KR100592380B1 - 포토 감지 셀 어레이 패널 구동방법 및 장치 - Google Patents

포토 감지 셀 어레이 패널 구동방법 및 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비 가시광선의 노출 량이 변하더라도 포토 감지 셀 어레이 패널의 동적 범위 및 분해능을 일정하게 유지할 수 있는 포토 감지 셀 어레이 패널 구동방법 및 장치에 관한 것이다.
포토 감지 셀 어레이 패널 구동장치는 포토 감지 셀 어레이 패널상의 포토 감지 셀 들로부터의 신호를 스위칭하는 박막 트랜지스터들을 비 활성화하기 위한 전압을 비 가시광선의 노출 량에 따라 변화시킨다. 이에 따라, 비 활성화된 박막 트랜지스터에서의 누설전류가 변하게 된다. 이렇게 비 활성화된 박막 트랜지스터에서의 누설전류가 변하게 됨으로써 포토 감지 셀 어레이 패널의 동적 범위 및 분해능이 비 가시광선의 노출 량의 변화와 무관하게 일정한 값을 가지게 된다.

Description

포토 감지 셀 어레이 패널 구동방법 및 장치 {Method and Apparatus of Driving Photo Sensitive Cell Array Panel}
도 1은 종래의 포토 감지 셀 어레이 패널 구동장치를 개략적으로 도시하는 도면.
도 2는 도 1에 도시된 포토 감지 셀, 박막 트랜지스터 및 충전 증폭기를 등가적으로 도시하는 등가 회로도.
도 3은 도 2에 도시된 포토 감지 셀, 박막 트랜지스터 및 충전 증폭기의 입력 또는 출력 신호들의 파형을 도시하는 파형도.
도 4는 X-선의 노출 량에 따른 포토 감지 셀의 응답특성을 설명하는 전압특성도.
도 5는 X-선의 노출 량에 따른 박막 트랜지스터에서 누설되는 누설전류를 나타내는 누설전류 특성도.
도 6은 포토 감지 셀 어레이 패널상의 박막 트랜지스터를 비 활성화하기 위한 전압과 X-선의 노출 량에 따른 비 활성화된 박막 트랜지스터에서의 누설전류의 변화를 나타내는 특성도.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 포토 감지 셀 어레이 패널 구동장치의 블록도.
도 8은 도 7에 도시된 게이트 라인에 인가되는 게이트 제어신호의 파형도.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 포토 감지 셀 어레이 패널 구동장치의 블록도.
도 10은 도 9에 도시된 게이트 라인에 인가되는 게이트 제어신호의 파형도.
< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >
10,20 : 포토 감지 셀 어레이 패널 12,22 : 게이트 드라이버
14,24 : 충전 증폭기 16,26 : 멀티플렉서
18 : 연산 증폭기 28 : 전원장치
30,32 : 전압 조정기 PSC : 포토 감지 셀
PE : 화소 전극 Vph : 셀 구동 전압원
Cph : 포토 감지 캐패시터 Iss : 신호 전류원
Cst : 충전 캐패시터 Cf : 귀환 캐패시터
TMC : 박막 트랜지스터
본 발명은 비 가시광선에 응답하는 포토 감지 셀 어레이 패널을 이용하여 피 사체의 영상을 촬영하는 이미지 촬영장치에 관한 것으로, 특히 포토 감지 셀 어레이 패널을 구동하는 방법 및 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 의료·과학·산업 분야에서는 적외선 및 X-선 등과 같은 비 가시광선을 이용하는 이미지 촬영장치가 사용되고 있다. 이미지 촬영장치로는 X-선 촬영장치 및 지문 채취기 등을 들 수 있다. 이러한 이미지 촬영장치에는 피사체를 통과하거나 피사체에 의해 반사되어진 X-선 또는 적외선을 전기적신호로 변환하는 포토 감지 셀 어레이 패널(Photo Sensitive Cell Array Panel)이 사용되고 있다. 포토 감지 셀 어레이 패널은 대형화 및 고해상도에 대한 사용자에 요구를 충족시키기 위해 가능한 많은 포토 감지 셀들을 가지는 추세에 있다.
또한, 이미지 촬영장치는 포토 감지 셀 어레이 패널에 의해 변환되어진 전기적 신호들을 일정한 형태로 출력하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같은 구동장치를 포함하게 된다. 도 1의 포토 감지 셀 어레이 패널 구동장치는 포토 감지 셀 어레이 패널(10)에 접속되어진 게이트 드라이버(12) 및 충전 증폭기들(14)과, 충전 증폭기들(14)로부터의 신호들을 입력하는 멀티플렉서(Multiplexer, 16)를 구비한다. 포토 감지 셀 어레이 패널(10)에는 m개의 게이트 라인(GL1 내지 GLm)과 n개의 아날로그 라인(AL1 내지 ALn)의 교차부들에 각각 위치하는 다수의 포토 감지 셀(PSC)을 가지게 된다. 이들 포토 감지 셀들(PSC) 각각은 화소전극(PE) 및 충전 캐패시터(Cst)로 구성된다. 또한, 포토 감지 셀 어레이 패널(10)에는 각 게이트 라인(GL1 내지 GLm) 및 각 아날로그 라인(AL1 내지 ALn)에 접속되어진 다수의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor,TMC)가 포함되어 있다. 박막 트랜지스터(TMC)는 게이트 드라이버(12)로부터 게이트 라인(GL)을 통해 인가되는 게이트 제어신호에 응답하여 충전 캐패시터(Cst)에 충전되어진 전압을 아날로그 라인(AL)을 경유하여 충전 증폭기(14) 쪽으로 전송하게 된다. 게이트 드라이버(12)는 펄스 형태의 게이트 제어신호를 포토 감지 셀 어레이 패널(10) 상의 m개의 게이트 라인들(GL1 내지 GLm)에 순차적으로 인가함으로써 다수의 포토 감지 셀(PSC)에 의해 감지된 화소신호들이 1라인 분씩 순차적으로 충전 증폭기들(14)에 공급되게 한다. n개의 아날로그 라인(AL1 내지 ALn)에 각각 접속되어진 n개의 충전 증폭기(14) 각각은 해당 아날로그 라인(AL)으로부터의 화소신호를 증폭하고 그 증폭되어진 화소신호를 멀티플렉서(16)에 공급하게 된다. 멀티플렉서(16)는 n개의 충전 증폭기(14)로부터의 화소신호들을 순차적으로 선택하여 n개의 화소신호들이 순차적으로 출력라인(11)을 통해 출력되게 한다.
도 2는 화소신호가 포토 감지 셀 어레이 패널(10) 상의 포토 감지 셀(PSC)로부터 멀티플렉서(16) 쪽으로 출력되는 과정을 설명하기 위한 포토 감지 셀(PSC), 박막 트랜지스터(TMC) 및 충전 증폭기(14)를 등가적으로 도시한다. 도 2를 참조하면, 포토 감지 셀(PSC)은 셀 구동 전압원(Vph)에 직렬 접속되어진 화소 전극(PE) 및 충전 캐패시터(Cst)와, 접속점(13) 및 아날로그 라인(AL)으로 구성된다. 화소 전극(PE)은 셀 구동 전압원(Vph)과 접속점(13) 사이에 병렬 접속되어진 포토 감지 캐패시터(Cph)와 신호전류원(Iss)을 가진다. 신호전류원(Iss)은 X-선이 조사되는 경우에 그 X-선의 양에 상응하는 크기의 전류(즉, 전하량)를 접속점(13)을 경유하여 충전 캐패시터(Cst)에 공급하게 된다. 그러면, 충전 캐패시터(Cst)는 신호전류원(Iss)으로부터의 전하들을 축적하게 된다. 이때, 충전 캐패시터(Cst)에 충전되어진 전압(V13)은 화소 전극(PE)에 조사되는 X-선의 양에 따라 변하는 레벨을 가지게 된다. 박막 트랜지스터(TMC)는 게이트 라인(GL)으로부터의 도 3에서와 같은 하이논리의 게이트 제어신호(GDS)가 인가되는 동안 턴-온(Turn-on) 되어 충전 캐패시터(Cst)에 충전되어진 전압(V13)을 아날로그 라인(AL)을 경유하여 충전 증폭기(14) 쪽으로 전송하게 된다. 그러면, 귀환 캐패시터(Cf)와 함께 충전 증폭기(14)를 구성하는 연산증폭기(18)는 기준전압(Vref)을 기준으로 하여 박막 트랜지스터(TMC)로부터의 전압신호를 반전·증폭하게 된다. 충전 증폭기(14)에 의해 반전·증폭되어진 전압은 화소 신호(Vs)로서 도 1에 도시된 멀티플렉서(16)에 공급되게 된다. 이를 상세히 하면, 충전캐패시터(Cst)에 충전되어진 전압(V13)은 박막 트랜지스터(TMC)가 턴-온된 기간에 박막 트랜지스터(TMC)를 경유하여 충전 증폭기(14)의 귀환 캐패시터(Cf)쪽으로 방전되게 된다. 이에 따라, 충전 캐패시터(Cst)에 충전되어진 전압(V13)은 도 3에서와 같이 게이트 제어신호(GDS)가 하이논리를 유지하는 기간에 지수함수적으로 감소되는 반면에 귀환 캐패시터(Cf)에 충전되는 전압(Vs)은 지수함수적으로 증가된다. 이 결과, 충전 캐패시터(Cst)에 충전되어진 전압(V13)과 귀환 캐패시터(Cf)에 충전되어진 전압(Vs)은 게이트 제어신호(GDS)의 하강에지에서 같아지게 된다. 귀환 캐패시터(Cf)에 충전되어진 전압(Vs)은 화소 신호(Vs)로서 멀티플렉서(16)에 제공되게 된다.
그러나, 귀환 캐패시터(Cf)에 충전되어진 화소 신호(Vs)는 박막 트랜지스터(TMC)가 턴-오프된 기간에 박막 트랜지스터(TMC)의 소오스 및 게이트 사이에 존재하는 기생 캐패시터(Csg)를 경유하여 흐르는 누설전류(Ioff)로 인하여 감소되게 된다. 특히, 박막 트랜지스터(TMC)가 턴-오프된 기간에 누설되는 누설전류(Ioff)는 포토 감지 셀 어레이 패널(10)에 조사되는 X-선의 량에 따라 충전 캐패시터(Cst)에 충전되는 전압(V13)과는 다른 형태로 변하게 된다. 실제로, 충전 캐패시터(Cst)에 충전되어진 전압(V13)은 도 4에서와 같이 포토 감지 셀 어레이 패널(10)에 조사되는 X-선의 량에 따라 선형적으로 변하는 반면에 턴-오프된 박막 트랜지스터(TMC)에 의한 누설전류(Ioff)는 도 5에서와 같이 포토 감지 셀 어레이 패널(10)에 조사되는 X-선의 량에 따라 비선형적으로 변하게 된다. 이로 인하여, 포토 감지 셀 어레이 패널(10)의 분해능을 결정하는 중요한 요소중의 하나인 동적 범위(Dynamic Range)가 달라지게 된다. 동적 범위는 박막 트랜지스터(TMC)의 턴-온 시에 박막 트랜지스터(TMC)에 흐르는 전류(Ion)와 턴-오프 시에 박막 트랜지스터(TMC)에 흐르는 전류, 즉 누설전류(Ioff)와의 비에 의해 결정되게 된다. 이렇게 누설전류(Ioff)로 인하여 동적 범위가 변하게 되므로, 포토 감지 셀 어레이 패널(10)을 이용하는 이미지 촬영장치는 량이 다른 X-선을 이용하는 진단분야에 사용되기 곤란하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 X-선의 노출 량이 달라지더라도 포토 감지 셀 어레이 패널의 동적 범위를 안정되게 유지시킬 수 있는 포토 감지 셀 어레이 패널 구 동방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 X-선의 노출 량이 달라지더라도 적응적으로 사용될 수 있는 포토 감지 셀 어레이 구동장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 포토 감지 셀 어레이 구동방법은 다수의 포토 감지 셀로부터의 신호를 각각 스위칭하는 다수의 스위치 소자를 비 활성화하기 위한 전압을 비 가시광선의 량에 따라 변화시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 포토 감지 셀 어레이 구동방법에는 다수의 스위치 소자를 활성화하기 위한 전압을 비 가시광선의 량에 따라 변화시키는 단계가 추가로 포함되게 된다.
본 발명에 따른 포토 감지 셀 어레이 패널 구동장치는 스위치 소자들을 비 활성화하기 위한 전압을 발생하는 전압 발생수단과; 전압 발생 수단으로부터의 전압을 이용하여 스위치 소자들을 비 활성화시키는 스위치 드라이버와; 전압 발생 수단으로부터 스위치 드라이버 쪽으로 공급될 전압을 비 가시광선의 량에 따라 변화시키는 전압 조정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 포토 감지 셀 어레이 패널 구동장치는 스위치 소자들을 비 활성화하기 위한 비 활성화 전압과 상기 스위치 소자들을 활성화하기 위한 활성화 전압을 발생하는 전압 발생수단과; 전압 발생 수단으로부터의 비 활성화 전압 및 활성화 전압을 이용하여 스위치 소자들을 선택적으로 활성화 및 비 활성화시키는 스위치 드라이버와; 전압 발생 수단으로부터 스위치 드라이버 쪽으로 공급될 비 활성화 전압을 비 가시광선의 량에 따라 변화시키는 제1 전압 조정 수단과; 전압 발생 수단으로부터 스위치 드라이버 쪽으로 공급될 활성화 전압을 비 가시광선의 량에 따라 변화시키는 제2 전압 조정 수단을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시 예에 대한 상세한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.
실시 예들을 설명하기 전에 본 발명이 창출되게 된 배경을 설명하기로 한다. 본원 출원인은 동적 범위가 수학식 1에 의하여 결정된다는 것에 기초하여 턴-오프된 박막 트랜지스터(TMC)를 통해 누설되는 전류량의 변화를 측정하는 실험을 수행하였다.
Figure 111999005631230-pat00001
상기 수학식1에 있어서, "Ion"은 박막 트랜지스터(TMC)가 턴-온된 기간에 박막 트랜지스터(TMC)에 흐르는 전류 량을 나타낸다. 누설전류(Ioff)의 변화를 측정하기 위하여, 박막 트랜지스터(TMC)의 게이트 단자에 공급될 게이트 제어신호(GDS)의 로우논리전압(GDSl)을 변화시킴과 아울러 포토 감지 셀 어레이 패널에 조사될 X-선의 량을 단계적이고 반복적으로 변화시켰다. 이 결과, 턴-오프된 박막 트랜지스터(TMC)에 의한 누설전류(Ioff)는 도 6에서의 제1 내지 제4 곡선(SGC1내지SGC4)과 같이 변하는 것으로 나타났다. 도 6에 있어서, 제1 곡선(SGC1)은 게이트 제어신호(GDS)의 로우논리전압(GDSl)이 "-5V"인 경우에 X-선의 노출 량에 따른 누설전류(Ioff)의 변화를 나타낸다. 제2 내지 제4 곡선들(SGC2내지SGC4)은 게이트 제어신호(GDS)의 로우논리전압(GDSl)이 "-6V", "-8V" 및 "-10V"를 가질 때에 X-선의 노출 량에 따른 누설전류(Ioff)의 변화를 각각 나타낸다. 이들 제1 내지 제4 곡선들(SGC1내지SGC4)에 따르면, 게이트 제어신호(GDS)의 로우논리전압(GDSl)이 낮아짐에 따라 X-선의 노출 량에 따른 누설전류(Ioff)가 점진적으로 감소하게 된다는 것을 알 수 있다. 이와 더불어, X-선의 노출 량이 변하더라도 게이트 제어신호(GDS)의 로우논리전압(GDSl)이 조절됨에 의해 턴-오프된 박막 트랜지스터(TMC)를 경유하여 누설되는 누설전류(Ioff)가 일정하게 유지될 수 있는 것으로 나타났다. 이와 더불어, 도 6의 제1 내지 제4 곡선(SGC1∼SGC4)은 상기 수학식1에 의해 결정되는 동적 범위도 X-선의 노출 량이 변하더라도 일정하게 유지될 수 있음을 나타낸다. 이러한 실험 결과에 기초하여, 본원 출원인은 박막 트랜지스터(TMC)의 게이트 단자에 인가되는 게이트 제어신호(GDS)의 로우논리전압(GDSl)을 조절하여 누설전류(Ioff) 및 동적 범위를 일정하게 유지하는 기술을 발명하게 되었다.
다음으로, 본 발명의 실시 예들을 도 7 내지 도 10 을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 포토 감지 셀 어레이 패널 구동장치를 개략적으로 도시한다. 도 7의 포토 감지 셀 어레이 패널 구동장치는 포토 감지 셀 어레이 패널(20)에 접속되어진 게이트 드라이버(22) 및 충전 증폭기들(24)과, 충전 증폭기들(24)로부터의 신호를 입력하는 멀티플렉서(26)를 구비한다. 포토 감지 셀 어레이 패널(20)에는 m개의 게이트 라인(GL1∼GLm)과 n개의 아날로그 라인(AL1∼ALn)의 교차부들에 각각 위치하는 다수의 포토 감지 셀(PSC)을 가지게 된다. 이들 포토 감지 셀들(PSC) 각각은 화소전극(PE) 및 충전 캐패시터(Cst)로 구성된다. 또한, 포토 감지 셀 어레이 패널(20)에는 각 게이트 라인(GL1∼GLm) 및 각 아날로그 라인(AL1∼ALn)에 접속되어진 다수의 박막 트랜지스터(TMC)가 포함되게 된다. 박막 트랜지스터(TMC)는 게이트 드라이버(22)로부터 게이트 라인(GL)을 통해 인가되는 게이트 제어신호(GDS)에 응답하여 충전 캐패시터(Cst)에 충전되어진 전압을 아날로그 라인(AL)을 경유하여 충전 증폭기(24) 쪽으로 전송하게 된다. 게이트 드라이버(22)는 펄스 형태의 게이트 제어신호(GDS)를 포토 감지 셀 어레이 패널(20) 상의 m개의 게이트 라인들(GL1∼GLm)에 순차적으로 인가함으로써 다수의 포토 감지 셀(PSC)에 의해 감지된 화소신호들이 1라인 분씩 순차적으로 충전 증폭기들(24)에 공급되게 한다. n개의 아날로그 라인들(AL1 내지 ALn)에 각각 접속되어진 n개의 충전 증폭기들(24) 각각은 해당 아날로그 라인(AL)으로부터의 화소신호를 증폭하고 그 증폭되어진 화소신호를 멀티플렉서(26)에 공급하게 된다. 멀티플렉서(26)는 n개의 충전 증폭기(24)로부터의 화소신호들을 순차적으로 선택하여 n개의 화소신호들이 순차적으로 출력라인(21)을 통해 출력되게 한다.
도 7의 포토 감지 셀 어레이 패널 구동장치는 전원장치(28)와 게이트 드라이버(22) 사이에 접속되어진 전압 조정기(30)를 추가로 구비한다. 전원장치(28)는 고전위 게이트 전압(Vgh) 및 저전위 게이트 전압(Vgl)을 발생하게 된다. 고전위 게이트 전압(Vgh)은 제1 고전위 레벨 (예를 들면, Vghf=+20V)을 일정하게 유지한다. 또한, 이 고전위 게이트 전압(Vgh)은 게이트 드라이버(22)에 공급되게 된다. 저전위 게이트 전압(Vgl)도 제1 저전위 레벨 (예를 들면, Vglf=-5V)을 일정하게 유지한다. 이 저전위 게이트 전압(Vgl)은 포토 감지 셀 어레이 패널(20)에 조사될 X-선의 양이 증가됨에 따라 제1 저전위 레벨 (Vglf) 보다 낮은 제2 저전위 레벨 (예를 들면, Vgls = -6V, -8V 또는 -10V)을 가지게끔 조절되게 된다. 제2 저전위 레벨(Vgls)을 가지는 저전위 게이트 전압(Vgl)은 게이트 드라이버(22)에 공급되어 게이트 드라이버(22)에서 발생될 게이트 제어신호(GDS)의 로우논리전압(GDSl)이 제1 저전위 레벨(Vglf) 대신에 제2 저전위 레벨(Vgls)을 가지게 한다. 이는 게이트 드라이버(22)가 제1 저전위 레벨(Vglf) 대신 제2 저전위 레벨(Vgls)을 가지는 저전위 게이트 전압(Vgl)을 게이트 라인(GL1내지GLm)에 선택적으로 인가하여 포토 감지 셀 어레이 패널(20) 상의 박막 트랜지스터들(TMC)을 선택적으로 턴-오프 시키는 것에 기인한다. 다시 말하여, 제2 저전위 레벨(Vgls)의 저전위 게이트 전압(Vgl)이 입력되는 경우에 게이트 드라이버(22)는 도 8에서와 같은 정상 게이트 제어신호(GDSn) 대신에 변형된 게이트 제어신호(GDSd)를 발생하게 된다. 변형된 게이트 제어신호(GDSd)의 하이논리전압(GDSdh)은 정상 게이트 제어신호(GDSn)의 하이논리전압(GDSnh)과 동일한 레벨의 고전위 게이트 전압(Vgh)을 가지는 반면에 정상 게이트 제어신호(GDSn) 보다 큰 스윙 폭을 가지게 된다. 제2 저전위 레벨(Vgls)의 저전위 게이트 전압(Vgl)에 의해 비 활성화되는 박막 트랜지스터들(TMC) 각각에서는 누설전류(Ioff)가 도 6에서와 같이 저전위 게이트 전압(Vgl)의 전압 레벨에 상응하는 량으로 줄어들게 된다. 이렇게 턴-오프된 박막 트랜지스터(TMC)에서의 누설전류(Ioff)의 량이 줄어들게 됨으로써 포토 감지 셀 어레이 패널(20)에 조사될 X-선의 량이 커지더라도 상기 수학식1 에서와 같이 결정되는 동적 범위가 일정하게 유지되게 된다. 나아가, 포토 감지 셀 어레이 패널(20)의 분해능도 일정하게 유지되게 된다.
전압 조정기(30)는 제1 저전위 레벨(Vglf)의 저전위 게이트 전압(Vgl)을 그대로 게이트 드라이버(22)에 공급할 수 있다. 이 경우, 게이트 드라이버(22)에서는 정상 게이트 제어신호(GDSn)가 발생되게 된다. 또한, 전압 조정기(30)는 제작자 또는 사용자의 조정에 의해 결정되어진 전압만큼 저전위 게이트 전압(Vgl)을 강하시키게 된다.
도 9는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 포토 감지 셀 어레이 패널 구동장치를 개략적으로 도시한 도면이다. 도 9의 포토 감지 셀 어레이 패널 구동장치는 도 7의 포토 감지 셀 어레이 패널 구동장치와 유사한 구성을 가진다. 이들 포토 감지 셀 어레이 패널 구동장치들간의 차이점은 도9의 포토 감지 셀 어레이 구동장치가 전원장치(28)와 게이트 드라이버(22) 사이에 접속되어진 제2 전압 조정기(32)를 더 가진다는 것이다. 제2 전압 조정기(32)는 제1 전압 조정기(30)에 의하여 제1 저전위 레벨(Vglf)의 저전위 게이트 전압(Vgl)이 강하된 만큼, 즉 제1 저전위 레벨(Vglf)과 제2 저전위 레벨(Vgls)과의 차전압 (예를 들면, 1V, 2V 또는 4V) 만큼 제1 고전위 레벨(Vghf)의 고전위 게이트 전압(Vgh)을 강하시킴으로써 제2 고전위 레벨(Vghs)의 고전위 게이트 전압(Vgh)을 발생시키게 된다. 그러면, 게이트 드라이버(22)에서는 도 10에서와 같이 정상 게이트 제어신호(GDSn) 대신에 변형된 게이트 제어신호(GDSd)를 발생하게 된다. 변형된 게이트 제어신호(GDSd)는 정상 게이트 제어신호(GDSn)의 하이논리전압(GDSnh=Vghf) 및 로우논리전압(GDSnl=Vglf)과 일정한 전압차 (즉, Vghf-Vghs 또는 Vglf-Vgls)를 유지하는 하이논리전압(GDSdh=Vghs) 및 로우논리전압(GDSdl=Vgls)을 가지게 된다. 다시 말하여, 변형된 게이트 제어신호(VDSd)는 정상 게이트 제어신호(GDSn)와 동일한 스윙 폭을 가지는 반면에 정상 게이트 제어신호(GDSn)의 하이논리전압(GDSnh=Vghf) 및 로우논리전압(GDSnl=Vglf)과 일정한 전압차 (즉, Vghf-Vghs 또는 Vglf-Vgls)를 유지하는 하이논리전압(GDSdh=Vghs) 및 로우논리전압(GDSdl=Vgls)을 가지게 된다. 이렇게 변형된 게이트 제어신호(GDSd)의 하이논리전압(GDSdh=Vghs)에 의해 박막 트랜지스터(TMC)가 턴-온될 때 박막 트랜지스터(TMC)에 흐르는 전류(Ion)가 감소하게 된다. 이와 더불어, 변형된 게이트 제어신호(GDSd)의 로우논리전압(GDSdl=Vgls)에 의해 턴-오프된 박막 트랜지스터(TMC)를 통해 누설되는 누설전류(Ioff)도 감소하게 된다. 이와 같이, 턴-온된 박막 트랜지스터(TMC)에서의 전류(Ion) 및 턴-오프된 박막 트랜지스터(TMC)에서의 누설전류(Ioff) 모두가 적어지게 됨으로써 수학식 1 에 의해 결정되는 동적 범위가 포토 감지 셀 어레이 패널(20)에 조사될 X-선의 량이 증가되더라도 일정하게 유지될 수 있게 된다. 이와 더불어, 포토 감지 셀 어레이 패널(20)의 분해능도 일정하게 유지될 수 있게 된다.
한편, 제1 전압 조정기(30)는 제1 저전위 레벨(Vglf)의 저전위 게이트 전압(Vgl)을 그대로 게이트 드라이버(22)에 공급할 수 있으며, 아울러 제2 전압 조정기(32)도 제1 고전위 레벨(Vghf)의 고전위 게이트 전압(Vgh)을 그대로 게이트 드라이버(22)에 공급할 수 있다. 이 경우, 게이트 드라이버(22)에서는 정상 게이트 제어신호(GDSn)가 발생되게 된다. 또한, 제1 및 제2 전압 조정기(30,32)는 제작자 또는 사용자의 조정에 의해 결정되어진 전압만큼 고전위 게이트 전압(Vgh) 및 저전위 게이트 전압(Vgl)을 각각 강하시키게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 포토-감지 어레이 패널 구동장치에서는 포토 감지 셀 어레이 패널상의 박막 트랜지스터를 비 활성화하기 위한 전압신호가 포토 감지 셀 어레이 패널에 조사될 X-선의 량에 따라 조절됨으로써 비 활성화된 (즉, 턴-오프된) 박막 트랜지스터에 의한 누설전류(Ioff)가 변하게 한다. 이에 따라, 본 발명에 따른 포토 감지 셀 어레이 패널 구동장치에서는 동적 범위가 포토 감지 셀 어레이 패널에 조사될 X-선의 량이 변하더라도 일정하게 유지될 수 있고, 나아가 포토 감지 셀 어레이 패널의 분해능도 일정하게 유지되게 된다. 이 결과, 본 발명에 따른 포토 감지 셀 어레이 패널 구동장치는 이미지 촬영장치가 X-선의 노출 량이 다른 진단분야에서도 사용될 수 있게 한다.
이상과 같이, 도면에 도시된 본 발명의 실시 예에 따른 포토 감지 셀 어레이 패널 구동장치들이 설명되었으나 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 변경 및 수정에 의해 본 발명을 다른 형태로 실시 할 수 있다는 것을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의하여 정하여져야만 한다.

Claims (10)

  1. 비 가시광선을 전기적신호로 변환하는 다수의 포토 감지 셀과, 다수의 포토 감지 셀로부터의 신호들을 각각 스위칭하기 위한 다수의 스위치 소자를 가지는 포토 감지 셀 어레이 패널을 구동하기 위한 방법에 있어서,
    상기 스위치 소자들을 비 활성화하기 위한 전압을 발생하는 단계;
    상기 스위치 소자들을 비 활성화하기 위한 상기 전압을 상기 비 가시광선의 량에 따라 변화시키는 단계; 및
    상기 전압을 이용하여 상기 스위치 소자들을 비 활성화시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 감지 셀 어레이 패널 구동방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 전압을 변화시키는 단계에서,
    상기 스위치 소자들을 비 활성화하기 위한 전압이 상기 비 가시광선의 량이 증가됨에 따라 낮아지는 것을 특징으로 하는 포토 감지 셀 어레이 패널 구동방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 스위치 소자들이 박막 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 감지 셀 어레이 패널 구동방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스위치 소자들을 활성화하기 위한 전압을 상기 비 가시광선의 량에 따라 변화시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 감지 셀 어레이 패널 구동방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스위치 소자들을 활성화하기 위한 전압과 상기 스위치 소자들을 비 활성화하기 위한 전압이 상기 비 가시광선의 량이 증가됨에 따라 낮아지는 것을 특징으로 하는 포토 감지 셀 어레이 패널 구동방법.
  6. 비 가시광선을 전기적신호로 변환하는 다수의 포토 감지 셀과, 다수의 포토 감지 셀로부터의 신호들을 각각 스위칭하기 위한 다수의 스위치 소자를 가지는 포토 감지 셀 어레이 패널을 구동하기 위한 장치에 있어서,
    상기 스위치 소자들을 비 활성화하기 위한 전압을 발생하는 전압 발생수단과;
    상기 전압 발생 수단으로부터의 전압을 이용하여 상기 스위치 소자들을 비 활성화시키는 스위치 드라이버와;
    상기 전압 발생 수단으로부터 상기 스위치 드라이버 쪽으로 공급될 전압을 상기 비 가시광선의 량에 따라 변화시키는 전압 조정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 포토 감지 셀 어레이 패널 구동장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 전압 조정 수단은 상기 포토 감지 셀 어레이 패널에 조사될 비 가시광선의 량이 증가됨에 따라 상기 전압 발생 수단으로부터 상기 스위치 드라이버 쪽으 로 공급될 전압을 강하시키는 것을 특징으로 하는 포토 감지 셀 어레이 패널 구동장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 스위치 소자들이 박막 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 포토 감지 셀 어레이 패널 구동장치.
  9. 비 가시광선을 전기적신호로 변환하는 다수의 포토 감지 셀과, 다수의 포토 감지 셀로부터의 신호들을 각각 스위칭하기 위한 다수의 스위치 소자를 가지는 포토 감지 셀 어레이 패널을 구동하기 위한 장치에 있어서,
    상기 스위치 소자들을 비 활성화하기 위한 비 활성화 전압과 상기 스위치 소자들을 활성화하기 위한 활성화 전압을 발생하는 전압 발생 수단과;
    상기 전압 발생 수단으로부터의 비 활성화 전압 및 활성화 전압을 이용하여 상기 스위치 소자들을 선택적으로 활성화 및 비 활성화시키는 스위치 드라이버와;
    상기 전압 발생 수단으로부터 상기 스위치 드라이버 쪽으로 공급될 상기 비 활성화 전압을 상기 비 가시광선의 량에 따라 변화시키는 제1 전압 조정 수단과;
    상기 전압 발생 수단으로부터 상기 스위치 드라이버 쪽으로 공급될 상기 활성화 전압을 상기 비 가시광선의 량에 따라 변화시키는 제2 전압 조정 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 포토 감지 셀 어레이 패널 구동장치.
  10. 제 9 항에 있어서:
    상기 제1 전압 조정 수단은 상기 포토 감지 셀 어레이 패널에 조사될 상기 비 가시광선의 량이 증가됨에 따라 상기 전압 발생 수단으로부터 상기 스위치 드라이버 쪽으로 공급될 상기 비 활성화 전압을 강하시키고, 상기 제2 전압 조정 수단은 상기 포토 감지 셀 어레이 패널에 조사될 상기 비 가시광선의 량이 증가됨에 따라 상기 전압 발생 수단으로부터 상기 스위치 드라이버 쪽으로 공급될 상기 활성화 전압을 강하시키는 것을 특징으로 하는 포토 감지 셀 어레이 패널 구동장치.
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