photodiode,120))가 형성되고, 상기 포토다이오드(120) 상에 X-레이 신호를 가시광선으로 바꿔주는 신틸레이터(Scintillator,130)를 도포하여 상기 신틸레이터(130)에 의해 가시광선으로 변환된 X-레이 신호를 포토다이오드(120)를 통해서 전기적 신호로 변환하여 TFT(110)의 커패시터에 저장해 두었다가 TFT(110)의 게이트 전극에 읽기 신호(readout signal)를 가하여 커패시터에 충전되어 있는 X-레이 신호를 읽어 들이는 방식이다.Referring to FIG. 2A, in the conventional indirect method, a photodiode 120 is formed on a TFT 110, and a scintillator converts an X-ray signal into visible light on the photodiode 120. Scintillator, 130 is applied to convert the X-ray signal converted into visible light by the scintillator 130 into an electrical signal through the photodiode 120, and then stored in a capacitor of the TFT 110 and then TFT 110. A readout signal is applied to the gate electrode of the to read the X-ray signal charged in the capacitor.

그러나 종래의 간접방식은 TFT(110) 위에 포토다이오드(120)를 제작하여야 하고, 또 그 위에 신틸레이터(130)를 증착하여야 하므로 구조가 복잡할 뿐만 아니라, 제작 프로세스가 복잡하므로 공정의 효율성이 떨어지는 문제가 있었다.However, in the conventional indirect method, the photodiode 120 must be manufactured on the TFT 110 and the scintillator 130 must be deposited thereon. Therefore, the structure is complicated and the manufacturing process is complicated. There was a problem.

또한, X-레이 신호가 신틸레이터에 의해 가시광선으로 변환할 때 효율이 낮아 원 신호가 작아지며, 가시광선이 포토다이오드(120)를 거치면서 손실이 발생하여 마지막 TFT에 의해 검출되는 X-레이 신호가 작아지므로 검출되는 이미지 영상의 질이 떨어지는 문제가 있었다.In addition, when the X-ray signal is converted into visible light by the scintillator, the efficiency is low, and thus the original signal is reduced. As the visible light passes through the photodiode 120, loss occurs and the X-ray detected by the last TFT. Since the signal is small, there is a problem that the quality of the detected image image is degraded.

도 2b는 종래의 직접방식으로 구현되는 X-레이 이미지 검출용 디텍터를 개략적으로 도시한 단면도이다. 2B is a schematic cross-sectional view of a detector for detecting X-ray images, which is implemented by a conventional direct method.

도 2b를 참조하면, 종래의 직접방식은 상기 간접방식과 유사하게 TFT를 사용하며, TFT(110) 상에 X-레이에 민감한 포토컨덕터(Photoconductor; a-Se, Csl, PbO, 140)가 형성되어 X-레이 신호를 전기적 신호로 전환하며, X-레이에 의해 발생한 전자를 TFT(110)의 커패시터에 저장한 후 게이트에 읽기 신호를 가하여 커패시터에 충전되어 있는 X-레이 신호를 읽어들이는 방식이다.Referring to FIG. 2B, the conventional direct method uses a TFT similarly to the indirect method, and an X-ray sensitive photoconductor (a-Se, Csl, PbO, 140) is formed on the TFT 110. To convert the X-ray signal into an electrical signal, and store the electrons generated by the X-ray in the capacitor of the TFT 110 and apply a read signal to the gate to read the X-ray signal charged in the capacitor. to be.

그러나 종래의 직접방식은 TFT(110) 상에 증착 및 도포 된 포토컨덕터(140)를 X-레이 신호에 활성화하기 위하여 포토컨덕터(140)에 수천 볼트의 고전압을 인가해야 한다. 따라서, 전력소모가 클 뿐만 아니라, 수천 볼트의 고전압으로 인해 기기의 안정성이 떨어지고, 많은 열이 발생하여 연속사용이 불가능한 문제가 있었다.However, the conventional direct method requires applying a high voltage of several thousand volts to the photoconductor 140 in order to activate the photoconductor 140 deposited and coated on the TFT 110 to the X-ray signal. Therefore, not only the power consumption is large, but the stability of the device due to the high voltage of thousands of volts, there is a problem that can not be used continuously because a lot of heat is generated.

또한, 포토컨덕터(140)를 TFT(110) 상에 균일하게 증착 및 도포해야 하므로, 대형 평판 제작이 불가능한 문제가 있었다.In addition, since the photoconductor 140 must be uniformly deposited and coated on the TFT 110, there is a problem that large-scale flat panel manufacturing is impossible.

상기와 같이 종래의 TFT를 이용한 디텍터는 제조가 어려운 난점 이외에도, 패널 내부의 픽셀 하나당 한 개의 박막트랜지스터가 필요하므로 대면적이 어렵고 비용이 증가하게 되며, 감도가 낮아지는 문제점이 있었다. As described above, the detector using the TFT has a problem in that a large area is difficult, the cost is increased, and the sensitivity is lowered because one thin film transistor is required per pixel in the panel in addition to the difficulty of manufacturing.

이러한 문제를 극복하기 위한 구조상의 변경을 통하여 극복하고자 하는 노력이 있었으나, 디지털 장비들 역시 낮은 X-선 변환효율과 이미지 특성(분해능, 휘도)의 저하, 영상의 왜곡현상, 과도한 환자 피폭량, 방사선 피폭에 의한 장비수명의 단축과 같은 많은 기술적 문제들을 내포하고 있어 그 임상적 적용이 미흡하며, 이러한 문제점들을 보완할 수 있는 획기적인 디지털 이미지 장치의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정에서 최근 대체장비로써 디텍터를 PDP를 활용한 방안이 제시되 었다.Efforts have been made to overcome these problems through structural changes, but digital devices also have low X-ray conversion efficiency and degradation of image characteristics (resolution, luminance), image distortion, excessive patient exposure, and radiation exposure. As there are many technical problems such as shortening of equipment life due to the problem, its clinical application is insufficient, and development of a breakthrough digital imaging device that can compensate for these problems is urgently needed. The method using the was presented.

PDP는 복수 개의 전극이 코팅된 두 기판상에 Xe이나 Ne 등의 페닝 가스를 봉입한 후 방전 전압을 가하고, 이 방전전압으로 인하여 발생하는 자외선에 의해 소정의 패턴으로 형성된 형광체를 여기 시켜 소망하는 숫자, 문자 또는 그래픽을 얻는 영상 장치를 말한다. PDP encapsulates a penning gas such as Xe or Ne on two substrates coated with a plurality of electrodes, and then applies a discharge voltage, and excites a phosphor formed in a predetermined pattern by ultraviolet rays generated by the discharge voltage. Refers to an imaging device that obtains text or graphics.

도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이(PDP)를 이용한 X-레이 이미지 검출용 디텍터를 개략적으로 도시한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating a detector for detecting an X-ray image using a conventional plasma display (PDP).

도 3을 참조하면, 플라즈마 디스플레이(PDP)를 이용한 검출기(200)는 방전 갭을 가지면서 인접하여 대향 배치되는 2개의 기판(210)과 상기 기판상의 대향면측에 형성된 유전층(220)과 상기 기판과 유전층의 사이에 형성된 전극층(230)과 상기 유전층의 사이에 형성되어 기판 내면에 밀폐 셀 구조를 형성시키는 격벽(240)과 상기 격벽과 기판의 내면 일 측 위에 형성되며, 방사선에 의해 자극되어 가시광선을 발생시키는 형광층(250)과 상기 격벽과 기판에 의해 형성되는 밀폐 셀 내부에 충진되어 방사선에 의해 자극되어 전자를 발생시키는 가스층(260)으로 구성된다. Referring to FIG. 3, a detector 200 using a plasma display (PDP) includes two substrates 210 disposed to face each other with a discharge gap and a dielectric layer 220 formed on an opposite surface side of the substrate and the substrate; A partition wall 240 formed between the dielectric layer and the dielectric layer to form a closed cell structure on the inner surface of the substrate, and formed on one side of the partition and the inner surface of the substrate, and are stimulated by radiation to display visible light. And a gas layer 260 that is filled in the sealed cell formed by the barrier ribs and the substrate and is stimulated by radiation to generate electrons.

이러한 구성에 있어서, PDP 구조를 이용한 디지털 X-레이 이미지 검출기에서, 인체를 투과한 X-레이가 가스층(260)에 도달하게 되면 가스층(260)은 X-레이 에 의해 전자, 정공 쌍이 발생하게 되는 데 이러한 가스층(260)에 의한 방사선의 전자 방출 효과를 이용하여 PDP 구조를 방사선 디텍터 기판으로 사용하는 것이다. 또한, 가스층(260)과 상호작용을 하지 못한 X-레이 는 가스층(260) 아래에 위치한 형광층(250)과 상호작용하고 그 결과 가시광선이 발생하게 되는데, 이때 발생한 가 시광선을 일함수가 낮은 광음극층(미도시) 전자를 방출시켜 방사선 디텍터 기판으로 사용하는 것이다. 상기 방출된 전자는 상기 기판 위에 위치한 전극에 의해 가속되어 가스층(260) 내의 가스를 이온화시키거나 또는 바로 전극에 도달하게 된다.In such a configuration, in the digital X-ray image detector using the PDP structure, when the X-ray penetrating the human body reaches the gas layer 260, the gas layer 260 generates electron and hole pairs by the X-ray. The PDP structure is used as a radiation detector substrate by utilizing the electron emission effect of radiation caused by the gas layer 260. In addition, the X-rays that do not interact with the gas layer 260 interacts with the fluorescent layer 250 positioned below the gas layer 260, and as a result, visible light is generated. Low photocathode layers (not shown) emit electrons and use them as radiation detector substrates. The emitted electrons are accelerated by an electrode located on the substrate to ionize the gas in the gas layer 260 or directly reach the electrode.

가스가 이온화되면서 전자, 정공 쌍이 발생하게 되며 이 전자 역시 전기장에 의해 가속되어 다른 가스를 이온화시키거나 수집 전극으로 끌려가게 된다. 이렇게 수집된 전자들은 리드아웃 장치로 출력된 전기적 신호들은 영상 데이터로 변환되어 영상으로 출력하면 방사선 이미지가 생성되게 된다.As the gas is ionized, electrons and hole pairs are generated, which are also accelerated by the electric field to ionize other gases or attract them to the collecting electrode. The collected electrons are converted into image data, and the output signals are converted into image data to generate a radiographic image.

그러나 이러한 PDP를 이용한 검출기는 상부기판에서 엑스레이 흡수율이 매우 높아 감도가 낮으며, 내부 구조중의 필수요소라 할 수 있는 격벽을 구현함에 있어, 상기 격벽을 이용하여 가스층의 공간을 마련하여야 하는데 제작할 수 있는 격벽의 두께는 100~200㎛ 정도로 한정이 되어 있어, 기본적으로 확보되어야할 가스층이 좁아져 검출효율이 떨어지는 태생적인 한계도 발생하게 되었다.However, the detector using the PDP has a high sensitivity of X-ray absorption on the upper substrate, so the sensitivity is low. In order to implement a bulkhead, which is an essential element of the internal structure, it is necessary to prepare a space of the gas layer using the bulkhead. The thickness of the existing barrier ribs is limited to about 100 to 200 μm, and the gas layer to be secured is basically narrowed, resulting in inherent limitations in detecting detection efficiency.

이는 격벽을 더욱 미세하게 형성하게 되면 격벽이 무너지는 경우가 빈번하여 제조상의 수율이 낮고, 또한 격벽을 미세하게 제조하기도 어렵다는 문제도 발생하였다. This is because when the partitions are formed more finely, the partitions are often collapsed, so that the production yield is low, and it is difficult to produce the partitions finely.

특히 복잡한 설계와 낮은 감도로 인한 품질상의 문제를 가지고 있으며, 형광층의 고른 도포가 극히 어려운바, 이로 인한 엑스레이의 감도 역시 현저하게 떨어지는 문제와 가스 충진 공간의 보다 폭넓은 확보가 어려운 문제도 발생하였다. In particular, there is a quality problem due to the complicated design and low sensitivity, and evenly applying the fluorescent layer is extremely difficult, which also causes a problem that the sensitivity of the X-ray is also significantly lowered and it is difficult to secure a wider gas filling space. .

아울러 종래의 PDP 형 엑스레이 디텍터의 경우에는 PDP의 구조상 검출기에 적합하게 픽셀의 구조 및 크기를 개선하는 데 주안점을 두었으나, 그 검출회로의 설계가 복잡하여 어려움이 있었다.In addition, the conventional PDP type X-ray detector focuses on improving the structure and size of pixels suitable for a detector due to the structure of the PDP, but the design of the detection circuit is complicated, which makes it difficult.

본 발명은 상술한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)을 기반으로 한 엑스레이 이미지 검출용 디텍터에 광도전층을 사용하여 이미지의 검출효율을 극대화시키는 한편, TFT를 사용하지 않으면서도 TFT 가 적용된 검출방식을 이용할 수 있도록 해 검출회로의 구성의 문제를 해소가능한 엑스레이 이미지 검출용 디텍터를 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to maximize the detection efficiency of an image by using a photoconductive layer in a detector for detecting an X-ray image based on a plasma display panel (PDP), and a TFT. The present invention provides a detector for X-ray image detection, which can solve the problem of the configuration of the detection circuit by enabling the detection method to which the TFT is applied without using the?.

구체적으로는 종래의 PDP 기반의 디텍터의 검출회로의 설계의 어려움과 TFT 가 적용된 디텍터의 검출효율의 저하 및 구조상의 크로스 토크의 발생의 문제점을 해결하여, 고해상도 고효율, 대면적의 하이브리드 가스(Hybrid Gas)형의 엑스레이 이미지 검출용 디텍터를 제공하는 데 그 목적이 있다.Specifically, it solves the problems of designing a detection circuit of a conventional PDP-based detector, a problem of lowering the detection efficiency of a detector to which TFT is applied, and generating a structural crosstalk, thereby solving a high resolution, high efficiency, large area hybrid gas. An object of the present invention is to provide a detector for detecting a x-ray image.

본 발명은 상술한 과제를 해결하기 위해, 내부에 가스가 충진되어 X-레이 신호를 전기적인 신호로 변환시키는 가스층이 형성되는 밀폐공간을 형성하는 디텍터 몸체; 상기 몸체에 형성되는 다수의 전극; 상기 밀폐공간 내에 형성되며 이온화된 전하를 트랩한 후 전극으로 이송하는 광도전층; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터를 제공하여, 동일한 방전공간에서 수집될 수 있는 전하량을 증대하여 수집효율을 높이고, TFT를 사용하지 않고도 각각의 전극의 교차점의 신호량을 읽어내는 검출형식을 이용하여 픽셀을 구현할 수 있도록 한다. 이를 통해 기본적으로 종래의 TFT 방식의 가스형 방사선 검출기의 크로스 토크 발생의 문제를 극복함과 동시에, 불필요한 추가 제조공정을 제거하여 대면적의 디텍터를 구현할 수 있는 장점을 제공할 수 있게 되는 것이다.The present invention is a detector body for forming a sealed space in which a gas layer is formed to fill the gas inside to convert the X-ray signal into an electrical signal to solve the above problems; A plurality of electrodes formed on the body; A photoconductive layer formed in the confined space and transferring the ionized charge to the electrode; It provides a detector for detecting x-ray image, characterized in that it comprises a, increase the amount of charge that can be collected in the same discharge space to increase the collection efficiency, the detection of reading the signal amount of the intersection of each electrode without using a TFT Allows you to implement pixels using formats. This basically overcomes the problem of cross-talk generation of the conventional TFT type gas-type radiation detector, and at the same time, it is possible to provide an advantage of implementing a large-area detector by eliminating unnecessary additional manufacturing processes.

또한, 본 발명은 상술한 광도전층을 상기 디텍터 몸체를 구성하는 상부 및 하부 기판 사이에 배치되는 할 수 있도록 한다.In addition, the present invention allows the above-described photoconductive layer to be disposed between the upper and lower substrates constituting the detector body.

또한, 보다 구체적인 배치 태양으로는 상기 광도전층은 하부기판의 상측에 배치되며, PbO, HgI2, PbI2, CdS, CdTe, a-Se 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터를 제공하여 검출효율의 증대를 통해 고해상도, 고효율, 대면적의 하이브리드 가스형의 디지털 방사선 디텍터를 구현할 수 있도록 한다.In a more specific arrangement aspect, the photoconductive layer is disposed on an upper side of the lower substrate, and includes an X-ray detector for detecting an X-ray image, wherein the detector comprises any one selected from PbO, HgI 2 , PbI 2 , CdS, CdTe, and a-Se. By increasing the detection efficiency, high-resolution, high-efficiency, large-area hybrid gas type digital radiation detector can be realized.

본 발명은 상술한 상기 광도전 물질은 도포되는 두께가 10~100㎛로 구현할 수 있다.The present invention can be implemented in the above-described photoconductive material has a thickness of 10 ~ 100㎛.

또한, 상기 상부 및 하부기판에는 유전체층을 구비하는 것이 바람직하다.In addition, the upper and lower substrates are preferably provided with a dielectric layer.

또한, 본 발명에서 상술한 다수의 전극은 불투명 재질의 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터를 제공한다.In addition, the plurality of electrodes described above in the present invention provides a detector for detecting X-ray images, characterized in that formed of a metal of opaque material.

상술한 상기 불투명 재질의 금속은 Al, In, Au 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하여, 이는 기존의 투명전극과 비교하여 전기저항이 낮으며, 따로 부가적으로 버스전극을 제작할 필요가 없어 공정이 단순해 지는 효과가 있다.The metal of the opaque material described above is preferably made of any one selected from Al, In, Au, which is low in electrical resistance compared to the conventional transparent electrode, and does not need to additionally produce a bus electrode, so the process The effect is simple.

또한, 본 발명은 상기 전극은 상기 상부기판 상에 형성되는 상부전극 및 하 부기판 상에 형성되는 하부전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터를 제공할 수 있도록 한다.In addition, the present invention is to provide a detector for detecting the X-ray image, characterized in that the electrode includes an upper electrode formed on the upper substrate and a lower electrode formed on the lower substrate.

또한, 본 발명은 상기 디텍터 몸체는 상기 상부 및 하부기판 사이에 지지부를 통하여 이격되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터를 제공할 수 있도록 한다.The present invention also provides a detector for detecting the x-ray image, characterized in that the detector body has a structure spaced apart through the support between the upper and lower substrates.

또한, 본 발명은 상기 상부전극은 상기 상부기판의 내부 또는 외부에 형성되며, 하부전극은 하부기판의 내부 또는 외부에 형성되는 구조로 형성시킬 수 있다.In addition, the present invention may be formed in a structure in which the upper electrode is formed inside or outside the upper substrate, and the lower electrode is formed inside or outside the lower substrate.

또한, 본 발명은 상기 유전체 층의 내부에 상기 상부전극 및 하부전극을 포함하여 배치됨이 바람직하다.In addition, the present invention preferably includes the upper electrode and the lower electrode inside the dielectric layer.

또한, 본 발명은 상기 상부전극과 하부전극은 서로 교차하는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터를 제공할 수 있다.In addition, the present invention can provide a detector for detecting the X-ray image, characterized in that the upper electrode and the lower electrode is formed to cross each other structure.

또한, 본 발명은 상술한 다수의 전극, 즉 상기 상부 및 하부 전극이 교차하는 각 픽셀 부분에 축적된 전자 및 정공에 의한 신호량을 순차적으로 읽어 리드아웃하는 회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터를 제공할 수 있다. The present invention may further include a circuit unit for sequentially reading out and reading out a signal amount due to electrons and holes accumulated in each pixel portion where the plurality of electrodes, that is, the upper and lower electrodes intersect, are read out. The detector for image detection can be provided.

또한, 본 발명은 상기 각 픽셀은 50 ~ 300㎛의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터를 제공할 수 있다.In addition, the present invention may provide a detector for detecting the x-ray image, characterized in that each pixel has a size of 50 ~ 300㎛.

또한, 본 발명에서 상술한 유전체는 Pb, Si, B, Al, Ba, Sr, Zn, Bi, Ti, Co, Ca, P, R, Sn 산화물(PbO, SiO2, B2O3, Al2O3, BaO, SrO, ZnO, Bi2O3, TiO2, CoO, Bi계열, CaO, P2O5, R2O, SnO)중에서 선택되거나, 이 중에서 선택되는 하나 이상의 물질 간의 혼합물로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터를 제공할 수 있다.In addition, the above-described dielectric in the present invention is Pb, Si, B, Al, Ba, Sr, Zn, Bi, Ti, Co, Ca, P, R, Sn oxides (PbO, SiO 2 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 , BaO, SrO, ZnO, Bi 2 O 3 , TiO 2 , CoO, Bi series, CaO, P 2 O 5 , R 2 O, SnO) or a mixture of one or more materials selected from these A detector for detecting an x-ray image may be provided.

또한, 본 발명은 상기 전극 및 유전체는 두께는 1~100㎛이고, 폭과 길이는 디텍터 크기에 따라 변화될 수 있는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터를 제공한다.In addition, the present invention provides a detector for detecting the X-ray image, characterized in that the electrode and the dielectric has a thickness of 1 ~ 100㎛, the width and length can be changed according to the detector size.

또한, 본 발명은 상기 충진되는 가스는 순수 페닝가스로서 Xe, Kr, Ar, Ne, He 중 선택된 어느 하나 또는 이들 중 선택되는 2 이상의 가스를 혼합한 것임을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터를 제공할 수 있다.The present invention also provides a detector for detecting X-ray images, characterized in that the filled gas is a pure phening gas, which is a mixture of at least one selected from Xe, Kr, Ar, Ne, and He, or at least two selected from these. Can be.

또한, 본 발명은 상기 충진되는 가스는 Xe+Ne, Kr+Ne, Ar+Ne, Xe+CO2, Kr+CO2, Ar+CO2, Xe+CH4, Kr+CH4, Ar+CH4 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터를 제공할 수 있다.In addition, the present invention is the filled gas is Xe + Ne, Kr + Ne, Ar + Ne, Xe + CO 2 , Kr + CO 2 , Ar + CO 2 , Xe + CH 4 , Kr + CH 4 , Ar + CH The detector for detecting x-ray images may be provided.

또한, 본 발명은 내부에 가스가 충진되어 X-레이 신호를 전기적인 신호로 변환시키는 가스층이 형성되는 밀폐공간을 형성하는 디텍터 몸체와 상기 몸체에 형성되는 다수의 전극을 구비하며, 상기 밀폐공간 내에 형성되며 이온화된 전하를 트랩한 후 전극으로 이송하는 광도전층을 포함하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터를 이용하여 이미지를 검출하되, X-레이가 가스층의 페닝가스와 충돌하여 이온화되는 단계; 상기 전극에 전압을 인가하여 광도전층 또는 유전층 내부에 트랩된 전자와 전공을 수집전극으로 이송하는 단계; 및 수집된 전자에 대해 상부전국 및 하부전극 에 전압을 인가하여 각 전극 간 교차점인 픽셀 부분의 신호량을 읽어내는 단계; 에 의해 이미지를 검출하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출 방법을 제공할 수 있도록 한다.In addition, the present invention includes a detector body for forming a sealed space in which a gas layer is filled to convert the X-ray signal into an electrical signal and a plurality of electrodes formed in the body, the inside of the sealed space Detecting an image by using an X-ray image detection detector including a photoconductive layer which is formed and traps the ionized charge and then transfers it to the electrode, and the X-ray collides with the penning gas of the gas layer to be ionized; Applying a voltage to the electrode to transfer electrons and holes trapped in the photoconductive layer or the dielectric layer to the collecting electrode; And applying a voltage to the upper station and the lower electrode with respect to the collected electrons, and reading out a signal amount of a pixel portion which is an intersection point between the electrodes. It is possible to provide an x-ray image detection method characterized in that for detecting the image by the.

본 발명에 따르면, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)을 기반으로 한 엑스레이 이미지 검출용 디텍터에 광도전층을 사용하여 이미지의 검출효율을 극대화시키는 한편, TFT를 사용하지 않으면서도 TFT 가 적용된 검출방식을 이용할 수 있도록 해 검출회로의 구성의 문제를 해소할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the photoconductive layer is used for the X-ray image detection detector based on the plasma display panel (PDP) to maximize the detection efficiency of the image, and to use the detection method to which the TFT is applied without using the TFT. There is an effect that can solve the problem of the configuration of the solution detection circuit.

물론 TFT를 이용한 종래의 X-레이 이미지 검출 디텍터와 비교하여, TFT, 포토다이오드, 신틸레이터 및 포토컨덕터 등을 사용하지 않으므로, 제작프로세스가 간단하고 대형 기판의 제작이 가능한 장점의 구현이 가능하다.Of course, compared to the conventional X-ray image detection detector using a TFT, since no TFT, photodiode, scintillator, photoconductor, etc. are used, the manufacturing process is simple and the advantages of making a large substrate can be realized.

본 발명은 상술한 과제해결수단을 이용하여 구현되는 기술요지로, PDP 기반의 디지털 방식의 엑스레이 디텍터에 광도전체 층을 도포하여 흡수효율을 높임과 동시에 그 검출방식에 있어서 TFT를 사용하지 않고도 그와 동일한 방식의 검출원리를 구현할 수 있도록 하여 새로운 공정 라인을 추가하지 않고도 제조가 가능하며, 해상도의 향상을 구현한다. 이를 위한 구체적인 실시예를 이하, 도면을 참조하여 설명하기로 한다.The present invention is a technical gist implemented using the above-described problem solving means, by applying a photoconductor layer to a PDP-based digital X-ray detector to increase absorption efficiency and at the same time without using a TFT in the detection method. The same principle of detection can be realized, enabling manufacturing without adding new process lines, and improving resolution. Specific embodiments for this will be described below with reference to the drawings.

도 4는 본 발명에 따른 엑스레이 이미지 검출용 디텍터(이하, '본 디텍터'라 한다.)의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.FIG. 4 schematically illustrates a configuration of a detector for detecting an x-ray image according to the present invention (hereinafter referred to as a 'bone detector').

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 디텍터는 내부에 가스가 충진되어 X-레이 신호를 전기적인 신호로 변환시키는 가스층이 형성되는 밀폐공간을 형성하는 디텍터 몸체와 상기 몸체에 형성되는 다수의 전극, 상기 밀폐공간 내에 형성되며 이온화된 전하를 트랩한 후 전극으로 이송하는 광도전층을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 4, the detector according to the present invention includes a detector body and a plurality of electrodes formed in the body, the detector body forming a sealed space in which a gas layer is formed to convert a X-ray signal into an electrical signal. It is formed in the closed space and comprises a photoconductive layer for trapping the ionized charge and then transported to the electrode.

상기 디텍터 몸체는 상부 및 하부기판(310a,310b) 그리고 두 기판을 지지하는 지지부(340)로 구성된다. 또한, 디텍터 몸체 내부에는 상기 상부 및 하부 기판 상에 형성되는 유전체층(320a,320b), 상기 유전체층에 둘러싸인 상부 및 하부전극(330a,330b)이 구비되며, 디텍터 몸체의 내부에 형성되는 가스층(360)과 상기 가스층의 내부에 광도전층(350)이 도포되어 구현됨이 바람직하다.The detector body is composed of upper and lower substrates 310a and 310b and a support 340 for supporting two substrates. In addition, the detector body includes dielectric layers 320a and 320b formed on the upper and lower substrates, upper and lower electrodes 330a and 330b surrounded by the dielectric layer, and a gas layer 360 formed inside the detector body. And it is preferable that the photoconductive layer 350 is applied to the inside of the gas layer is implemented.

상기 광도전층(350)은 기본적으로 디텍터 몸체의 내부에 형성되며, 더욱 바람직하게는 가스층의 상부 또는 하부에 형성될 수 있다. 특히 광도전층을 구성하는 물질로는 PbO, HgI2, PbI2, CdS, CdTe, a-Se 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다. 광도전층의 형성은 진공증착법 또는 스크린 프링팅법 등이 이용될 수 있다. 특히 상술한 PbO의 물질의 경우에는 스크린 프린팅 공법으로 용이하게 광도전층을 형성할 수 있는 장점이 구현된다. 이는 PDP 공정은 필연적으로 고온 소성과정이 포함되는데 500도 이상의 고온에 노출되게 된다. 이 경우 상술한 PbO는 고온 소성이 가능하므로 스크린 프린팅 후 소성과정을 거치므로 본 발명에 스크린 프린팅 법으로 제작하기 가장 효율적인 물질에 해당하게 된다.The photoconductive layer 350 is basically formed inside the detector body, and more preferably, may be formed above or below the gas layer. In particular, the material constituting the photoconductive layer may be made of any one selected from PbO, HgI 2 , PbI 2 , CdS, CdTe, and a-Se. The photoconductive layer may be formed using a vacuum deposition method or a screen printing method. In particular, in the case of the above-described PbO material, an advantage of easily forming a photoconductive layer by a screen printing method is realized. This PDP process inevitably includes a high temperature firing process is exposed to high temperatures of more than 500 degrees. In this case, since the above-described PbO can be fired at a high temperature, the PbO is subjected to a baking process after screen printing, and thus corresponds to the most efficient material to be produced by the screen printing method.

상술한 광도전층(350)은 기본적으로 PDP 구조를 이용한 디텍터에서 격벽 등을 필연적으로 구비하게 되는바, 이러한 격벽의 존재는 가스층의 공간 한정으로 인해 효율성에 한계를 갖게 되는 문제를 해결할 수 있게 된다. 이는 종래의 방법으로는 격벽을 100~200㎛로 한정이 되어 있어서 가스층이 형성되는 공간이 좁아지는 한계를 가지는 것이다. Since the photoconductive layer 350 basically includes a barrier rib, etc. in a detector using a PDP structure, the existence of such a barrier rib can solve the problem of limitation in efficiency due to the limited space of the gas layer. This is a conventional method is limited to the partition wall 100 ~ 200㎛ has a limit that the space in which the gas layer is formed is narrowed.

이에 본 발명의 지지부(340)안에 광도전층을 수십 ㎛ 또는 10~100㎛ 미만으로 형성시킬 수 있으나, 바람직하게는 50~70㎛로 형성시키는 것이 더욱 바람직하다., 검출기의 방사선의 검출효율을 높일 수 있게 된다. 물론 상술한 본 발명에서의 광도전층의 두께는 내부 공간에 따라 다르게 설정할 수 있음은 물론이다. 즉, 예를 들어 내부 공간이 200㎛ 이하로 제한되는 경우에는, 광도전물질의 두께가 100㎛정도 이지만, 내부공간이 커지면 광도전체 두께 역시 크게 설정할 수 있다. 본 발명의 바람직한 일 실시예에서는 광도전체 두께는 격벽에 의한 내부공간이 200㎛정도일 때를 가정하여, 10~100㎛로 설정할 수 있도록 하였다.The photoconductive layer may be formed in the support 340 of the present invention to several tens of micrometers or less than 10 to 100 micrometers, but more preferably 50 to 70 micrometers. It becomes possible. Of course, the thickness of the photoconductive layer in the above-described present invention may be set differently according to the internal space. That is, for example, when the internal space is limited to 200 μm or less, the thickness of the photoconductive material is about 100 μm, but when the internal space becomes larger, the photoconductor thickness may also be set larger. In a preferred embodiment of the present invention, the photoconductor thickness may be set to 10 to 100 μm, assuming that the inner space by the partition wall is about 200 μm.

이러한 본 발명에 따른 광도전층의 존재로 인해 우수한 검출효율과 더불어, 종래의 TFT 형의 MicroGap 구조와 비교하여 볼 때, 본 발명은 밀폐된 구조를 가지게 되므로, 인접 픽셀로의 가스나 캐리어의 이동이 없게 되며, 이로 인해 해상도가 증대하는 효과도 구현된다. Due to the presence of the photoconductive layer according to the present invention, in addition to the excellent detection efficiency, compared with the conventional TFT-type MicroGap structure, the present invention has a closed structure, so that the movement of gas or carrier to adjacent pixels This results in an effect of increasing resolution.

즉, 이러한 광도전층은 X-레이에 의해 전하를 발생시키며, 이를 수집하되 수집된 전하를 트랩한 뒤, 추후 UV에 의해 활성화시키는 스위치의 게이트와 같은 역할도 수행하게 된다. 즉, 이러한 구조는 종래의 PDP 기반의 검출회로의 제작의 어 려움을 해결하기 위해, 종래의 TFT 기반의 검출원리를 이용한 것으로, Active Matrix 구조가 가능하게 되어, X-레이 에 의해 발생한 전류를 한 픽셀로 구현할 수 있게 된다.That is, the photoconductive layer generates charges by X-rays, and collects them, traps the collected charges, and then plays a role as a gate of a switch that is activated by UV later. That is, this structure uses a conventional TFT-based detection principle to solve the difficulty of manufacturing a conventional PDP-based detection circuit, and enables an active matrix structure to limit the current generated by the X-ray. It can be implemented in pixels.

상기 전극은 상부전극(330a)과 하부전극(330b)으로 구성된다.The electrode is composed of an upper electrode 330a and a lower electrode 330b.

상기 상부전극(330a)은 상부기판의 내외부에 배치가 가능하며, 특히 본 일 실시예에서는 상부기판의 내부에 배치시키되, 제1전극과 제2전극으로 구성하는 것을 예로 설명하기로 한다.The upper electrode 330a may be disposed inside and outside the upper substrate. In particular, in the present exemplary embodiment, the upper electrode 330a is disposed inside the upper substrate, and the first electrode and the second electrode will be described as an example.

상기 제1전극과 제2전극은 각각이 소정의 거리를 두고 형성되며, 각각은 방전 전극으로서, 버스전극 없이 투명하지 않은 금속을 사용하여 제작됨이 바람직하다. 이러한 투명하지 않은 전극 물질로는 Al, In, Au 등을 활용할 수 있으며, 이는 종래의 투명한 ITO 전극에 비해 전기저항이 낮을뿐더러, 따로 부가적으로 버스전극을 제작할 필요가 없어 공정이 단순해지는 장점이 구현된다.The first electrode and the second electrode are each formed at a predetermined distance, and each of the first electrode and the second electrode is a discharge electrode, and is preferably manufactured using a non-transparent metal without a bus electrode. Al, In, Au, etc. may be used as the non-transparent electrode material, which has a lower electrical resistance than the conventional transparent ITO electrode, and does not need to additionally manufacture a bus electrode, thereby simplifying the process. Is implemented.

본 발명에서는 이러한 상부전극과 하부전극이 교차하는 구조로 형성시킴이 바람직하다.In the present invention, it is preferable to form such a structure that the upper electrode and the lower electrode cross.

상기 유전체 층(320a,320b)은 전극 간 쇼트를 방지하며, 누설전류를 방지하기 위한 층인 동시에 전하를 저장할 수 있는 역할을 수행한다. 즉, 종래의 TFT를 고려한다면 캐퍼시터 역할을 수행하는 것이다. 이러한 유전체층은 Pb, Si, B, Al, Ba, Sr, Zn, Bi, Ti, Co, Ca, P, R, Sn 산화물(PbO, SiO2, B2O3, Al2O3, BaO, SrO, ZnO, Bi2O3, TiO2, CoO, Bi계열, CaO, P2O5, R2O, SnO) 중에서 선택되거나, 이 중에 서 선택되는 하나 이상의 물질 간의 혼합물로써 이루어질 수 있다. 물론 상기 전극과 유전체층의 두께는 사용자의 제작의도에 따라 다양하게 변형이 될 수 있으며, 바람직하게는 1~100㎛ 로 형성될 수 있다.The dielectric layers 320a and 320b prevent short circuits between electrodes, and serve as a layer for preventing leakage current and at the same time, storing charges. In other words, if the conventional TFT is considered, it serves as a capacitor. Such dielectric layers include Pb, Si, B, Al, Ba, Sr, Zn, Bi, Ti, Co, Ca, P, R, Sn oxides (PbO, SiO 2 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 , BaO, SrO , ZnO, Bi 2 O 3 , TiO 2 , CoO, Bi-based, CaO, P 2 O 5 , R 2 O, SnO), or a mixture of one or more materials selected from among them. Of course, the thickness of the electrode and the dielectric layer may be variously modified according to the intention of the user, preferably may be formed of 1 ~ 100㎛.

본 발명에 따른 가스층(360)은 순수 페닝가스를 이용할 수 있으며, 일례로는 Xe, Kr, Ar, Ne, He 중 선택된 어느 하나 또는 이들 중 선택되는 2 이상의 가스가 적용될 수 있다. 혼합하는 경우의 가스의 일례로는 Xe+Ne, Kr+Ne, Ar+Ne, Xe+CO2, Kr+CO2, Ar+CO2, Xe+CH4, Kr+CH4, Ar+CH4 등이 적용될 수 있다.The gas layer 360 according to the present invention may use pure fanning gas. For example, any one selected from Xe, Kr, Ar, Ne, and He, or two or more gases selected from these may be applied. Examples of gases in the case of mixing include Xe + Ne, Kr + Ne, Ar + Ne, Xe + CO 2 , Kr + CO 2 , Ar + CO 2 , Xe + CH 4 , Kr + CH 4 , Ar + CH 4 Etc. may be applied.

이하에서는 본 발명에 따른 디텍터의 하나의 픽셀 상에서 나타나는 작동과정을 개략적으로 설명하기로 한다. (이하의 도면에서의 도면 부호는 도 4의 도면부호와 일치한다.)Hereinafter will be described the operation process appearing on one pixel of the detector according to the present invention. (The numerals in the drawings below correspond to those in FIG. 4).

도 5에 도시된 바와 같이, 외부에서 인체를 투과한 X-레이는 본 디텍터의 내부로 투과하여 가스층(360)과 만나게 되며, 이 경우 가스층의 이온화로 인한 전하를 발생시키게 된다. 즉 인체를 투과한 엑스레이가 가스층 아래에 위치한 광도전층과 상호작용을 하게 되며, 광도전층(350)의 내부에도 전하를 발생시키게 된다. 이렇게 발생된 전하는 가스층과 광도전층을 거쳐서 이온화되어 바로 전극으로 이동하게 되어야 하지만, 유전층과 광도전층 자체의 유전율로 인해 전자, 정공의 트랩이 이루어지게 된다.As shown in FIG. 5, the X-rays penetrating the human body from the outside pass through the inside of the detector to meet the gas layer 360, and in this case, charges are generated due to ionization of the gas layer. That is, the X-rays penetrating the human body interact with the photoconductive layer positioned below the gas layer, and generate charges inside the photoconductive layer 350. The charge thus generated must be ionized through the gas layer and the photoconductive layer and immediately moved to the electrode, but due to the dielectric constant of the dielectric layer and the photoconductive layer itself, trapping of electrons and holes occurs.

이후에는 도 6에 도시된 것처럼, 광도전층(360)에서 발생한 전하는 전압에 의해 전자 정공이 광도전층의 양단으로 각각 이동하게 되며, 일부는 소실되거나 일부는 광도전층의 내부에 트랩되어 있게 된다. 이때 전하의 생성비율은 인가된 전압과 가스의 압력 및 광도전층의 두께에 따라 일정하게 증가하는 양상을 보이게 된다.Subsequently, as shown in FIG. 6, the charges generated in the photoconductive layer 360 are moved to both ends of the photoconductive layer by voltage, and some of them are lost or partially trapped inside the photoconductive layer. At this time, the rate of charge generation is constantly increased according to the applied voltage, gas pressure, and thickness of the photoconductive layer.

도 7을 참조하면, 도 7은 본 디텍터의 동작방법으로 플라즈마가 각 픽셀의 스위치 역할을 하는 것을 개략적으로 도시한 것이다. 즉 도 6에서 광도전체 층에 트랩되어 있는 전하는 PDP 내부를 방전하여 활성화하는 과정이 수행된다.Referring to FIG. 7, FIG. 7 schematically illustrates a plasma serving as a switch of each pixel in the method of operating the detector. That is, in FIG. 6, the charge trapped in the photoconductor layer is discharged and activated.

구체적으로는 광도전층 또는 유전층에 트랩된 전자, 정공은 PDP 내부에 전압을 인가하고, 이를 통해 내부가 플라즈마 방전되면, 플라즈마의 UV는 광도전체 내부로 입사하게 되며, 광도전체의 특성상 UV에 의해 각 픽셀별로 순차적, 독립적으로 내부 트랩에 의해 가두어진 전자와 정공은 다시 활성화되면서 수집하는 전극(하부전극; 제3전극)으로 이동하게 된다. 이러한 작용으로 수집된 전하는 각 픽셀에 저장된 신호를 구분하여 읽어낼 수 있게 된다.Specifically, electrons and holes trapped in the photoconductive layer or the dielectric layer apply a voltage to the inside of the PDP, and when the interior is plasma discharged, the UV of the plasma is incident into the photoconductor, and each of the photoconductor The electrons and holes confined by the internal traps sequentially and independently for each pixel are reactivated and moved to the collecting electrode (lower electrode; third electrode). In this way, the collected charges can be read out separately by the signals stored in each pixel.

즉, 상술한 것처럼 수집된 전자와 전하는 다시 상부 및 하부전극에 전압을 각각 인가하여 전극 간에 교차하는 부분의 신호량을 읽어내는 TFT의 검출양식을 이용한 것과 유사한 방식으로 신호량을 읽어들이게 된다. 즉 TFT를 사용하지 않고 광도전층을 이용하여 캐퍼시터와 스위치의 기능을 그대로 수행하며, Avtive Matrix 방식으로 하나의 픽셀을 구현하게 되는 것이다.That is, as described above, the collected electrons and charges are again applied with voltages to the upper and lower electrodes, respectively, and the signal amounts are read in a manner similar to that using the detection mode of the TFT that reads the signal amounts at the intersections between the electrodes. In other words, without using TFT, the photoconductive layer is used to perform the functions of the capacitor and the switch as it is, and one pixel is realized by the Avtive Matrix method.

도 8을 참조하면, 도 8의 (a) 및 (b)는 전압을 인가하지 않은 상태에서 트랩 된 전하를 읽어낸 것이다. X-레이 조건에 따라 검출 전하량이 달라짐을 알 수 있다. 구체적으로는 도 8에 도시된 그래프는 전계 인가 전극을 통해 전압을 주고 X-레이를 조사해 신호가 나온 뒤, 전압을 주지 않은 상태에서 X-레이 만을 조사하였을 때 나오는 신호를 표시한 것이다. 즉 내부에 트랩된 전하가 다시 엑스레이에 의해 활성화되 나왔으며, 또한 X-레이 조사 조건에 따라 변한다는 것은 이 트랩된 전하가 검출기로서 역할(신호량의 많고 적음의 구분)을 수행할 수 있다는 것을 반증하게 되는 것이라 할 수 있는 것이다. 이는 만일 X-레이 조건이 변했는데 일정하게 반응한다면 검출기로서 역할을 수행하지 못하게 되기 때문이다.Referring to FIG. 8, (a) and (b) of FIG. 8 read the trapped charges without applying a voltage. It can be seen that the detected charge amount varies depending on the X-ray condition. Specifically, the graph shown in FIG. 8 shows a signal generated when the X-ray is irradiated with only a voltage through an electric field applying electrode and irradiated with X-rays, and then only X-rays are irradiated without voltage. In other words, the charge trapped inside is again activated by X-ray, and also changes according to the X-ray irradiation condition, indicating that the trapped charge can serve as a detector (a distinction between high and low amounts of signal). It can be said to be disproved. This is because if the X-ray conditions change and they react constantly, they will not function as detectors.

도 9를 참조하면, 도 9의 (a)는 광도전체가 없는 경우이고, 도 9의 (b)는 광도전체가 있는 경우의 전하량의 크기를 측정한 것으로, 광도전체가 있는 경우에 전하량의 크기가 약 1.5 배정도 커짐을 알 수 있다. Referring to FIG. 9, FIG. 9A illustrates a case where there is no photoconductor, and FIG. 9B illustrates a measure of the amount of charge when the photoconductor is present. It can be seen that is about 1.5 times larger.

본 디텍터에서 상술한 과정으로 하나의 이미지 신호를 검출한 후 새로운 재촬영을 수행하여 검출을 위해서는 선행 이미지 신호검출의 리셋과정이 필요한데, 이러한 리셋과정을 하기 위해서는 본 디텍터의 전면적에 걸친 방전을 실시함으로써, 리셋 작업을 현저하게 용이하게 구현할 수 있다.After detecting one image signal by the above-described process, a new re-photographing is performed to detect the previous image signal. In order to perform the reset process, the entire process of the detector is discharged. Therefore, the reset operation can be implemented remarkably easily.

상술한 리셋과정을 좀더 구체적으로 설명하면, 광도전체는 내부에서 이온화된 전하가 트랩되는 현상이 있어 X-레이를 조사 한 후, 재촬영을 하고자 하는 경우에는 다음 조사시 Ghost 이미지 혹은 이미지 lag 현상(영상이 겹치는 현상)이 일어나게 된다. In more detail, the above-mentioned reset process is described in detail. In the photoconductor, the ionized charge is trapped inside, and when the X-ray is to be re-photographed, a ghost image or an image lag phenomenon ( The image overlapping phenomenon occurs.

본 발명에서는 이러한 잔상현상에 대한 해결책으로 모든 픽셀을 활성화한 후 강한 빛을 쪼여 내부 트랩전하를 활성화하고 그라운드로 연결하여 다 소멸시킨 후 재촬영을 하는 작업을 하게 된다. A-Se 경우 디텍터 내부에 따로 조명이 달려 있다. 이 조명에서 빛을 내어 리셋을 한다(이는 직접방식에 한하며, 간접방식은 해당하지 않는다.) In the present invention, as a solution to the afterimage phenomenon, after activating all the pixels, a strong light is applied to activate the internal trap charge, connect to the ground, extinguish it, and retake the work. In the case of A-Se, there is a separate light inside the detector. The light is emitted from this light and reset (this is the direct method, not the indirect method).

즉, 본 발명에 따른 디텍터를 통하여, 트랩된 전하를 읽고 난 후 라도 각 픽셀마다 불균형하게 전하가 남아있게 될 것이며, 이처럼 미세하게 남은 전하들을 제거해주는 측면에서 PDP 전면 셀에 방전을 일정 시간 함으로써 다음 영상을 얻을 때 좀 더 깨끗한 영상을 얻을 수 있도록 하는 방법을 구현할 수 있게 되는 것이다.That is, through the detector according to the present invention, even after reading the trapped charges, charges will remain unbalanced for each pixel. When you get an image, you can implement a way to get a cleaner image.

전술한 바와 같은 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였다. 그러나 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능하다. 본 발명의 기술적 사상은 본 발명의 기술한 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.In the detailed description of the invention as described above, specific embodiments have been described. However, many modifications are possible without departing from the scope of the invention. The technical spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments of the present invention, but should be determined not only by the claims, but also by those equivalent to the claims.

도 1은 종래의 TFT 형 MicroGap 방식의 검출기를 나타낸 간략도이다.1 is a schematic diagram showing a detector of a conventional TFT type MicroGap method.

도 2a 및 2b는 각각 종래의 간접방식 및 직접방식으로 구현되는 X-레이 이미지 검출용 디텍터를 개략적으로 도시한 단면도이다.2A and 2B are cross-sectional views schematically illustrating detectors for detecting X-ray images implemented in conventional indirect and direct methods, respectively.

도 3은 종래의 플라즈마 디스플레이(PDP)를 이용한 X-레이 이미지 검출용 디텍터를 개략적으로 도시한 단면도이다. 3 is a cross-sectional view schematically illustrating a detector for detecting an X-ray image using a conventional plasma display (PDP).

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이 이미지 검출용 디텍터의 단면개략도이다.4 is a schematic cross-sectional view of a detector for detecting an x-ray image according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 5 내지 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 엑스레이 이미지 검출용 디텍터의 작동 상태도이다.5 to 7 are operation state diagrams of the X-ray image detection detector according to an embodiment of the present invention.

도 8은 전압을 인가하지 않은 상태에서의 트랩된 전하량을 도시한 그래프이다.8 is a graph showing the amount of trapped charge without applying a voltage.

도 9a 및 도 9b는 광도전체의 유무에 따른 전하량의 크기를 비교한 그래프이다.9A and 9B are graphs comparing the magnitudes of charges with and without photoconductors.

Claims (19)

엑스레이 디텍터에 있어서, In the X-ray detector, 내부에 가스가 충진되어 X-레이 신호를 전기적인 신호로 변환시키는 가스층이 형성되는 밀폐공간을 형성하는 디텍터 몸체;A detector body defining a sealed space in which gas is filled to form a gas layer for converting an X-ray signal into an electrical signal; 상기 몸체에 형성되는 다수의 전극;A plurality of electrodes formed on the body; 상기 밀폐공간 내에 형성되며 이온화된 전하를 트랩한 후 전극으로 이송하는 광도전층;A photoconductive layer formed in the confined space and transferring the ionized charge to the electrode; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터.X-ray image detection detector comprising a. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 광도전층은 상기 디텍터 몸체를 구성하는 상부 및 하부 기판 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터.The photoconductive layer is a detector for detecting x-rays, characterized in that disposed between the upper and lower substrates constituting the detector body. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 광도전층은 하부기판의 상측에 배치되며, PbO, HgI2, PbI2, CdS, CdTe, a-Se 중에서 선택된 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검 출용 디텍터.The photoconductive layer is disposed on an upper side of the lower substrate, X-ray image detection detector, characterized in that made of any one selected from PbO, HgI 2 , PbI 2 , CdS, CdTe, a-Se. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3, 상기 광도전 물질은 도포되는 두께가 10~100㎛인 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터.The photoconductive material is a detector for detecting x-ray images, characterized in that the thickness is applied 10 ~ 100㎛. 청구항 3에 있어서,The method according to claim 3, 상기 상부 및 하부기판에는 유전체층을 구비하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터.Detectors for detecting X-ray images, characterized in that the upper and lower substrates have a dielectric layer. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 다수의 전극은 불투명 재질의 금속으로 형성되는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터.The plurality of electrodes are detectors for detecting x-ray images, characterized in that formed of a metal of opaque material. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6, 상기 불투명 재질의 금속은 Al, In, Au 중에서 선택되는 어느 하나로 이루어 지는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터.The opaque material of the X-ray image detection detector, characterized in that made of any one selected from Al, In, Au. 청구항 6에 있어서,The method according to claim 6, 상기 전극은 상기 상부기판 상에 형성되는 상부전극 및 하부기판 상에 형성되는 하부전극을 구비하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터.And the electrode includes an upper electrode formed on the upper substrate and a lower electrode formed on the lower substrate. 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8, 상기 디텍터 몸체는 상기 상부 및 하부기판 사이에 지지부를 통하여 이격되는 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터.The detector body is X-ray image detection detector, characterized in that having a structure spaced apart through the support between the upper and lower substrates. 청구항 8에 있어서,The method according to claim 8, 상기 상부전극은 상기 상부기판의 내부 또는 외부에 형성되며, 하부전극은 하부기판의 내부 또는 외부에 형성되는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터.And the upper electrode is formed inside or outside the upper substrate, and the lower electrode is formed inside or outside the lower substrate. 청구항 10에 있어서,The method according to claim 10, 상기 유전체 층의 내부에 상기 상부전극 및 하부전극을 포함하여 배치되는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터.And an upper electrode and a lower electrode disposed inside the dielectric layer. 청구항 11에 있어서,The method according to claim 11, 상기 상부전극과 하부전극은 서로 교차하는 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터.The detector for detecting the x-ray image, wherein the upper electrode and the lower electrode are formed to cross each other. 청구항 12에 있어서, 엑스레이 이미지 검출용 디텍터는The detector of claim 12, wherein the detector for detecting X-ray images is 상기 상부 및 하부 전극이 교차하는 각 픽셀 부분에 축적된 전자 및 정공에 의한 신호량을 순차적으로 읽어 리드아웃하는 회로부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터. And a circuit unit for sequentially reading out and reading out signal amounts due to electrons and holes accumulated in respective pixel portions where the upper and lower electrodes intersect. 청구항 13에 있어서,The method according to claim 13, 상기 각 픽셀은 50 ~ 300㎛의 크기를 가지는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터.Each pixel has a size of 50 ~ 300㎛ X-ray detector for detecting the image. 청구항 5에 있어서, The method according to claim 5, 상기 유전체는 Pb, Si, B, Al, Ba, Sr, Zn, Bi, Ti, Co, Ca, P, R, Sn, 산화물(PbO, SiO2, B2O3, Al2O3, BaO, SrO, ZnO, Bi2O3, TiO2, CoO, Bi계열, CaO, The dielectric may be Pb, Si, B, Al, Ba, Sr, Zn, Bi, Ti, Co, Ca, P, R, Sn, oxides (PbO, SiO 2 , B 2 O 3 , Al 2 O 3 , BaO, SrO, ZnO, Bi 2 O 3 , TiO 2 , CoO, Bi series, CaO, P2O5, R2O, SnO)중에서 선택되거나, 이 중에서 선택되는 하나 이상의 물질 간의 혼합물로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터.P 2 O 5 , R 2 O, SnO), or X-ray image detection detector, characterized in that consisting of a mixture of one or more materials selected from among these. 청구항 5에 있어서,The method according to claim 5, 상기 전극 및 유전체는 두께는 1~100㎛이고, 폭과 길이는 디텍터 크기에 따라 변화될 수 있는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터.The electrode and the dielectric is a thickness of 1 ~ 100㎛, the width and length detector for X-ray image detection, characterized in that it can be changed according to the detector size. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 충진되는 가스는 순수 페닝 가스로서 Xe, Kr, Ar, Ne, He 중 선택된 어느 하나 또는 이들 중 선택되는 2 이상의 가스를 혼합한 것임을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터.The filled gas is a pure phening gas, Xe, Kr, Ar, Ne, He, X-ray image detection detector, characterized in that any one selected from a mixture of two or more of these selected from among them. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 충진되는 가스는 Xe+Ne, Kr+Ne, Ar+Ne, Xe+CO2, Kr+CO2, Ar+CO2, Xe+CH4, Kr+CH4, Ar+CH4 중 선택된 어느 하나인 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출용 디텍터.The filled gas is any one selected from Xe + Ne, Kr + Ne, Ar + Ne, Xe + CO 2 , Kr + CO 2 , Ar + CO 2 , Xe + CH 4 , Kr + CH 4 , Ar + CH 4 X-ray image detection detector, characterized in that. 내부에 가스가 충진되어 X-레이 신호를 전기적인 신호로 변환시키는 가스층이 형성되는 밀폐공간을 형성하는 디텍터 몸체와 상기 몸체에 형성되는 다수의 전극을 구비하며, 상기 밀폐공간 내에 형성되며 이온화된 전하를 트랩한 후 전극으로 이송하는 광도전층을 포함하는 청구항 1의 엑스레이 이미지 검출용 디텍터를 이용하여 이미지를 검출하되,A detector body forming a sealed space in which a gas layer is formed to convert an X-ray signal into an electrical signal, and a plurality of electrodes formed in the body, the ionized charge being formed in the sealed space. Detecting the image using the detector for detecting the x-ray image of claim 1 including a photoconductive layer for trapping and transporting to the electrode, X-레이가 가스층의 페닝 가스와 충돌하여 이온화되는 단계;X-rays collide with the panning gas of the gas layer to be ionized; 상기 전극에 전압을 인가하여 광도전층 또는 유전층 내부에 트랩된 전자와 전공을 수집 전극으로 이송하는 단계; 및Applying a voltage to the electrode to transfer electrons and holes trapped in the photoconductive layer or the dielectric layer to the collection electrode; And 수집된 전자에 대해 상부전극 및 하부전극에 전압을 인가하여 각 전극 간 교차점인 픽셀 부분의 신호량을 읽어내는 단계;Applying a voltage to the upper electrode and the lower electrode with respect to the collected electrons and reading out a signal amount of a pixel portion which is an intersection point between the electrodes; 에 의해 이미지를 검출하는 것을 특징으로 하는 엑스레이 이미지 검출 방법.X-ray image detection method characterized in that for detecting the image by.
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