专利名称：用于检测辐射的辐射检测器及方法
技术领域：
本发明涉及一种能够检测辐射例如X射线并且能够由此生成图像数据的用于检测辐射的装置及方法。
背景技术：
数字辐射检测装置是如下设备:该设备通过X射线照射而在不需要胶片的情况下获得人体内部的信息，使用图像检测传感器从所获得的信息中检测电图像信号，并基于电图像信号生成数字图像。数字辐射检测装置主要分为直接型数字辐射检测装置和间接型数字辐射检测装置。直接型数字辐射检测装置通过使用非晶硒(a-Se)和薄膜晶体管(TFT)直接对通过照射人体而生成的电信号进行检测。间接型数字辐射检测装置使用受光器例如电荷耦合器件(CCD)或光电二极管，由此从将辐射转换成可见光的荧光体(例如，碘化铯)所发射的光中获得辐射图像。与直接型数字辐射检测装置相比，间接型数字辐射检测装置具有相对低的分辨率。使用TFT的传统的辐射检测装置可能会导致相当大的噪声。辐射检测装置的尺寸越大，则生成的噪声越大，且检测量子效率越低。另外，由于面板中的每个像素都需要TFT，因此大规模制造辐射检测装置通常是困难且高成本的。技术问题需要一种能够改进辐射图像的分辨率并且能够有助于使装置的制造简化的用于检测辐射的装置及方法。技术方案本发明提供一种能够改进辐射图像的分辨率并且能够有助于使装置的制造简化的用于检测辐射的装置及方法。本发明的其他特点将在下述描述中阐明，并且将通过描述部分地变得明显，或可以通过实施本发明来了解。有益效果根据示例性实施方式，本发明可以提供一种能够改进辐射图像的分辨率并且能够有助于使装置的制造简化的用于检测辐射的装置及方法。
附图示出了本发明的实施方式，并且与描述一起用于说明本发明的原理。附图被包括以提供对本发明的进一步理解，并且附图结合在本说明书中且构成本说明书的一部分。图1是用于检测辐射的示例性装置的横截面图；图2是用于说明图1中示出的第一光电导层和第二光电导层的操作的电路图；图3是下述另一用于检测辐射的示例性装置的横截面图，该装置使用等离子显示面板(PDP)；
图4A至图4E是用于说明下述另一用于检测辐射的示例性装置的操作的横截面图，该装置包括金属层作为电荷俘获层；图5A至图是用于说明下述另一用于检测辐射的示例性装置的操作的横截面图，该装置包括介电层作为电荷俘获层；图6A至图6D是用于说明下述另一用于检测辐射的示例性装置的操作的横截面图，该装置包括金属层和介电层的组合作为电荷俘获层；以及图7是检测辐射的示例性方法的流程图。最佳实施方式在一个一般性方面中，本发明公开了一种用于检测辐射的装置，该装置包括:上电极层，该上电极层传输福射；第一光电导层，该第一光电导层在暴露于福射时变得有光电导性，并从而在该第一光电导层中生成电荷；电荷俘获层，该电荷俘获层将在第一光电导层中生成的电荷俘获在该电荷俘获层中并且该电荷俘获层用作为浮动电极；第二光电导层，该第二光电导层在暴露于后光时变得有光电导性，以用于读出辐射图像；下透明电极层，该下透明电极层被充以被俘获在电荷俘获层中的电荷；后光发射单元，该后光发射单元以像素为单位将后光经由下透明电极层施加到第二光电导层；以及数据处理单元，该数据处理单元从下透明电极层读出对应于被俘获在电荷俘获层中的电荷的信号，并基于所读出的信号生成辐射图像。在另一个一般性方面中，本发明还公开了一种用于检测辐射的方法，该方法由用于检测辐射的装置执行，该装置包括:上电极层，该上电极层传输辐射；第一光电导层，该第一光电导层在暴露于福射时变得有光电导性，并从而在该第一光电导层中生成电荷；电荷俘获层，该电荷俘获层将在第一光电导层中生成的电荷俘获在该电荷俘获层中并且该电荷俘获层用作为浮动电极；第二光电导层，该第二光电导层在暴露于后光时变得有光电导性，以用于读出辐射图像；下透明电极层，该下透明电极层被充以被俘获在电荷俘获层中的电荷；以及后光发射单元，该后光发射单元以像素为单位将后光经由下透明电极层施加到第二光电导层。该方法包括:在将高电压施加到上电极层的情况下，在暴露于福射时在第一光电导层中生成成对的正电荷和负电荷；将正电荷和负电荷彼此分离，并且使正电荷和负电荷分别朝向上电极层和电荷俘获层移动；将正电荷或负电荷俘获在电荷俘获层中；将上电极层连接至接地源，并在暴露于后光时在第二光电导层中生成成对的正电荷和负电荷；以及从下透明电极层读出对应于被俘获在电荷俘获层中的电荷的信号，被俘获在电荷俘获层中的电荷源于第二光电导层。应该理解的是，前面的一般性描述和下面的详细描述二者都是示例性的和说明性的，并且意在为所要求保护的本发明提供进一步的说明。本发明的实施方式在下文中参照附图对本发明进行更充分地描述，所述附图中示出了本发明的示例性实施方式。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，而不应理解为限于此处阐明的实施方式。而且，提供这些实施方式以使得本公开内容是全面的且将本发明的范围充分地传达给本领域技术人员。在附图中，为清楚起见会将层和区域的尺寸和相对尺寸放大。在附图中，同样的附图标记表示同样的元件。图1是用于检测辐射的示例性装置10的横截面图。参照图1，装置10可以包括:上电极层101、第一光电导层102、电荷俘获层103、第二光电导层104、下透明电极层105和数据处理单元200。上电极层101可以将从外部源入射在其上的辐射传输至第一光电导层102。辐射的示例包括但不限于X射线、阿尔法射线和伽玛射线。第一光电导层102可以在暴露于由上电极层101传输至其的辐射时变得有光电导性。换言之，第一光电导层102可以在暴露于福射时生成成对的正电荷和负电荷(即，空穴和电子)。由第一光电导层102生成的电荷的量可以与被传输至第一光电导层102的辐射的强度成比例。如果在上电极层101上放置有对象(例如，人体)，则到达第一光电导层102的辐射的量会根据该对象的组成而变化。第一光电导层102可以由非晶硒(a-Se)、As2Se3或含石棉(As)的a-Se化合物形成。电荷俘获层103可以将在第一光电导层102中生成的正电荷和负电荷俘获在电荷俘获层103中，并且电荷俘获层103可以由此用作为浮动电极。更具体地，电荷俘获层103可以阻塞从第一光电导层102收集的并且积聚在第一光电导层102与电荷俘获层103之间的电荷。电荷俘获层103可以包括金属层、介电层或其组合。第二光电导层104可以在暴露于后光时变得有光电导性，以用于读出辐射图像。第二光电导层104可以在暴露于后光时生成成对的正电荷和负电荷。在第二光电导层104中生成的正电荷和负电荷的量可以与传输至第二光电导层104的后光的强度成比例。第二光电导层124可以由a-Se、As2Se3或包含砷的a_Se化合物形成。这里使用的术语“后光”表示从装置10的相对于辐射的方向来说的对侧照射的光。后光源的示例包括但不限于能够以像素为单位施加光的各种光源系统，例如液晶显示器(IXD)、等离子体显示面板(PDP)、发光二极管(LED)、场发射显示器(FED)和激光光源。下透明电极层105可以被充以被俘获在电荷俘获层103中的电荷。下透明电极层105可以由透明材料形成，并且会由此能够使后光穿过其被传输至第二光电导层104。更具体地，下透明电极层105可以由透明材料例如铟锡氧化物(ΙΤ0)或铟锌氧化物(ΙΖ0)形成。当在第二光电导层104中生成成对的正电荷和负电荷时,下透明电极层105就可以被充以与被俘获在电荷俘获层103中的电荷的极性相反的极性的电荷。数据处理单元200可以读出对应于在下透明电极层105中的电荷的信号，并且可以由此生成辐射图像。图1示出了装置10的对应于像素的部分的结构。由此，在装置10中，数据处理单元200可以以像素阵列中的像素或像素行或像素列为单位读出信号，并且可以由此获得整个辐射图像。图2是用于说明以电荷俘获层103置于其间的方式堆叠的第一光电导层102和第二光电导层104的操作的电路图。参照图2，当由上电极层101将辐射传输至第一光电导层102时,会在第一光电导层102中生成成对的正电荷和负电荷。响应于施加到上电极层101的高电压例如4kV，会在上电极层101中生成电场。然后，在第一光电导层102中的正电荷和负电荷可以朝向相反的方向移动。因此，正电荷或负电荷可以被俘获在电荷俘获层103中。更具体地，如果将负电压施加到上电极层101，那么第一光电导层102中的正电荷会朝向上电极层101移动，而光电导层102中的负电荷会朝向电荷俘获层103移动。参照图2，以电荷俘获层103置于其间的方式堆叠的第一光电导层102和第二光电导层104可以用作为串联连接的电容器。电容C和能量W之间的关系可以由下面的公式来定义:妒= +Π/2。由于第一光电导层102的电荷量Q1与第二光电导层104的电荷量Q2
相同，因此.少Γ 二2^:"，其中，C1和C2分别表不第一光电导层102的电容和第二光电导 LL
层104的电容,V1和V2分别表不第一光电导层102的电压和第二光电导层104的电压。另
夕卜，由于C = 与以及V = Ed,所以去= ]-s0AE；d2，其中，(I1和d2分别表示第一光a22
电导层102的厚度和第二光电导层104的厚度，E1和E2分别表不施加到第一光电导层102
的电场和施加到第二光电导层104的电场。第一光电导层102的厚度(I1可以比第二光电
导层104的厚度d2大很多。例如，第一光电导层102的厚度(I1可以是大约500 μ m,而第二
光电导层104的厚度d2可以是大约7μπι至12μπι。由此，施加到第二光电导层104的电场
E2的幅值可以大于施加到第一光电导层102的电场E1的幅值。在图像记录操作期间，可以
将高电压施加到上电极层101，而在辐射图像读出操作期间，可以将接地电压施加到上电极
层101。因此，装置10中生成的电场的大部分可以施加到第二光电导层104。参照图2，在第一光电导层102中生成的电荷(不管是正电荷还是负电荷)可以被电荷俘获层103与第一光电导层102之间的能鱼阻塞。即使在被电荷俘获层103阻塞的情况下，如果因为例如电场的变化或电荷俘获层103外部的温度的变化而导致能垒变低，那么电子仍然可以跃过能垒。然而，因为施加到第一光电导层102的电场比施加到第二光电导层104的电场弱得多，所以没有足够的外部能量使得第一光电导层102中生成的电荷跃过能垒。由此，第一光电导层102中生成的电荷可以被电荷俘获层103高效地阻塞。如果在负电荷被电荷俘获层103阻塞时将后光施加到第二光电导层104，则会在第二光电导层104中生成成对的正电荷和负电荷。在这种情况下，第二光电导层104中的正电荷会朝向电荷俘获层103移动，由此可以使得电荷俘获层103的表面被电中和。第二光电导层104中的负电荷可以朝向下透明电极层105移动，且由此受到辐射图像读出操作。简而言之，在电荷俘获层103中俘获的负电荷可以被读出，并且可以对读出的负电荷进行图像处理，从而获得辐射图像。在电荷俘获层103与第一光电导层102之间的界面处的能带可以取决于电荷俘获层103的传导材料的功函数与第一光电导层102的功函数之间的差，并可以根据电荷俘获层103的以及第一光电导层102的物理属性例如厚度和电阻率来调整。为了在暴露于福射时将电荷完全俘获在电荷俘获层中，电荷俘获层103可以形成为金属层、介电层或其组合。更具体地，电荷俘获层103可以通过使用银(Ag)、铜(Cu)、金(Au)、铝(Al)、钙(Ca)、钨(W)、锌(Zn)、镍(Ni)、铁(Fe)、钼(Pt)、锡(Sn)、铅(Pb)、锰(Mn)、康铜、汞(Hg)、镍铬合金、碳(C)、锗(Ge)、硅(Si)、玻璃、石英、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚四氟乙烯而被形成为金属层。可替换地，电荷俘获层123可以通过使用有机介电材料例如苯并环丁烯(BCB)、聚对二甲苯、a-C:H(F)、聚酰亚胺(PI)、聚芳醚(polyarylene ether)或氟化无定形碳(fluorinated amorphous carbon)、无机介电材料例如Si02、Si3N4、聚倍半娃氧烧(polysilsequioxane)或甲基娃烧(methyl silane)、或多孔介电材料例如干凝胶/气凝胶(xetogel/aerogel)或聚己酸内酯(PCL)而被形成为介电层。与电荷俘获层103由掺杂半导体形成的情况相比，通过将电荷俘获层103形成为金属层、介电层或其组合，可以简化电荷俘获层103的制造，将第一光电导层102中生成的电荷高效地俘获在电荷俘获层103中，并且降低了制造装置10所需的时间和成本。由此，可以改进辐射图像的分辨率并且使装置10的制造简化。图3是另一用于检测辐射的示例性装置20的横截面图，该装置使用等离子显示面板(PDP)。参照图3,装置20可以包括上电极层101、第一光电导层102、电荷俘获层103、第二光电导层104、下透明电极层105、中间基底106和roPlKLPDPllO、下透明电极层105、第二光电导层104、电荷俘获层103、第一光电导层102和上电极层101可以顺序地堆叠。中间基底106可以支承上电极层101、第一光电导层102、电荷俘获层103、第二光电导层104和下透明电极层105，且中间基底106可以由例如玻璃形成。上电极层101、第一光电导层102、电荷俘获层103、第二光电导层104和下透明电极层105与图1示出的其各自对应部分相同，由此将省略其详细的描述。PDPllO可以提供等离子体光作为后光。ropiio可以包括第一基底111、多个障壁112、气体层113、多个荧光体层114、绝缘层115、多个电极116和第二基底117。第一基底111和第二基底112可以彼此面对。障壁112可以将胞状结构限定在第一基底111与第二基底112之间。更具体地，障壁112可以形成在第一基底111与绝缘层115之间并且可以由此形成密封的胞状结构。障壁112可以限定TOPllO的多个像素。障壁112可以防止像素间的串扰。可以根据像素的形状以各种形状例如2方向形状(2-directional shape)、6方向形状以及8方向形状形成障壁112。障壁112可以确定ropiio的分辨率。可以使用与用于制造典型的rop的方法相同的方法形成障壁112。为了增加每个像素对辐射的反应面积，可以适当地调整障壁112的面积和高度。气体层113可以布置在由每个障壁112形成的胞状结构内的内腔中，并可以发生等离子体放电。可以将由气体层113生成的等离子体光提供给下透明电极层105。荧光体层114可以反射由气体层113生成的等离子体光，并且会由此使得高强度的等离子体光能够被提供给下透明电极层105。荧光体层114可以形成在绝缘层115与障壁112之间。荧光体层114可以是可选的。绝缘层115可以形成在第二基底117上作为介电层。绝缘层115可以防止以像素为单位布置的电极116短路，并且还可以防止泄漏电流。电极116可以将用于生成等离子体的能量传输给气体层113。图4A至图4E是用于说明另一用于检测辐射的示例性装置20的操作的横截面图，该装置包括金属层103-1作为电荷俘获层。除了装置30包括由金属形成的金属层103-1夕卜，装置30可以与图3示出的装置20相同。在图4A至图4E中，加号“ + ”表示正电荷，负号表不负电荷。参照图4A，当将辐射例如X射线施加到装置30时，辐射可以通过上电极层101传输至第一光电导层102,在第一光电导层102中会生成成对的正电荷和负电荷。当将高电压HV施加到上电极层101时，正电荷和负电荷可以彼此分离并且会朝向相反的方向移动。更具体地，如果将负电压施加到第一光电导层102,那么第一光电导层102中的正电荷可以朝向上电极层101移动，且第一光电导层102中的负电荷可以朝向金属层103-1移动。朝向金属层103-1移动的负电荷可以被俘获在金属层103-1中。换言之,在第一光电导层102中生成的负电荷可以朝向金属层103-1移动，并从而可以在第一光电导层102与金属层103-1之间的界面处积聚。积聚在第一光电导层102和金属层103-1之间的负电荷可以被施加到第一光电导层102的弱电场阻塞，如以上参照图2所描述的那样。如果在装置30上放置有对象(例如，人体)，由于通过该对象传输的辐射量根据对象的组成和形状而变化，所以在第一光电导层102中生成的正电荷和负电荷的量和被俘获在金属层103-1中的负电荷的量也可以根据对象的组成和形状而变化。因此，被俘获在金属层103-1中的负电荷的量可以对应于由装置30记录的辐射图像。当负电荷被俘获在金属层103-1中时,第二光电导层104可以用作为电容器。因此，参照图4B，下透明电极层105可以被充以正电荷。更具体地，下透明电极层105可以被充以一定数目的正电荷，其中，该数目对应于被俘获在金属层103-1中的负电荷的数目。下文将详细地描述辐射图像读出操作。如果ropiio的像素阵列中的第一行像素打开，则可以从第一行像素发射等离子体光。等离子体光可以通过下透明电极层105传输，并且可以由此到达第二光电导层104。由于等离子体光，所以在第二光电导层104中具体地在第二光电导层104的对应于第一行像素的部分中会生成成对的正电荷和负电荷。参照图4C,第二光电导层104中的正电荷可以被电吸引至被俘获在金属层103-1中的负电荷，第二光电导层104中的负电荷可以被电吸引至下透明电极层105中的正电荷。因此，第二光电导层104中的正电荷和负电荷可以彼此分离。此后，参照图4D，由于下透明电极层105中的正电荷，所以可以由数据处理单元200读出由第二光电导层104根据第一行像素生成的负电荷。然后，所读出的负电荷可以受到由数据处理单元200进行的图像处理。由于被俘获在金属层103-1中的负电荷，所以第二光电导层104中生成的正电荷可以朝向金属层103-1移动，并从而金属层103-1可以被电中和。此后，参照图4E，第一行像素可以关闭，第二行像素可以打开。然后，第二行像素可以发射等离子体光。由于等离子体光，所以在第二光电导层104的对应于第二行像素的部分中会生成成对的正电荷和负电荷。第二光电导层104中生成的正电荷和负电荷可以分别被电吸引至金属层103-1和下透明电极层105，并且可以由此而彼此分离。由于下透明电极层105中的正电荷，所以可以由数据处理单元200读出从第二光电导层104的对应于第二行像素的部分来的负电荷。然后，所读出的负电荷可以受到由数据处理单元200进行的图像处理。此后，也可以对第三行像素进行与对第一行像素和第二行像素进行的操作相同的操作。因此，可以由数据处理单元200读出从第二光电导层104的对应于第三行像素的部分来的负电荷。然后，所读出的负电荷可以受到由数据处理单元200进行的图像处理。通过对ropiio中的所有行的像素进行上述操作，如果在装置30上放置有对象，那么就可以获得该对象的辐射图像。图5A至图是用于说明另一用于检测辐射的示例性装置40的操作的横截面图，该装置包括介电层103-2作为电荷俘获层。除了装置40包括介电材料103-2作为电荷俘获层外，装置40与图3示出的装置20相同。参照图5A，当将辐射例如X射线施加到装置40时，辐射可以通过上电极层101传输至第一光电导层102,在第一光电导层102中会生成成对的正电荷和负电荷。当将高电压HV施加到上电极层101时，正电荷和负电荷可以彼此分离并且会朝向相反的方向移动。更具体地，如果将负电压施加到第一光电导层102,那么第一光电导层102中的正电荷可以朝向上电极层101移动，且第一光电导层102中的负电荷可以朝向介电层103-2移动。由于负电荷朝向介电层103-2移动，所以介电层103-2会被极化，且在介电层103-2中会生成偶极子。介电层103-2中的偶极子可以以图5B示出的方式排列。由于偶极子在介电层103-2中的排列的模式，所以下透明电极层105可以被充以正电荷，具体地被充以与介电层103-2中有的偶极子一样多的正电荷。下文将详细描述图像读出操作。可以将上电极层101连接至接地源。然后，如果I3DPllO中的第一行像素打开，则可以从第一行像素发射等离子体光。等离子体光可以通过下透明电极层105传输，并且可以由此到达第二光电导层104。参照图5C，在暴露于从第一行像素发射的等离子体光时，在第二光电导层104中具体地在第二光电导层104的对应于第一行像素的部分中会生成成对的正电荷和负电荷。第二光电导层104中生成的正电荷和负电荷可以分别被电吸引至介电层103-2和下透明电极层105，并且可以由此而彼此分离。参照图5D，由于下透明电极层105中的正电荷，所以可以由数据处理单元200读出从第二光电导层104的对应于第一行像素的部分来的负电荷。然后,所读出的负电荷可以受到由数据处理单元200进行的图像处理。由于介电层103-2中的偶极子，所以第二光电导层104中生成的正电荷可以朝向介电层103-2移动。此后，第一行像素可以关闭，第二行像素可以打开。然后，第二行像素可以发射等离子体光。由于等离子体光，所以在第二光电导层104的对应于第二行像素的部分中会生成成对的正电荷和负电荷。在第二光电导层104中生成的正电荷和负电荷可以分别被电吸引至金属层103-1和下透明电极层105，并且可以由此而彼此分离。由于下透明电极层105中的正电荷，所以可以由数据处理单元200读出从第二光电导层104的对应于第二行像素的部分来的负电荷。然后，所读出的负电荷可以受到由数据处理单元200进行的图像处理。此后，也可以对第三行像素进行与对第一行像素和第二行像素进行的操作相同的操作。因此，可以由数据处理单元200读出从第二光电导层104的对应于第三行像素的部分来的负电荷。然后，所读出的负电荷可以受到由数据处理单元200进行的图像处理。通过对I3DPllO中的所有行的像素进行上述的操作，如果在装置40上放置有对象，那么就可以获得该对象的辐射图像。图6A至图6D是用于说明另一用于检测辐射的示例性装置50的操作的横截面图，该装置包括一起用作为电荷俘获层的金属层103-2和介电层103-2 二者。除了装置50包括金属层103-1和介电材料103-2作为电荷俘获层外，装置50与图3示出的装置20相同。参照图6A，当将辐射例如X射线施加到装置50时，辐射可以通过上电极层101传输至第一光电导层102,在第一光电导层102中会生成成对的正电荷和负电荷。当将高电压HV施加到上电极层101时，正电荷和负电荷可以彼此分离并且会朝向相反的方向移动。更具体地，如果将负电压施加到第一光电导层102,那么第一光电导层102中的正电荷可以朝向上电极层101移动，且第一光电导层102中的负电荷可以朝向介电层103-2移动。
由于负电荷朝向介电层103-2移动，所以介电层103-2会被极化，且在介电层103-2中会生成偶极子。介电层103-2中的偶极子可以以图6B示出的方式排列。由于偶极子在介电层103-2中的排列的模式，所以金属层103-1可以被充以正电荷。由于金属层103-1中的正电荷，所以下透明电极层105可以被充以负电荷。更具体地，下透明电极层105可以被充以与介电层103-2中有的偶极子一样多的负电荷。下文将详细描述辐射图像读出操作。可以将上电极层101连接至接地源。然后，如果I3DPllO中的第一行像素打开，则可以从第一行像素发射等离子体光。等离子体光可以通过下透明电极层105传输，并且可以由此到达第二光电导层104。参照图6C，在暴露于从第一行像素发射的等离子体光时，在第二光电导层104中具体地在第二光电导层104的对应于第一行像素的部分中会生成成对的正电荷和负电荷。在第二光电导层104中生成的正电荷和负电荷可以分别被电吸引至金属层103-1和下透明电极层105，并且可以由此而彼此分离。参照图6D，由于在下透明电极层105中的负电荷，所以可以由数据处理单元200读出从第二光电导层104的对应于第一行像素的部分来的正电荷。然后，所读出的正电荷可以受到由数据处理单元200进行的图像处理。此后，第一行像素可以关闭，第二行像素可以打开。然后，第二行像素可以发射等离子体光。由于等离子体光，所以在第二光电导层104的对应于第二行像素的部分中会生成成对的正电荷和负电荷。在第二光电导层104中生成的正电荷和负电荷可以分别被电吸引至金属层103-1和下透明电极层105，并且可以由此而彼此分离。由于下透明电极层105中的负电荷，所以可以由数据处理单元200读出从第二光电导层104的对应于第二行像素的部分来的正电荷。然后，所读出的正电荷可以受到由数据处理单元200进行的图像处理。此后，也可以对第三行像素进行与对第一行像素和第二行像素进行的操作相同的操作。因此，可以由数据处理单元200读出从第二光电导层104的对应于第三行像素的部分来的正电荷。然后，所读出的正电荷可以受到由数据处理单元200进行的图像处理。通过对I3DPllO中的所有行的像素进行上述的操作，如果在装置50上放置有对象，那么就可以获得该对象的辐射图像。图7是检测辐射的示例性方法的流程图。参照图7，可以将高电压施加到上电极层101 (710)，可以将辐射施加到上电极层101 (720)。可以在第一光电导层102中生成成对的正电荷和负电荷(730)。正电荷和负电荷可以彼此分离，且正电荷和负电荷可以分别朝向上电极层101和电荷俘获层103移动。因此，正电荷或者负电荷可以积聚在电荷俘获层103中(740)。更具体地，如果将负电压施加到上电极层101，则负电荷可以被俘获在电荷俘获层103中，并从而下透明电极层105可以被充以与被俘获在电荷俘获层103中的电荷的极性相反的极性的电荷。可以停止将高电压施加到上电极层，并且可以将上电极层101连接至接地源(750)。此后，如果施加后光例如等离子体光(760)，则可以在第二光电导层104中生成成对的正电荷和负电荷(770)。此后，由于第二光电导层104中的正电荷或负电荷，所以可以从下透明电极层105读出对应于被俘获在电荷俘获层103中的电荷的信号(780)。此后,可以基于读出的信号生成辐射图像(790)。更具体地,如果电荷俘获层103包括介电层,则电荷俘获层103可以由于第一光电导层102中的正电荷或负电荷而被极化，并从而可以在电荷俘获层103中生成并且排列偶极子。由于偶极子在电荷俘获层103中的排列的模式，所以下透明电极层105可以被充以电荷，并从而第二光电导层104中的正电荷或负电荷可以被吸引至下透明电极层105。这样，可以从下透明电极层105读出反映了偶极子在电荷俘获层103中的排列的信号。可替换地，如果电荷俘获层103包括介电层和金属层，且介电层和金属层分别与第一光电导层102和第二光电导层104接触,贝U介电层可以由于被俘获在电荷俘获层103中的正电荷或负电荷而被极化，并从而可以在介电层中均匀地生成并且排列偶极子。金属层可以根据偶极子在介电层中的排列的模式而被充以电荷。因此，下透明电极层105可以被充以与金属层中的电荷例如正电荷的极性相反的极性的电荷。在辐射图像读出操作期间，在暴露于后光时在第二光电导层104中生成的正电荷可以被吸引至下透明电极层105，并从而可以从下透明电极层105读出反映了偶极子在介电层中的排列的信号或对应于金属层中的电荷的信号。上述方法和/或操作可以被记录、存储或安装在一个或多个计算机可读存储介质中，该计算机可读存储介质包含要由计算机实现的程序指令以使得处理器运行或执行程序指令。该介质还可以单独地或以与程序指令组合的方式包含数据文件、数据结构等。计算机可读存储介质的示例包括:磁性介质，例如硬盘、软盘和磁带；光学介质，例如CD ROM盘和DVD ;磁光介质，例如光盘；以及专门配置以存储并执行程序指令的硬件装置，例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存等。程序指令的示例包括:例如由编译器产生的机器代码，以及包含可以由计算机通过使用解释器来运行的较高级代码的文件。所述硬件装置可以被配置成作为一个或多个软件模块以执行上述操作和方法，或反之亦然。另外，计算机可读存储介质可以分布在通过网络而连接的计算机系统中，并且计算机可读代码或程序指令可以以分散型方式被存储和运行。如以上所明显地描述的，可以提供一种能够改进辐射图像的分辨率并且能够有助于使装置的制造简化的用于检测辐射的装置及方法。对本领域普通技术人员而言明显的是，在不偏离本发明的精神或范围的情况下可以对本发明做出各种修改和变化。因此，意在于本发明涵盖本发明的各种修改和变化，只要这些修改和变化在所附权利要求及其等价方案的范围内即可。
权利要求
1.一种用于检测辐射的装置，所述装置包括: 上电极层，所述上电极层传输福射； 第一光电导层，所述第一光电导层在暴露于所述辐射时变得有光电导性，并从而在所述第一光电导层中生成电荷； 电荷俘获层，所述电荷俘获层将在所述第一光电导层中生成的所述电荷俘获在所述电荷俘获层中并且所述电荷俘获层用作为浮动电极； 第二光电导层，所述第二光电导层在暴露于后光时变得有光电导性，以用于读出辐射图像； 下透明电极层，所述下透明电极层被充以被俘获在所述电荷俘获层中的所述电荷；以及 后光发射单元，所述后光发射单元以像素为单位将所述后光经由所述下透明电极层施加到所述第二光电导层。
2.根据权利要求1所述的装置，还包括:数据处理单元，所述数据处理单元从所述下透明电极层读出对应于被俘获在所述电荷俘获层中的所述电荷的信号，并基于所读出的信号生成辐射图像。
3.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电荷俘获层包括金属层。
4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电荷俘获层包括介电层。
5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电荷俘获层包括金属层和介电层。
6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述后光发射单元包括:两个基底，所述两个基底彼此面对；多个障壁，所述障壁将胞状结构限定在所述两个基底之间；气体层，所述气体层布置在所述胞状结构内部的内腔中并且发射等离子体光；以及等离子体显示面板(PDP)，所述等离子体显示面板将所述等离子体光提供给所述下透明电极层作为所述后光。
7.根据权利要求1所述的装置，其中，在将所述电荷俘获在所述电荷俘获层中期间，高电压被施加到所述上电极层，以及在从所述下透明电极层读出电荷期间，所述上电极连接至接地源。
8.—种检测辐射的方法，所述方法由用于检测辐射的装置执行，所述装置包括:上电极层，所述上电极层传输福射；第一光电导层，所述第一光电导层在暴露于所述福射时变得有光电导性，并从而在所述第一光电导层中生成电荷；电荷俘获层，所述电荷俘获层将在所述第一光电导层中生成的所述电荷俘获在所述电荷俘获层中并且所述电荷俘获层用作为浮动电极；第二光电导层，所述第二光电导层在暴露于后光时变得有光电导性，以用于读出辐射图像；下透明电极层，所述下透明电极层被充以被俘获在所述电荷俘获层中的所述电荷；以及后光发射单元，所述后光发射单元以像素为单位将所述后光经由所述下透明电极层施加到所述第二光电导层，所述方法包括: 在将高电压施加到所述上电极层的情况下，在暴露于福射时在所述第一光电导层中生成成对的正电荷和负电荷； 将所述正电荷和所述负电荷彼此分离，并且使所述正电荷和所述负电荷分别朝向所述上电极层和所述电荷俘获层移动； 将所述正电荷或所述负电荷俘获在所述电荷俘获层中； 将所述上电极层连接至接地源，并在暴露于所述后光时在所述第二光电导层中生成成对的正电荷和负电荷；以及 从所述下透明电极层读出对应于被俘获在所述电荷俘获层中的所述电荷的信号，被俘获在所述电荷俘获层中的所述电荷源于所述第二光电导层。
9.根据权利要求8所述的方法，还包括:基于所读出的信号生成辐射图像。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述电荷俘获层包括金属层。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述电荷俘获层包括介电层。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述读出信号包括: 通过在正电荷或负电荷朝向所述电荷俘获层移动时使所述介电层极化来在所述介电层中生成并且排列偶极子；以及 使用从所述第二光电导层传输的所述电荷来从所述下透明层读出对应于所述偶极子在所述介电层中的排列的信号。
13.根据权利要求8所述的方法，其中，所述电荷俘获层包括金属层和介电层。
14.根据权利要求8所述的方法，其中，所述读出信号包括: 如果所述电荷俘获层包括金属层和介电层，并且所述介电层和所述金属层分别与所述第一光电导层和所述第二光电导层接触，则通过在正电荷或负电荷朝向所述电荷俘获层移动时使所述介电层极化来在所述介电层中生成并且排列偶极子； 给所述金属层充以对应于所述偶极子在所述电荷俘获层中的排列的电荷； 给所述下透明层充以与给所述金属层充的电荷的极性相反的极性的电荷；以及 从所述下透明层读出对应于所述偶极子在所述介电层中的排列或给所述金属层充的电荷的信号。
全文摘要
公开了一种能够提高图像分辨率并且改进复杂的制造过程的用于检测辐射的辐射检测器及方法。该辐射检测器包括上电极层，该上电极层传输辐射；第一光电导层，该第一光电导层借助于辐射而呈现光电导性；电荷俘获层，该电荷俘获层使得由于第一光电导层处的光电导性而产生的电荷被俘获，并且该电荷俘获层作用为浮动电极；第二光电导层，该第二光电导层通过读取后光来呈现光电导性；下透明电极层，该下透明电极层被充以由电荷俘获层俘获的电荷；以及后光发射单元，该后光发射单元以像素为单位将后光通过下透明电极层施加到第二光电导层。其中，本发明包括数据处理单元，该数据处理单元根据后光的照射从下透明电极层读取对应于被俘获在电荷俘获层中的电荷的信号，并通过使用所读取的信号生成辐射图像。
文档编号G01T1/24GK103140943SQ201080069395
公开日2013年6月5日 申请日期2010年9月30日 优先权日2010年9月30日
发明者金重奭, 高秉薰, 文范镇, 尹桢起 申请人:迪迩科技