TW202203444A - X射線成像裝置之製造方法及藉由此方法生產之x射線成像裝置 - Google Patents

X射線成像裝置之製造方法及藉由此方法生產之x射線成像裝置 Download PDF

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Abstract

用包含下列步驟的一種方法製造一種X射線成像裝置，它有一X射線轉換區在例如薄膜電晶體電路有一偵測器單元陣列的一撓性電路上： 提供一撓性載體層於一基材板上，其中使該撓性載體層的一第一表面附接至該基材板且暴露該撓性載體層的一第二表面，藉此該基材板阻止該撓性載體層彎曲； 在該第二表面的一部份上建立由數個偵測器單元組成的一陣列； 在該部份外的該第二表面上安裝與該偵測器單元陣列互連的一周邊電路； 在安裝該周邊電路之後或之前，將一附加層附接至該第二表面，該附加層包含至少在該偵測器單元陣列上方的一X射線轉換區，其超出該偵測器單元陣列的一第一邊緣且超出該周邊電路，該附加層附接至該撓性載體層，該附加層包含一凹部或一開口以容納該周邊電路； 在該X射線成像裝置的製造結束之前，從該撓性載體層卸下該基材板。

Description

X射線成像裝置之製造方法及藉由此方法生產之X射線成像裝置
發明領域
本發明係有關於一種X射線成像裝置之製造方法及一種藉由此方法生產之X射線成像裝置。
發明背景
傳統上是藉由記錄X射線轉換層所產生的效應為位置的函數來做X射線成像。例如，當閃爍層(scintillation layer)用來作為X射線轉換層時，由閃爍層產生之光線的累積強度被記錄為位置的函數。當使用X射線至電荷X射線轉換層時，記錄該層所產生的累積電荷。記錄X射線的效應可用在玻璃板或其他基材上的電光偵測器陣列或電荷偵測器陣列，其中透過例如使用黏著劑的層合來沉積X射線轉換層於電光偵測器陣列或電荷偵測器陣列上面。使用電子電路以供給及/或接收進及/或出偵測器陣列的電子訊號。該等電路為周邊電子電路，在某種意義上說，沿著與由陣列界定之影像平面垂直的方向觀看，它們在偵測器陣列外緊鄰陣列的周邊中。該等周邊電子電路位在緊鄰X射線轉換層的基材上，例如集成於在基材上的積體電路。
較早的X射線成像使用感光底片而不是電光偵測器陣列來記錄影像。使用電光偵測器陣列的顯著優點在於它不需要感光底片的顯影步驟以及影像可立即用於電子儲存、顯示及處理。不過，在其他方面中，與感光底片相比，使用在玻璃板上的電光偵測器陣列較不方便。例如，在醫療應用中，把裝置放在相對於患者的所欲位置中，可能比較麻煩，因為玻璃板硬又重。
在更複雜的X射線偵測裝置中，堆疊複數個X射線轉換層。堆疊可能有助於實現例如多光譜X射線偵測。在堆疊裝置中，問題是X射線轉換層的堆疊可能導致含有偵測器的層受損。
韓國專利第KR20160054102號揭露一種用於數位x射線偵測器的薄膜電晶體陣列面板。描述一種數位X射線偵測器，其包括薄膜電晶體陣列，以及例如讀出電路單元的周邊電路。該陣列包含數個像素，它們各有偵測X射線的光二極體與在閘極線之控制下使光二極體連接至資料線的多層薄膜電晶體。電晶體陣列的勁度取決於電晶體陣列基材。陣列內的薄膜電晶體位於在基材上的緩衝層上。該等周邊電路位於電晶體陣列的四邊中之一者上。
美國專利第US2019179039號揭露周邊電路的用途，其形式為在連接至TFT陣列之外部基材上或在TFT陣列上面的積體電路。美國專利第US2019179039揭露先前技術X射線偵測器的一種改良，其中玻璃基材具有薄膜電晶體層、PIN二極體層和設置於PIN二極體層上面的閃爍體層。
美國專利第US2019179039號注意到不使用玻璃基材於其中之撓性數位X射線偵測器的需求遞增。揭露一種沒有基礎基材的撓性數位X射線偵測器面板，其包括多緩衝層(multi-buffer layer)作為面板的最下層，致使面板的整個厚度減少且可將可撓性更有效地分配給面板。多緩衝層沒有獨立的基礎基材。閃爍體層用作支撐基材以提供剛性維持面板的整體形狀。保護層覆蓋閃爍體層與位在閃爍體層260的裝置陣列層，致使閃爍體層有較強的支撐力。
美國專利第US2019179039揭露一種方法用於在位於例如玻璃基材之犧牲基材上面的犧牲層上製造此一裝置。多緩衝層堆疊於犧牲層上面，以形成在該多緩衝層上面有薄膜電晶體2及PIN二極體的裝置陣列層，以及形成閃爍體層於該裝置陣列層上面。然後，分離該犧牲層與該多緩衝層，例如用雷射剝離。
發明概要
目標主要是要提供一種更方便地製造X射線成像裝置的方法。可選的另一個目的是要減少在使用堆疊時的損壞風險。
提供一種X射線成像裝置之製造方法，其包含： 提供一撓性載體層於一基材板上(substrate plate)，其中使該撓性載體層的一第一表面附接至該基材板且暴露該撓性載體層的一第二表面，藉此該基材板阻止該撓性載體層彎曲； 在該第二表面的一部份上建立由數個偵測器單元組成的一陣列； 在該部份外的該第二表面上安裝與該偵測器單元陣列互連的一周邊電路； 將一附加層附接至該第二表面(可在將附加層附接至第二表面之前或之後，進行安裝周邊電路於第二表面上的步驟，或可同時進行這些步驟)，該附加層包含至少在該偵測器單元陣列上方的一X射線轉換區，其超出該偵測器單元陣列的一第一邊緣且超出該周邊電路，該附加層附接至該撓性載體層，該附加層包含一凹部或一開口以容納該周邊電路； 在該X射線成像裝置的製造結束之前，從該撓性載體層卸下該基材板。
該基材板例如可為例如玻璃板。該附加層可完全由該X射線轉換區組成，或包含與該區側向鄰接且有類似勁度的另一材料。可避免由以下兩者之勁度差異引起的問題：撓性載體層與包含X射線轉換區之層，例如閃爍體層或X射線至電荷轉換層，且得到可裝妥到位供使用的撓性X射線成像裝置。
較佳地，該撓性載體層之勁度與該附加層之勁度的比率有使得該X射線成像裝置之勁度實質取決於該附加層之勁度的一數值(例如，實質意指X射線成像裝置的勁度比在其上的附加層小101%)。該附加層的勁度主要取決於X射線轉換層的勁度。這減少偵測器單元陣列的損壞風險且允許X射線成像裝置彎曲到位例如供醫療使用。
在一具體實施例中，該附加層在整個撓性載體層上面延伸。該附加層甚至可延伸超出該撓性載體層。這防止由於撓性層之自由彎曲引起的應力。
在一具體實施例中，該附加層由該X射線轉換層組成。在另一具體實施例中，該附加層包含一層部份，它不是在偵測器單元陣列上方之該區外的X射線轉換層。該X射線轉換層覆蓋偵測器單元陣列且附接至該偵測器單元陣列。該X射線轉換層及該層部份可側向互相鄰接，從某種意義來說，它們一起形成為一層，其中，該X射線轉換層及該層部份覆蓋在該層下面的不同區域。在層部份不是X射線轉換層之材料的具體實施例中，該層部份最好在所有側向包圍該X射線轉換層。較佳地，該層部份及該X射線轉換層有類似的勁度(例如，相差不超過兩倍)。可用黏著劑將該層部份層合至該基材。
使用任一上述專利請求項之步驟製成的X射線成像裝置包含一撓性載體層與包含一X射線轉換層的一附加層，其中，該X射線成像裝置的勁度實質取決於該撓性載體層及該X射線轉換層，且有一偵測器單元陣列及一周邊電路電氣互連至在該撓性載體層上的該等偵測器單元，其中，該附加層附接至該撓性載體層超出偵測器單元陣列的第一及第二相對邊緣且超出該周邊電路，該附加層包含一凹部或一開口以容納該周邊電路。
圖1圖示X射線成像裝置之製造方法的步驟，其使用基於閃爍體的X射線轉換或X射線至電荷轉換。圖2a至圖2d的橫截面圖圖示在該方法期間形成的中間產品(其中，誇大高度相對於寬度的比例且不按比例描繪組件)。圖3的視圖圖示在圖1方法最終步驟之後的裝置，它也不按比例描繪。
在第一步驟11，提供剛性基材板，例如玻璃板20。在第二步驟12，層合或沉積撓性載體層21於玻璃板20上，如圖2a所示。在數個示範具體實施例中，載體層21可為聚醯亞胺(PI)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)。在數個示範具體實施例中，載體層21可具有在10至125微米之間的厚度。在此類具體實施例中，PI可實現8.5 GPa的典型勁度模數，PEN實現5 GPa，以及PET實現4 GPa。
在撓性載體層21與玻璃板20之間可提供一層脫膜劑(未圖示)。作為參考，沿著撓性載體層21的方向表示為x方向，且垂直於撓性載體層21的方向表示為z方向。
第三步驟13代表許多個子步驟，其中，在撓性載體層21上建立由數個偵測器單元22組成的陣列及其相關配線。圖1a示意圖示示範電光偵測器單元22，其包含光二極體100、電容器102與TFT存取電晶體104。光二極體100及電容器102可由有半導體層在其間的導電材料電極形成。一電極(例如，在單元上面)為耦接至接地(例如，接地平面或複數個並聯接地條帶)的光學透明電極，且另一電極形成經由TFT存取電晶體104之通道耦接至資料線D的電容器極板。光學透明頂部電極和半導體層可在複數個偵測器單元上面延伸。
TFT存取電晶體104的閘極耦接至閘極線G。在偵測器單元22的運作中，光二極體100響應輸入光線產生電流使電容器102充電。響應閘極線G上選擇訊號，電荷轉移到資料線。
在製造基於X射線至電荷轉換的成像裝置時，可省略光二極體100且可裝設電極於X射線至電荷轉換層上面而不是於形成電光具體實施例之光二極體的半導體層上。因此，可形成電容器102於該電極與連接至電晶體104之通道的電極之間，且有X射線至電荷轉換層在其間。在此具體實施例中，撓性層21上的偵測器單元22包含電晶體104與連接至電晶體104的板狀電極，而不是X射線至電荷轉換層與在X射線至電荷轉換層上面的電極。
用於建立偵測器單元22陣列及其相關配線的子步驟本身，例如可從IEEE Transactions on Electron Devices, 63(1), 197-204 (2016)期刊中G. Gelinck等人的「X-ray detector-on-plastic with high sensitivity using low cost, solution-processed organic photodiodes」得知。A.R. Cowen、S.M. Kengyelics、A.G. Davies在Clinical Radiology (2008)63, 487e498期刊中也描述此類偵測器。TFT電晶體可實現於撓性層上，使得偵測器單元的陣列有可能順應X射線轉換層的彎曲且讓偵測器單元陣列很薄。較佳地，偵測器單元22陣列位於其上的撓性層21不會側向延伸超出X射線轉換層。這減少損壞風險。
圖2b圖示在撓性載體層21上面的偵測器單元22陣列。應注意，偵測器單元22陣列的寬度小於撓性載體層21的寬度，使得，沿著在垂直於由偵測器單元陣列界定之影像平面(且垂直於圖紙平面)的方向觀看，在緊鄰偵測器單元22陣列的撓性載體層21上空出周邊區22a。較佳地，偵測器單元22陣列的長度(垂直於圖紙平面)也小於撓性載體層21的長度，使得在撓性載體層21上有包圍偵測器單元22陣列的周邊區22a。在圖3與撓性載體層21平行的x-y平面中也可看到該陣列。該陣列的偵測器單元區30行列數僅為實施例：實務上，通常會使用更多的行和列。
在第四步驟14，安置在偵測器單元22陣列外且與其緊鄰的周邊電路23於撓性載體層21上，沿著垂直於影像平面的方向觀看，在撓性載體層21上的周邊區上，它與使周邊電路23連接至偵測器單元22的配線電氣連接。這用圖2c圖示，這圖圖示周邊電路23，其包含形式為在撓性載體層21上之積體電路的單一電路組件，但是，應瞭解，撓性載體層21也可存在例如電阻器等等的更多離散電路組件，或可使用一個以上的積體電路。
在第五步驟15，裝設X射線轉換層25，其大小足以覆蓋偵測器單元22陣列和鄰接偵測器單元22陣列的周邊區，如圖2d所示。在基於閃爍體的X射線成像裝置中，可使用任何閃爍體，例如，用於間接充電的摻鉈碘化銫(CsI(Tl))及硫氧化釓(GOS)。
在製造基於X射線至電荷X射線轉換的成像裝置時，裝設X射線至電荷轉換層以及在X射線至電荷轉換層上面裝設X射線透明頂部電極。合適的X射線至電荷轉換材料本身為已知。例如，可使用非晶硒(a-Se)或鈣鈦礦(perovskite)，例如甲基銨碘化鉛(MAPI)直接轉換層：(CH3)3NPbI3)與溴化銫鉛(CsPbBr3)。
在一具體實施例中，X射線轉換層25的層厚度可在100微米至1000微米的範圍中。
在第六步驟16，層合X射線轉換層25於偵測器單元22及周邊區(s)22b上，如圖2e所示。例如，可用黏著劑，層合X射線轉換層25於偵測器單元22上。在一具體實施例中，第四步驟14可在第六步驟16之後進行，使得，在將X射線轉換層25附接至第二表面之後，安裝周邊電路於第二表面上。在另一具體實施例中，第四步驟14及第六步驟16可同時進行，使得，在X射線轉換層25附接至第二表面時，安裝周邊電路於第二表面上。
在基於X射線至電荷X射線轉換之成像裝置的具體實施例中，圖1a偵測器單元的電容器102換成形成於有X射線至電荷轉換層在其間的偵測器單元之板狀電極與X射線透明頂部電極之間的電容器。
用第五及第六步驟15、16，例如用印刷製程或其他材料沉積製程可沉積X射線轉換層25於偵測器單元22及周邊區(s)22a上，而不是提供先前製備好的X射線轉換層25且將它層合於偵測器單元22及周邊區(s)22a上。
在第七步驟17，使玻璃板20與撓性載體層21分層，留下沒有玻璃板20的完成裝置，如圖2f所示。在此，X射線轉換層25比撓性載體層21本身和撓性載體層21與偵測器單元22陣列的組合厚且撓性較小。為了說明，圖3圖示其中側向延伸撓性載體層21小於X射線轉換層25的具體實施例，但是，在其他具體實施例中，撓性載體層21與X射線轉換層25可毗鄰。例如用雷射脫模(參考Physics Procedia 2013. 41: 241–248期刊中R. Delmdahl等人的「Large-area laser-lift-off processing in microelectronics」)或機械脫模可實現分層。當脫膜劑已在第一步驟11加在撓性載體層21與玻璃板20之間時，這有利於機械脫模。不過，(例如，聚醯亞胺的)雷射脫模，可能不需要脫膜劑。
較佳地，撓性載體層21之勁度與X射線轉換層25或為其一部份之附加層之勁度的比率有使得X射線成像裝置之勁度實質取決於附加層之勁度的一數值。例如，該比率可有一數值使得有撓性層與X射線轉換層25或附加層之X射線成像裝置的勁度相較於X射線轉換層25或附加層不大於百分之10。這不取決於勁度值如何判定，只要它們用相同的方式判定。例如，各層的勁度可在固定該層之一端且在另一端施加垂直於該層之力時從該層的彎曲程度來判定。閃爍層或附加層的勁度主要取決於閃爍層的厚度。這允許X射線成像裝置變形以使裝置在使用期間裝妥到位。
在X射線偵測期間的運作中，X射線轉換層25直接或間接充電包括在偵測器單元22陣列之單元中之板狀電極的電容器。在第一具體實施例中，可使用直接充電，其中，X射線至電荷轉換層直接產生電流以響應X射線來充電板狀電極。在第二具體實施例中，使用間接充電，其中，偵測器單元中的光二極體100用作光偵測器來充電偵測器單元的板狀電極，其響應X射線產生的電流以響應由閃爍體層25產生的光線。
圖4圖示具有堆疊X射線轉換層之裝置的具體實施例。在圖示具體實施例中，使用兩部份層40、42而不是單一X射線轉換層25。在此，裝設第一層部份40於在偵測器單元22陣列周圍的撓性載體層上，且裝設第二層部份42於偵測器單元22陣列上，其裝在位於偵測器單元22陣列上方之第一層部份40的開口中。第一層部份40不必是X射線轉換層。藉由減少裝置被X射線轉換層覆蓋的面積，可減少此成本。
第一層部份40與第二層部份42可一起同時或在個別步驟中一個接一個地層合於裝置上。圖4a及圖4b圖示一具體實施例，其中，在類似第五步驟15的步驟中，首先施加第二層部份42，它只覆蓋偵測器單元22陣列或至少不是所有的撓性載體層21，如圖4a所示。隨後，如圖4b所示，在類似第五步驟15的步驟中，施加第二層部份42，其覆蓋撓性載體層21中不被第二層部份42覆蓋的部份。較佳地，偵測器單元22陣列位於其上的撓性層21不側向延伸超出由X射線轉換層部份40及42之組合所形成的層。這減少損壞風險。
如圖示，提供在周邊電路23上方的第一層部份40空腔。反之，第一層部份40可包含在周邊電路23上方的開口。在一具體實施例中，該空腔或開口可至少部份填滿X射線吸收或反射材料以屏蔽周邊電路23免受害於進來的X射線。
可堆疊前述類型的裝置，以例如提供在不同波段之X射線的同時成像。當使用此類具體實施例時，堆疊的一表面會暴露於X射線，且X射線會從該表面行進穿過堆疊而被轉換。
圖5圖示由兩個相疊偵測裝置A、B組成之總成的具體實施例，它們各有X射線轉換層25與偵測器單元22陣列(垂直及水平比例不一樣)。在此具體實施例中，陣列及周邊電路23位在有X射線轉換層25位於其間之X射線轉換層堆疊的相對表面。X射線透明導體層50或層堆疊50位在不同裝置A、B的X射線轉換層25之間。當堆疊使用於不同波段之X射線的成像時，有不同材料組合物的X射線層可使用於不同層，以提供不同波段之X射線的轉換，或阻擋在一波段內的X射線傳輸以免到達另一X射線轉換層。圖5的配置有以下優點：各個裝置的偵測器單元陣列儘可能遠離另一裝置的X射線轉換層，這可減少串擾風險。
例如藉由用前述方式製造裝置A、B兩者，可製成由裝置A、B組成的這種堆疊。在此方法中，在提供在裝置A、B中之一者的撓性層21及偵測器單元22陣列上的X射線轉換層25之前，在另一裝置B、A之X射線轉換層25上提供裝置A、B中之該一者的X射線轉換層25，若需要，有一或多個導體層50在其間。在一具體實施例中，裝置A、B兩者的X射線轉換層25可建立為有相同組合物或有隨著高度而改變之組合物的單一X射線轉換層25。組合物隨著高度而改變可用來造成不同的裝置A、B可偵測不同X射線波段的轉換。
替換地，有傳導層50在上面的X射線轉換層25在它們已裝設於撓性層上之後可互相附接。在此情形下，卸下基材可在X射線轉換層25互相附接之前，或在基材已從裝置A、B兩者卸下之後或在兩者從基材的卸下之間。在轉換層25互相附接之後卸下至少一基材防止在使轉換層25互相附接的附接期間彎曲。
圖6圖示該堆疊的一具體實施例，其中，帶有周邊電路23之偵測器單元22陣列的撓性載體層21在裝置A、B兩者的X射線轉換層下方。為了製造此堆疊，一裝置B的基材必須在該裝置可裝設於另一者上面之前卸下。
在另一具體實施例中，堆疊裝置A、B的撓性層可背對背附接，使得由偵測器單元22組成的陣列位在X射線轉換電路之間。這需要在組裝堆疊之前卸下裝置A、B兩者的基材。此外，當閃爍層用來作為X射線轉換層時，有一層光學不透明且X射線透明。
儘管已圖示雙裝置堆疊的實施例，然而應瞭解，可堆疊兩個以上的裝置。利用在裝置之整個偵測器單元陣列上面延伸的X射線轉換層，可減少撓性層21中有偵測器單元在其上之部份在組裝期間由於彎曲而損壞的風險。較佳地，堆疊中的撓性層21不側向延伸超出X射線轉換層或包含X射線轉換層的諸層。這可減少堆疊的損壞風險。
11:第一步驟 12:第二步驟 13:第三步驟 14:第四步驟 15:第五步驟 16:第六步驟 17:第七步驟 20:玻璃板 21:撓性載體層 22:偵測器單元 22a,22b:周邊區 23:周邊電路 25:X射線轉換層 30:偵測器單元區 40:第一層部份 42:第二層部份 50:X射線透明導體層或層堆疊 104:電晶體 D:資料線 G:閘極線
從以下參考附圖之數個示範具體實施例的描述可明白以上及其他的目標和有利的方面。 圖1、圖1a圖示一種X射線成像裝置之製造方法的步驟。 圖2a至圖2f的橫截面圖示在該方法期間形成的中間產品。 圖3為X射線成像裝置的上視圖。 圖4圖示有兩部份層(two-part layer)的X射線成像裝置具體實施例。 圖4a至圖4b圖示有兩部份層之裝置的製造。 圖5、圖6圖示由數個偵測裝置組成的堆疊。
21:撓性載體層
22:偵測器單元
22a,22b:周邊區
23:周邊電路
25:X射線轉換層
30:偵測器單元區

Claims (13)

  1. 一種X射線成像裝置之製造方法，其包含： 提供一撓性載體層於一基材板上，該撓性載體層的一第一表面附接至該基材板且該撓性載體層的一第二表面暴露出來，藉此該基材板阻止該撓性載體層彎曲； 在該第二表面的一部份上建立一偵測器單元陣列； 在該部份外的該第二表面上安裝與該偵測器單元陣列互連的一周邊電路； 將一附加層附接至該第二表面，該附加層包含至少在該偵測器單元陣列上方的一X射線轉換區，該附加層附接至該撓性載體層，其超出該偵測器單元陣列的一第一邊緣且超出該周邊電路，該附加層包含一凹部或一開口以容納該周邊電路； 在該X射線成像裝置的製造結束之前，從該撓性載體層卸下該基材板。
  2. 如請求項1之X射線成像裝置製造方法，其中，該撓性載體層之勁度與該附加層之勁度的比率有一數值，該數值使得該X射線成像裝置之勁度實質取決於該附加層之勁度。
  3. 如請求項1至2中之任一項的X射線成像裝置製造方法，其中，該附加層至少在整個該撓性載體層上面延伸。
  4. 如請求項1至2中之任一項的X射線成像裝置製造方法，其中，整個該附加層形成該X射線轉換區。
  5. 如請求項1至2中之任一項的X射線成像裝置製造方法，其中，該X射線轉換區覆蓋該偵測器單元陣列且附接至該偵測器單元陣列作為該附加層的一部份，該附加層進一步包含不是一X射線轉換層的一層部份，其側向鄰接在該偵測器單元陣列外附接至該撓性載體層之該X射線轉換層。
  6. 如請求項1至2中之任一項的X射線成像裝置製造方法，其中，該基材板為一玻璃板。
  7. 如請求項1至2中之任一項的X射線成像裝置製造方法，其中，該X射線轉換區包含遍及該附加層之全厚度的一閃爍材料。
  8. 如請求項1至2中之任一項的X射線成像裝置製造方法，其中，該X射線轉換區包含遍及該附加層之全厚度的一X射線至電荷轉換材料。
  9. 一種X射線成像裝置之堆疊的製造方法，該等X射線成像裝置均依照請求項1製成。
  10. 如請求項9之方法，其中，在該堆疊中之該等裝置的該等X射線轉換層係可擇地經由一或多個中間電氣導體層而彼此附接，或使該等堆疊裝置的該等撓性層在該等經附接的X射線轉換層之組合的相對表面上而形成在一起。
  11. 一種包含複數個層的X射線成像裝置，該等層包含： 實質決定該裝置之勁度的一第一層，該第一層的至少一部份形成一X射線轉換區； 附接至該第一層的一撓性載體層； 在該撓性載體層之一表面之一部份上的一偵測器單元陣列，其位於該撓性載體層與該X射線轉換區之間； 在該撓性載體層之該表面上位於該撓性載體層之該表面之該部份外的一周邊電路，該周邊電路與該偵測器單元陣列互連，該周邊電路從該撓性載體層延伸進入該第一層中的一凹部或開口，其中，該第一層附接至該撓性載體層，其超出該偵測器單元陣列的一第一邊緣且超出該周邊電路。
  12. 一種X射線成像裝置之堆疊，其包含如請求項11之第一及第二X射線成像裝置。
  13. 如請求項12之X射線成像裝置堆疊，其中，在該堆疊中之該第一及第二裝置的該等X射線轉換層係可擇地經由一或多個中間電氣導體層而彼此附接，或使該等堆疊裝置的該等撓性層在該等經附接的X射線轉換層之組合的相對表面上而成為一整體。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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KR102466811B1 (ko) * 2017-12-12 2022-11-11 엘지디스플레이 주식회사 플렉서블 디지털 엑스레이 검출기용 패널 및 그 제조 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI831509B (zh) * 2022-12-08 2024-02-01 財團法人工業技術研究院 鈣鈦礦厚膜、其製備方法以及包含其之輻射偵測器

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