TWI535289B - Ｘ光平板感測器之殘留電荷消除方法及裝置 - Google Patents

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Description

X光平板感測器之殘留電荷消除方法及裝置
本揭露是有關一種X光平板感測器之殘留電荷消除方法及裝置，特別是關於一種應用在直接數位X光攝像(Direct Digital Radiography,DDR)的平板感測器中，用以快速消除前次曝光的殘留電荷(殘留影像、鬼影)的方法及裝置。
如第1圖所示，為一直接數位X光攝像(DDR)平板感測器的感測原理示意圖，一般直接數位X光攝像(DDR)的平板感測器100包括有一光感測層(photoconductor layer)101、一電極層102及複數的像素電極103，而光感測層101可將X光(X-rays)200轉換為複數個電子電洞對分布在光感測層101中，如第1圖中的電子為負電荷，電洞為正電荷⊕，在電極層102加上直流偏壓110，可使負電荷向電極層102移動，而使正電荷⊕向下方的像素電極103移動，因此可將像素電極103耦接儲存層104中的電容器105，以耦合出像素電極103上的電荷量，再由儲存層104中的薄膜電晶體(Thin-Film Transistor,TFT)106讀取電容器104的電荷量，即可將X光所曝照的影像轉換為每一像素的電信號輸出。
然而利用上述的方法在照射X光後，在光感測層 101內的電荷必需要等待數千秒才能自然排除，若光感測層101內的電荷尚未排除乾淨又再次照射X光時，則會將前次的殘留電荷一併讀出，使得後次曝照X光的影像中有前次的殘留影像，此一現象稱之為「鬼影」，如第2A圖及第2B圖所示。
為了加速排除光感測層101中的電荷目前有許 多作法，例如利用可調整放電常數的光感測層101來加速電荷的排除，但如此會增加光感測層101中的暗電流(Dark Current)，反而造成像素電荷的讀取錯誤，因此實際不可行。 另外有些是利用複雜的演算法計算出殘留影像的範圍、大小，再去進行影像的校正，以消除鬼影，但此一方式的電路設計複雜，成本相當高昂。而上述習知的作法都仍要耗費20秒以上的時間，使得直接數位X光攝像(DDR)技術無法進行動態影像的拍攝，因動態影像拍攝需每秒拍攝至少數個影像，因此習知技術仍有改善的空間。
本揭露係關於一種X光平板感測器之殘留電荷 消除方法及其裝置，應用於直接數位X光攝像(DDR)的平板感測器中，藉由施加反相偏壓及將像素電極接地的方式快速地消除感測器中的殘留電荷，達到可動態拍攝X光影像的方法及裝置。
本揭露之一實施例提出一種X光平板感測器之 殘留電荷消除方法，首先施加第一偏壓於光感測層的第一表面與第二表面之間，形成第一電場，使光感測層內因曝照X光所轉換的正/負電荷分離，並分別集中於第一表面或第二表面；接著施加第二偏壓於光感測層的第一表面與第二表面之間，形成第二電場，其中第二偏壓的極性相反於第一偏壓，因此第二電場使正/負電荷向光感測層之另一表面移動，正/負電荷在移動的過程中相互中和而消除。
本揭露之另一實施例提出一種X光平板感測器 之殘留電荷消除裝置，包括：X光平板感測器、第一偏壓電源及第二偏壓電源，其中X光平板感測器包括光感測層及電極層，其中電極層配置於光感測層的第一表面上，用以將X光轉換為正/負電荷；第一偏壓電源耦接於電極層，產生第一偏壓施加於光感測層的第一表面與第二表面之間形成第一電場，使光感測層中的正/負電荷分離並分別集中於第一表面或第二表面；第二偏壓電源亦耦接於電極層，產生第二偏壓施加於光感測層的第一表面與第二表面之間形成第二電場，第二偏壓之極性相反於第一偏壓，第二電場使光感測層中之正/負電荷向另一表面移動，正/負電荷在移動的過程中相互中和而消除。
本揭露之另一實施例提出一種X光平板感測器 之殘留電荷消除裝置，包括：X光平板感測器及電源供應單元，其中X光平板感測器至少包括：光感測層用以將X光轉 換為正/負電荷；及電極層配置於光感測層的第一表面上；電源供應單元耦接於電極層，產生第一偏壓及第二偏壓，依序施加於光感測層的第一表面與第二表面之間，分別形成第一電場及第二電場，且第二偏壓之極性反向於第一偏壓，第一電場分離正/負電荷並分別集中於第一表面或第二表面，第二電場使正/負電荷向另一表面移動，正/負電荷在移動的過程中相互中和而消除。
100、300、500‧‧‧平板感測器
101、301、501‧‧‧光感測層
102、302、502‧‧‧電極層
103、303、503‧‧‧像素電極
104、304、504‧‧‧儲存層
105、305、505‧‧‧電容器
106、306、506‧‧‧薄膜電晶體
110‧‧‧直流偏壓
200‧‧‧X光
307‧‧‧介電層
309‧‧‧開關元件
310‧‧‧第一偏壓電源
320‧‧‧第二偏壓電源
330‧‧‧切換開關
340‧‧‧浮接端
350‧‧‧限流電阻
410‧‧‧曝光取像期
420‧‧‧消除殘荷期
430‧‧‧緩衝期
600‧‧‧電源供應單元
第1圖為一直接數位X光攝像(DDR)平板感測器的感測原理示意圖。
第2A圖及第2B圖為X光攝影的殘留影像示意圖。
第3圖為本揭露一實施例的殘留電荷消除裝置連接示意圖。
第4圖為本揭露的操作狀態時序圖。
第5圖為本揭露另一實施例之殘留電荷消除裝置連接示意圖
為讓本揭露之上述內容能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。然而在本揭露的實施例中所描述的「耦接」或「連接」可以為兩元件之間的「直接連接」，或者兩元件之間透過其他的元件「間接連 接」。
請參閱第3圖所示，第3圖為本揭露一實施例的 連接架構示意圖。本揭露主要用以快速消除直接數位X光攝像(DDR)的X光平板感測器300上的殘留電荷，而本揭露的X光平板感測器300包括有一光感測層301、一電極層302、複數像素電極303及一儲存層304。其中光感測層301為非晶系硒(a-Se)材質的光導體，用以將X光200轉換為複數的正電荷⊕與負電荷，而光感測層301具有第一表面及第二表面，電極層302則配置於第一表面上。在另一實施例中，光感測層301的第一表面與電極層302之間更配置有可調阻值的介電層307，介電層307的材質可以為聚氨酯(a linear segmented polyurethane)或乙烯乙二醇(containing ethylene glycol)，使光感測層301與電極層302形成一可抑制暗電流的絕緣層。
本揭露X光平板感測器300的儲存層304可以為一玻璃基板(Glass Substrate)，配置於光感測層301的第二表面上，而像素電極303分布於儲存層304與光感測層301的第二表面之間，用以收集與耦合聚集於光感測層301第二表面的正/負電荷。在本揭露之另一實施例中，光感測層301的第二表面與像素電極303之間，以及第二表面與露出的儲存層304之間更配置有一絕緣層(圖中未示)。在本揭露的儲存層304中更配置有複數個電荷儲存元件及複數個電荷輸出元件，其中電荷儲存元件如為電容器305，而每一個電容器305皆對應 耦接於一個像素電極303，用以儲存像素電極303所收集與耦合的正/負電荷。其中電荷輸出元件如為薄膜電晶體(Thin-Film Transisoor,TFT)306，同樣每一薄膜電晶體(TFT)306的源極端(S)皆耦接於一個像素電極303，汲極端(D)則耦接至一輸出端，閘極端(G)則受一控制信號的控制，將電容器305所儲存的電荷量輸出成電信號。
本揭露的殘留影像消除裝置包括有一第一偏壓 電源310、一第二偏壓電源320及一切換開關330，其中第一偏壓電源310與第二偏壓電源320皆透過切換開關330耦接於電極層302，例如切換開關330可以為1對3的單切開關，用以輪流切換第一偏壓電源310、第二偏壓電源320與浮接端340至電極層302。或者切換開關330可以為1對2的單切開關(圖中未示)，耦接於第一/第二偏壓電源與電極層302之間，用以切換第一偏壓電源310或第二偏壓電源320其中之一電性連接至電極層302。
第一偏壓電源310產生第一偏壓藉由電極層302 施加於光感測層301的第一與第二表面之間，使第一與第二表面之間形成第一電場，而第一電場會使光感測層101中的正/負電荷分離，並分別向第一或第二表面集中，例如第一偏壓為正極性電壓時，第一電場使負電荷向第一表面集中，而正電荷⊕向第二表面集中；又例如第一偏壓為負極性電壓時，第一電場使正電荷⊕向第一表面集中，負電荷向第二 表面集中。
第二偏壓電源320產生第二偏壓，其中第二偏壓 的極性必需與第一偏壓相反，如第一偏壓為正極性電壓時，第二偏壓為負極性電壓，若第一偏壓為負極性電壓時，第二偏壓為正極性電壓。而第二偏壓可以為一瞬間脈衝電壓，且第二偏壓的電流小於第一偏壓的電流，例如可以在第二偏壓電源320的迴路中串接一限流電阻350，以避免瞬間脈衝電壓造成瞬間的電流過大而使儲存層304中的薄膜電晶體(TFT)306燒毀。
同樣地，第二偏壓藉由電極層302施加於光感測 層301的第一與第二表面之間，使第一與第二表面之間形成第二電場，且因第二偏壓的極性與第一偏壓相反，故而第二電場的極性亦相反於第一電場，因此第二電場會使原先集中於第一表面的正/負電荷向第二表面移動，而集中於第二表面的正/負電荷亦會向第一表面移動。例如當第一偏壓為正極性偏壓時，第二偏壓為負極性偏壓，原本集中在第一表面的負電荷會向第二表面移動，原本集中於第二表面的正電荷⊕會向第一表面移動，而在移動的過程中，正/負電荷會相互中和，而快速的消除光感測層中的電荷。又例如當第一偏壓為負極性偏壓時，第二偏壓為正極性偏壓，原本集中在第一表面的正電荷⊕會向第二表面移動，原本集中於第二表面的負電荷會向第一表面移動，而在移動的過程中，正/負電荷會 相互中和而快速消除。
在本揭露的另一實施例中，第二偏壓電源320更 產生一第三偏壓(圖中未示)，同樣為一瞬間脈衝電壓，藉由電極層302施加於光感測層301的第一與第二表面之間形成第三電場，且第三偏壓的極性反向於第二偏壓，因第三電場與第二電場的極性相反，使得光感測層301中尚未消除的電荷，再次地向另一表面移動，而使得正/負電荷再次於移動的過程中相互中和而消除。而本揭露的第二偏壓電源320可以交錯地產生多次第二偏壓與第三偏壓，以使光感測層301的電荷完全消除乾淨。
在本揭露的另一實施例中，可在每一像素電極 303皆分別耦接一開關元件309至一接地端，該開關元件309如可以為另一個薄膜電晶體，每當第二偏壓施加完畢後，將開關元件309導通，使得該像素電極303接地，以使光感測層301中的電荷可藉由像素電極303導出至接地端，以消除光感測層301中尚未中和的電荷。而在本揭露的另一實施例中，開關元件309的薄膜電晶體(TFT)可以由電荷輸出元件的薄膜電晶體(TFT)306來取代，使原先接至輸出端的汲極端耦接至接地端，以省略設置開關元件309。
為完整說明本揭露的動作原理請一併參閱第3 圖與第4圖，第4圖為本揭露的操作狀態時序圖，本揭露首先在曝光取像期410時，將切換開關330切換至第一偏壓電源 310耦接至電極層302，使第一偏壓施加於光感測層301的第一與第二表面之間形成第一電場，當平板感測器300曝照X光時，光感測層會將X光轉換為具正/負電荷的電子電洞端，而此時第一電場會將光感測層301中的正/負電荷分離，若第一偏壓為正極性電壓時，將負電荷集中在光感測層301的第一表面(即靠近電極層302的表面)，而將正電荷⊕集中在第二表面(即靠近像素電極303的表面)，反之，若第一偏壓為負極性電壓時，正電荷⊕集中於第一表面，負電荷集中於第二表面。因此儲存層304中的每一像素電極303皆會收集並耦合第二表面上的電荷量，傳送至電荷儲存元件(電容器305)中儲存，接著每一電荷輸出元件(薄膜電晶體306)的閘極皆受一讀取信號的控制而導通，使得電荷儲存元件(電容器305)上所儲存的電荷量輸出成電信號，如此即可將X光影像轉換為複數個像素的電信號。
接著本揭露進入消除殘荷期420，此時切換開關 330切換至第二偏壓電源320耦接至電極層302，以施加第二偏壓於光感測層301的第一與第二表面之間形成第二電場，由於第二偏壓之極性與第一偏壓相反，因此第二電場會使原先集中於第一表面的正/負電荷向第二表面移動，而使第二表面的正/負電荷向第一表面移動，而在正/負電荷移動的過程中相互中和而消除。如第一偏壓為正極性電壓時，第二偏壓為負極性電壓，第二電場會使負電荷向第二表面移動，而正 電荷♁向第一表面移動。又如第一偏壓為負極性電壓時，第二偏壓為負極性電壓，第二電場會使正電荷♁向第二表面移動，而負電荷向第一表面移動。
本揭露特別要說明的是，施加第一偏壓的時間涵蓋所有的曝光取像期410，而第二偏壓為一瞬間脈衝電壓，因此施加第二偏壓的時間僅佔消除殘荷期420開始的一短暫時期。而為能徹底消除光感測層301中的殘留電荷，本揭露之另一實施例中，在消除殘荷期420內更可將第二偏壓電源320的極性反接以產生第三偏壓，例如可利用切換開關330再去切換第一偏壓電源310耦接至電極層302一短暫時間，以產生瞬間脈衝電壓的第三偏壓，施加第三偏壓於第一與第二表面之間形成第三電場，使光感測層301中的電荷再次向另一表面移動，而再相互中和消除。且本揭露可交錯地瞬間切換第二偏壓與第三偏壓至少一次。
當消除殘荷期420完成之後，本揭露會接著進入曝光取像期410，如此曝光取像期與消除殘荷期交錯地被執行多次，以進行動態影像拍攝。而在另一實施例中，在消除殘荷期420之後更包括一緩衝期430，且在緩衝期430之後再進入曝光取像期410，如此曝光取像期、消除殘荷期及緩衝期三者依序地被執行多次，以進行動態影像的拍攝動作。
而在本揭露具有開關元件309接地的另一實施例中，在消除殘荷期420內，當完成施加第二偏壓或第三偏 壓於光感測層301的動作後，開關元件309會受一消殘信號的控制而導通，將所有的像素電極303耦接開關元件至接地端，使光感測層301中的殘留電荷可傳導至接地端，以徹底排除光感測層301中殘留電荷。
請一併參閱第4圖及第5圖，第5圖為本揭露另一實施例之殘留電荷消除裝置連接示意圖。在本實施例中本揭露的殘留電荷消除裝置包括X光平板感測器500及電源供應單元600，其中X光平板感測器500包括X光感測層501、電極層502、像素電極503、儲存層504等皆與上述前一實施例相同，此處就不再贅述。而電源供應單元600耦接於電極層502，可程式化地於曝光取像期產生第一偏壓，於消除殘荷期產生第二偏壓，且第二偏壓的極性反向於第一偏壓，依序地施加在光感測層501的第一與第二表面之間，以分別形成第一電場及第二電場，第一電場可分離光感測層501中的正/負電荷，使正/負電荷分別集中在第一表面或第二表面，而第二電場則使正/負電荷向另一表面移動，而在移動的過程中正/負電荷相互中和而消除。
本揭露要特別強調的是，電源供應單元600可程式化地控制第一偏壓與第二偏壓的正/負極性、輸出的電流大小、以及施加偏壓的時間，如於曝光取像期410時，電源供應單元600產生一正極性電壓的第一偏壓，且施加第一偏壓的時間涵蓋整個曝光取像期410，使得每一像素電極503收集 並耦合第二表面上的電荷量，傳送至電荷儲存元件(電容器505)中儲存。而在消除殘荷期420時，電源供應單元600產生一瞬間脈衝電壓的第二偏壓，且第二偏壓的電流低於第一偏壓，使瞬間脈衝的第二偏壓的電流不致燒毀電荷輸出元件的薄膜電晶體506。在另一實施例中，電源供應單元600可在消除殘荷期420時產生第三偏壓，第三偏壓的極性與第二偏壓相反，但同樣為瞬間脈衝電壓，施加在光感測層501的第一與第二表面之間形成第三電場，使光感測層501中的正/負電荷能在消除殘荷期420內再次相互中和而消除。而本揭露電源供應單元600產生的第二偏壓與第三偏壓可以重覆產生多次，以徹底消除光感測層501中的殘留電荷。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾。因此，本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
200‧‧‧X光
300‧‧‧平板感測器
301‧‧‧光感測層
302‧‧‧電極層
303‧‧‧像素電極
304‧‧‧儲存層
305‧‧‧電容器
306‧‧‧薄膜電晶體
307‧‧‧介電層
309‧‧‧開關元件
310‧‧‧第一偏壓電源
320‧‧‧第二偏壓電源
330‧‧‧切換開關
340‧‧‧浮接端
350‧‧‧限流電阻

Claims (52)

  1. 一種X光平板感測器之殘留電荷消除方法，包括下列步驟：施加一第一偏壓於一光感測層之一第一表面與一第二表面之間，形成一第一電場，其中該光感測層內具有曝照X光所轉換的複數正電荷及複數負電荷，該第一電場使該些正/負電荷分離並分別集中於該第一表面或該第二表面；以及施加一第二偏壓於該光感測層之該第一表面與該第二表面之間，形成一第二電場，其中該第二偏壓之極性相反於該第一偏壓，該第二電場使該些正/負電荷向該光感測層之另一表面移動，因而相互中和而消除該些正/負電荷。
  2. 如請求項第1項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除方法，其中施加該第一偏壓於該光感測層之該第一表面與該第二表面之間的步驟係執行於一曝光取像期，而其中施加該第二偏壓於該第一表面與該第二表面之間的步驟係執行於一消除殘荷期，且該曝光取像期與該消除殘荷期係交錯地被執行。
  3. 如請求項第2項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除方法，其中該消除殘荷期之後更包括一緩衝期，該緩衝期後再執行該曝光取像期。
  4. 如請求項第2項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除方法，其中施加該第一偏壓的時間涵蓋所有該曝光取像期。
  5. 如請求項第2項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除方法，其中該第二偏壓為一瞬間脈衝偏壓。
  6. 如請求項第5項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除方法，其中於該消除殘荷期內包括下列步驟：反向該第二偏壓的極性，產生一第三偏壓；以及施加該第三偏壓於該第一表面與該第二表面之間，形成一第三電場，使該些正/負電荷再向該光感測層之另一表面移動，因而再相互中和而消除該些正/負電荷。
  7. 如請求項第1項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除方法，其中該第一偏壓為一正極性電壓，且該第二偏壓為一負極性電壓，該第一電場使該負電荷集中於該第一表面，該正電荷集中於該第二表面；而該第二電場使該負電荷向該第二表面移動，該正電荷向該第一表面移動。
  8. 如請求項第1項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除方法，其中該第一偏壓為一負極性電壓，且該第二偏壓為一正極性電壓，該第一電場使該正電荷集中於該第一表面，該負電荷集中於該第二表面；而該第二電場使該正電荷向該第二表面移動，該負電荷向該第一表面移動。
  9. 如請求項第1項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除方法，其中該光感測層之該第一表面上配置一電極層，而該第一偏壓及該第二偏壓係施加於該電極層。
  10. 如請求項第9項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除方法，其中該第一偏壓與該第二偏壓係分別由一第一偏壓電源及一第二偏壓電源所產生，並藉由一切換開關來切換該電極層耦接至該第一偏壓電源或該第二偏壓電源。
  11. 如請求項第10項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除方法，其中該第二偏壓電源係耦接一限流電阻器，使該第二偏壓之電流小於該第一偏壓之電流。
  12. 如請求項第9項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除方法，其中該第一偏壓與該第二偏壓係由一電源供應單元所產生，該電源供應單元耦接至該電極層，且該電源供應單元可控制該第一與第二偏壓的正/負極性、輸出電流及施加時間。
  13. 如請求項第2項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除方法，其中於該曝光取像期內，施加該第一偏壓於該光感測層的步驟後，更包括：耦合該第二表面之該些正/負電荷至複數像素電極上，形成複數像素之電訊號。
  14. 如請求項第13項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除方法，其中每一該像素電極皆分別耦接一電荷儲存元件及 一電荷輸出元件，該電荷儲存元件用以儲存該像素電極所耦合的該些正/負電荷，該電荷輸出元件用以讀出該電荷儲存元件所儲存的該些正/負電荷，形成該些像素之電訊號輸出。
  15. 如請求項第2項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除方法，其中於該消除殘荷期內，施加該第二偏壓於該光感測層之步驟後，更包括：耦接該光感測層之第二表面上之複數像素電極至一接地端，以排除該光感測層中之殘留電荷。
  16. 如請求項第15項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除方法，其中該些像素電極係耦接一開關元件至該接地端。
  17. 一種X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，包括：一X光平板感測器，至少包括一光感測層及一電極層，其中該光感測層具有一第一表面及一第二表面，該光感測層用以將X光轉換為複數正電荷及複數負電荷，其中該電極層配置於該第一表面上；一第一偏壓電源，耦接於該電極層，產生一第一偏壓施加於該第一表面與該第二表面之間，形成一第一電場，使該些正/負電荷分離並分別集中於該第一表面或該第二表面；以及一第二偏壓電源，耦接於該電極層，產生一第二偏壓施加於該第一表面與該第二表面之間，形成一第二電場， 其中該第二偏壓之極性相反於該第一偏壓，該第二電場使該些正/負電荷向另一表面移動，因而相互中和而消除該些正/負電荷。
  18. 如請求項第17項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該光感測層為非晶系硒(a-Se)材質的光導體。
  19. 如請求項第17項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該X光平板感測器，更包括：一介電層，配置於該電極層與該第一表面之間。
  20. 如請求項第19項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該介電層為聚氨酯(a linear segmented polyurethane)或乙烯乙二醇(containing ethylene glyeol)。
  21. 如請求項第17項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該X光平板感測器，更包括：一儲存層，配置於該第二表面上；以及複數像素電極，分布於該儲存層與該第二表面之間，該些像素電極用以收集與耦合該些正/負電荷。
  22. 如請求項第21項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該儲存層為一玻璃基板(Glass Substrate)。
  23. 如請求項第21項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該X光平板感測器更包括：一絕緣層，配置於該些像素電極與該第二表面之間，以及該第二表面與露出之儲存層之間。
  24. 如請求項第17項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該第一偏壓為一正極性電壓，而該第二偏壓為一負極性電壓；該第一電場使該負電荷集中於該第一表面，該正電荷集中於該第二表面；該第二電場使該負電荷向該第二表面移動，該正電荷向該第一表面移動。
  25. 如請求項第17項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該第一偏壓為一負極性電壓，而該第二偏壓為一正極性偏壓；該第一電場使該正電荷集中於該第一表面，該負電荷集中於該第二表面；該第二電場使該正電荷向該第二表面移動，而該負電荷向該第一表面移動。
  26. 如請求項第17項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中更包括：一切換開關，耦接於該第一偏壓電源、該第二偏壓電源與該電極層之間，用以切換該第一偏壓電源或該第二偏壓電源耦接至該電極層。
  27. 如請求項第17項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該第二偏壓電源所產生之該第二偏壓為一瞬間脈衝電壓。
  28. 如請求項第27項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該第二偏壓電源更耦接一限流電阻器，使該第二偏壓之電流低於該第一偏壓。
  29. 如請求項第28項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該第二偏壓電源更產生一第三偏壓，施加於該第一表面與該第二表面之間，形成一第三電場，且該第三偏壓之極性反向於該第二偏壓，該第三電場使該些正/負電荷再向該光感測層之另一表面移動，因而再次相互中和而消除該些正/負電荷。
  30. 如請求項第29項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該第二偏壓電源輪流產生該第二偏壓與該第三偏壓重覆多次。
  31. 如請求項第21項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該儲存層內更包括：複數開關元件，分別耦接於該些像素電極及一接地端，用以排除該光感測層中之殘留電荷。
  32. 如請求項第31項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該些開關元件為一薄膜電晶體(Thin-Film Transistor,TFT)。
  33. 如請求項第21項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該儲存層內更包括：複數電荷儲存元件，每一電荷儲存元件皆對應耦接於其中之一該像素電極，用以儲存該像素電極所耦合的該些正/負電荷；以及 複數電荷輸出元件，分別耦接於該些電荷儲存元件，用以讀出該電荷儲存元件所儲存的該些正/負電荷。
  34. 如請求項第33項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該電荷儲存元件為一電容器，而該電荷輸出元件為一薄膜電晶體。
  35. 一種X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，包括：一X光平板感測器，至少包括：一光感測層，用以將X光轉換為複數正電荷及複數負電荷，其中該光感測層具有一第一表面及一第二表面；一電極層，配置於該第一表面上；以及至少一電源供應單元，耦接於該電極層，產生一第一偏壓及一第二偏壓依序施加於該第一表面與該第二表面之間，分別形成一第一電場及一第二電場，且該第二偏壓之極性反向於該第一偏壓，該第一電場分離該些正/負電荷並分別集中於該第一表面或該第二表面，該第二電場使該些正/負電荷向另一表面移動，因此相互中和而消除該些正/負電荷。
  36. 如請求項第35項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該光感測層為非晶系硒(a-Se)材質的光導體。
  37. 如請求項第35項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中X光平板感測器，更包括：一介電層，配置於該電極層與該第一表面之間。
  38. 如請求項第37項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該介電層為聚氨酯或乙烯乙二醇。
  39. 如請求項第35項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中X光平板感測器，更包括：一儲存層，配置於該第二表面上，其內包括複數像素電極鄰近該第二表面，該些像素電極用以耦合該些正/負電荷。
  40. 如請求項第39項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該儲存層為一玻璃基板(Glass Substrate)。
  41. 如請求項第35項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該X光平板感測器更包括：一絕緣層，配置於該些像素電極與該第二表面之間，完全覆蓋該像素電極。
  42. 如請求項第35項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該第一偏壓為一正電壓，而該第二偏壓為一負極性電壓；該第一電場使該負電荷集中於該第一表面，該正電荷集中於該第二表面；該第二電場使該負電荷向該第二表面移動，該正電荷向該第一表面移動。
  43. 如請求項第35項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該第一偏壓為一負極性電壓，而該第二偏壓為一正極性偏壓；該第一電場使該正電荷集中於該第一表 面，該負電荷集中於該第二表面；該第二電場使該正電荷向該第二表面移動，該負電荷向該第一表面移動。
  44. 如請求項第35項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該電源供應單元可程式化地控制該第一與第二偏壓的正/負極性、輸出電流及施加時間。
  45. 如請求項第44項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該第二偏壓為一瞬間脈衝電壓。
  46. 如請求項第45項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該第二偏壓之電流低於該第一偏壓。
  47. 如請求項第46項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該電源供應單元更產生一第三偏壓，施加於該第一表面與該第二表面之間，形成一第三電場，且該第三偏壓之極性反向於該第二偏壓，該第三電場使該些正/負電荷再向該光感測層之另一表面移動，因而再次相互中和而消除該些正/負電荷。
  48. 申請專利範圍第47項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該電源供應單元輪流產生該第二偏壓與該第三偏壓重覆多次。
  49. 如請求項第39項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該儲存層內更包括：複數開關元件，分別耦接於該些像素電極及一接地端，用以排除該光感測層中之殘留電荷。
  50. 如請求項第49項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該些開關元件為一薄膜電晶體。
  51. 如請求項第39項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該儲存層內更包括：複數電荷儲存元件，分別耦接於該些像素電極，用以儲存該像素電極所耦合的該些正/負電荷；以及複數電荷輸出元件，分別耦接於該些電荷儲存元件，用以讀出該電荷儲存元件所儲存的該些正/負電荷。
  52. 如請求項第51項所述之X光平板感測器之殘留電荷消除裝置，其中該電荷儲存元件為一電容器，而該電荷輸出元件為一薄膜電晶體。
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CA2200532C (en) * 1997-03-20 2002-02-26 Benoit Adam X-ray image erasure method
US6194727B1 (en) * 1998-07-06 2001-02-27 Direct Radiography Corp. Direct radiographic imaging panel having a dielectric layer with an adjusted time constant
KR100361470B1 (ko) * 1999-12-31 2002-11-21 엘지.필립스 엘시디 주식회사 엑스-선 이미지 촬영장치 및 그 구동방법
JP4694556B2 (ja) * 2007-12-21 2011-06-08 富士フイルム株式会社 放射線画像検出装置
JP5744861B2 (ja) * 2009-06-17 2015-07-08 ザ、リージェンツ、オブ、ザ、ユニバーシティー、オブ、ミシガン フラットパネルｘ線イメージャ内のフォトダイオード及び他のセンサ構造、並びに薄膜電子工学を利用したフラットパネルｘ線イメージャ内のフォトダイオード及び他のセンサ構造のトポロジー均一性の改善方法
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