초록 ▼

최종 목표
비정질 셀레늄을 이용한 평판형 Digital X선 검출기 개발
→ Detector Active Area 14˝×17˝ : 세계 최고
→ Detector Resolution 2560×3072 : 세계 최고
→ Detector Pixel Pitch (139㎛ )
→ Fill factor (86%) : 세계 최고
목적
☞ 1세부
●X선 Receptor로서의 물성 최적화
●대면적 (14˝×17˝) 직접방식 일반촬영용 평판형 Digital X선 Receptor 개발
☞ 2세부

최종 목표
비정질 셀레늄을 이용한 평판형 Digital X선 검출기 개발
→ Detector Active Area 14˝×17˝ : 세계 최고
→ Detector Resolution 2560×3072 : 세계 최고
→ Detector Pixel Pitch (139㎛ )
→ Fill factor (86%) : 세계 최고
목적
☞ 1세부
●X선 Receptor로서의 물성 최적화
●대면적 (14˝×17˝) 직접방식 일반촬영용 평판형 Digital X선 Receptor 개발
☞ 2세부 (계획대비 초과달성 )
●Active area 14˝×17˝ Digital X - ray Detector Panel 개발
●고해상도 (2560×3072 ) TFT (Thin Film Tran sistor ) Array 개발
●고속 구동회로를 이용한 대면적/ 고해상도 대응 Readout 회로 개발
☞ 3세부
●DXD 시스템의 통합 시스템 인터페이스 개발
●DXD 시스템으로부터 획득 영상의 물리적 및 임상적 성능 평가
연구방법
☞ 1세부
●특허 정밀분석을 통한 특허맵 작성
●X선 Receptor로서 a - Se 물성최적화
▶결정화 방지연구 및 전하이동 특성 연구 및 X선 Sen sitivity 연구
●대면적 (14˝×17˝) 증착 연구를 통한 X선 Receptor와 TFT Integration 연구
▶열진공 증착법을 이용한 대면적화 연구
▶대면적화에 따른 증착 박막의 Uniformity 연구
☞ 2세부
●대면적 고해상도(High Resolution ) TFT Active-matirx array 최적 설계
●Low noise 방식의 고속 Readout 회로 개발
●대면적 대응을 위한 분할 구동방식의 Readout 회로 개발
☞ 3세부
●통합시스템 인터페이스 개발
●DXD Sy st em 운용 콘솔의 기능적 설계
●Detector의 X선 민감도 특성, 양자효율검출, 변조전달함수등 물리적 영상특성 분석
●획득영상의 임상적 효용성 평가
연구 결과
☞ 1세부
●Digital Radiography 관련 특허 맵 작성
●a-Se/As/Cl의 최적 조성비 : (As : 0.30 % & Cl : 30 ppm ) 제작
→ Thermal & High Volt ag e (10V/ ㎛) Stability
●비정질 셀레늄의 14˝×17˝의 대면적화 구현
→ (Thickness : 500㎛ & Uniformity : <5%)
●기존 상용화 제품에 비해 1.6배의 Sensitivity
→ ( 0.69 pC/mR·pix el > DRC(社) : 0.55 pC/mR·pix el )
●Dielectric 증착 최적화 조건 구현
→ 산업체 기술 활용 (주) 넥슨, 파이콤, 진양, 영상우레탄
☞ 2세부
고해상도 (2560×3072) TFT (Thin Film Transistor ) Array 개발
→ Detector Area 14˝×17˝ : 세계 최고
→ Detector Resolution 2560×3072 : 세계 최고 (계획대비 목표 초과달성 )
→ Detector Pixel Pitch (139㎛ ) & Fill factor (86%) : 세계 최고
●고속 구동회로를 이용한 대면적/ 고해상도 대응 Readout 회로 개발
→ 분할구동회로 [2560 × 3072 1280 × 1536 × 4]
→ Readout T ime [4.2 sec/ frame]
☞ 3세부
●DXD Panel과, 운용 콘솔 & X- ray Generator를 상호연결 인터페이스 개발
●DXD 패널의 제어명령 전송을 위한 통신규범 설계
●통합 제어를 위한 운영 소프트웨어 개발
●DICOM Storage Service Class User / Media Storage Service 구현
●DXD 시스템의 물리적 특성 평가 (70% at 3 lp/ mm )
●임상평가 결과
→ 흉부의 해부학적 구조물에 대한 높은 선호도: 충분한 임상가치
→ 무정형 실리콘 평판형 검출기와 저장형 인 시스템의 비교시 우수한 결과 도출

Abstract ▼

Final goals
Development of Flat Panel Digital X - ray Detector with amorphous selenium
→ Detector Active Area 14˝×17˝ : World Best
→ Detector Resolution 256 0×3 07 2 : World Best
→ Detector Pixel Pitch (139㎛ ) : World Best
→ Fill factor (86%) : World Best
Objects
☞ Assignment 1<

Final goals
Development of Flat Panel Digital X - ray Detector with amorphous selenium
→ Detector Active Area 14˝×17˝ : World Best
→ Detector Resolution 256 0×3 07 2 : World Best
→ Detector Pixel Pitch (139㎛ ) : World Best
→ Fill factor (86%) : World Best
Objects
☞ Assignment 1
■a - Se characteristics optimum as the X- ray Receptor
■Large area (14˝×17˝), Direct method flat panel Digital X- ray Receptor development
☞ Assignment 2
■High resolution (2560×3072 ) TFT (Thin Film Transistor) array development
■Readout circuit development using high speed operating circuit corresponding to large area/highr esolution
☞ Assignment 3
■Integration System Interface development of DXD
■physical and clinical performance evaluation of acquired image from DXD system
▶methods
☞ Assignment 1
■Drawing up a patent map through patent analysis
■a - Se characteristics optimum as the X- ray Receptor
▶anti- crystalization study , charge transport study and X- ray Sensitivity study
■X- ray Receptor and TFT Integration study through the large area (14˝×17˝)deposition study
▶Large area deposition study through the thermal vacuum evaporation
▶Uniformity study of thin film through large area deposition
☞ Assignment 2
■Large area, High Resolution TFT Active -matrix array optimum design
■Development of High speed Readout circuit with low noise method
■Development of readout circuit with a partial operating method
☞ Assignment 3
■Interface development of integral system
■functional design of DXD System operating console
■X- ray sensitivity , DQE , MTF , et al physical image characteristics analy sis
■clinical usefulnes sevaluation of acquired image
▶results
☞ Assignment 1
■Drawing up of patent map about Digital Radiography
■Composition ratio of a-Se/As/ Cl : (As : 0.30 % & Cl : 30 ppm ) fabrication
→ Thermal & High Voltage (10V/ ㎛) Stability
■Realization of large area deposition (14˝×17˝) with amorphous selenium
→ (Thickness : 500㎛ & Uniformity : <5%)
■More Sensitivity that are 1.6 times than the conventional products
→ ( 0.89 pC/mR·pixel > DRC(corp.) : 0.56 pC/mR·pixel )
■Realization of optimum condition for Dielectric layer deposition
→ Industry put the technology to practical use
: NEXEN Corp., Picom, Jinyang enterprize, Yongsang Uretan
☞ Assignment 2
■High resolution (2560×3072) TFT (Thin Film Transistor ) Array development
→ Detector Area 14˝×17˝ : World Best
→ Detector Resolution 2560×3072 : World Best
→ Detector Pixel Pitch (139㎛ ) & Fill factor (86%) : World Best
■Development of High speed operating readout circuit for large area/high resolution
→ Separated readout circuit [2560 × 3072 1280 × 1536 × 4]
→ Readout Time [4.2 sec/ fr ame]
☞ Assignment 3
■Development of Interface to connect with DXD Panel, Operating console & X- ray Generator
■Communication protocol design of DXD panel for control command transmission
■Operating software development for integral control
■DICOM Storage Service Class User / Media Storage Service realization
■Physical charact eristics evaluation of DXD system (70% at 3lp/mm )
■Clinical evaluation results
→ Anatomical chest image preferability : sufficient clinical worthy
→ Doctors would rather amorphous silicon flat panel detector than storage type system

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 목차 ... 3
• 연구개발사업 최종보고서 요약문 ... 7
• Project Summery ... 9
• 1. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 14
• 1) 최종연구개발목표 ... 14
• 2) 최종목표 달성을 위한 총괄연구개발 기능적 추진체계 ... 15
• 3) 최종목표 달성을 위한 연차별 연구개발 추진 계획도 ... 16
• 가. 1차년도 ... 16
• 나. 2차년도 ... 17
• 다. 3차년도 ... 18
• 라. 4차년도 ... 19
• 4) 연구배경 및 목적 ... 20
• 가 . 첨단 Digital 의료 영상 시스템 개발 ... 20
• 2. 총괄연구개발과제의 최종 연구개발 내용 및 결과 ... 23
• 1) 최종연구목표 달성을 위한 이론적 , 실험적 연구방법 ... 23
• 가. 1 세부과제 ... 23
• 나. 2 세부과제 ... 24
• 다. 3 세부과제 ... 25
• 2) 최종연구목표 달성을 위한 연구내용 및 결과 ... 27
• 가. 1 세부과제 ... 27
• 나. 2 세부과제 ... 28
• 다. 3 세부 ... 29
• 3. 총괄연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 30
• 4. 총괄연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 31
• 1) 학술지 게재 ... 31
• 2) 학회발표 ... 32
• 3) 학위논문 ... 34
• 4) 산업재산권 ... 35
• 5) 기타 연구성과 ... 36
• 6) 총괄연구개발과제의 목표달성도 ... 37
• 5. 총괄연구개발과제의 활용계획 ... 38
• 1) 연구종료 2년후 예상 연구성과 ... 38
• 2) 연구성과의 활용계획 ... 38
• 6. 첨부서류 ... 38
• 제1세부 연구개발과제 연구결과 ... 39
• 1. 제 1 세부 연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 40
• 1) 연구개발 목표 ... 40
• 가. 최종목표 ... 40
• 나. 연차별 목표 ... 41
• 2) 연구배경 , 목적 및 범위 ... 42
• 가. 연구배경 ... 42
• 나. 연구개발 목적 및 범위 ... 45
• 2. 제 1 세부 연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 47
• 1) 연구대상 및 방법 ... 47
• 2) 연구개발 수행 방법 ... 48
• 가. 신호 발생량 컴퓨터 시뮬레이션 ... 48
• 나. X선 Receptor 로써의 a-Se 물성 최적화 ... 49
• 다. 대면적화 기술 연구 ... 65
• 라. X선 Receptor 와 Detector 용 TFT Integration 공정 기술 연구 ... 77
• 3. 제 1 세부 연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 79
• 1) 연구내용 및 결과 ... 79
• 2) 연구개발 수행 결과 ... 80
• 가. 신호 발생량 컴퓨터 시뮬레이션 ... 80
• 나. X선 Receptor 로써의 a-Se 물성 최적화 ... 82
• 다. 대면적화 기술 연구 ... 140
• 라. X선 Receptor 와 Detector 용 TFT Integration ... 154
• 4. 제 1 세부 연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 162
• 1) 연구결과별 고찰 ... 162
• 가. 신호발생량 컴퓨터 시뮬레이션 ... 162
• 나. X선 Receptor 로써 a- Se의 물성 최적화 ... 162
• 다. 대면적화 기술 연구 ... 162
• 라. X선 Receptor 와 Detector 용 TFT array 와의 Integration ... 163
• 5. 제 1 세부 연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 164
• 6. 제 1 세부 연구개발과제의 활용계획 ... 170
• (1) 연구종료 2년 후 예상 연구성과 ... 170
• (2) 연구성과의 활용계획 ... 170
• 7. 참고문헌 ... 172
• 제 2 세부 연구개발과제 연구결과 ... 174
• 1. 제 2 세부 연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 175
• 1) 연구개발 목표 ... 175
• 가. 최종목표 ... 175
• 나. 연차별 목표 ... 176
• 2) 연구배경 , 목적 및 범위 ... 177
• 가. 연구 배경 ... 177
• 나. 연구목적 및 범위 ... 179
• 2. 제 2 세부 연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 180
• 1) 연구내용 및 방법 ... 180
• 2) 세부 연구수행 방법 ... 181
• 가. 대면적 고해상도 TFT Array 개발 ... 181
• 나. 대면적/ 고해상도 대응 Fast Readout Circuit 개발 ... 187
• 다. 14 ... 190
• 3. 제 2 세부 연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 192
• 1) 연구내용 및 결과 ... 192
• 2) 연구결과 ... 193
• 가. 대면적 고해상도 TFT Array 개발 ... 193
• 나. 대면적/ 고해상도 대응 Fast Readout circuit 개발 ... 214
• 다. 14 ... 223
• 4. 제 2 세부 연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 233
• 5. 제 2 세부 연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 235
• 6. 제 2 세부 연구개발과제의 활용계획 ... 237
• 1) 연구종료 2년후 예상 연구성과 ... 237
• 2) 연구성과의 활용계획 ... 237
• 7. 참고문헌 ... 242
• 제 3 세부 연구개발과제 ... 246
• 1. 제 3 세부 연구개발과제의 최종 연구개발 목표 ... 247
• 1) 연구개발 목표 ... 247
• 가. 최종목표 ... 247
• 나. 연차별 목표 ... 248
• 2) 연구배경 , 목적 및 범위 ... 249
• 가. 연구배경 ... 249
• 나. 최종 연구개발 목적 및 범위 ... 250
• 2. 제 3 세부 연구개발과제의 연구대상 및 방법 ... 252
• 1) 연구내용 및 방법 ... 252
• 2) 3세부 연구수행 방법 ... 253
• 가. DXD 시스템의 통합 인터페이스 설계 ... 253
• 나. DXD System의 성능평가를 위한 물리적 및 임상 평가 ... 274
• 3. 제 3 세부 연구개발과제의 최종 연구개발결과 ... 288
• 1) 시스템 통합 인터페이스 설계 ... 288
• 가. 시스템 통합 인터페이스 ... 288
• 나. 운영 콘솔의 기능적 설계 및 구현 ... 290
• 다. DICOM 통신 기능 및 Worklist 개발 ... 293
• 라. DXD System Calibration 기능 연구 ... 297
• 마. DXD System 물리적 특성 평가 ... 305
• 바. DXD System 임상적 특성 평가 ... 305
• 4. 제 3 세부 연구개발과제의 연구결과 고찰 및 결론 ... 312
• 1) 고찰 ... 312
• 가. PA CS 에서의 디지털 영상의 필요성 ... 312
• 나. 기존의 디지털 영상 시스템 ... 312
• 다. 기존 디지털 검출기의 연구 결과 ... 313
• 라. 본 연구 결과에 대한 고찰 ... 313
• 2) 결론 ... 314
• 5. 제 3 세부 연구개발과제의 연구성과 및 목표달성도 ... 315
• 6. 제 3 세부 연구개발과제의 활용계획 ... 316
• 1) 연구종료 2년후 예상 연구성과 ... 316
• 2) 연구성과의 활용계획 ... 316
• 7. 참고문헌 ... 317