传感装置及其像素结构的利记博彩app
【专利摘要】一种传感装置及其像素结构,该传感装置,包括第一光电转换层、第二光电转换层、阻挡层、第一电子元件层及第二电子元件层。第一光电转换层将X射线的第一部分能量转换为第一电信号。第二光电转换层将X射线的第二部分能量转换为第二电信号。阻挡层配置于第一光电转换层与第二光电转换层之间,以将X射线中部分范围的射线滤除。第一电子元件层配置于第一光电转换层与阻挡层之间,以致能第一光电转换层,且接收第一电信号。第二电子元件层配置于第二光电转换层与阻挡层之间,以致能第二光电转换层,且接收第二电信号。
【专利说明】传感装置及其像素结构
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种传感装置及其像素结构。
【背景技术】
[0002]X射线(即X光)医疗影像是一种非侵入式检查人体体内结构的方法,可快速得知受检者的解剖学方面的信息(如骨骼、脏器与软组织的形状结构)而可不必通过实际解剖或组织切片,藉此以作为医学诊断的依据之一。以往的X射线影像使用频率较高的能量范围,对于骨胳与软组织之间的辨识能力极佳,因此常用于骨胳照影。但由于软组织的成分组成在身体各部位的差异并不大,因此软组织之间的组成差异在骨骼造影的X射线能量范围的影像差异不大而使得软组织成像不易分辨,而难以作为医学诊断软组织的依据。
[0003]然而,近年来在X射线影像数字化后,使用X射线对软组织进行照影变为可行的技术。这是利用不同能量范围的X射线对骨骼与软组织的衰减程度不同,进而使用双能X射线系统以取得两个不同能量范围的X射线所分别拍摄的人体部位,再行信号处理,进行区分软硬组织(或对比剂或植入物)的影像。由于不同能量范围的X射线对骨骼的衰减差异很大,而对软组织的差异不大,通过双能X射线系统后续的影像处理,可增进影像中软组织的可辨识度,进而有利于辅助医学诊断。
[0004]一般而言,目前临床上所使用的双能X射线系统可包括数字放射摄影技术(digital radiography, DR)系统与计算机放射射影技术(computed radiography, CR)系统。其中,数字放射射影技术系统使用两种不同能量范围的X射线光源对检查者曝光两次并分别取得两次影像,以作为后续影像处理。而计算机放射射影系统则使用单一宽能量范围的X射线光源,在X射线传感器上使用过滤器(filter)滤波取得两种不同能量的影像,以作为后续影像处理。然而,数字放射射影技术系统在每次摄影时,需对受检者做两次以上的X射线曝光,不仅容易对受检者的健康产生影响,更可能会因为两次前后拍摄间受检者的移动而产生影像差异,可能影响后续的影像处理而产生模糊或是残影,进而影响医学诊断。此外,计算机放射射影技术系统所拍摄的影像需再以雷射扫描以读取影像板上的影像内容(潜影(latent image)),每张影像需花费数分钟至数十分钟的作业时间,因此不利于即时的X射线影像检测,而难以应用在临床手术的及时监控。因此,如何减少受检者辐射暴露的剂量并提高影像清晰度以因应快速的X射线影像检测是当前亟待解决的问题之一。
【发明内容】
[0005]本发明的一实施例提出一种传感装置的像素结构,包括第一扫描线、第二扫描线、读取线、第一传感单元以及第二传感单元。第一传感单元耦接于第一扫描线与偏压之间,且耦接于读取线与偏压之间。第一传感单元用以传感具有第一频率范围的X射线的第一能量,第一传感单元反应于第一扫描线上的第一扫描信号而输出对于第一能量的第一读取信号至读取线。第二传感单元耦接于第二扫描线与偏压之间,且耦接于读取线与偏压之间。第二传感单元用以传感具有第二频率范围的X射线的第二能量,第二传感单元反应于第二扫描线上的第二扫描信号而输出对于第二能量的第二读取信号至读取线,其中第一扫描信号与第二扫描信号依序分别致能第一传感单元与第二传感单元。
[0006]本发明的一实施例提出一种传感装置,包括第一光电转换层、第二光电转换层、阻挡层、第一电子元件层以及第二电子元件层。第一光电转换层用以将X射线的第一部分能量转换为第一电信号。第二光电转换层用以将X射线的第二部分能量转换为第二电信号。阻挡层配置于第一光电转换层与第二光电转换层之间,以将X射线中具有X射线的频率范围的部分范围的部分射线滤除。第一电子元件层配置于第一光电转换层与阻挡层之间,以致能第一光电转换层,且接收第一电信号。第二电子元件层配置于第二光电转换层与阻挡层之间,以致能第二光电转换层,且接收第二电信号。
[0007]本发明的一实施例提出一种传感装置,包括多个像素结构及电子元件层。每一像素结构包括至少一第一传感单元与至少一第二传感单元,第一传感单元用以传感具有第一频率范围的X射线,第二传感单元用以传感具有第二频率范围的X射线。其中,这些像素结构的这些第一传感单元与这些第二传感单元在二个维度上交替排列。此外,第一传感单元与第二传感单元耦接至电子元件层,电子元件层接收每一像素结构中第一传感单元对应于第一频率范围的X射线所产生的第一电信号,并接收第二传感单元相应于第二频率范围的X射线所产生的第二电信号。
[0008]为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂,下文特举实施例,并配合附图作详细说明如下。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1是本发明的一实施例中的传感装置的像素结构的等效电路图。
[0010]图2为图1的传感装置的波形图。
[0011]图3是依照图1实施例中的传感装置的剖面图。
[0012]图4是本发明的另一实施例中的传感装置的剖面图。
[0013]图5A是本发明的再一实施例中的一种传感装置的示意图。
[0014]图5B绘示出图5A实施例中的传感装置的局部俯视图。
[0015]图6A是依照图5A实施例中的像素结构的第一种变化的示意图。
[0016]图6B绘示出图6A实施例中的像素结构的局部俯视图。
[0017]图6C是依照图5A实施例中的像素结构的第二种变化的示意图。
[0018]图6D绘示出图6C实施例中的像素结构的局部俯视图。
[0019]图7是依照图5A实施例中的像素结构的第三种变化的示意图。
[0020]图8是依照图5A实施例中的像素结构的第四种变化的示意图。
[0021]图9是依照图5A实施例中的像素结构的第五种变化的示意图。
[0022]图10是依照图5A实施例中的像素结构的第六种变化的示意图。
[0023]【主要元件符号说明】
[0024]10,40,50:传感装置
[0025]20:基板 [0026]31:第一共同电极层
[0027]32:第二共同电极层[0028]41:第一传感层
[0029]42:第二传感层
[0030]60:阻挡层
[0031]70:电压源
[0032]81:第一扩散阻挡层
[0033]82:第二扩散阻挡层
[0034]99:X 射线
[0035]100:像素结构
[0036]B:可见光
[0037]B1:第一可见光
[0038]B2:第二可见光
[0039]Cl:第一存储元件
[0040]C2:第二存储元件
[0041]CE:共同电极层
[0042]CEl:第一共同电极层
[0043]CE2:第二共同电极层
[0044]D:电流输出端
[0045]El:第一能量
[0046]E2:第二能量
[0047]EPl:第一部分能量
[0048]EP2:第二部分能量
[0049]EX:曝光时间
[0050]F:阻挡层
[0051]Fl:第一阻挡区域
[0052]F2:第二阻挡区域
[0053]Ql:第一电信号
[0054]Q2:第二电信号
[0055]Jl:第一端
[0056]J2:第二端
[0057]K:传感层
[0058]Kl:第一传感区
[0059]K2:第二传感区
[0060]KA:光转换层
[0061]KAl:第一光转换单元
[0062]KA2:第二光转换单元
[0063]KB:感光层
[0064]L1:第一光电转换层
[0065]L2:第二光电转换层
[0066]M1、M1’、M2、M2’、MR1、MR1’、MR2、MR2’:时间点[0067]N:电子元件层
[0068]N1:第一电子元件层
[0069]N2:第二电子元件层
[0070]P:像素结构
[0071]Pl:第一传感单元
[0072]P2:第二传感单元
[0073]P3:第三传感单元
[0074]P4:第四传感单元
[0075]PCl:第一存储电容
[0076]PC2:第二存储电容
[0077]PEl:第一像素电极
[0078]PE2:第二像素电极
[0079]PTl:第一晶体管
[0080]PT2:第二晶体管
[0081]PXl:第一像素单元
[0082]PX2:第二像素单元
[0083]RL:读取线
[0084]RSl:第一读取信号
[0085]RS2:第二读取信号
[0086]S:电流输入端
[0087]SCl:第一扫描线
[0088]SC2:第二扫描线
[0089]SEl:第一传感元件
[0090]SE2:第二传感元件
[0091]SSl:第一扫描信号
[0092]SS2:第二扫描信号
[0093]SUl:第一传感单元
[0094]SU2:第二传感单元
[0095]T、TT:控制端
[0096]TAl:第一放大元件
[0097]TA2:第二放大元件
[0098]TRl:第一重置元件
[0099]TR2:第二重置元件
[0100]Vl:第一频率范围
[0101]V2:第二频率范围
[0102]V3:第三频率范围
[0103]V4:第四频率范围
[0104]VB:偏压
[0105]Voutl、Vout2、Voutl,、Vout2,:电压信号[0106]Λ Vout1、AVout2、Δ Voutl\ AVout2’:电压改变值
[0107]AV1、Λ V2:电压下降值
【具体实施方式】
[0108]图1是本发明的一实施例中的传感装置的像素结构的等效电路图,请参照图1,在本实施例中,像素结构100包括第一扫描线SC1、第二扫描线SC2、读取线RL、第一传感单元SUl以及第二传感单元SU2。第一传感单元SUl耦接于第一扫描线SCl与偏压VB之间,且耦接于读取线RL与偏压VB之间。第一传感单元用以传感具有第一频率范围Vl的X射线99的第一能量El,第一传感单兀SUl反应于第一扫描线SCl上的第一扫描信号SSl而输出对应于第一能量El的第一读取信号RSl至读取线RL。第二传感单兀SU2稱接于第二扫描线SC2与偏压VB之间,且耦接于读取线RL与偏压VB之间。第二传感单元SU2用以传感具有第二频率范围V2的X射线99的第二能量E2,第二传感单元SU2反应于第二扫描线SC2上的第二扫描信号SS2而输出对应于第二能量E2的第二读取信号RS2至读取线RL,其中第一扫描信号SSl与第二扫描信号SS2依序分别致能第一传感单元SUl与第二传感单元SU2。在本实施例中,图1绘示出单一个像素结构100的等效电路图,并且以第η个像素为例,其中本实施例中的传感装置10可包括多个像素结构100,而在其他像素结构100中则使用不同的下标(如RLn-D表示,在此不再赘述。换句话说,在本实施例中,每一个像素结构100可在一次曝光中,借着施加同一偏压VB于第一传感单兀SUl以及第二传感单兀SU2,以传感第一频率范围Vl的第一能量El与第二频率范围V2的第二能量Ε2,再经由同一读取线RL依序读取相对应第一能量El的第一读取信号RSl与相对应第二能量Ε2的第二读取信号RS2。第一读取信号RSl为第一传感单元SUl所输出,同时可被后续的重置信号重置,以清除前一个像素的残余电荷(亦即像素被读取后所剩余的电信号噪声)。藉此,可在单次曝光中取得两个由不同频率范围照射而取得的影像,可避免受检者因多次重复曝光而接受更高辐射剂量的情形,同时也可通过后续的信号与影像处理,例如将利用较高频率范围的X射线照射所得的人体影像,与利用较低频率范围的X射线照射所得的人体影像叠加或比对以分离骨骼与软组织,以进一步地强化X射线影像的影像质量,有利于辅助临床的病理诊断,并且也可应用于其他医疗 检测如胸腔检测(可用以消除肋骨的影响以更清晰地观察肺部)、牙科(可用以消除牙齿与颚骨的影响以更清晰地观察口腔软组织)、乳房检测(可更清晰地观察乳房血管、腺体与肿块)、血管照影、植入式医疗器材以及医学美容相关医疗器材等方面。然本实施例中的传感装置10也可应用于其他非生物材料的用途,本发明不以此为限。
[0109]详细而言,请继续参照图1,在本实施例中,第一传感单元SUl可包括第一传感元件SE1、第一存储元件Cl、第一放大元件TAl以及第一重置元件TR1。第一传感元件SEl可用以传感第一能量Ε1,并将所传感到的第一能量El转换为第一电信号Q1。第一存储元件Cl稱接至第一扫描线SCl与第一传感兀件SEl,且可用以存储第一电信号Q1。第一放大兀件TAl耦接至第一存储元件Cl、第一扫描线SCl及读取线RL,其中第一放大元件TAl反应于来自第一扫描线SCl的第一扫描信号SS I而输出对应于第一电信号Ql的第一读取信号RSl至读取线RL。第一重置元件TRl耦接至第一存储元件Cl及第一扫描线SC1,其中第一重置元件TRl用以反应于第一重置 信号RSSl而重置第一存储元件Cl。其中,当X射线99照射于第一传感元件SEl与第二传感元件SE2的材质时,材质可吸收X射线99的能量而产生电子空穴对。详细而言,第一传感元件SEl的材质可包括非晶硒(amorphous selenium,a-Se)、氧化铅(lead oxide,PbO)、碘化萊(mercury iodide,HgI2)或其组合。第一放大元件TAl与第一重置元件TRl例如为晶体管,且第一存储元件Cl例如为电容,然本发明不以此为限。
[0110]更详细而言,其中第一放大元件TAl的电流输入端S可耦接至第一扫描线SCl与第一存储元件Cl的一端,第一放大元件TAl的控制端T耦接至第一存储元件Cl的另一端,且第一放大元件TAl的电流输出端D耦接至读取线RL。举例而言,在本实施例中,如果第一扫描信号SSl处于高电位时,第一放大兀件TAl的控制端T经第一存储兀件Cl (例如为电容)的电容I禹合作用后亦处于高电位,进而使电流输入端S与电流输出端D导通,而可由电流输出端D输出对应于第一电信号Ql的第一读取信号RSl至读取线RL。藉此,可由第一读取信号RSl推算出第一频率范围Vl的X射线99的第一能量El的大小,以利后续的影像处理。
[0111]进一步而言,第一重置元件TRl的第一端Jl耦接至第一扫描线SC1,第一重置元件TRl的控制端TT接收第一重置信号RSSl,且第一重置元件TRl的第二端J2耦接至第一放大元件TAl的控制端T。举例而言,在本实施例中,如果第一重置元件TRl的控制端TT所接收到第一重置信号TRl处于高电位时,第一重置元件TRl的第一端Jl与第二端J2可被导通,此时偏压VB被停止提供,且此时第一扫描线SCl的第一扫描信号SSl处于低电位,使得第一放大兀件TAl的控制端T处于低电 位,而使第一放大兀件TAl的电流输入端S与电流输出端D之间形成断路,进而终止第一读取信号RSl的输出,以待下一次的第一扫描信号SSl被输入。
[0112]此外,第二传感单元SU2中的第二传感元件SE2、第二放大元件TA2、第二重置元件TR2与第二存储元件C2也可如第一放大单元SUl中所述的方式工作,可传感X射线99中的第二频率范围V2的第二能量E2并输出对应于第二电信号Q2的第二读取信号RS2至读取线RL,在此不再赘述。
[0113]更进一步而言,图2为图1的传感装置的波形图,请参照图1与图2,在本实施例中,图2的波形图代表传感装置10在传感X射线99时各信号的波形示意图。首先,在接受X射线99照射前,先分别输入第一读取信号SS I (如图2中的时间点Ml)与第二读取信号SS2 (如图2中的时间点M2),此时偏压VB被关闭,而后由读取线RL可接收到分别与第一读取信号SSl与第二读取信号SS2相关的电压信号Voutl (于时间点Ml~MRl接收)与电压信号Vout2 (于时间点M2~MR2接收)。当X射线99于曝光时间EX内照射于第一传感元件SEl与第二传感元件SE2时(例如拍摄X射线99影像时),偏压VB (在此例如为5k伏特)被提供于第一传感元件SEl与第二传感元件SE2。此时,被X射线99照射的第一传感元件SEl会相应X射线99中第一频率范围Vl的第一能量El而产生光电流,进而使得偏压VB施加正电压于第一存储元件Cl远离第一扫描线SCl的一侧,换句话说,当第一传感元件SEl曝光于X射线99的第一频率范围Vl时,第一传感元件SEl会相对X射线99的强度而放电至控制端T。亦即,第一电信号Ql的电压会随着X射线99照射的时间长度及强度而下降。而当传感(亦即曝光)完成后,在读取第一传感元件SEl对应所传感到的第一能量El强度的第一电信号Ql时,第一扫描信号SS I处于高电位(如图2中的时间点Ml’ ),且切换偏压VB为零,同时第一扫描信号SSl与第一电信号Ql处于高电位(例如图中的10伏特)。而后,在时间点MR1’时由读取线RL读取到的第一读取信号RSl的电压信号Voutl’的电压改变值Λ Voutl’会相对于电压信号Voutl的电压改变值AVoutl来得小。藉此,可由电压改变值AVoutl与电压改变值AVoutr的差值推算出X射线99的第一能量El的强度。
[0114]此外,在读取完第一读取信号RSl的电压信号Voutl’后,第一重置信号RSSl可切换为高电压以重置第一存储元件Cl,并且偏压VB此时被关闭,进而可使得第一电信号Ql回到低电压。而后偏压VB再被重新提供,以待下次曝光。值得注意的是,第二传感单元SU2也可如上述的第一传感单元SUl的方式以将第二读取信号RS2(于时间点M2’ )切换至高电压(如图2中的10伏特),并在时间点MR2’读取第二读取信号RS2并计算出电压改变值AVout2’。由电压信号Vout2的电压改变值AVout2与电压信号Vout2’的电压改变值AVout2’的差值推算出X射线99的第二能量E2的强度,并且也可以相似的方式使第二电信号Q2切换为低电压(如图2中的低电压),在此不再赘述。
[0115]举例而言,以图2为例,第一电信号Ql在第一传感兀件SEl曝光时的电压下降值AVl约为I伏特,并且,第二电信号Q2在第二传感元件SE2曝光时的电压下降值AV2亦约为I伏特,然本发明不以此为限。并且在本实施例中,第一传感单元SUl与第二传感单元SU2的相关电路例如可配置于薄膜晶体管(thin film transistor, TFT)层,而第一放大元件TA1、第一重置元件TRl与第二放大元件TA2、第二重置元件TR2可为晶体管,并且电流输入端S与第一端Jl可为晶体管的漏极,电流输出端D与第二端J2可为晶体管的源极,且控制端T与控制端TT可为晶体管的栅极,然而本发明不以此为限。
[0116]图3是依照图1实施例中的传感装置的剖面图,请参照图1与图3,在本实施例中,图1的像素结构100可绘示如图3中的层叠结构。其中,第一传感层41与第二传感层42配置于第一共同电极层31与第二共同电极层32之间,其中第一传感单元SUl可配置于第一传感层41,而 第二传感单元SU2可配置于第二传感层42,详细来说,第一传感元件SEl、第一存储元件Cl、第一放大元件TAl以及第一重置元件TRl可配置于第一传感层41,且第二传感元件SE2、第二存储元件C2、第二放大元件TA2以及第二重置元件TR2可配置于第二传感层42中,而可有与图1与图2中所述的相似功效。其中,第一共同电极层31、第一传感层41、第二传感层42与第二共同电极层32依序堆叠配置于基板20上。其中,第一共同电极层31与第二共同电极层32连接至电压源70,并且电压源70提供偏压VB至共同电极层31与共同电极层32。并且,像素结构100可通过第一共同电极层31与第二共同电极层32施加高偏压(在本实施例中例如为5k伏特以上的偏压,通常视光传感材料厚度而定)。相较于在每一个像素结构都配置单独的电极而言,第一共同电极层31与第二共同电极层32较易于制作,可简化工艺并提升制作良率。像素结构100可还包括阻挡层60,配置于第一传感单元SUl与第二传感单元SU2之间(即第一传感层41与第二传感层42之间),阻挡层60屏蔽X射线99中的频率落在第一频率范围Vl中且落在第二频率范围V2以外的部分,并使X射线99的具有第二频率范围V2的另一部分穿透,其中X射线99依序传递通过第一传感单元SUl、阻挡层60与第二传感单元SU2。值得注意的是,在本实施例中,第一频率范围Vl与第二频率范围V2彼此实质上可完全不重叠。然而在其他实施例中,第一频率范围Vl与第二频率范围V2彼此实质上也可部分重叠,本发明不以此为限。藉此,可在单次曝光中,通过阻挡层60过滤筛选X射线99的频率范围分别检测第一频率范围Vl的第一能量El与第二频率范围V2的第二能量E2,并可迅速地如图2中所述的信号读取方式推算出第一能量El与第二能量E2。藉此,通过像素结构100可快速地取得在单次曝光中利用两种频率范围的X射线99所拍摄的影像,进而可减少受检者在拍摄所接收的辐射剂量,同时也可减少多次拍摄中因受检者移动或呼吸所产生的残影或模糊现象,并且可通过读取线快速地读取两种频率范围的X射线99所拍摄的影像,有利于即时辅助临床医学诊断。
[0117]此外,在本实施例中,像素结构100可还包括第一扩散阻挡层81与第二扩散阻挡层82,其中第一扩散阻挡层81可配置于第一共同电极层31与第一传感层41之间。并且,第二扩散阻挡层82可配置于第二共同电极层32与第二传感层42之间。第一扩散阻挡层81与第二扩散阻挡层82的材质例如是厚度介于100纳米(nanometer)至100毫米(micrometer)的高分子导电体或氧化物半导体,也可以是氧化锌(zinc oxide,ZnO)、氧化锌(tin oxide,Sn02)或硒化镉(cadmium selenide, CdSe)与嫁(gallium)、铟(indium)、锡(tin)或是給(hafnium)的混合物,然本发明不以此为限。第一扩散阻挡层81与第二扩散阻挡层82可用以防止电荷在高偏压的情况下灌注到第一传感层41与第二传感层42而产生暗电流(darkcurrent)的现象,以提升传感的信号质量。
[0118]图4是本发明的另一实施例中的传感装置的剖面图,请参照图4,与图1和图3实施例相似,在本实施例中,传感装置40可包括第一光电转换层L1、第二光电转换层L2、阻挡层F、第一电子元件层NI以及第二电子元件层N2。第一光电转换层LI用以将X射线99的第一部分能量EPl转换为第一电信号Ql。第二光电转换层L2用以将X射线99的第二部分能量EP2转换为第二电信号Q2。阻挡层F配置于第一光电转换层LI与第二光电转换层L2之间,以将X射线99中具有X射线99的频率范围的部分范围的部分射线滤除。举例而言,在本实施例中,阻挡层F例如可如图3中的阻挡层60,可屏蔽X射线99中的频率落在第一频率范围Vl中且落在第二频率范围V2以外的部分,并使X射线99的具有第二频率范围V2的另一部分穿透。在本实施例中,第一部分能量EPl的频率范围与第二部分能量EP2的频率范围彼此实质上 可完全不重叠或可部分重叠,可依照阻挡层F的材质而决定所屏蔽的频率范围。其中,阻挡层F可以是铝、铜、锌、铅等材质、化合物或混合物。其中,各材质对X射线99的吸收频率范围如下表1:
[0119]表1
[0120]
能量范围[Um
30k 至 120k 伏特 ?吕(Al13)
IOOk 至 250k 伏特铜(Cu29)
200k 至 600k 伏特锡(Sn50)
600k至2M伏特铅(Pb82)
[0121]在其他实施例中,也可通过选择不同遮蔽材质以决定穿透的频率范围,进而可在单次曝光中以分层接收不同频率范围的X射线。并且,在本实施例中,当X射线照射于第一光电转换层LI与第二光电转换层L2的材质时,此材质可吸收X射线的能量而产生电子电洞对。详细而言,第一光电转换层LI与第二光电转换层L2的材质可包括非晶硒(amorphousselenium, a_Se)、氧化铅(lead oxide, PbO)、碘化萊(mercury iodide, HgI2)或其组合,并可通过选择不同材质而可决定第一光电转换层LI与第二光电转换层L2所接收的波长范围。
[0122] 进一步而言,请继续参考图4,在本实施例中,第一电子元件层NI可配置于第一光电转换层LI与阻挡层F之间,以致能第一光电转换层LI,且接收第一电信号Ql。并且,第二电子元件层N2可配置于第二光电转换层L2与阻挡层F之间,以致能第二光电转换层L2,且接收第二电信号Q2。在本实施例中,第一电子元件层NI与第二电子元件层N2例如可包括薄膜晶体管(thin film transistor, TFT)层,可使X射线99穿透并分别被第一光电转换层LI与第二光电转换层L2接收,然本发明不以此为限。更进一步而言,第一电子元件层NI可具有多个第一像素单元PX1,每一该第一像素单元PXl包括彼此耦接的至少一第一晶体管PTl、第一像素电极PEl及第一存储电容PCl,该第二电子元件层N2具有多个第二像素单元PX2,每一该第二像素单元PX2包括彼此耦接的至少一第二晶体管PT2、第二像素电极PE2及第二存储电容PC2。并且,在本实施例中,传感装置40可还包括第一共同电极层CEl与第二共同电极层CE2。第一共同电极层CEl配置于第一光电转换层LI上,即第一光电转换层LI配置于第一电子元件层NI与第一共同电极层CEl之间。并且,第二共同电极层CE2配置于第二光电转换层L2上,即第二光电转换层L2配置于第二电子兀件层N2与第二共同电极层CE2之间,且第一共同电极层CEl与第二共同电极层CE2耦接至同一偏压VB。其中,第一共同电极层CEl与第二共同电极层CE2例如可包括铟锡氧化物(tin doped indiumoxide, ITO)薄膜或氧化锡(tin oxide, SnO2)等任何可导电金属、可导电金属氧化物或导电高分子等,然本发明不以此为限。并且,如图4所绘示,在本实施例中,X射线99依序通过第一共同电极层CEl、第一光电转换层LI与第一电子元件层NI。其中X射线99被第一光电转换层LI吸收第一部分能量EPl而转换为第一电信号Ql,再由第一电子元件层NI中的第一像素电极PEl传递至第一晶体管PTl并存储于第一存储电容PCl中以待读取。另一方面,X射线99在通过第一共同电极层CE1、第一光电转换层LI与第一电子兀件层NI后,被阻挡层F阻挡第一部分能量EPl并使第二部分能量EP2穿透而再依序通过第二电子元件层N2、第二光电转换层L2与第二共同电极层CE2。其中穿透的X射线99被第二光电转换层L2吸收第二部分能量EP2而转换为第二电信号Q2,再由第二电子元件层N2中的第二像素电极PE2传递至第二晶体管PT2并存储于第二存储电容PC2中以待读取。在本实施例中,第一共同电极层CE1、第一光电转换层LI与第一电子元件层NI以及第二电子元件层N2、第二光电转换层L2与第二共同电极层CE2排列顺序相反(即以阻挡层F为对称轴依序对称设置),换句话说,第一共同电极层CEl与第二共同电极层CE2包覆第一光电转换层L1、第一电子兀件层N1、第二电子兀件层N2与第二光电转换层L2,可利于第一共同电极层CEl与第二共同电极层CE2的制作并偏压,并可保护第一光电转换层L1、第一电子元件层N1、第二电子元件层N2与第二光电转换层L2,然本发明不以此为限,在其他实施例中也可具有其他层叠排列的顺序,以应用不同的工艺与设计。藉此,传感装置40的每一个像素可在单次曝光中一次取得X射线99的第一部分能量EPl的第一电信号Ql与第二部分能量EP2的第二电信号Q2,并分别存储于第一存储电容PCl与第二存储电容PC2中以待读取。换句话说,受检者可在单次X射线拍摄中即取得以两种不同频率范围的X射线所拍摄的影像,可减少拍摄时所接收到的辐射剂量,同时可快速地通过分别读取传感装置40中每一个像素所传感到的第一电信号Ql与第二电信号Q2,以作为后续影像处理,如强化骨胳的影像显示,或是将骨胳由X射线影像中消除以更清晰地观察软组织,可利于医疗诊断,并且也可应用于其他医疗检测如胸腔检测(可用以消除肋骨的影响以更清晰地观察肺部)、牙科(可用以消除牙齿与颚骨的影响以更清晰地观察口腔软组织)、乳房检测(可更清晰地观察乳房血管、腺体与肿块)以及血管造影等方面。像素结构100也可应用于其他非生物材料的用途,本发明不以此为限。此外,在本实施例中,传感装置40也可如图3实施例中所述,可包括第一扩散阻挡层81与第二扩散阻挡层82。其中,第一扩散阻挡层81可配置于第一共同电极层CEl与第一光电转换层LI之间,并可配置于第一光电转换层LI与第一电子元件层NI之间。并且,第二扩散阻挡层82可配置于第二共同电极层CE2与第二光电转换层L2之间,并可配置于第二光电转换层L2与第二电子元件层N2之间。其中,第一扩散阻挡层81与第二扩散阻挡层82的材质与功用可参考图3实施例中所述,在此不再赘述。
[0123]图5A是本发明的再一实施例中的一种传感装置的示意图,图5B绘示出图5A实施例中的传感装置的局部俯视图,请参照图5A及图5B,在本实施例中,传感装置50包括多个像素结构P,且每一像素结构P包括至少一第一传感单元Pl与至少一第二传感单元P2,第一传感单元Pl用以传感具有第一频率范围Vl的X射线99,第二传感单元P2用以传感具有第二频率范围V2的X射线99。其中,这些像素结构P的这些第一传感单元Pl与这些第二传感单元P2在二个维度上交替排列。举例而言,第一传感单元Pl与第二传感单元P2可排列如图5B中所绘示的西洋棋盘式排列,然本发明不以此为限,在其他实施例中,可依照实际传感区域大小与解析度的需求而可具有更多的第一传感单元Pl与第二传感单元P2。简言之,借着交替排列的第一传感单元Pl与第二传感单元P2,传感装置50可在一次的X射线99曝光中通过不同的传感单元以传感X射线99中的不同频率范围。举例而言,在本实施例中,第一传感单元Pl例如可传感X射线99中频率范围较低的能量,而第二传感单元P2例如可传感X射线99中频率范围较高的能量。举例而言,整张以X射线99拍摄出来的影像大小例如是整个西洋棋盘,而这些交替排列的第一传感单元Pl例如为西洋棋盘中的白色棋格,并且第二传感单元P2例如是西`洋棋盘中的黑色棋格,由于第一传感单元Pl可传感整张影像中的一部分,并可通过内插法或是其他运算方式快速地推算出整张以X射线99中较低频率范围拍摄的影像,而第二传感单元P2也可利用相似的方式推算出整张以X射线99中较高频率范围拍摄的影像。因此,传感装置50可在不牺牲影像解析度的情况之下,快速地通过内插或是其他运算方式推算出由频率范围较高的X射线99拍摄出来的影像,以及频率范围较低的X射线99拍摄出来的影像,并可将这两种影像通过后续的影像处理,如强化骨胳的影像显示,或是将骨胳由X射线影像中消除以更清晰地观察软组织,可利于医疗诊断,并且也可应用于其他医疗检测如胸腔检测(可用以消除肋骨的影响以更清晰地观察肺部)、牙科(可用以消除牙齿与颚骨的影响以更清晰地观察口腔软组织)、乳房检测(可更清晰地观察乳房血管、腺体与肿块)以及血管造影等方面。然而传感装置50也可应用于其他非生物材料的用途,本发明不以此为限。
[0124]详细而言,请参照图5A及图5B,传感装置50可还包括电子元件层N,且像素结构P包含传感层K。其中第一传感单元Pl与第二传感单元P2耦接至电子元件层N,电子元件层N接收每一像素结构P中第一传感单元Pl对应于第一频率范围Vl的X射线99所产生的第一电信号Q1,并接收第二传感单元P2相应于第二频率范围V2的X射线99所产生的第二电信号Q2。传感层K配置于电子元件层N上,传感层K具有至少一第一传感区Kl与至少一第二传感区K2,其中第一传感区Kl形成第一传感单元Pl的至少一部分,且第二传感区K2形成第二传感单元P2的至少一部分。并且传感装置50可还包括多条读取线RL,配置于电子元件层N,这些读取线RL耦接至第一传感单元Pl与第二传感单元P2,并读取第一电信号Ql与第二电信号Q2。换句话说,在本实施例中,X射线99通过传感层K时,被第一传感单元Pl与第二传感单元P2传感,再由电子元件层N将第一电信号Ql与第二电信号Q2传送至这些读取线RL,通过拼接这些像素结构P所分别传感到的这些第一电信号Ql与这些第二电信号Q2,可在一次曝光中快速地拼接出由频率范围较高的X射线99拍摄出来的影像,以及频率范围较低的X射线99拍摄出来的影像,进而可减少受检者在拍摄所接收的辐射剂量,同时也可减少多次拍摄中因受检者移动或呼吸所产生的残影或模糊现象,以取得快速且质量良好的X射线影像,有利于辅助即时临床医学诊断。举例而言,在心导管手术中常用X射线影像作为手术的引导辅助。然而,X射线影像对于软组织的影像辨识度不佳,为了清楚分辨细小血管以及附近组织的状况以避免导管刮伤或刺破组织造成大量内出血,通常会利用心导管输入对比显影剂以分辨血管与周边组织。然而,在某些较为复杂的手术情况下,而使对比剂施打次数过多时,易对病患的肾脏造成负担甚至造成肾衰竭等病变。传感装置50通过同时拍摄两种不同频率范围的X射线影像而能够提升对软组织之间的辨识能力,可进一步地增加X射线对软组织的影像辨识能力,藉此可避免因影像不清而过度施用显影剂对病患所造成的负担。
[0125]请继续参考图5A及图5B,在本实施例中,像素结构P可还包括阻挡层F,传感层K配置于阻挡层F与电子元件层N之间。阻挡层F的材质可如图3实施例中所述的材质,在此不在赘述。其中阻挡层F覆盖这些第二传感区K2并屏蔽X射线99的第一频率范围VI,使第二频率范围V2穿透,且阻挡层F曝露出这些第一传感区Kl。详细来说,在本实施例中的阻挡层F并非连续,而是只有在第二传感区K2上方设置覆盖,在第一传感区Kl上方并未设置有阻挡层F。其中,图5A中的传感层K可为一整体,并可传感到第一频率范围Vl与第二频率范围V2的X射线99。简言之,传感装置50可利用阻挡层F筛选X射线99所通过的频率范围,以使得第一频率范围Vl的X射线99可被第一传感区Kl接收到,而第二频率范围V2的X射线99可被第二传感区K2接收到。此时,第一频率范围Vl与第二频率范围V2有部分的频率范围重叠。藉此,传感装置50可在一次曝光中同时拍摄两种不同频率范围的X射线99影像,并可提升X射线99影像的清晰度与影像辨识度。并且,图5A中的像素结构P可包括共同电极层CE,配置于阻挡层F与传感层K之间用以偏压传感层K。
[0126]图6A是依照图5A实施例中的像素结构的第一种变化的示意图,图6B绘示出图6A实施例中的像素结构的局部俯视图,请参照图6A及图6B,在本实施例中,阻挡层F可还包括至少一第一阻挡区域Fl与至少一第二阻挡区域F2,其中每一第二阻挡区域F2覆盖每一第二传感区K2,并屏蔽X射线99的第一频率范围Vl使第二频率范围V2穿透,并且每一第一阻挡区域Fl覆盖每一第一传感 区Kl,并屏蔽第二频率范围V2使第一频率范围Vl穿透。此时的第一频率范围Vl与第二频率范围V2的频率范围可完全不重叠。详细来说,在本实施例中的阻挡层F为连续,并在第一传感区Kl与第二传感区K2上方设置覆盖不同材料的第一阻挡区域Fl与第二阻挡区域F2,以分别使不同频率范围的X射线99穿透。藉此,也可具有与图5A、图5B所绘示的像素结构具有相似的功效,在此不再赘述。[0127]图6C是依照图5A实施例中的像素结构的第二种变化的示意图,图6D绘示出图6C实施例中的像素结构的局部俯视图,请参照图6A至图6D,在第二种变化中,与图6A的变化相似,然而不同之处在于,在本实施例中并未设置有共同电极层CE。阻挡层F的第一阻挡区域Fl与第二阻挡区域F2除了可分别使不同频率范围的X射线99穿透,并且可提供传感层K电压。换句话说,本实施例中的阻挡层F可如图6A中所绘示的交替排列的阻挡层F的功用,同时也可提供传感层K电压以传感X射线99。其中,第一阻挡区域Fl与第二阻挡区域F2可为不同材质所制作(如表1中的铝、铜等材料),可进一步地精简传感装置50的体积与结构,并且可具有与图5A实施例相似的功效。
[0128]图7是依照图5A实施例中的像素结构的第三种变化的示意图,请参照图7,在本实施例中,并未设置有阻挡层F。第一传感区Kl与第二传感区K2可为不同材质而可接收不同频率范围的X射线99。并且,第一传感区Kl与第二传感区K2可以是一体成型或是多个交替排列的传感元件,而可具有与第一种变化和第二种变化相似的功效,在此不再赘述。然而,在本实施例中,共同电极层CE为同一材料,并且可只作加高压用,而可不具滤波效果。
[0129]图8是依照图5A实施例中的像素结构的第四种变化的示意图,请参照图8,在第四种变化中,与图6C的变化相似,然而不同之处在于在本实施例中,传感层K可还包括光转换层KA与感光层KB,光转换层KA将X射线99转换为可见光B。详细来说,光转换层KA在对应第一传感单元Pl与第二传感单元P2的区域分别将第一频率范围Vl与第二频率范围V2的X射线99转换为第一可见光B I与第二可见光B2,并且感光层KB传感可见光B (即第一可见光BI与第二可见光B2)。一般而言,感光层KB为像素结构,且通常可为氢化非晶娃(a-S1:H)结构,以接收可见光。其中,光转换层KA例如是光闪烁体(Scintillator),并且可通过参杂技术达到改变放光波段。光转换层KA也可在边界加上对其受X射线放光的能量有反射效果的反射层材料,以增加侦测效益。举例而言,如果光转换层KA在其边界上镀上表1中所述的材料,则光转换层KA也可在对X射线滤波的同时亦将穿透的X射线转换为可见光。换句话说,传感装置50的第一至第三种变化中,传感层K中的第一传感区Kl与第二传感区K2可将X射线99转换为第一电信号Ql与第二电信号Q2。然而,在本实施例的第四种变化中,传感层K中的光转换层KA可先将部分X射线99转换为可见光B,再利用感光层KB以接收可见光B,进而再提供对应可见光B的强度的第一电信号Ql与第二电信号Q2。详细而言,在本实施例的第四种变化中,阻挡层F中的每一第二阻挡区域F2覆盖每一第二传感区K2,并屏蔽X射线99的第一频率范围Vl使第二频率范围V2穿透,并且每一第一阻挡区域Fl覆盖每一第一传感区K1,并屏蔽第二频率范围V2使第一频率范围Vl穿透。接着,光转换层KA可传感第一频率范围Vl并产生对应第一频率范围Vl的第一可见光BI,并且光转换层KA可传感第二频率范围V2并产生对应第二频率范围V2的第二可见光B2,感光层KB传感第一可见光BI并产生第一电信号Ql,并且感光层KB传感第二可见光B2并产生第二电信号Q2。此时,第一频率范围Vl与第二频率范围V2的频率范围可完全不重叠。藉此,可具有与传感装置50的第一与第三种变化相似的功效,在此不在赘述。此外,在其他实施例中,阻挡层F也可覆盖这些第二传感区K2并屏蔽X射线99的第一频率范围Vl使第二频率范围V2穿透,并且阻挡层F曝露出这些第一传测区K1,此时第一频率范围Vl与第二频率范围V2的频率范围可部分重叠,如传感装置50的第一种变化中所述,在此不再赘述。此外,感光层KB也可为感光二极管薄膜晶体管(photodiode thin film transistor,photodiode TFT)、电荷稱合元件(charge coupled device, CO))或互补式金属氧化物半导体传感器(complementary metal oxide semiconductor sensor, CMOS sensor)。
[0130]值得注意的是,在图6A、6C与图8实施例中可采用交替结构的阻挡层F结构,也可采用如图5A中所述的单一阻挡层F做棋盘式的镂空,使邻近的像素无阻挡层F,只要邻近的像素收到的X射线99的能量波段彼此不同,即可进行影像的信号处理,进行双能量或是多能量的运算。
[0131]图9是依照图5A实施例中的像素结构的第五种变化的示意图,请参照图9,在第五种变化中,与图7的变化相似,然而不同之处在于在本实施例中,传感层K可还包括光转换层KA与感光层KB,光转换层KA也可包括对应这第一传感区Kl的至少一第一光转换单元KAl与对应这第二传感区K2的至少一第二光转换单元KA2。举例而言,这些第一光转换单元KAl与第二光转换单元KA2可为一体成型或是彼此交替排列的光转换元件。并且,第一光转换单元KAl可与第二光转换单元KA2具有不同的材质,例如为碲化镉(cadmium telluride, CdTe),碘化铯(石它)(thallium doped caesium iodide, CsI (Tl)),硫氧化,L (gadolinium oxide sulde, Gd2O2S),氟溴化钡(铕)(europium-doped bariumfluorohalides, BaFBr:Eu),第一光转换单元KAl可传感X射线99的第一频率范围Vl并产生第一可见光BI,且第二光转换单元KA2可传感X射线99的第二频率范围V2并产生第二可见光B2。藉此,传感装置50的第五种变化可具有与第一至第四种变化相似的功效,在此不再赘述。
[0132]图10是依照图5A实施例中的像素结构的第六种变化的示意图,请参照图10,在第六种变化中,与图7的变化相似,然而不同之处在于在本实施例中,每一像素结构可包括至少三个传感单元, 至少三个传感单元可包括第一传感单元P1、第二传感单元P2以及第三传感单元P3,至少三个传感单元用以分别接收具有不同频率范围的X射线99,并且至少三个传感单元交错排列。举例而言,在图10所绘示的变化中,这些传感单元例如包括第一传感单元P1、第二传感单元P2、第三传感单元P3以及第四传感单元P4。其中,第一传感单元Pl可用以传感具有第一频率范围Vl的X射线99,第二传感单元P2可用以传感具有第二频率范围V2的X射线99,第三传感单元P3可用以传感具有第三频率范围V3的X射线99,第四传感单元P4可用以传感具有第四频率范围V4的X射线99。更进一步而言,图10中所绘示的第一传感单元Pl至第四传感单元P4例如为图7A中利用不同的多种传感材料排列而成的传感区阵列,然而本发明不以此为限,在其他变化中也可利用如图5A或图6A中利用不同阻挡材料将同一传感层区分为不同传感区域,而能够进一步地传感更多频率范围的X射线99,可有利于后续影像处理以区分组成更相近的组织,可更增进辅助医疗诊断的效果。其中,图10中所绘示的各种传感单元的排列方式与顺序仅用于举例说明本实施例的变化,本发明不以此为限。
[0133]综上所述,本发明的实施例中的传感装置可在一次曝光中传感X射线中不同频率范围,藉此可快速地取得由不同X射线频率范围所拍摄的影像。通过不同X射线频率范围对骨骼与不同软组织的衰减程度的不同,可利用后续的影像处理强化骨胳或是不同软组织的影像,而可进一步地提升影像的清晰度与辨识度,可增进拍摄效率以及提升影像质量,同时也可降低受检者因拍摄而接受的辐射剂量,可利于医疗诊断。[0134]虽然本发明已以实施例公开如上,然其并非用以限定本发明,本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,故本发明的保护范围当视所附权利要求书界 定范围为准。
【权利要求】
1.一种传感装置的像素结构,其特征在于,包括: 第一扫描线; 第二扫描线; 读取线; 第一传感单元,耦接于该第一扫描线与偏压之间,且耦接于该读取线与该偏压之间,该第一传感单元用以传感具有第一频率范围的X射线的第一能量,该第一传感单元反应于该第一扫描线上的第一扫描信号而输出对该于该第一能量的第一读取信号至该读取线;以及第二传感单元,耦接于该第二扫描线与该偏压之间,且耦接于该读取线与该偏压之间,该第二传感单元用以传感具有第二频率范围的X射线的第二能量,该第二传感单元反应于该第二扫描线上的第二扫描信号而输出对该于该第二能量的第二读取信号至该读取线,其中该第一扫描信号与该第二扫描信号依序分别致能该第一传感单元与该第二传感单元。
2.如权利要求1所述的传感装置的像素结构,其特征在于,还包括阻挡层,配置于该第一传感单元与该第二传感单元之间,该阻挡层屏蔽该X射线中的频率落在该第一频率范围中且落在该第二频率范围以外的部分,并使该X射线中具有该第二频率范围的另一部分穿透,其中该X射线依序传递通过该第一传感单元、该阻挡层与该第二传感单元。
3.如权利要求1所述的传感装置的像素结构,其特征在于,该第一传感单元包括: 第一传感元件,用以传感该第一能量,并将所传感到的该第一能量转换为第一电信号; 第一存储元件,耦接至该第一扫描线与该第一传感元件,且用以存储该第一电信号;第一放大元件,耦接至该第一存储元件、该第一扫描线及该读取线,其中该第一放大元件反应于来自该第一扫描线`的该第一扫描信号而输出对应于该第一电信号的该第一读取信号至该读取线;以及 第一重置元件,耦接至该第一存储元件及该第一扫描线,其中该第一重置元件用以反应于第一重置信号而重置该第一存储元件。
4.如权利要求3所述的传感装置的像素结构,其特征在于,该第一放大元件的电流输入端耦接至该第一扫描线与该第一存储元件的一端,该第一放大元件的控制端耦接至该第一存储元件的另一端,且该第一放大元件的电流输出端耦接至该读取线。
5.如权利要求4所述的传感装置的像素结构,其特征在于,该第一重置元件的第一端耦接至该第一扫描线,该第一重置元件的控制端接收该第一重置信号,且该第一重置元件的第二端耦接至该第一放大元件的该控制端。
6.如权利要求3所述的传感装置的像素结构,其特征在于,该第二传感单元包括: 第二传感元件,用以传感该第二能量,并将所传感到的该第二能量转换为第二电信号; 第二存储元件,耦接至该第二扫描线与该第二传感元件,且用以存储该第二电信号;第二放大元件,耦接至该第二存储元件、该第二扫描线及该读取线,其中该第二放大元件反应于来自该第二扫描线的该第二扫描信号而输出对应于该第二电信号的该第二读取信号至该读取线;以及 第二重置元件,耦接至该第二存储元件及该第二扫描线,其中该第二重置元件用以反应于第二重置信号而重置该第二存储元件。
7.如权利要求6所述的传感装置的像素结构,其特征在于,该第二放大元件的电流输入端耦接至该第二扫描线与该第二存储元件的一端,该第二放大元件的控制端耦接至该第二存储元件的另一端,且该第二放大元件的电流输出端耦接至该读取线。
8.如权利要求7所述的传感装置的像素结构,其特征在于,该第二重置元件的第二端耦接至该第二扫描线,该第二重置元件的控制端接收该第二重置信号,且该第二重置元件的第二端耦接至该第二放大元件的该控制端。
9.如权利要求1所述的传感装置的像素结构,其特征在于,该第一频率范围与该第二频率范围彼此完全不重叠。
10.如权利要求1所述的传感装置的像素结构,其特征在于,该第一频率范围与该第二频率范围彼此部分重叠。
11.一种传感装置,其特征在于,包括: 第一光电转换层,用以将X射线的第一部分能量转换为第一电信号; 第二光电转换层,用以将该X射线的第二部分能量转换为第二电信号; 阻挡层,配置于该第一光电转换层与该第二光电转换层之间,以将该X射线中具有该X射线的频率范围的部分范围的部分射线滤除; 第一电子元件层,配置于该第一光电转换层与该阻挡层之间,以致能该第一光电转换层,且接收该第一电信号;以及 第二电子元件层,配置于该第二光电转换层与该阻挡层之间,以致能该第二光电转换层,且接收该第二电信号。
12.如权利要求11所述的传感装`置,其特征在于,还包括: 第一共同电极层,配置于该第一光电转换层上,其中该第一光电转换层配置于该第一电子元件层与该第一共同电极层之间;以及 第二共同电极层,配置于该第二光电转换层上,其中该第二光电转换层配置于该第二电子元件层与该第二共同电极层之间,且该第一共同电极层与该第二共同电极层耦接至同一偏压。
13.如权利要求12所述的传感装置,其特征在于,该第一电子元件层具有多个第一像素单元,每一该第一像素单元包括彼此耦接的至少一第一晶体管、第一像素电极及第一存储电容,该第二电子元件层具有多个第二像素单元,每一该第二像素单元包括彼此耦接的至少一第二晶体管、第二像素电极及第二存储电容。
14.如权利要求11所述的传感装置,其特征在于,该第一部分能量的频率范围与该第二部分能量的频率范围彼此完全不重叠。
15.如权利要求11所述的传感装置,其特征在于,该第一部分能量的频率范围与该第二部分能量的频率范围彼此部分重叠。
16.如权利要求11所述的传感装置,其特征在于,该阻挡层为铝、铜、锌、铅材质、化合物或混合物。
17.—种传感装置,其特征在于,包括: 多个像素结构,每一该像素结构包括至少一第一传感单元与至少一第二传感单元,该第一传感单元用以传感具有第一频率范围的X射线,该第二传感单元用以传感具有第二频率范围的X射线;以及电子元件层,该第一传感单元与该第二传感单元耦接至该电子元件层,该电子元件层接收每一像素结构中该第一传感单元对应于该第一频率范围的X射线所产生的第一电信号,并接收该第二传感单元相应于该第二频率范围的该X射线所产生的第二电信号; 其中,这些像素结构的这些第一传感单元与这些第二传感单元在二个维度上交替排列。
18.如权利要求17所述的传感装置,其特征在于,还包括多条读取线,配置于该电子元件层,这些读取线耦接至该第一传感单元与该第二传感单元,并读取这些第一电信号与这些第二电信号。
19.如权利要求17所述的传感装置,其特征在于,该像素结构还包括传感层,配置于该电子元件层上,该传感层具有至少一第一传感区与至少一第二传感区,其中该第一传感区形成该第一传感单元的至少一部分,且该第二传感区形成该第二传感单元的至少一部分。
20.如权利要求19所述的传感装置,其特征在于,该像素结构还包括阻挡层,该传感层配置于该阻挡层与该电子元件层之间,其中该阻挡层覆盖这些第二传感区并屏蔽该X射线的该第一频率范围,使该第二频率范围穿透,且该阻挡层曝露出这些第一传感区。
21.如权利要求19所述的传感装置,其特征在于,该像素结构还包括阻挡层,该传感层配置于该阻挡层与该电子元件层之间,并且该阻挡层包括至少一第一阻挡区域与至少一第二阻挡区域,其中每一第二阻挡区域覆盖每一第二传感区,并屏蔽该X射线的该第一频率范围使该第二频率范围穿透,并且每一第一阻挡区域覆盖每一第一传感区,并屏蔽该第二频率范围使该第一频率范围穿透。
22.如权利要求20或21所述的传感装置,其特征在于,还包括共同电极层,配置于该阻挡层与该传感层之间,以偏压该传感层。
23.如权利要求1`9所述的传感装置,其特征在于,该传感层还包括光转换层与感光层,该光转换层将该X射线转换为可见光,该光转换层在对应该第一传感单兀与该第二传感单元的区域分别将该第一频率范围与该第二频率范围的该X射线转换为第一可见光与第二可见光,并且该感光层传感该可见光。
24.如权利要求23所述的传感装置,其特征在于,该光转换层包括对应该第一传感区的至少一第一光转换单元与对应该第二传感区的至少一第二光转换单元。
25.如权利要求17所述的传感装置,其特征在于,每一该像素结构包括至少三个传感单元,该至少三个传感单元包括该第一传感单元、该第二传感单元以及第三传感单元,该至少三个传感单元用以分别接收具有不同频率范围的该X射线,并且该至少三个传感单元交错排列。
【文档编号】A61B6/03GK103860189SQ201210575365
【公开日】2014年6月18日 申请日期:2012年12月26日 优先权日:2012年12月13日
【发明者】吕慧歆, 郭宗德, 陈廷轩 申请人:财团法人工业技术研究院