[go: up one dir, main page]

KR102666048B1 - 디지털 엑스레이 검출기와 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출 장치 및 이의 제조 방법 - Google Patents

디지털 엑스레이 검출기와 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출 장치 및 이의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102666048B1
KR102666048B1 KR1020190063435A KR20190063435A KR102666048B1 KR 102666048 B1 KR102666048 B1 KR 102666048B1 KR 1020190063435 A KR1020190063435 A KR 1020190063435A KR 20190063435 A KR20190063435 A KR 20190063435A KR 102666048 B1 KR102666048 B1 KR 102666048B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
digital
base substrate
layer
ray detector
dam
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020190063435A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200137309A (ko
Inventor
변상모
나형일
윤민석
Original Assignee
엘지디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 엘지디스플레이 주식회사 filed Critical 엘지디스플레이 주식회사
Priority to KR1020190063435A priority Critical patent/KR102666048B1/ko
Publication of KR20200137309A publication Critical patent/KR20200137309A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102666048B1 publication Critical patent/KR102666048B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/161—Applications in the field of nuclear medicine, e.g. in vivo counting
    • G01T1/1611—Applications in the field of nuclear medicine, e.g. in vivo counting using both transmission and emission sources sequentially
    • G01T1/1612—Applications in the field of nuclear medicine, e.g. in vivo counting using both transmission and emission sources sequentially with scintillation detectors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4208—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/16—Measuring radiation intensity
    • G01T1/161—Applications in the field of nuclear medicine, e.g. in vivo counting
    • G01T1/1611—Applications in the field of nuclear medicine, e.g. in vivo counting using both transmission and emission sources sequentially
    • G01T1/1614—Applications in the field of nuclear medicine, e.g. in vivo counting using both transmission and emission sources sequentially with semiconductor detectors
    • H01L27/14658—
    • H01L31/105—
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
    • H10F30/20—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
    • H10F30/21—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
    • H10F30/22—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes
    • H10F30/223—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes the potential barrier being a PIN barrier
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F39/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one element covered by group H10F30/00, e.g. radiation detectors comprising photodiode arrays
    • H10F39/10—Integrated devices
    • H10F39/12—Image sensors
    • H10F39/18—Complementary metal-oxide-semiconductor [CMOS] image sensors; Photodiode array image sensors
    • H10F39/189—X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Abstract

본 발명은 베젤을 최소화하면서도 밀봉 특성을 향상시킬 수 있는 디지털 엑스레이 검출기와 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출 장치 및 이의 제조 방법에 대한 것이다.
구체적으로 촬영 대상자의 신체와 접촉하는 어레이 패널의 접촉부 측면에 하나 이상의 댐(Dam)부를 형성하여 밀봉층과 어레이 패널과의 접촉 면적을 증가시킴으로써 밀봉 특성을 향상시킬 수 있으며, 댐부가 수분 배리어(Barrier)로 작용하여 수분 침투를 최소화함으로써 디지털 엑스레이 검출기의 신뢰성 특성의 열화를 최소화할 수 있다.
또한 촬영 대상자의 신체와 접촉하는 접촉부의 신틸레이터층이 평편하게 일정한 높이를 갖도록 형성되어 촬영 유효 영역이 될 수 있는 바, 접촉부의 촬영 해상도가 향상될 수 있다.

Description

디지털 엑스레이 검출기와 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출 장치 및 이의 제조 방법{THE DIGITAL X-RAY DETECTOR AND THE DIGITAL X-RAY DETECT APPARATUS INCLUDING THE SAME AND THE MANUFACTURING METHOD THEREOF}
본 발명은 베젤을 최소화하면서도 밀봉 특성을 향상시킬 수 있는 디지털 엑스레이 검출기와 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출 장치 및 이의 제조 방법에 대한 것이다.
엑스레이(X-ray)는 단파장이기 때문에 피사체를 쉽게 투과할 수 있다. 엑스레이의 투과량은 피사체 내부의 밀도에 따라 결정된다. 따라서 피사체를 투과한 엑스레이의 투과량을 검출함으로써 피사체의 내부 구조를 관측할 수 있다.
의학용으로 사용되고 있는 엑스레이 검사방법 중 하나로 필름인화방식이 있다. 하지만 필름인화방식의 경우 필름 촬영 후 인화 과정을 거쳐야 결과물을 확인할 수 있기 때문에, 결과물을 확인하기까지 많은 시간이 소요된다. 특히 필름인화방식의 경우 인화된 필름의 보관 및 보존에 있어서 많은 어려움이 있다.
이에 따라 최근에는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)를 이용한 디지털 엑스레이 검출기(Digital X-ray Detector; DXD)가 개발되어 의학용으로 많이 사용되고 있다.
디지털 엑스레이 검출기는 피사체를 투과한 엑스레이의 투과량을 검출하여, 물체의 내부 상태를 디스플레이를 통해 외부로 표시하는 장치를 말한다.
따라서 디지털 엑스레이 검출기는 별도의 필름과 인화지를 사용하지 않고도 피사체의 내부 구조를 표시할 수 있고, 엑스레이 촬영 즉시 실시간으로 결과를 확인할 수 있는 장점이 있다.
예를 들어 유방 촬영술(Mammography)에 사용되는 디지털 엑스레이 검출 장치의 경우, 촬영을 하고자 하는 촬영 대상자의 신체 부분에 대한 촬영 해상도를 높이기 위하여 촬영 대상자의 신체와 접촉하는 디지털 엑스레이 검출기의 베젤(Bezel)이 최소화될 것이 요구되고 있다.
하지만 일반적으로 디지털 엑스레이 검출기의 베젤이 줄어들수록 밀봉 접촉 면적도 감소하게 되어 밀봉 특성이 약화되는 문제점이 발생할 수 있다. 이러한 밀봉 특성의 약화는 최종적으로는 디지털 엑스레이 검출기의 신뢰성 특성을 열화시킬 수 있다.
이에 본 발명의 발명자들은 베젤을 최소화하면서도 밀봉 특성을 향상시킬 수 있는 디지털 엑스레이 검출기와 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출 장치 및 이의 제조 방법을 발명하였다.
본 발명의 목적은 촬영 대상자의 신체와 접촉하는 접촉부의 베젤을 최소화하면서도 밀봉 특성을 향상시킬 수 있는 디지털 엑스레이 검출기와 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 수분 침투를 최소화하여 신뢰성을 향상시킬 수 있는 디지털 엑스레이 검출기와 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 목적은 촬영 대상자의 신체와 접촉하는 접촉부의 촬영 해상도를 향상시킬 수 있는 디지털 엑스레이 검출기와 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출 장치 및 이의 제조 방법을 제공하는 것이다.
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.
본 발명의 일 실시예에 따른 베젤을 최소화하면서도 밀봉 특성을 향상시킬 수 있는 디지털 엑스레이 검출기 및 디지털 엑스레이 검출 장치가 제공된다.
복수의 화소 영역을 포함하는 액티브(Active) 영역이 정의된 베이스 기판 상에 PIN 다이오드와 신틸레이터층이 형성되며, 밀봉층은 신틸레이터층을 덮는다. 이 경우 베이스 기판의 적어도 일 측면에는 하나 이상의 댐(Dam)부가 형성된다.
또한 상기와 같은 디지털 엑스레이 검출기는 디지털 엑스레이 검출기를 지지하는 지지부와 디지털 엑스레이 검출기와 일정 거리 이격되도록 위치하여 엑스레이를 조사하는 엑스레이 광원이 포함된 디지털 엑스레이 검출 장치에 사용된다. 이 경우 댐부가 있는 디지털 엑스레이 검출기의 측면이 촬영 대상자의 신체와 접하는 접촉면이 될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 베젤을 최소화하면서도 밀봉 특성을 향상시킬 수 있는 디지털 엑스레이 검출기의 제조 방법이 제공된다.
복수의 화소 영역을 포함하는 액티브 영역이 정의된 베이스 기판 상에 PIN 다이오드를 형성하여 어레이 패널을 형성한다. 어레이 패널 상에 유기층과 신틸레이터층을 형성하고, 어레이 패널의 적어도 일 측면에 하나 이상의 댐(Dam)부를 형성한다. 그리고 신틸레이터층과 댐부가 형성된 어레이 패널의 측면을 덮도록 밀봉층을 형성한다.
본 발명에 따르면 촬영 대상자의 신체와 접촉하는 어레이 패널의 접촉부 측면에 하나 이상의 댐(Dam)부를 형성함으로써 밀봉층과 어레이 패널과의 접촉 면적을 증가시켜, 베젤 영역이 최소화되더라도 밀봉 특성을 향상시킬 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 촬영 대상자의 신체와 접촉하는 어레이 패널의 접촉부 측면에 형성된 하나 이상의 댐부가 수분 배리어(Barrier)로 작용할 수 있어, 수분 침투를 최소화함으로써 디지털 엑스레이 검출기의 신뢰성 특성의 열화를 최소화할 수 있다.
또한 본 발명에 따르면 촬영 대상자의 신체와 접촉하는 접촉부의 신틸레이터층이 평편하게 일정한 높이를 갖도록 형성되어 촬영 유효 영역이 될 수 있는 바, 접촉부의 촬영 해상도가 향상될 수 있다.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.
도 1은 디지털 엑스레이 검출기를 개략적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출기의 개략적인 평면도이다.
도 3a 내지 도 3d는 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출기에서 댐부가 형성된 측면부의 일부 영역을 확대한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출기에서 댐부가 형성된 측면 영역을 확대한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출기의 측면에 형성된 복수의 댐부를 도시한 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출기의 하나의 화소 영역에 대응되는 박막 트랜지스터와 PIN 다이오드를 확대한 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출 장치를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출기의 제조 방법에 대한 공정도이다.
도 9a 내지 도 9c는 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출기의 신틸레이터층을 형성하는 방법 및 형성하는 공정에서 사용하는 증착 가이드용 가이드 지그의 일 실시예를 도시한 것이다.
도 10a 내지 도 10b는 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출기의 신틸레이터층을 형성하는 공정에서 사용하는 증착 가이드용 가이드 지그의 다른 일 실시예를 도시한 것이다.
도 11은 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출기의 댐부를 형성하는 방법을 도시한 것이다.
도 12a와 도 12b는 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출기의 댐부를 형성하는 공정에서 사용하는 디스펜서의 실시예들을 도시한 것이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시예에 따른 디지털 엑스레이 검출기와 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출 장치 및 이의 제조 방법을 설명하도록 한다.
도 1은 디지털 엑스레이 검출기를 개략적으로 설명하기 위한 블록도이다. 디지털 엑스레이 검출기는 박막 트랜지스터 어레이(110), 게이트 구동부(120), 바이어스 공급부(130), 전원전압 공급부(140), 리드아웃 회로부(150) 및 타이밍 제어부(160)를 포함할 수 있다.
박막 트랜지스터 어레이(110)는 일 방향으로 배열된 복수의 게이트 라인들(Gate Line, GL)과 게이트 라인들(GL)과 직교하도록 일 방향으로 배열된 복수의 데이터 라인들(Data Line, DL)에 의해 정의된 복수의 셀 영역을 포함할 수 있다.
셀 영역들은 매트릭스 형태로 배열되고, 각각의 셀 영역은 광 감지 화소들(Pixel, P)이 형성된 화소 영역을 포함할 수 있다. 박막 트랜지스터 어레이(110)는 엑스레이 소스(X-ray Source)로부터 방출된 엑스레이를 감지하고, 감지된 엑스레이를 광전 변환하여 전기적인 검출 신호로 출력할 수 있다.
각각의 광 감지 화소는 신틸레이터(Scintillator)에 의해 엑스레이로부터 변환된 가시광선 영역의 광을 전자 신호로 변환하여 출력하는 PIN 다이오드(PIN Diode)와, PIN 다이오드로부터 출력된 검출 신호를 리드아웃 회로부(150)에 전달하는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)를 각각 포함할 수 있다. PIN 다이오드의 일측은 박막 트랜지스터와 연결되고 타측은 바이어스 라인(Bias Line, BL)에 연결될 수 있다.
박막 트랜지스터의 게이트 전극은 스캔 신호를 전달하는 게이트 라인(GL)에 연결되고, 소스/드레인 전극은 각각 PIN 다이오드와 PIN 다이오드로부터 출력된 검출 신호를 전달하는 데이터 라인(DL)에 연결될 수 있다. 바이어스 라인(BL)은 데이터 라인(DL)과 서로 평행하게 배열될 수 있다.
게이트 구동부(120)는 게이트 라인(GL)들을 통해 광 감지 화소들의 박막 트랜지스터에 게이트 신호들을 순차적으로 인가할 수 있다. 광 감지 화소들의 박막 트랜지스터들은 게이트 온 전압 레벨을 갖는 게이트 신호에 응답하여 턴-온(Turn-On) 될 수 있다.
바이어스 공급부(130)는 바이어스 라인들(BL)을 통해 광 감지 화소들에 구동 전압을 인가할 수 있다. 바이어스 공급부(130)는 PIN 다이오드에 리버스 바이어스(Reverse Bias) 또는 포워드 바이어스(Forward Bias)를 선택적으로 인가할 수 있다.
리드아웃 회로부(150)는 게이트 구동부의 게이트 신호에 응답하여 턴-온된 박막 트랜지스터로부터 전달되는 검출 신호를 리드아웃할 수 있다. 즉 PIN 다이오드로부터 출력된 검출 신호는 박막 트랜지스터와 데이터 라인(DL)을 통해 리드아웃 회로부(150)로 입력될 수 있다.
리드아웃 회로부(150)는 오프셋 이미지를 리드아웃하는 오프셋 리드아웃 구간과, 엑스레이 노광 후의 검출 신호를 리드아웃하는 엑스레이 리드아웃 구간에 광 감지 화소들로부터 출력되는 검출신호를 리드아웃할 수 있다.
리드아웃 회로부(150)는 신호 검출부 및 멀티플렉서 등을 포함할 수 있다. 신호 검출부에는 데이터 라인들(DL)과 일대일 대응하는 복수의 증폭 회로부를 포함하고, 각 증폭 회로부는 증폭기, 커패시터 및 리셋 소자 등이 포함될 수 있다.
타이밍 제어부(160)는 개시신호 및 클럭신호 등을 생성하여 게이트 구동부(120)에 공급함으로써, 게이트 구동부(120)의 동작을 제어할 수 있다. 또한 타이밍 제어부(160)는 리드아웃 제어신호 및 리드아웃 클럭신호 등을 생성하여 리드아웃 회로부(150)에 공급함으로써, 리드아웃 회로부(150)의 동작을 제어할 수 있다.
이하에서는 도 2 내지 도 6을 참고하여 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 엑스레이 검출기에 대해서 자세히 설명하도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 엑스레이 검출기는 복수의 화소 영역(P)을 포함하는 액티브(Active) 영역이 정의된 베이스 기판(210)을 포함한다.
베이스 기판(210)은 유리 재질의 유리 기판을 사용할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.
액티브 영역(210A)은 베이스 기판(210)의 중심부를 중심으로 사각 형상의 영역으로 형성될 수 있다.
액티브 영역(210A) 이외의 영역은 논-액티브(Non-Active) 영역으로 정의될 수 있으며, 논-액티브 영역(210B)은 액티브 영역(210A)의 주변부를 둘러싸도록 위치할 수 있다.
논-액티브 영역(210B)은 게이트 구동부 및 리드아웃 회로부와 각각 연결되는 패드 영역을 포함할 수 있다. 또한 논-액티브 영역(210B)은 베젤 영역을 포함할 수 있다.
본 발명은 디지털 엑스레이 검출기의 베젤 영역을 최소화하기 위한 것이기 때문에, 구체적으로 촬영 대상자의 신체와 접촉하는 접촉부 영역의 베젤 영역이 최소화되는 경우 해당 영역의 논-액티브 영역(210B)의 면적도 최소화될 것이다.
또한 촬영 대상자의 신체와 접촉하는 접촉부 영역의 베젤이 없도록 구현되는 경우 해당 영역에는 논-액티브 영역(210B)이 없이 액티브 영역(210A)만이 형성되도록 구현될 수 있다.
이에 따라 베이스 기판(210)의 적어도 하나의 측면 영역의 논-액티브 영역(210B)은 나머지 측면 영역의 면적보다 더 작을 수 있다.
즉 베이스 기판(210)의 액티브 영역(210A)은 중심부를 기준으로 대칭 형태로 있는 것이 아니라, 베젤 영역이 최소화된 베이스 기판(210)의 측면 영역에는 액티브 영역(210A)이 더 넓게 형성되는 비대칭의 사각형상으로 형성될 수 있다.
액티브 영역(210A)의 베이스 기판(210) 상에는 각각의 화소 영역에 대응되는 복수의 박막 트랜지스터(220)와 PIN 다이오드(230)가 위치한다.
도 6은 하나의 화소 영역에 대응되는 박막 트랜지스터(220)와 PIN 다이오드(230)의 배치 구조에 대한 것으로 인접한 화소 영역에도 동일하게 적용될 수 있다. 또한 도 6에 따른 박막 트랜지스터(220)와 PIN 다이오드(230)의 배치 구조는 일 실시예일뿐 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
베이스 기판(210)에는 서로 직교하도록 교차하는 복수의 게이트 라인과 복수의 데이터 라인에 의해서 복수의 셀 영역이 정의된다. 각각의 셀 영역에는 화소가 대응됨으로써 복수의 화소 영역이 정의된다. 게이트 라인과 데이터 라인에 대응되는 영역은 화소 영역들 간의 경계 영역으로 정의될 수 있다.
베이스 기판(210) 상에는 제1 전극(225a), 제2 전극(225b), 게이트 전극(223a) 및 액티브층(221)을 포함하는 박막 트랜지스터(220)가 형성된다.
제1 기판과 박막 트랜지스터(220) 사이에는 버퍼층(미도시)이 형성될 수 있다. 이 경우 버퍼층(미도시)은 실리콘 산화막(SiOx) 또는 실리콘 질화막(SiNx)의 무기물로 이루어질 수 있으며, 다층의 멀티 버퍼층으로 형성될 수도 있다.
베이스 기판(210) 상에는 액티브층(221)이 형성된다. 액티브층(221)은 IGZO(Indium Gallium Zinc Oxide)와 같은 산화물 반도체 물질로 형성될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 저온 폴리 실리콘(Low Temperature Polycrystalline Silicon: LTPS)이나 비정질 실리콘(a-Si)으로 형성될 수도 있다.
액티브층(221)은 채널 영역(221c)과 채널 영역(221c)을 사이에 둔 도체화 영역들을 포함할 수 있다. 구체적으로 도체화 영역들은 제1 전극(225a)과 직접 접촉하여 연결되는 제1 도체화 영역(221a)과 제2 전극(225b)과 직접 접촉하여 연결되는 제2 도체화 영역(221b)으로 나뉠 수 있다.
액티브층(221)의 도체화 영역들은 액티브층(221)의 양 끝단 영역이 도체화됨으로써 형성될 수 있으며, 도체화 처리 방법은 건식 식각에 의한 방법, 수소 플라즈마 처리, 헬륨 플라즈마 처리 등과 같은 다양한 방법들을 사용할 수 있다.
액티브층(221) 상에는 게이트 전극(223a)이 형성되고, 액티브층(221)과 게이트 전극(223a) 사이에는 게이트 절연층(222)이 형성되어, 액티브층(221)과 게이트 전극(223a)을 서로 절연시켜 줄 수 있다.
즉 게이트 절연층(222)상에는 액티브층(221)의 채널 영역(221c)에 대응되도록 게이트 전극(223a)이 형성될 수 있다. 게이트 전극(223a)은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 이들의 합금일 수 있으며, 단일층 또는 다중층으로 이루어질 수 있다.
게이트 전극(223a)은 게이트 라인으로부터 연장되어 형성될 수 있으며, 게이트 라인과 게이트 전극(223a)이 일치되어 게이트 전극(223a)은 게이트 라인 내에 형성될 수도 있다. 이에 따라 게이트 라인과 게이트 전극(223a)은 동일층에 형성될 수 있다.
무기물로 이루어진 게이트 절연층(222)은 게이트 전극(223a)에 대응되도록 형성되며, 효과적인 절연을 위하여 게이트 전극(223a)과 동일하거나 더 넓은 면적을 갖도록 형성될 수 있다.
게이트 전극(223a)과 게이트 절연층(222)은 액티브층(221)의 중심부에 대응되도록 형성될 수 있다. 이에 따라 게이트 전극(223a)에 의해서 덮이지 않고 노출되는 액티브층(221)의 영역, 즉 채널 영역(221c) 이외의 액티브층(221)의 양 끝단은 제1 도체화 영역(221a)과 제2 도체화 영역(221b)이 될 수 있다.
게이트 전극(223a) 상에는 무기물로 이루어진 층간 절연층(224)이 형성될 수 있으며, 층간 절연층(224) 상에는 제1 전극(225a)과 제2 전극(225b)이 형성될 수 있다.
제1 전극(225a)과 제2 전극(225b)은 게이트 전극(223a)을 사이에 둔 액티브층(221)의 양쪽에 각각 대응되도록 형성될 수 있다. 액티브층(221)과 제1 전극(225a) 및 제2 전극(225b)이 각각 겹쳐지는 영역에 대응하여, 층간 절연층(224)에는 제1 컨택홀(224a)과 제2 컨택홀(224b)이 각각 형성될 수 있다.
구체적으로 액티브층(221)의 제1 도체화 영역에 대응되도록 제1 컨택홀(224a)이 형성되고, 제2 도체화 영역(221b)에 대응되도록 제2 컨택홀(224b)이 형성될 수 있다. 이에 따라 제1 전극(225a)은 제1 컨택홀(224a)을 통해 액티브층(221)의 제1 도체화 영역(221a)과 연결되며, 제2 전극(225b)은 제2 컨택홀(224b)을 통해 액티브층(221)의 제2 도체화 영역(221b)과 연결될 수 있다.
이 경우 제1 도체화 영역(221a)은 드레인(Drain) 전극인 제1 전극(225a)과 연결되는 드레인(Drain) 영역이 되고, 제2 도체화 영역(221b)은 소스(Source) 전극인 제2 전극(225b)과 연결되는 소스(Source) 영역이 될 수 있다.
제1 전극(225a)과 제2 전극(225b)은 데이터 라인으로부터 연장되어 형성될 수 있으며, 데이터 라인과 동일한 층에 형성될 수 있다.
데이터 라인은 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr), 금(Au), 티타늄(Ti), 니켈(Ni) 및 구리(Cu)로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 이들의 합금으로 이루어질 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.
박막 트랜지스터(220) 상에는 제1 보호층(226)이 베이스 기판(210) 전면을 덮도록 형성될 수 있다. 제1 보호층(226)은 실리콘 산화막(SiOx) 또는 실리콘 질화막(SiNx)과 같은 무기물로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 제1 보호층(226)은 하부의 박막 트랜지스터(220), 특히 액티브층(221)을 보호하는 역할을 할 수 있다.
제1 보호층(226) 상에는 PIN 다이오드(230)가 형성되어 하부의 박막 트랜지스터(220)와 연결된다.
PIN 다이오드(230)는 박막 트랜지스터(220)와 연결되는 하부 전극(231), 하부 전극(231) 상에 있는 PIN 층(232) 및 PIN 층(232) 상에 있는 상부 전극(233)을 포함할 수 있다.
하부 전극(231)은 PIN 다이오드(230)에 있어서 화소 전극의 역할을 할 수 있다. 하부 전극(231)은 PIN 다이오드(230)의 특성에 따라 몰리브덴(Mo)과 같은 불투명한 금속이나 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide)와 같은 투명한 산화물 중 하나 이상의 물질로 이루어질 수 있다.
하부 전극(231)은 제1 보호층(226)의 컨택홀인 제3 컨택홀(226h)을 통해 박막 트랜지스터(220)의 제2 전극(225b)과 접촉하도록 연결되어, 박막 트랜지스터(220)는 PIN 다이오드(230)와 연결될 수 있다.
하부 전극(231) 상에는 신틸레이터(Scintillator)를 통해 엑스레이에서 변환된 가시광을 전기적인 신호로 변환하는 PIN 층(232)이 형성될 수 있다. PIN 층(232)은 N형의 불순물이 포함된 N(Negative)형 반도체층, 불순물이 포함되지 않은 I(Intrinsic)형 반도체층, P형의 불순물이 포함된 P(Positive)형 반도체층이 차례대로 적층되어 형성될 수 있다.
I형 반도체층은 N형 반도체층 및 P형 반도체층보다 상대적으로 두껍게 형성될 수 있다. PIN 층(232)은 엑스레이 소스로부터 방출된 엑스레이를 전기적인 신호로 변환할 수 있는 물질을 포함하도록 이루어지며, 예를 들어 a-Se, HgI2, CdTe, PbO, PbI2, BiI3, GaAs, Ge와 같은 물질들을 포함할 수 있다.
PIN 층(232) 상에는 상부 전극(233)이 형성될 수 있다. 상부 전극(233)은 ITO(Indium Tin Oxide), IZO(Indium Zinc Oxide), ZnO(Zinc Oxide)와 같은 투명한 산화물 중 하나 이상의 물질로 이루어져 PIN 다이오드(230)의 필 팩터(Fill Factor)를 향상시킬 수 있다.
PIN 다이오드(230) 상에는 제2 보호층(234)이 형성될 수 있다. 제2 보호층(234)은 실리콘 산화막(SiOx) 또는 실리콘 질화막(SiNx)과 같은 무기물로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다. 제2 보호층(234)은 PIN 다이오드(230)의 측면까지 모두 덮도록 형성되어 PIN 다이오드(230)의 측면을 수분이나 기타 이물질의 침투로부터 보호할 수 있다.
PIN 다이오드(230) 상의 제2 보호층(234) 상에는 바이어스 전극(243)이 형성될 수 있다. 바이어스 전극(243)은 제2 보호층(234)의 컨택홀인 제4 컨택홀(234h)을 통해서 PIN 다이오드(230)의 상부 전극(233)과 연결되어, PIN 다이오드(230)에 바이어스 전압을 인가해줄 수 있다.
바이어스 전극(243)은 데이터 라인과 평행하게 배열된 바이어스 라인으로부터 분기되어 형성될 수 있다.
바이어스 전극(243) 상에는 유기층(250)이 PIN 다이오드(230)를 덮도록 형성될 수 있다.
구체적으로 유기층(250)은 복수의 화소 영역에 있는 복수의 PIN 다이오드(230)를 덮도록 형성되는 것으로, 액티브 영역(210A)을 덮도록 형성될 수 있다.
또한 유기층(250)은 액티브 영역(210A)을 포함하여 일부 논-액티브 영역(210B)까지 덮도록 형성될 수 있다. 이 경우 패드 영역의 경우 게이트 구동부 및 리드아웃 회로부와의 연결이 되어야 하기 때문에 유기층(250)으로 덮이지 않고 외부로 노출될 수 있다. 따라서 유기층(250)은 패드 영역을 제외한 논-액티브 영역(210B)을 덮도록 형성될 수 있다.
유기층(250)은 PAC(Photo Acrylic)과 같은 유기물로 이루어질 수 있다.
유기층(250)은 일정 두께 이상으로 형성되어 평탄면을 제공하는 평탄화층으로써의 역할을 하고, PIN 다이오드(230) 상에 형성되는 신틸레이터층(260)이 유기층(250)을 기반으로 하여 복수의 주상 결정(Columnar Crystal)으로 잘 형성할 수 있도록 해주는 성장 기반층으로써의 역할도 할 수 있다.
또한 유기층(250)은 누설 전류를 제어하는데 유리하며, 유기물로 형성될 수 있는 신틸레이터층(260)과의 접합력이 우수하기 때문에 신틸레이터층(260)의 박리를 더욱 용이하게 제어할 수 있는 장점이 있다.
PIN 다이오드(230) 상에는 신틸레이터층(260)이 위치하며, PIN 다이오드(230) 상에 유기층(250)이 있는 경우에는 유기층(250) 상에 신틸레이터층(260)이 위치한다.
신틸레이터층(260)은 복수의 주상 결정상들을 갖도록 수직 방향으로 성장되어, 복수의 신틸레이터 주상 결정들이 나란히 배열되는 형태로 형성될 수 있다. 신틸레이터는 요오드화 세슘(CsI) 또는 요오드화 탈륨(TlI)과 같은 물질로 이루어질 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.
신틸레이터층(260)은 액티브 영역(210A)을 덮되, 패드 영역이 포함되는 논-액티브 영역(210B)의 경우 패드 영역을 덮지 않을 정도로까지 확장되어 형성될 수 있다.
이 경우 신틸레이터층(260)은 유기층(250)을 완전히 덮지 않고 유기층(250)의 일부 영역이 외부로 노출되도록 액티브 영역(210A)과 유기층(250)의 사이까지 연장되도록 형성될 수 있다.
이렇게 외부로 노출된 유기층(250)의 영역은 디지털 엑스레이 검출기를 밀봉하는 밀봉층(270)과 직접적으로 접촉을 할 수 있는데, 밀봉층(270)이 유기물로 이루어지는 경우 유기물들 간의 우수한 접합력으로 인하여 밀봉 특성이 더욱 향상될 수 있다.
또한 패드 영역이 포함되지 않는 논-액티브 영역(210B)은 신틸레이터층(260)이 논-액티브 영역(210B)을 모두 덮도록 형성될 수 있어, 패드 영역이 포함되는 논-액티브 영역(210B) 대비 신틸레이터층(260)이 더욱 확장되어 형성될 수 있다.
신틸레이터층(260) 상에는 신틸레이터층(260)을 덮도록 밀봉층(270)이 형성될 수 있다.
밀봉층(270)은 페럴린(Parylene)과 같은 유기물로 이루어질 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.
밀봉층(270)의 경우 신틸레이터층(260)을 포함한 액티브 영역(210A)을 덮되, 패드 영역이 포함되는 논-액티브 영역(210B)의 경우 패드 영역을 덮지 않을 정도로까지 연장되어 형성될 수 있다.
이 경우 밀봉층(270)은 구체적으로 신틸레이터층(260)과 유기층(250)을 완전히 덮도록 형성되어, 패드 영역과 유기층(250)의 사이까지 형성될 수 있다.
유기물로 이루어진 밀봉층(270)은 유기층(250)과 직접적으로 접촉하는 경우 접착력이 더욱 높아지기 때문에, 밀봉 특성이 향상될 수 있다.
패드 영역이 포함되지 않는 논-액티브 영역(210B)의 경우 밀봉층(270)이 논-액티브 영역(210B)을 모두 덮도록 형성될 수 있으며, 이 경우 베이스 기판(210)의 상부면뿐만 아니라 베이스 기판(210)의 측면까지도 모두 덮도록 형성될 수 있다.
즉 이와 같이 패드 영역이 포함되지 않는 논-액티브 영역(210B)이 있는 베이스 기판(210)의 적어도 하나의 측면까지 밀봉층(270)이 덮도록 형성됨으로써, 밀봉층(270)과 베이스 기판(210)과의 접촉 면적이 증가함에 따라 밀봉 특성이 향상될 수 있다.
베이스 기판(210)의 적어도 일 측면에는 하나 이상의 댐(Dam)부가 형성된다. 이 경우 댐부(203)가 형성되는 베이스 기판(210)의 일 측면은 패드 영역이 포함되지 않는 측면일 수 있다. 따라서 밀봉층(270)은 댐부(203)가 있는 베이스 기판(210)의 측면까지 덮을 수 있다.
도 4와 도 5를 참조하면 댐부(203)는 베이스 기판(210)의 높이 방향과 수직한 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. 구체적으로 댐부(203)는 가로 방향의 폭이 세로 방향의 폭보다 더 넓은 긴 바(Bar) 형태로 형성될 수 있다. 이 경우 댐부(203)의 세로 방향은 베이스 기판(210)의 높이 방향과 일치한다.
또한 댐부(203)는 베이스 기판(210)의 측면 일 끝단부로부터 타 끝단부까지 연장되도록 형성될 수 있다.
댐부(203)는 복수로 형성될 수 있으며, 복수로 형성된 댐부(203)는 서로 이격되도록 배치될 수 있다.
도 4에서와 같이 댐부(203)는 반구형 또는 반타원형의 형상을 가질 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.
댐부(203)의 높이(H1)은 댐부(203)의 세로방향 폭(W1)의 30% 이상이 되도록 형성하는 경우 댐부(203)의 전체 표면적을 극대화할 수 있어, 밀봉층(270)과의 접촉 면적이 증가함에 따라 밀봉 특성을 더욱 향상시킬 수 있다.
예를 들어 각각의 댐부(203)의 높이(H1)은 13.5㎛ ~ 150㎛의 범위를 가질 수 있으며, 댐부(203)의 세로방향 폭(W1)은 45㎛ ~ 450㎛의 범위를 가질 수 있으며, 서로 인접한 댐부(203)들간의 이격 거리(W2)는 15㎛ ~ 150㎛의 범위를 가질 수 있다.
댐부(203) 형성 물질에 대한 일 실시예로 도 5의 A와 같이 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane: PDMS)을 사용할 수 있다.
또한 댐부(203) 형성 물질에 대한 다른 일 실시예로 도 5의 B와 같이 폴리디메틸아크릴아미드(Polydimethylacrylamide: PDMA)층과 같은 흡수층(203b)으로 표면이 감싸진 나노 실리카(Nano Silica)들과 같은 나노파티클(203a)이 화학적 크로스링크(cross-link, 203c)에 의해서 PDMA가 얽힌 매트릭스에 함침된 물질을 사용할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 경우 베이스 기판(210)의 적어도 일 측면에는 하나 이상의 댐부(203)가 형성되되, 게이트 구동부 및 리드아웃 회로부와 연결되는 패드 영역이 있는 베이스 기판(210)의 측면에는 댐부가 형성되지 않을 수 있다.
댐부(203)가 있는 베이스 기판(210)의 측면 방향에 있는 유기층(250)과 신틸레이터층(260)은 도 3a 내지 도 3d와 같은 다양한 실시예로 형성될 수 있다.
도 3a 내지 도 3d는 댐부(203)가 있는 베이스 기판(210)의 측면 방향에 위치하는 유기층(250)과 신틸레이터층(260)의 배치 형태를 실시예에 따라 도시한 것으로, 베젤 영역이 최소화됨에 따라 신틸레이터층(260)이 최대한 확장되어 배치되는 다양한 실시예를 설명한다.
먼저 일 실시예로 도 3a와 같이 댐부(203)가 있는 베이스 기판(210)의 측면 방향에 있는 유기층(250)과 신틸레이터층(260)은 베이스 기판(210)의 끝단부와 일치할 수 있다.
이 경우 유기층(250)과 신틸레이터층(260)이 베이스 기판(210)의 끝단부까지 형성됨에 따라, 화소 영역을 포함하는 액티브 영역(210A)을 최대한 베이스 기판(210)의 끝단부에 가깝게 형성할 수 있다. 이에 따라 베젤 영역이 더욱 최소화될 수 있다.
다른 일 실시예로 도 3b와 같이 댐부(203)가 있는 베이스 기판(210)의 측면 방향에 있는 유기층(250)은 베이스 기판(210)의 끝단부와 일치하되, 신틸레이터층(260)은 유기층(250)의 일부를 외부로 노출시키도록 베이스 기판(210)의 끝단부와 일정 거리 이격되어 형성될 수 있다.
이 경우 외부로 노출된 유기층(250)이 유기물로 이루어지는 밀봉층(270)과의 접착력이 좋기 때문에 디지털 엑스레이 검출기의 밀봉 특성이 향상될 수 있다.
또한 다른 일 일시예로 도 3c 및 도 3d와 같이 댐부(203)가 있는 베이스 기판(210)의 측면 방향에 있는 유기층(250)과 신틸레이터층(260)이 베이스 기판(210)의 끝단부와 일치하지 않을 수 있다.
구체적으로 도 3c의 경우 댐부(203)가 있는 베이스 기판(210)의 측면 방향에 있는 유기층(250)과 신틸레이터층(260)이 베이스 기판(210)의 끝단부보다 일정 거리 이격되도록 형성될 수 있다.
이 경우 유기층(250)과 신틸레이터층(260)은 서로 일치하도록 형성될 수 있으며, 유기층(250)과 신틸레이터층(260)에 의해서 덮이지 않는 베이스 기판(210)의 일부 영역이 노출될 수 있다.
이와 같이 외부로 노출된 베이스 기판(210)의 일부 영역에는 접착제가 별도로 형성되어 밀봉층(270)과의 접착력을 더욱 향상시킬 수 있다.
그리고 유기층(250)과 신틸레이터층(260)이 베이스 기판(210)의 끝단부와 일치하지 않고 더 안쪽에 형성됨으로써 베이스 기판(210)의 끝단부를 통해서 침투할 수 있는 수분으로부터의 영향력을 최소화할 수 있다.
도 3d의 경우 댐부(203)가 있는 베이스 기판(210)의 측면 방향에 있는 유기층(250)과 신틸레이터층(260)이 베이스 기판(210)의 끝단부보다 일정 거리 이격되도록 형성될 수 있다.
이 경우 신틸레이터층(260)은 유기층(250)의 일부 영역이 노출되도록 베이스 기판(210)의 더 안쪽으로 형성될 수 있다. 또한 유기층(250)과 신틸레이터층(260)에 의해서 덮이지 않는 베이스 기판(210)의 일부 영역도 노출될 수 있다.
이와 같이 외부로 노출된 베이스 기판(210)의 일부 영역에는 접착제가 별도로 형성되어 밀봉층(270)과의 접착력을 더욱 향상시킬 수 있으며, 일부 영역이 노출된 유기층(250)은 밀봉층(270)과 직접 접촉할 수 있어 밀봉층(270)과의 접착력을 향상시킬 수 있는 바 더욱 더 향상된 밀봉 특성을 가질 수 있다.
그리고 유기층(250)과 신틸레이터층(260)이 베이스 기판(210)의 끝단부와 일치하지 않고 더 안쪽에 형성됨으로써 베이스 기판(210)의 끝단부를 통해서 침투할 수 있는 수분으로부터의 영향력도 더욱 최소화할 수 있다.
댐부(203)가 있는 베이스 기판(210)의 측면 방향에 있는 신틸레이터층(260)은 경사진 상부면을 갖는 것이 아니라 상부면이 평편하게 일정한 높이를 갖도록 형성될 수 있다.
댐부(203)가 있는 베이스 기판(210)의 측면 방향은 베젤을 최소화하여 액티브 영역(210A)을 최대한 확장시키고자 하는 방향이기 때문에, 액티브 영역(210A)이 베이스 기판(210)의 끝단부에 가깝게 최대한 확장되는 만큼 상부에 위치하는 신틸레이터층(260)도 유효한 신틸레이터층으로 작동을 해야 한다.
이 경우 신틸레이터층(260)을 구성하는 신틸레이터 주상 결정들의 성장이 제대로 이루어지지 않아 의도하는 높이까지 신틸레이터 주상 결정들이 형성되지 않는 경우, 액티브 영역(210A)상에 신틸레이터층(260)이 있다고 하더라도 유효한 촬영 영역을 가질 수 없게 될 수 있다.
즉 디지털 엑스레이 검출기의 베젤을 최소화하기 위하여 액티브 영역(210A)이 확장되는 경우 그 상부에 위치하는 신틸레이터층(260)이 경사진 상부면을 갖는 것이 아니라 상부면이 평편하게 일정한 높이를 갖도록 형성됨으로써, 최소화된 베젤에서도 최대한의 유효한 촬영 영역을 가질 수 있도록 할 수 있다.
따라서 도 3a 내지 도 3d에 따른 실시예에서와 같이 신틸레이터층(260)은 베이스 기판(210)의 끝단부와 일치하거나 매우 가깝게 형성됨에 따라 베젤을 최소화할 수 있다.
또한 댐부(203)가 있는 베이스 기판(210)의 측면 방향에 있는 신틸레이터층(260)을 구성하는 각각의 신틸레이터들이 일정한 높이를 갖도록 형성됨에 따라 최소화된 베젤 영역에서도 최대한의 유효한 촬영 영역을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출기(200)는 다음과 같이 작동한다.
디지털 엑스레이 검출기(200)에 조사된 엑스레이는 신틸레이터층(260)에서 가시광선 영역의 광으로 변환된다. 가시광선 영역의 광은 PIN 다이오드(230)의 PIN 층(232)에서 전자 신호로 변환이 된다.
구체적으로는 PIN 층(232)에 가시광선 영역의 광이 조사되면 I형 반도체층이 P형 반도체층과 N형 반도체층에 의해 공핍(Depletion)이 되어 내부에 전기장이 발생하게 된다. 그리고 광에 의해 생성되는 정공과 전자가 전기장에 의해 드리프트(Drift)되어 각각 P형 반도체층과 N형 반도체층에서 수집된다.
PIN 다이오드(230)는 가시광선 영역의 광을 전자 신호로 변환하여 박막 트랜지스터(220)에 전달하게 된다. 이렇게 전달된 전자 신호는 박막 트랜지스터(220)와 연결된 데이터 라인을 거쳐서 영상 신호로 표시되게 된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 엑스레이 검출 장치(10)는 도 7에서와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 디지털 엑스레이 검출기(200), 디지털 엑스레이 검출기(200)를 지지하는 지지부(300) 및 디지털 엑스레이 검출기(200)와 일정 거리 이격되도록 위치하여 엑스레이를 조사하는 엑스레이 광원(320)을 포함한다. 또한 디지털 엑스레이 검출 장치(10)는 각각의 구성들의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
도 7은 유방 촬영술(Mammography)용 디지털 엑스레이 검출 장치(10)를 일 실시예로 도시한 것으로, 촬영 대상자(330)의 신체는 디지털 엑스레이 검출기(200)의 일 측면과 접촉할 수 있다.
유방 촬영술(Mammography)용 디지털 엑스레이 검출 장치(10)의 경우 디지털 엑스레이 검출기(200)의 일측면은 촬영 대상자(330)의 신체와 접촉하는 흉벽(Chest Wall)이 될 수 있다.
따라서 흉벽에 대응되는 디지털 엑스레이 검출기(200)의 일측면 방향의 베젤은 최소화하여 최대한의 영상 촬영 영역이 확보될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
따라서 본 발명은 댐부(203)가 있는 디지털 엑스레이 검출기(200)의 측면이 촬영 대상자(330)의 신체와 접하는 접촉면, 즉 흉벽이 되도록 디지털 엑스레이 검출기(200)를 배치한다.
앞서 설명한 바와 같이 댐부(203)가 있는 디지털 엑스레이 검출기(200)의 측면은 베젤이 최소화되고 신틸레이터층(260)이 일정한 높이를 갖는 바 측면으로부터 촬영 대상자(330)의 신체와 접촉하여 측정할 수 있는 촬영 유효 영역이 최대한 확보될 수 있다.
디지털 엑스레이 검출기(200)와 엑스레이 광원(320) 사이에는 촬영하고자 하는 촬영 대상자(330)의 신체 일부를 가압하는 가압부(310)가 지지대(300)와 연결되어 있을 수 있다.
예를 들어 촬영하고자 하는 촬영 대상자(330)의 신체 일부가 일정 두께 이상을 갖는 경우 대부분의 엑스레이가 신체 내부에서 흡수되어 버리기 때문에 촬영 영상을 제대로 얻기 어려울 수 있다.
따라서 촬영하고자 하는 촬영 대상자(330)의 신체 상태에 따라서 필요한 경우 가압부(310)를 수직 방향으로 이동시켜 촬영하고자 하는 촬영 대상자(330)의 신체 일부를 가압함으로써 더욱 선명한 촬영 영상을 얻을 수 있도록 할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출기(200)와 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출 장치(10)는 다음과 같은 유리한 효과를 얻을 수 있다.
본 발명의 경우 디지털 엑스레이 검출기(200)의 하나 이상의 측면 방향으로 액티브 영역(210A)을 최대한 확장시키고 신틸레이터층(260)도 베이스 기판(210)의 끝단부에 최대한 가깝게 형성되어 적어도 일측면의 베젤이 최소화될 수 있어, 유방 촬영술(Mammography)과 같은 분야에 적용되더라도 높은 해상도의 촬영이 가능할 수 있다.
또한 베젤이 최소화됨에 따라 베이스 기판(210)의 상부면과 밀봉층(270)이 접하는 면적이 감소된다고 하더라도, 디지털 엑스레이 검출기(200)의 일 측면에 하나 이상의 댐부(203)를 형성함으로써, 측면의 접촉 면적을 증가시켜 베이스 기판(210)의 측면과 밀봉층(270)이 접하는 면적을 증가시킬 수 있어 밀봉 특성을 향상시킬 수 있다.
또한 촬영 대상자(330)의 신체와 접촉하는 디지털 엑스레이 검출기(200)의 접촉부 측면에 수분 배리어(Barrier)로 작용할 수 있는 하나 이상의 댐부(203)를 형성함으로써, 밀봉층(270)과 베이스 기판(210)의 접촉 계면 사이로 침투할 수 있는 수분의 경로를 최대한 차단해줄 수 있다.
즉 밀봉층(270)과 베이스 기판(210)의 접촉 계면 사이에 볼록부 형태의 댐부(203)들이 형성되어 있기 때문에, 수분이 침투된다고 하더라도 신틸레이터층(260)까지 도달하기 전에, 복수의 댐부(203)들이 단계별로 수분 침투를 최소화하는 배리어막이 됨에 따라 수분 침투로 인한 디지털 엑스레이 검출기(200)의 신뢰성 특성의 열화를 최소화할 수 있다.
특히 베젤의 최소화로 인하여 베이스 기판(210)의 끝단부에 신틸레이터층(260)이 가깝게 형성된다고 하더라도, 베젤이 최소화된 방향의 디지털 엑스레이 검출기(200)의 측면에 하나 이상의 댐부(203)가 형성되어 있어 밀봉 특성과 수분 침투가 최소화될 수 있는 바 디지털 엑스레이 검출기(200)의 신뢰성 특성의 열화를 최소화할 수 있는 것이다.
또한 본 발명에 따르면 촬영 대상자(330)의 신체와 접촉하는 접촉부, 즉 흉벽 방향에 있는 신틸레이터층(260)이 평편하게 일정한 높이를 갖도록 형성되는 바 베젤이 최소화된 영역에서도 유효한 촬영 영역을 확보함으로써 접촉부의 촬영 해상도가 향상될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 디지털 엑스레이 검출기의 제조 방법은, i) 복수의 화소 영역을 포함하는 액티브 영역(210A)이 정의된 베이스 기판(210) 상에 PIN 다이오드(230)를 형성하여 어레이 패널(201)을 형성하는 단계, ii) 어레이 패널 상에 유기층(250)을 형성하는 단계, iii) 유기층(250) 상에 신틸레이터층(260)을 형성하는 단계, iv) 어레이 패널의 적어도 일 측면에 하나 이상의 댐부(203)를 형성하는 단계 및 v) 신틸레이터층(260)과 댐부(203)가 형성된 어레이 패널(201)의 측면을 덮도록 밀봉층(270)을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 디지털 엑스레이 검출기(200)의 제조 방법은 마스크 공정을 기준으로 도 8a 내지 도 8e를 참조하여 자세히 설명하도록 한다.
이하에서 설명하는 각 층에 대한 패턴 형성 방법은 당업계에서 통상의 기술자가 실시하는 기술인, 증착(Deposition), 포토레지스트 도포(Photoresist Coating), 노광(Exposure), 현상(Develop), 식각(Etch), 포토레지스트 박리(Photoresist Strip)를 포함하는 포토리소그래피(Photoliyhography) 공정을 이용하는 바 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.
예를 들어 증착의 경우 금속 재료일 경우에는 스퍼터링(Sputtering), 반도체나 절연막인 경우에는 플라즈마 화학증착(Plasma Enhanced Vapor Deposition; PECVD)과 같은 방법을 나누어서 사용할 수 있으며, 식각의 경우에도 재료에 따라 건식 식각 및 습식 식각을 선택하여 사용할 수 있는 것으로 당업계에서 통상의 기술자가 실시하는 기술을 적절히 적용한다.
먼저 도 8a와 같이 복수의 화소 영역을 포함하는 액티브 영역(210A)이 정의된 베이스 기판(210) 상에 박막 트랜지스터(220)와 PIN 다이오드(230)를 형성하여 어레이 패널(201)을 형성한다. 박막 트랜지스터(220)와 PIN 다이오드(230)는 각각의 화소 영역에 대응되도록 복수로 형성될 수 있다.
다음으로 도 8b와 같이 어레이 패널(201) 상에 유기층(250)을 형성한다.
유기층(250)은 유기물인 PAC(Photo Acrylic)을 스핀 코팅(Spin Coating) 방식으로 어레이 패널(201) 상에 형성할 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니다.
유기층(250) 상에는 도 8c와 같이 신틸레이터층(260)을 형성한다.
신틸레이터층(260)을 형성하는 경우 일 실시예로 도 9a 내지 도 9c에 도시된 바와 같은 증착 마스크용 가이드 지그(510)를 사용하여 형성할 수 있다.
구체적으로 도 9a 및 도 9b와 같이 어레이 패널(201)을 고정 지그(500)에 올려 놓은 후 어레이 패널(201)을 증착 마스크용 가이드 지그(510) 와 결합시켜 고정할 수 있다.
고정 지그(500) 및 증착 마스크용 가이드 지그(510)에 의해서 고정된 어레이 패널(201) 상에 도 9c와 같이 증착 소스(520)로부터 발생되는 신틸레이터 물질을 진공 증착하는 방법으로 복수의 신틸레이터들이 주상 구조로 성장하여 신틸레이터층(260)이 형성되도록 할 수 있다.
신틸레이터 물질은 요오드화 세슘(CsI) 또는 요오드화 탈륨(TlI)을 사용할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이 경우 증착 마스크용 가이드 지그(510)는 어레이 패널(201)의 상면 테두리부를 감싸되, 댐부(203)가 형성된 어레이 패널(201)의 상면 테두리부는 감싸지 않고 측면 일부만을 덮도록 구성될 수 있다.
구체적으로 증착 마스크용 가이드 지그(510)는 어레이 패널(201)의 적어도 하나의 측면 및 상부면을 제외한 나머지 측면 및 상부면 테두리부까지 덮는 주 마스크부(511)를 포함할 수 있다.
일 실시예로 주 마스크부(511)는 도 9a 및 도 9b와 같이 어레이 패널(201)의 3개의 측면과 상부면 테두리부를 덮도록 형성된다. 이 경우 주 마스크부(511)로 덮인 어레이 패널(201)의 상부면 테두리부에 형성되는 신틸레이터층(260)은 진공 증착 방법의 특성상 쉐도우(Shadow) 효과로 인하여 단계적으로 경사가 지도록 형성될 수 있다.
이렇게 경사 영역을 갖는 신틸레이터층(260)의 부분은 유효한 촬영 영역이 되기 어렵기 때문에 경사 영역을 갖는 신틸레이터층(260)은 액티브 영역(210A) 외부에 위치하도록 주 마스크부(511)의 위치를 조절한다.
주 마스크부(511)는 신틸레이터층(260)이 형성되지 않도록 하는 쉐도우 마스크(Shadow Mask) 역할을 할 수 있다.
따라서 주 마스크부(511)로 덮인 어레이 패널(201)의 상부면 테두리부에는 게이트 구동부(120) 및 리드아웃 회로부(150)와 같이 신틸레이터층(260)으로 덮이지 않아도 되는 패드 영역이 대응될 수 있다.
한편 주 마스크부(511)로 덮이지 않은 어레이 패널(201)의 일 측면에는 어레이 패널(201)의 측면을 지지하는 하나 이상의 측면 지지부(513)가 있을 수 있다. 측면 지지부(513)는 증착 마스크용 가이드 지그(510)의 주 마스크부(511)와 연결된 구성이며, 착탈식으로 결합이 될 수 있다.
측면 지지부(513)는 복수로 구비되어 어레이 패널(201)의 측면을 고정 및 지지하는 역할을 할 수 있다.
특히 신틸레이터를 증착하는 경우 증착 온도가 200℃ 정도의 고온까지 상승하기 때문에 어레이 패널(201)의 베이스 기판(210)의 경우 뒤틀림 현상이 발생될 수도 있는 바, 측면을 고정해주는 측면 지지부(513)가 뒤틀림을 최소화해 줄 수 있다.
이렇게 어레이 패널(201)의 일 측면 및 상부면에는 주 마스크부(511)로 덮이지 않고 측면만을 고정하는 측면 지지부(513)가 있는 증착 마스크용 가이드 지그(510)를 사용함으로써, 신틸레이터층(260)은 어레이 패널(201)의 테두리부까지 베젤 영역이 최소화되도록 형성될 수 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 증착 마스크용 가이드 지그(510)를 사용하는 경우 신틸레이터층(260)이 도 3a와 같은 배치 구조를 갖도록 형성할 수 있다.
특히 본 발명의 경우 주 마스크부(511)가 형성되지 않은 어레이 패널(201)의 상부면에는 주 마스크부(511)에 의한 쉐도우 효과가 발생되지 않기 때문에 일정한 높이의 평편한 신틸레이터층(260)을 형성할 수 있다.
이에 따라 본 발명의 경우 댐부(203)가 형성된 측면 방향의 신틸레이터층(260)은 베이스 기판(210)의 끝단부로 가더라도 신틸레이터층(260)이 경사지지 않고 평편하게 일정한 높이를 갖는 평편 영역을 포함할 수 있다.
증착 마스크용 가이드 지그(510)에 대한 다른 일 실시예로 도 10a 내지 도 10b에 도시된 바와 같은 증착 마스크용 가이드 지그(510)를 사용하여 형성할 수 있다.
도 10a와 도 10b에 따른 증착 마스크용 가이드 지그(510)는 도 9a와 도 9b에 따른 증착 마스크용 가이드 지그(510)와 비교하였을 때, 주 마스크부(511)로 덮이지 않은 어레이 패널(201)의 일 측면에 어레이 패널(201)의 측면을 지지하는 하나 이상의 측면 지지부(513) 대신에 일 측면과 상면 테두리부를 1mm 이하로 덮도록 형성되는 부 마스크부(515)를 구비한다는 점에서 차이점이 있다.
즉 도 10a와 도 10b에 도시된 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 증착 마스크용 가이드 지그(510)는 부 마스크부(515)가 덮는 어레이 패널(201)의 상부면 영역이 주 마스크부(511)가 덮는 어레이 패널(201)의 상부면 영역보다 작도록 형성한다.
이와 같이 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 증착 마스크용 가이드 지그(510)를 사용하는 경우 신틸레이터층(260)이 도 3b 내지 도 3d와 같이 어레이 패널(201)의 안쪽으로 배치되는 구조를 갖도록 형성할 수 있다.
하지만 부 마스크부(515)가 덮는 어레이 패널(201)의 상면 테두리부가 1mm 이하가 되기 때문에 쉐도우 효과가 발생되는 주 마스크(511) 대비 쉐도우 효과의 발생이 최소화될 수 있다.
즉 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 증착 마스크용 가이드 지그(510)를 사용하는 경우에도 쉐도우 효과가 최소화 되기 때문에 일정한 높이의 평편한 신틸레이터층(260)을 최대한 확보할 수 있다.
다음으로 도 8d와 같이 어레이 패널(201)의 적어도 일 측면에 하나 이상의 댐부(203)를 형성한다.
신틸레이터층(260)을 증착하는 경우 증착 온도가 200℃ 정도의 높은 온도에서 이루어지기 때문에 댐부(203)가 미리 형성된 상태에서 신틸레이터층(260) 증착 공정을 진행하는 경우 댐부(203)에 손상이 가해질 수 있다.
따라서 댐부(203)의 손상을 최소화하기 위하여 댐부(203)를 형성하는 도 8d에 따른 공정은 신틸레이터층(260)을 형성하는 도 8c에 따른 공정보다 앞서서 진행될 수 있다.
이 경우 댐부(203)는 도 8c와 같은 신틸레이터층(260) 형성 단계에서 증착 마스크용 가이드 지그(510)의 주 마스크부(511)에 의해서 덮이지 않아 신틸레이터층(260)이 베이스 기판(210)의 끝단부에 가깝도록 형성됨으로써 베젤이 최소화된 어레이 패널(201)의 측면에 형성된다.
댐부(203)는 도 11과 같이 어레이 패널(201)을 진공 정반(Vacuum Stage, 400)에 고정시킨 후에 베이스 기판(210)의 측면에 베이스 기판(210)의 높이 방향과 수직한 방향으로 복수의 팁(Tip)부(430)를 포함하는 디스펜서(Dispenser, 410)를 이동시킴으로써 형성할 수 있다.
구체적으로 어레이 패널(201)은 진공 정반(400) 상에 올려 놓아 진공 흡착 방식으로 고정시킴으로써 어레이 패널(201)을 Z축 방향으로 고정하도록 조절할 수 있다.
도 12a는 디스펜서(410)의 구체적인 일 실시예로, 디스펜서(410)는 몸체부(420)와 몸체부(420)의 일 끝단에 형성된 복수의 팁부(430)를 포함한다.
이 경우 팁부(430)는 형성하고자 하는 댐부(203)의 패턴과 대응되는 패턴을 가질 수 있으며, 디스펜서(410)를 X축 방향으로 조절하여 댐부(203)를 형성할 수 있다.
복수의 팁부(430)는 베이스 기판(210)의 높이 방향과 평행한 방향으로 나란히 배열되도록 나열되어 몸체부(420)에 연결될 수 있다.
팁부(430)는 속이 빈 중공으로 형성되고, 각각의 팁부(430)에는 댐부(203) 형성 물질을 공급하는 용액 공급부(421)가 연결되어 팁부(430)에 직접 댐부(203) 형성 물질이 공급될 수 있다.
이에 따라 복수의 팁부(430)가 평행하게 나열된 디스펜서(410)는 각각의 팁부(430)가 형성하고자 하는 댐부(203)의 패턴에 대응되도록 팁부(430)의 끝단이 베이스 기판(210)의 측면에 접하게 위치시킨다.
그리고 디스펜서(410)를 어레이 패널(201), 즉 베이스 기판(210)의 높이 방향과 수직한 방향으로 이동시킴으로써, 팁부(430)를 통해서 토출되는 댐부(203) 형성 물질에 의해서 댐부(203)를 형성할 수 있다.
이 경우 팁부(430)는 플렉서블(Flexible)한 재질로 형성되어 디스펜서(410)를 이동시킬 때 팁부(430)가 베이스 기판(210)의 측면을 스치듯이 이동할 수 있도록, X축 방향으로 조절하여 팁부(430)를 통해 토출되는 댐부(203) 형성 물질이 베이스 기판(210)에 잘 묻을 수 있도록 할 수 있다.
또한 다른 실시예로 도 12b와 같이 디스펜서(410)는 몸체부(420)와 몸체부(420)의 일 끝단에 형성된 복수의 팁부(430)를 포함하되, 복수의 팁부(430) 사이에는 노즐(Nozzle)부(423)가 형성되고 각각의 노즐부(423)에는 댐부(203) 형성 물질을 공급하는 용액 공급부(421)가 연결되도록 할 수 있다.
이 경우 노즐부(423)를 통해서 토출되는 댐부(203) 형성 물질은 각각의 팁부(430)를 따라서 팁부(430) 끝단까지 흘러내려감으로써 베이스 기판(210)과 접촉하여 디스펜서(410)가 이동할 때 댐부(203) 형성 물질이 베이스 기판(210)의 측면에 잘 묻을 수 있도록 할 수 있다.
이외의 디스펜서(410)를 이용한 댐부(203)의 형성 방법은 도 12a에 따른 실시예와 동일하다.
댐부(203) 형성 물질은 실리콘(Si), 아크릴(Acrylic), 아크릴아미드(Acrylamide), 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane: PDMS), 폴리우레탄(Poly Urethane), 이소시아네이트(Isocyanate), 폴리아미드(Polyamide), 폴리이미드(Polyimide), 에틸렌프로필렌 고무(Ethylene Propylene Terpolymers: EPDM) 클로로설폰화 폴리에틸렌(Chlorosulphonated Polyethylene: CSM), 스티렌부타디엔 고무(Styrene Butadiene Rubber: SBR), 니트릴부타디엔 고무 (Nitrile Butadiene Rubber: NBR), 클로로프렌(Chloroprene Rubber: CR), 폴리부타디엔 고무(Polybutadiene Rubber: BR), 이소부틸렌이소프렌 고무(Isobutylene Isoprene Rubber: IIR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질로 이루어질 수 있다.
댐부(203) 형성 물질에 대한 일 실시예로 도 5의 A와 같이 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane: PDMS)을 사용할 수 있다. 구체적으로 용액 상태의 폴리디메틸실록산을 디스펜서(410)를 이용하여 베이스 기판(210)의 측면에 도포한 후에 100℃에서 1시간 동안 베이킹(Baking) 처리를 하는 열경화 방법을 통해 댐부(203)를 형성할 수 있다.
또한 댐부(203) 형성 물질에 대한 다른 일 실시예로 도 5의 B와 같이 폴리디메틸아크릴아미드(Polydimethylacrylamide: PDMA)층과 같은 흡수층(203b)으로 표면이 감싸진 나노 실리카(Nano Silica)들과 같은 나노파티클(203a)이 화학적 크로스링크(cross-link, 203c)에 의해서 PDMA가 얽힌 매트릭스에 함침된 물질을 사용할 수 있다.
구체적으로 상기와 같은 나노 실리카 또는 디메톡시페닐아세토페논 (Dymethoxyphenylacetophenone: DMAP)와 같은 가교 역할을 할 수 있는 파티클과 경화제가 포함된 폴리디메틸아크릴아미드(Polydimethylacrylamide: PDMA)를 도포한 후 진공에서 24시간 상온 경화 또는 60℃에서 6시간 동안 경화를 하는 방법으로 댐부(203)를 형성할 수 있다.
도 8d와 같이 댐부(203)가 형성된 어레이 패널(201) 상에는 신틸레이터층(260)과 어레이 패널(201)의 측면을 덮도록 밀봉층(270)을 형성한다.
밀봉층(270)의 물질로는 페럴린을 사용할 수 있다. 구체적으로 페럴린 파우더를 가열해서 반응성 가스를 만든 후 반응성 가스가 신틸레이터층(260)과 베이스 기판(210)에 반응을 하여 필름화가 되도록 하는 화학 기상 증착(Chemical vapor deposition, CVD) 방법을 이용하여 밀봉층(270)을 형성할 수 있다.
이 경우 밀봉층(270)은 댐부(203)가 형성된 어레이 패널(201)의 측면을 덮도록 형성되며, 댐부(203)가 형성되지 않은 어레이 패널(201)의 측면은 덮지 않도록 형성될 수 있다.
댐부(203)가 형성된 어레이 패널(201)의 측면은 댐부(203)의 형성으로 인하여 밀봉층(270)과의 접촉 면적이 크게 증가함에 따라 밀봉 특성이 향상될 수 있다.
또한 밀봉층(270)이 댐부(203)가 형성된 어레이 패널(201)의 측면까지 덮도록 형성됨에 따라, 밀봉층(270)과 어레이 패널(201)의 경계가 댐부(203)가 형성된 어레이 패널(201)의 하부면 끝단에 형성되기 때문에 수분이 디지털 엑스레이 검출기(200) 내로 침투되는 경로가 매우 길어지게 되어 수분 침투를 최소화할 수 있다.
또한 밀봉층(270)과 어레이 패널(201)의 경계면으로 수분이 침투된다고 하더라도 댐부(203)가 형성된 어레이 패널(201)의 측면을 지나야 하는 바, 댐부(203)가 수분 배리어층으로써 역할을 하게 되어 수분 침투가 최소화될 수 있도록 할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출기는 복수의 화소 영역을 포함하는 액티브(Active) 영역이 정의된 베이스 기판, 액티브 영역의 베이스 기판 상에 있는 PIN 다이오드, PIN 다이오드 상에 있는 신틸레이터층 및 신틸레이터층을 덮는 밀봉층을 포함하고, 베이스 기판의 적어도 일 측면에는 하나 이상의 댐(Dam)부가 있다.
이 경우 댐부는 디지털 엑스레이 검출기의 높이 방향과 수직한 방향으로 배치될 수 있다.
또한 댐부는 복수로 있고, 복수의 댐부는 서로 이격되어 있을 수 있다.
또한 댐부는 베이스 기판의 측면 일 끝단부로부터 타 끝단부까지 연장되어 있을 수 있다.
또한 댐부는 실리콘(Si), 아크릴(Acrylic), 아크릴아미드(Acrylamide), 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane: PDMS), 폴리우레탄(Poly Urethane), 이소시아네이트(Isocyanate), 폴리아미드(Polyamide), 폴리이미드(Polyimide), 에틸렌프로필렌 고무(Ethylene Propylene Terpolymers: EPDM) 클로로설폰화 폴리에틸렌(Chlorosulphonated Polyethylene: CSM), 스티렌부타디엔 고무(Styrene Butadiene Rubber: SBR), 니트릴부타디엔 고무 (Nitrile Butadiene Rubber: NBR), 클로로프렌(Chloroprene Rubber: CR), 폴리부타디엔 고무(Polybutadiene Rubber: BR), 이소부틸렌이소프렌 고무(Isobutylene Isoprene Rubber: IIR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질로 이루어질 수 있다.
이 경우 밀봉층은 댐부가 있는 베이스 기판의 측면까지 덮을 수 있다.
액티브 영역의 주변부는 논-액티브(Non-Active) 영역으로 정의되고, 신틸레이터층은 논-액티브 영역의 적어도 일부분을 덮을 수 있다.
PIN 다이오드와 신틸레이터층 사이에는 유기층이 있을 수 있다.
이 경우 댐부가 있는 베이스 기판의 측면 방향에 있는 유기층과 신틸레이터층은 베이스 기판의 끝단부와 일치할 수 있다.
또한 댐부가 있는 베이스 기판의 측면 방향에 있는 유기층은 베이스 기판의 끝단부와 일치하되, 댐부가 있는 베이스 기판의 측면 방향에 있는 신틸레이터층은 유기층의 일부를 외부로 노출시킬 수 있다.
또한 댐부가 있는 베이스 기판의 측면 방향에 있는 유기층과 신틸레이터층은 베이스 기판의 끝단부와 일치하지 않을 수 있다.
또한 댐부가 있는 베이스 기판의 측면 방향에 있는 신틸레이터층은 높이가 일정할 수 있다.
본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출 장치는 전술한 디지털 엑스레이 검출기, 디지털 엑스레이 검출기를 지지하는 지지부 및 디지털 엑스레이 검출기와 일정 거리 이격되도록 위치하여, 디지털 엑스레이 검출기에 엑스레이를 조사하는 엑스레이 광원을 포함한다.
이 경우 댐부가 있는 디지털 엑스레이 검출기의 측면이 촬영 대상자의 신체와 접하는 접촉면일 수 있다.
본 발명에 따른 디지털 엑스레이 검출기의 제조 방법은 복수의 화소 영역을 포함하는 액티브 영역이 정의된 베이스 기판 상에 PIN 다이오드를 형성하여 어레이 패널을 형성하는 단계, 어레이 패널 상에 유기층을 형성하는 단계, 유기층 상에 신틸레이터층을 형성하는 단계, 어레이 패널의 적어도 일 측면에 하나 이상의 댐(Dam)부를 형성하는 단계 및 신틸레이터층과 댐부가 형성된 어레이 패널의 측면을 덮도록 밀봉층을 형성하는 단계를 포함한다.
이 경우 댐부는 베이스 기판의 측면에 베이스 기판의 높이 방향과 수직한 방향으로 복수의 팁(Tip)부를 포함하는 디스펜서(Dispenser)를 이동시킴으로써 형성할 수 있다.
또한 복수의 팁부는 상기 베이스 기판의 높이 방향과 평행한 방향으로 나열되어 있을 수 있다.
또한 각각의 팁부에는 댐부 형성 물질이 공급될 수 있다.
또한 신틸레이터층은 어레이 패널을 증착 마스크용 가이드 지그(Jig)로 고정한 후 신틸레이터를 증착하는 방법으로 형성하고, 증착 마스크용 가이드 지그는 어레이 패널의 상면 테두리부를 감싸되, 댐부가 형성된 어레이 패널의 상면 테두리부는 감싸지 않고 측면 일부를 덮을 수 있다.
또한 신틸레이터층은 어레이 패널을 증착 마스크용 가이드 지그(Jig)로 고정한 후 신틸레이터를 증착하는 방법으로 형성하고,
증착 마스크용 가이드 지그는 어레이 패널의 상면 테두리부를 감싸되, 댐부가 형성된 어레이 패널의 상면 테두리부는 1mm 이하로 감쌀 수 있다.
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.
10: 엑스레이 검출 장치 110: 박막 트랜지스터 어레이
120: 게이트 구동부 130: 바이어스 공급부
140: 전원전압 공급부 150: 리드아웃 회로부
160: 타이밍 제어부 200: 디지털 엑스레이 검출기
201: 어레이 패널 203: 댐부
203a: 나노파티클 203b: 흡수층
203c: 크로스링크 210A: 액티브 영역
210B: 논-액티브 영역 210: 베이스 기판
220: 박막 트랜지스터 221: 액티브층
221c: 채널 영역 221a: 제1 도체화 영역
221b: 제2 도체화 영역 222: 게이트 절연층
223a: 게이트 전극 224: 층간 절연층
224a: 제1 컨택홀 224b: 제2 컨택홀
225a: 제1 전극 225b: 제2 전극
226: 제1 보호층 226h: 제3 컨택홀
230: PIN 다이오드 231: 하부 전극
232: PIN 층 233: 상부 전극
234: 제2 보호층 234h: 제4 컨택홀
243: 바이어스 전극 250: 유기층
260: 신틸레이터층 270: 밀봉층
300: 지지부 310: 가압부
320: 엑스레이 광원 330: 촬영 대상자
400: 진공 정반 410: 디스펜서
420: 몸체부 421: 용액 공급부
423: 노즐부 430: 팁부
500: 고정 지그 510: 증착 마스크용 가이드 지그
511: 주 마스크부 513: 측면 지지부
515: 부 마스크부 520: 증착 소스

Claims (20)

  1. 복수의 화소 영역을 포함하는 액티브(Active) 영역이 정의된 베이스 기판;
    상기 액티브 영역의 상기 베이스 기판 상에 있는 PIN 다이오드;
    상기 PIN 다이오드 상에 있는 신틸레이터층; 및
    상기 신틸레이터층을 덮는 밀봉층; 을 포함하고,
    상기 베이스 기판의 적어도 일 측면에는 하나 이상의 댐(Dam)부가 있으며,
    상기 액티브 영역의 주변부는 논-액티브(Non-Active) 영역으로 정의되고,
    상기 신틸레이터층은 상기 논-액티브 영역의 적어도 일부분을 덮으며,
    상기 댐부가 있는 상기 베이스 기판의 측면 방향 이외의 상기 논-액티브 영역은 게이트 구동부 및 리드아웃 회로부와 연결되는 패드 영역을 포함하고,
    상기 PIN 다이오드와 상기 신틸레이터층 사이에는 유기층이 있으며,
    상기 댐부가 있는 상기 베이스 기판의 측면 방향에 있는 상기 유기층은 상기 베이스 기판의 끝단부와 일치하되,
    상기 댐부가 있는 상기 베이스 기판의 측면 방향에 있는 상기 신틸레이터층은 상기 유기층의 일부를 외부로 노출시키는 디지털 엑스레이 검출기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 댐부는 상기 디지털 엑스레이 검출기의 높이 방향과 수직한 방향으로 배치된 디지털 엑스레이 검출기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 댐부는 복수로 있고,
    복수의 상기 댐부는 서로 이격되어 있는 디지털 엑스레이 검출기.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 댐부는 상기 베이스 기판의 측면 일 끝단부로부터 타 끝단부까지 연장되어 있는 디지털 엑스레이 검출기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 댐부는 실리콘(Si), 아크릴(Acrylic), 아크릴아미드(Acrylamide), 폴리디메틸실록산(Polydimethylsiloxane: PDMS), 폴리우레탄(Poly Urethane), 이소시아네이트(Isocyanate), 폴리아미드(Polyamide), 폴리이미드(Polyimide), 에틸렌프로필렌 고무(Ethylene Propylene Terpolymers: EPDM) 클로로설폰화 폴리에틸렌(Chlorosulphonated Polyethylene: CSM), 스티렌부타디엔 고무(Styrene Butadiene Rubber: SBR), 니트릴부타디엔 고무 (Nitrile Butadiene Rubber: NBR), 클로로프렌(Chloroprene Rubber: CR), 폴리부타디엔 고무(Polybutadiene Rubber: BR), 이소부틸렌이소프렌 고무(Isobutylene Isoprene Rubber: IIR)로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상의 물질로 이루어진 디지털 엑스레이 검출기.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 밀봉층은 상기 댐부가 있는 상기 베이스 기판의 측면까지 덮는 디지털 엑스레이 검출기.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 댐부가 있는 베이스 기판의 측면 방향에 있는 상기 신틸레이터층은 높이가 일정한 디지털 엑스레이 검출기.
  13. 제1항 내지 제6항, 및 제12항 중 어느 한 항에 따른 디지털 엑스레이 검출기;
    상기 디지털 엑스레이 검출기를 지지하는 지지부; 및
    상기 디지털 엑스레이 검출기와 일정 거리 이격되도록 위치하여, 상기 디지털 엑스레이 검출기에 엑스레이를 조사하는 엑스레이 광원; 을 포함하는 디지털 엑스레이 검출 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 댐부가 있는 상기 디지털 엑스레이 검출기의 측면이 촬영 대상자의 신체와 접하는 접촉면이고,
    상기 디지털 엑스레이 검출기와 상기 엑스레이 광원 사이에는 촬영 대상자의 신체를 가압하는 가압부가 있는 디지털 엑스레이 검출 장치.
  15. 복수의 화소 영역을 포함하는 액티브 영역이 정의된 베이스 기판 상에 PIN 다이오드를 형성하여 어레이 패널을 형성하는 단계;
    상기 어레이 패널 상에 유기층을 형성하는 단계;
    상기 유기층 상에 신틸레이터층을 형성하는 단계;
    상기 어레이 패널의 적어도 일 측면에 하나 이상의 댐(Dam)부를 형성하는 단계; 및
    상기 신틸레이터층과 상기 댐부가 형성된 상기 어레이 패널의 측면을 덮도록 밀봉층을 형성하는 단계; 를 포함하고,
    상기 댐부는 상기 베이스 기판의 측면에 상기 베이스 기판의 높이 방향과 수직한 방향으로 복수의 팁(Tip)부를 포함하는 디스펜서(Dispenser)를 이동시킴으로써 형성하는 디지털 엑스레이 검출기의 제조 방법.
  16. 삭제
  17. 제15항에 있어서,
    상기 복수의 팁부는 상기 베이스 기판의 높이 방향과 평행한 방향으로 나열되어 있는 디지털 엑스레이 검출기의 제조 방법.
  18. 제15항에 있어서,
    각각의 상기 팁부에는 댐부 형성 물질이 공급되는 디지털 엑스레이 검출기의 제조 방법.
  19. 제15항에 있어서,
    상기 신틸레이터층은 상기 어레이 패널을 증착 마스크용 가이드 지그(Jig)로 고정한 후 신틸레이터를 증착하는 방법으로 형성하고,
    상기 증착 마스크용 가이드 지그는 상기 어레이 패널의 상면 테두리부를 감싸되, 상기 댐부가 형성된 상기 어레이 패널의 상면 테두리부는 감싸지 않고 측면 일부를 덮는 디지털 엑스레이 검출기의 제조 방법.
  20. 제15항에 있어서,
    상기 신틸레이터층은 상기 어레이 패널을 증착 마스크용 가이드 지그(Jig)로 고정한 후 신틸레이터를 증착하는 방법으로 형성하고,
    상기 증착 마스크용 가이드 지그는 상기 어레이 패널의 상면 테두리부를 감싸되, 상기 댐부가 형성된 상기 어레이 패널의 상면 테두리부는 1mm 이하로 감싸는 디지털 엑스레이 검출기의 제조 방법.
KR1020190063435A 2019-05-29 2019-05-29 디지털 엑스레이 검출기와 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출 장치 및 이의 제조 방법 Active KR102666048B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190063435A KR102666048B1 (ko) 2019-05-29 2019-05-29 디지털 엑스레이 검출기와 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출 장치 및 이의 제조 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190063435A KR102666048B1 (ko) 2019-05-29 2019-05-29 디지털 엑스레이 검출기와 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출 장치 및 이의 제조 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200137309A KR20200137309A (ko) 2020-12-09
KR102666048B1 true KR102666048B1 (ko) 2024-05-13

Family

ID=73786808

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190063435A Active KR102666048B1 (ko) 2019-05-29 2019-05-29 디지털 엑스레이 검출기와 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출 장치 및 이의 제조 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102666048B1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001330675A (ja) * 2000-05-19 2001-11-30 Hamamatsu Photonics Kk 放射線検出器
US20040155320A1 (en) 2003-02-12 2004-08-12 Dejule Michael Clement Method and apparatus for deposited hermetic cover for digital X-ray panel
US20050167604A1 (en) * 2004-01-29 2005-08-04 Hamamatsu Photonics K.K. Radiation image sensor and making method of same
JP2005338067A (ja) 1998-06-18 2005-12-08 Hamamatsu Photonics Kk シンチレータパネルおよび放射線イメージセンサ
CN102694062A (zh) 2011-03-25 2012-09-26 大日本网屏制造株式会社 图案形成方法及图案形成装置

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5629593B2 (ja) * 2011-02-01 2014-11-19 株式会社東芝 放射線検出器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005338067A (ja) 1998-06-18 2005-12-08 Hamamatsu Photonics Kk シンチレータパネルおよび放射線イメージセンサ
JP2001330675A (ja) * 2000-05-19 2001-11-30 Hamamatsu Photonics Kk 放射線検出器
US20040155320A1 (en) 2003-02-12 2004-08-12 Dejule Michael Clement Method and apparatus for deposited hermetic cover for digital X-ray panel
US20050167604A1 (en) * 2004-01-29 2005-08-04 Hamamatsu Photonics K.K. Radiation image sensor and making method of same
CN102694062A (zh) 2011-03-25 2012-09-26 大日本网屏制造株式会社 图案形成方法及图案形成装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200137309A (ko) 2020-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8084745B2 (en) Radiation imaging apparatus and radiation imaging system
US6353228B1 (en) Photosensor, and radiation detection apparatus and system
KR102466811B1 (ko) 플렉서블 디지털 엑스레이 검출기용 패널 및 그 제조 방법
KR102522578B1 (ko) 디지털 엑스레이 검출기용 어레이 기판과 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출기
KR102517730B1 (ko) 디지털 엑스레이 검출기 패널과 이를 포함하는 엑스레이 시스템
KR102774286B1 (ko) 디지털 엑스레이 검출기용 박막 트랜지스터 어레이 기판과 디지털 엑스레이 검출기 및 그 제조 방법
KR102787532B1 (ko) 디지털 엑스레이 검출기용 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출기
CN112018136B (zh) 数字x射线检测仪、数字x射线检测装置及其制造方法
KR102752787B1 (ko) 디지털 엑스레이 검출기용 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출기
US20110147741A1 (en) X-ray detector
US11769783B2 (en) Thin film transistor array substrate for digital X-ray detector device and digital X-ray detector device and manufacturing method thereof
KR102666048B1 (ko) 디지털 엑스레이 검출기와 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출 장치 및 이의 제조 방법
KR102659426B1 (ko) 디지털 엑스레이 검출기
KR102651991B1 (ko) 디지털 엑스레이 검출기 및 이의 제조 방법
KR102720980B1 (ko) 디지털 엑스레이 검출기용 박막 트랜지스터 어레이 기판과 이를 포함하는엑스레이 검출기
KR102760850B1 (ko) Pin 다이오드 및 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출기용 박막 트랜지스터 어레이 기판과 디지털 엑스레이 검출기
KR20210079974A (ko) Pin 다이오드와 그 제조 방법 및 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출기용 박막 트랜지스터 어레이 기판과 디지털 엑스레이 검출기
KR102674957B1 (ko) 디지털 엑스레이 검출기용 박막 트랜지스터 어레이 기판과 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출기 및 이의 제조 방법
KR20220047052A (ko) 디지털 엑스레이 검출기용 박막 트랜지스터 어레이 기판과 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출기
KR20220047051A (ko) 디지털 엑스레이 검출기용 박막 트랜지스터 어레이 기판과 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출기

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20190529

PG1501 Laying open of application
A201 Request for examination
PA0201 Request for examination

Patent event code: PA02012R01D

Patent event date: 20220331

Comment text: Request for Examination of Application

Patent event code: PA02011R01I

Patent event date: 20190529

Comment text: Patent Application

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

Comment text: Notification of reason for refusal

Patent event date: 20240123

Patent event code: PE09021S01D

E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20240507

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20240509

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20240509

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration