一种平板探测器及探测装置的制作方法

未命名 09-22 阅读:82 评论:0


1.本发明涉及探测技术邻域,尤其涉及一种平板探测器及探测装置。


背景技术:

2.x射线平板探测器广泛应用于工业探测、安检安防以及医疗影像等领域中。为提高探测效率或者在医疗检测时减少曝光次数,促进了大尺寸的平板探测器的研发需求。然而应用于大尺寸的平板探测器的驱动电路板的开发和制作成本较高,目前常采用将多个应用于小尺寸平板探测器的驱动电路板进行拼接的方式,以用于驱动大尺寸的平板探测器。目前通过拼接的驱动电路板驱动大尺寸平板探测器存在画面闪烁的问题。


技术实现要素:

3.本发明提供平板探测器和探测装置,用以解决大尺寸拼接平板探测器的闪屏问题。
4.本发明的第一方面,提供一种平板探测器,包括:
5.衬底基板,衬底基板划分为多个检测区域;
6.多个阵列排布的光电检测器,多个光电检测器分布在多个检测区域内;
7.与各检测区域对应的多个驱动电路;
8.偏置电压线,偏置电压线在相邻两个检测区域的分界处断开设置;位于各检测区域内的偏置电压线与该区域对应的驱动电路连接,并与该检测区域内的光电检测器连接。
9.在本发明提供的平板探测器中,衬底基板沿光电检测器阵列的行方向和/或列方向划分为多个检测区域;
10.偏置电压线包括沿光电检测器阵列的行方向延伸的第一偏置电压线,和沿光电检测器阵列的列方向延伸的第二偏置电压线;第一偏置电压线在沿光电检测器阵列的行方向相邻的两个检测区域的分界处存在第一断口和/或第二偏置电压线在沿光电检测器阵列的列方向相邻的两个检测区域的分界处存在第二断口。
11.在本发明提供的平板探测器中,还包括:
12.多个第一电极,位于光电检测器背离衬底基板的一侧;第一电极与第一偏置电压线电连接;
13.光电检测器与第一电极之间设置有透明电极;透明电极位于光电检测器的中部,第一电极在光电检测器上的正投影覆盖至少部分光电检测器未被透明电极覆盖的区域。
14.在本发明提供的平板探测器中,还包括:与第一电极位于同一层的第一连接部和第二连接部;第一连接部用于连接沿光电检测器阵列的行方向相邻的两个第一电极;第二连接部用于连接沿光电检测器阵列的列方向相邻的两个第一电极,且用于将位于同一列的第一电极连接至第一偏置电压线;其中,沿光电检测器阵列的行方向,位于相邻的两个检测区域的分界处两侧的两个第一电极相互断开,以形成第三断口;
15.和/或,沿光电检测器阵列的列方向,位于相邻的两个检测区域的分界处两侧的两
个第一电极相互断开,以形成第四断口。
16.在本发明提供的平板探测器中,沿光电检测器阵列的行方向,第三断口在衬底基板上的正投影与相邻的光电检测器在衬底基板上的正投影至少部分交叠;
17.和/或,沿光电检测器阵列的列方向,第四断口在衬底基板上的正投影与相邻的光电检测器在衬底基板上的正投影至少部分交叠。
18.在本发明提供的平板探测器中,沿光电检测器阵列的行方向,第三断口在衬底基板上的正投影,仅与位于第三断口一侧的光电检测器在衬底基板上的正投影交叠;
19.和/或,沿光电检测器阵列的列方向,第四断口在衬底基板上的正投影,仅与位于第四断口一侧的光电检测器在衬底基板上的正投影交叠。
20.在本发明提供的平板探测器中,还包括:
21.第一薄膜晶体管;
22.底电极,位于薄膜晶体管的漏极与光电检测器之间;
23.绝缘介质层,位于底电极与所述薄膜晶体管的漏极之间;底电极通过贯穿绝缘基质层的通孔与薄膜晶体管的漏极连接;
24.第三断口在衬底基板上的正投影与通孔在衬底基板上的正投影不交叠;
25.和/或,第四断口在衬底基板上的正投影与通孔在衬底基板上的正投影不交叠。
26.在本发明提供的平板探测器中,沿光电检测器阵列的行方向,第三断口在衬底基板上的正投影与相邻的光电检测器在衬底基板上的正投影不交叠;第一断口的宽度大于第三断口的宽度;
27.和/或,沿光电检测器阵列的列方向,第四断口在衬底基板上的正投影与相邻的光电检测器在衬底基板上的正投影不交叠;第二断口的宽度大于第四断口的宽度。
28.在本发明提供的平板探测器中,还包括短路环、分别与光电检测器连接的栅线和数据线;短路环分别连接至驱动电路和栅线;短路环包括围绕光电检测器阵列的外围延伸的第一部分和第二部分,第一部分的延伸方向平行于光电检测器阵列的行方向,第二部分的延伸方向平行于光电检测器阵列的列方向;
29.在沿光电检测器阵列的行方向相邻的两个检测区域的分界处,第一部分存在第五断口;
30.和/或,在沿光电检测器阵列的列方向相邻的两个检测区域的分界处,第二部分存在第六断口。
31.在本发明提供的平板探测器中,第五断口与第一断口的宽度相同;第六断口与第二断口的宽度相同。
32.在本发明提供的平板探测器中,在至少一个检测区域内,同一列光电检测器连接至一条第二偏置电压线,各第二偏置电压线连接至一条第一偏置电压线,该第一偏置电压线与该检测区域对应的驱动电路连接。
33.本发明的第二方面,提供一种探测装置,包括上述任一项的平板探测器。
34.本发明有益效果如下:
35.本发明提供了一种平板探测器和探测装置,平板探测器包括衬底基板、多个阵列排布的光电检测器、多个驱动电路和偏置电压线。衬底基板划分为多个检测区域,多个光电检测器分布在多个检测区域内,多个驱动电路与各检测区域对应,偏置电压线在相邻两个
检测区域的分界处断开设置,位于各检测区域内的偏置电压线与该区域对应的驱动电路连接,并与该检测区域内的光电检测器连接。可以避免各驱动电路通过偏置电压线直接连通而产生的电源串扰的问题,降低平板探测器在进行检测时由于电源串扰而引起的检测画面闪烁问题发生的概率,提高检测的效率和准确性。
附图说明
36.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面所介绍的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
37.图1为本发明实施例提供的平板探测器的俯视结构示意图之一;
38.图2为本发明实施例提供的平板探测器的膜层结构示意图;
39.图3为本发明实施例提供的平板探测器的俯视结构示意图之二;
40.图4为本发明实施例提供的平板探测器的俯视结构示意图之三;
41.图5为本发明实施例提供的平板探测器的俯视结构示意图之四;
42.图6为本发明实施例提供的平板探测器的俯视结构示意图之五;
43.图7为本发明实施例提供的短路环与栅线的连接示意图。
具体实施方式
44.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂,下面将结合附图和实施例对本发明做进一步说明。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的实施方式;相反,提供这些实施方式使得本发明更全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构,因而将省略对它们的重复描述。本发明中所描述的表达位置与方向的词,均是以附图为例进行的说明,但根据需要也可以做出改变,所做改变均包含在本发明保护范围内。本发明的附图仅用于示意相对位置关系不代表真实比例。
45.x射线平板探测器广泛应用于工业探测、安检安防以及医疗影像等领域中。为提高探测效率或者在医疗检测时减少曝光次数,促进了大尺寸的平板探测器的研发需求。然而应用于大尺寸的平板探测器的驱动电路板的开发和制作成本较高,目前常采用将多个应用于小尺寸平板探测器的驱动电路板进行拼接的方式,以用于驱动大尺寸的平板探测器。目前通过拼接的驱动电路板驱动大尺寸平板探测器存在画面闪烁的问题。
46.图1为本发明实施例提供的平板探测器的俯视结构示意图之一。
47.本发明实施时例中,如图1所示,平板探测器包括:衬底基板11、光电检测器12、驱动电路3和偏置电压线41。
48.衬底基板11划分为多个检测区域。如图1所示,衬底基板1沿分界线p1和p2划分为第一检测区域s1、第二检测区域s2、第三检测区域s3和第四检测区域s4。具体实施时,衬底基板11还可以划分为两个检测区域、六个检测区域或者其他数量的检测区域,在此不做限定,图1仅以衬底基板11划分为4个检测区域对本发明的内容进行说明。多个光电检测器12阵列排布在衬底基板11之上,并且多个光电检测器12分布在多个检测区域之内。多个驱动
电路3与各检测区域相对应,并且一个驱动电路3仅与一个检测区域相对应,驱动电路3用于驱动其对应的检测区域内的光电检测器12进行光电检测。具体实施时,一个检测区内设置有连接至同一驱动电路的所有光电检测器以及相关信号线路的走线,每个检测区域之内的光电检测器12的数量可以相同,或者可以根据每个检测区域对应的驱动电路3的驱动能力设置该检测区域内的光电检测器12的数量,在此不做限定。偏置电压线41在相邻两个检测区域的分界处断开设置,位于各检测区域内的偏置电压线41与该区域对应的驱动电路3连接(为清楚地表示各检测区域内部的结构,图中省略了偏置电压线与驱动电路的连接结构),并与该检测区域内的光电检测器连接,从而驱动电路3可以通过偏置电压线41连接其对应的检测区域内的光电检测器,并向光电检测器输入偏置电压。具体实施时,光电检测器可以为光电二极管等可以将光信号转换为电信号的器件,在此不做限定。
49.本发明实施例中,多个驱动电路3可以为小尺寸平板探测器采用的驱动电路板,通过多个驱动电路板对各自对应检测区域内的光电检测器12进行驱动,可实现大尺寸的平板探测器的制作,降低大尺寸的平板探测器的开发和制作成本。举例来说,在图1所示的实施例中,可以采用4个用于17英寸
×
17英寸平板探测器的驱动电路板驱动一个一体化制作的34
×
34英寸的大尺寸平板探测器,在此不做限定。如图1所示,通过将电源6接入时钟同步装置5,并将时钟同步装置5连接至各驱动电路3,通过时钟同步装置5对各驱动电路3施加时钟同步信号,尽可能确保各驱动电路3的时钟一致,从而可以实现多个驱动电路3的同步驱动。
50.由于本发明实施例提供的平板探测器的尺寸较大,在采用小尺寸平板探测器的驱动电路板进行拼接时,若将偏置电压线仅连接至一个驱动电路板,仅通过一个用于小尺寸平板探测器的驱动电路板连接至本发明实施例提供的平板探测器中的所有光电检测器,用于给各光电检测器提供偏置电压,则会出现压降较大,偏置电压线后端连接的光电检测器的偏置电压大小不足的问题。因而本发明实施例中,将每个检测区域对应的驱动电路均与偏置电压线连接,用于给本发明实施例提供的平板探测器中的所有光电检测器提供偏压,可以避免采用单个驱动电路板提供偏压时的压降较大,偏置电压不足的问题。进一步地,本发明实施例中,将位于各检测区域之间的偏置电压线断开设置,可以避免各驱动电路通过偏置电压线直接连通而产生的电源串扰的问题,降低平板探测器在进行检测时由于电源串扰而引起的检测画面闪烁问题发生的概率,提高检测的效率和准确性。
51.在一些实施例中,可以沿光电检测器阵列的行方向和/或列方向,将衬底基板11划分为多个检测区域。举例来说,如图1所示,衬底基板1被平行于光电检测器阵列的行方向x的分界线p1和平行于光电检测器阵列的列方向y的分界线p2划分为第一检测区域s1、第二检测区域s2、第三检测区域s3和第四检测区域s4。具体实施时,衬底基板11还可以划分为两个检测区域、六个检测区域或者其他数量的检测区域,在此不做限定,图1仅以衬底基板11沿光电检测器阵列的行方向和列方向划分为4个检测区域为例,对本发明实施例的内容进行说明。其中,平板探测器还包括横纵交叉的栅线42和数据线43,栅线42和数据线43限定出设置光电检测器12的设置区域。具体实施时,光电检测器阵列的行方向x可以为平行于栅线42的方向,光电检测器阵列的列方向y可以为平行于数据线43的方向;或者光电检测器阵列的行方向x可以为平行于数据线43的方向,光电检测器阵列的列方向y可以为平行于栅线42的方向,在此不做限定。在图1所示的实施例中,以光电检测器阵列的行方向x平行于栅线42的延伸方向,光电检测器阵列的列方向y平行于数据线43的延伸方向为例对本发明实施例
的内容进行说明。如图1所示,栅线42在沿光电检测器阵列的行方向x相邻的第一检测区域s1和第二检测区域s2的分界处、以及在沿光电检测器阵列的行方向x相邻的第三检测区域s3和第四检测区域s4的分界处断开设置,数据线42在沿光电检测器阵列的列方向y相邻的第一检测区域s1和第三检测区域s3的分界处、以及在沿光电检测器阵列的列方向y相邻的第三检测区域s3和第四检测区域s4的分界处断开设置。
52.偏置电压线41包括沿光电检测器阵列的行方向x延伸的第一偏置电压线411,和沿光电检测器阵列的列方向y延伸的第二偏置电压线412。第一偏置电压线411在沿光电检测器阵列的行方向x相邻的两个检测区域的分界处存在第一断口和/或第二偏置电压线412在沿光电检测器阵列的列方向y相邻的两个检测区域的分界处存在第二断口。举例来说,如图1所示,沿光电检测器阵列的行方向x,在相邻的第一检测区域s1和第二检测区域s2之间的分界处以及相邻的第三检测区域s3和第四检测区域s4之间的分界处,第一偏置电压线411存在第一断口k1;沿光电检测器阵列的列方向y,在相邻的第一检测区域s1和第三检测区域s3之间的分界处以及相邻的第二检测区域s2和第四检测区域s4之间的分界处,第二偏置电压线412存在第二断口k2。如图1所示的实施例以衬底基板11沿光电检测器阵列的行方向和列方向被划分为4个检测区域对本发明的内容进行举例说明。具体实施时,若衬底基板11仅沿光电检测器阵列的行方向x划分为两个检测区域,则只有第一偏置电压线在沿光电检测器阵列的行方向x相邻的两个检测区域的分界处存在第一断口,第二偏置电压线上不存在第二断口;若衬底基板11仅沿光电检测器阵列的列方向y划分为两个检测区域,则只有第二置电压线在沿光电检测器阵列的列方向y相邻的两个检测区域的分界处存在第二断口,第一偏置电压线上不存在第一断口;若衬底基板11沿光电检测器阵列的行方向和列方向被划分为更多数量的检测区域,则第一偏置电压线上可以存在更多的第一断口和/或第二偏置电压线上可以存在更多的第二断口,在此不做赘述。
53.在一些实施例中,在至少一个检测区域内,同一列光电检测器12连接至一条第二偏置电压线412,各第二偏置电压线412连接至一条第一偏置电压线411,该第一偏置电压线411与该检测区域对应的驱动电路3连接。举例来说如图1所示,对每个检测区域,驱动电路3只需要连接一条第一偏置电压线411,然后通过该第一偏置电压线411连接该检测区域内的多条第二偏置电压线412,进而通过第二偏置电压线412与该区域内的所有光电检测器12连接,可以减少与驱动电路3连接的引线数量,减少驱动电路3的连接端子,简化电路结构。
54.具体实施时,如图1所示,第一偏置电压线411可以设置在光电检测器阵列的外围区域,以减少光电检测器阵列内部的走线密度,降低走线难度,在此不做限定。
55.在一些实施例中,第一偏置电压线411和第二偏置电压线412可以设置在不同的膜层中,第一偏置电压线411所在的膜层与第二偏置电压线412所在的膜层之间还可以设置绝缘介质层进行绝缘,第一偏置电压线411和第二偏置电压线412可以通过贯穿该绝缘介质层的通孔进行连接。将第一偏置电压线411和第二偏置电压线412设置在不同膜层中,可以减少单一膜层中走线的数量,降低走线难度。
56.在一些实施例中,第一偏置电压线411和第二偏置电压线412可以设置在同一膜层中。第一偏置电压线411和第二偏置电压线412可以采用相同的材料,并且在同一次图案化工艺中进行制作,从而可以减少膜层数量,简化工艺流程。
57.图2为本发明实施例提供的平板探测器的膜层结构示意图;图3为本发明实施例提
供的平板探测器的俯视结构示意图之二。
58.在一些实施例中,如图2所示,平板探测器还包括位于衬底基板之上的第一薄膜晶体管(thin film transisitor,tft)t1,第一薄膜晶体管t1的栅极与栅线42连接,用于控制第一薄膜晶体管t1打开或者关闭,第一薄膜晶体管t1的源极24和漏极25中的一个与数据线43连接,图2中以源极24与数据线43连接为例进行说明。第一薄膜晶体管t1的漏极25连接至底电极21,光电检测器12位于底电极21背离衬底基板11的一侧,且与底电极21电连接。具体实施时,第一薄膜晶体管t1的源极24和漏极25无严格意义的区分,可以将第一薄膜晶体管t1与数据线43连接的电极定义为源极,将第一薄膜晶体管t1与底电极21连接的电极定义为漏极,以便于区分。在光电检测器12背离衬底基板11的一侧还设置有与光电检测器12电连接的透明电极22,第二偏置电压线412位于透明电极22背离光电检测器12的一侧,且与透明电极22电连接。具体实施时,光电检测器12可以为pin光电二极管,pin光电二极管包括p层、i层以及n层,这里的i层为本征半导体层或掺杂浓度较低的近乎本征(int1rinsic)半导体的掺杂层。光电二极管在第二偏置电压线412输入的偏置电压的作用下形成电场,光电二极管受到光照后产生的光电子,在外加电场作用下迁移累积于底电极21,栅线42控制第一薄膜晶体管t1打开后,底电极21累积的电子通过数据线43被读出,并通过读取芯片将其转成数字讯号,在后端进行数字讯号图像处理。
59.在一些实施例中,如图2所示,第二偏置电压线412与透明电极22之间还设置有至少一层绝缘介质层,绝缘介质层具有钝化绝缘以及平坦化的作用,第二偏置电压线412通过贯穿该绝缘介质层的通孔与透明电极22电连接。
60.在一些实施例中,如图2所示,第一薄膜晶体管t1的漏极24与底电极21之间还设置有至少一层绝缘介质层,绝缘介质层具有钝化绝缘以及平坦化的作用,底电极21通过贯穿该绝缘介质层的通孔与漏极24电连接。在一些实施例中,第一薄膜晶体管t1的漏极24也可以复用为底电极21,从而使光电检测器12直接与漏极24连接,以减少膜层结构,在此不做限定。
61.在一些实施例中,如图2和图3所示,平板探测器还包括多个第一电极44。第一电极44位于光电检测器12背离衬底基板11的一侧,第一电极44连接至第一偏置电压线411,用于导走由于触碰等原因而在平板探测器的表层产生的静电荷。具体实施时,如图2所示,可以将第一电极44设置在第二偏置电压线412背离衬底基板11的一侧,以使第一电极44尽量靠近平板探测器的表面设置,从而提高第一电极44导走平板探测器表层静电荷的效果。
62.具体实施时,如图2所示,由于光电检测器12刻蚀工艺的限制以及后序制作钝化层和树脂层工艺的需求,光电检测器12经刻蚀后的侧壁不是垂直于底电极21的,而是产生约75~85度的角度,导致光电检测器12的侧壁与底电极21之间的夹角约为75~85度,如2所示,最终形成的光电检测器12的截面为梯形,光电检测器12的侧壁与底电极21之间的夹角不能达到90度,并且透明电极22位于光电检测器12的上表面的中部。因此,在对位于光电检测器12两侧的透明电极22与底电极21加载偏压后,侧壁处的无效偏压将产生较大的漏电流。平板探测器工作时,透明电极22加负偏压,底电极21加正电压,光电检测器12的结构类似于电容,但由于在平行与衬底基板11的平面上,透明电极22的尺寸小于底电极21的尺寸,光电检测器12的侧壁处电场弱于中间位置的电场,将产生较大的漏电流,影响最终的信号,最终使平板探测器的光电特性降低。
63.有鉴于此,在一些实施例中,第一电极44在光电检测器12上的正投影覆盖至少部分光电检测器12未被透明电极22覆盖的区域,以在第一电极44在光电检测器12上的正投影覆盖的区域形成有效偏压,降低漏电流,提高平板探测器的光电特性。
64.具体实施时,第一电极44的材料可以为透明导电材料,如氧化铟锡等,以形成透明的第一电极44。第一电极44在衬底基板11上的正投影覆盖光电检测器12在衬底基板上的正投影,从而确保第一电极44可以完全覆盖光电检测器12未被透明电极22覆盖的区域,并且第一电极44可以透过光线,以使光线入射至光电检测器12用于检测。第一电极44采用透明电极,可以具有较大的尺寸,有利于导走平板探测器表层的电荷。
65.在一些实施例中,第一电极44的材料也可以为非透明的导电材料,如金属电极等,如图2所示,第一电极44具有开口k,开口k在光电检测器12上的正投影与透明电极22至少部分重叠,从而可以使开口k暴露至少部分透明电极22,以使光线可以经过第一电极44上的开口k入射至光电检测器12用于检测。第一电极44的材料可以为透明导电材料时,也可以对第一电极44开设开口k,在此不做限定。
66.在一些实施例中,如图3所示,平板探测器还包括与第一电极44位于同一层的第一连接部441和第二连接部442。第一连接部441用于连接沿光电检测器阵列的行方向x相邻的两个第一电极44;第二连接部442用于连接沿光电检测器阵列的列方向y相邻的两个第一电极44,且用于将位于同一列的第一电极44连接至第一偏置电压线411。通过第一连接部441和第二连接部442尽量使更多的第一电极44之间相互导通,可以增强对静电荷的传导和释放的效果。
67.由于第一电极44连接至第一偏置电压线441,进而通过第一偏置电压线441连接至该第一偏置电压线441连接的驱动电路,为了避免不同驱动电路通过第一电极44相互连接产生串扰,同时避免由于不同检测区域产生的电荷量不同而产生的相互串扰,如图3所示,具体实施时,沿光电检测器阵列的行方向x,位于相邻的两个检测区域的分界处两侧的两个第一电极44相互断开,以形成第三断口k3;且沿光电检测器阵列的列方向y,位于相邻的两个检测区域的分界处两侧的两个第一电极44相互断开,以形成第四断口k4,从而将位于不同检测区域的第一电极44相互断开,降低平板探测器在进行检测时因串扰导致显示画面闪烁的风险。在图3所示的实施例中,以沿光电检测器阵列的行方向x和列方向y,将衬底基板11划分为4个检测区域对本发明的内容进行说明,当沿光电检测器阵列的行方向x和/或列方向y,衬底基板11划分为2个、6个或者更多检测区域时,只需要根据实际情况在相邻两个检测区域的分界处设置断口以使第一电极相互断开即可,在此不做赘述。
68.图4为本发明实施例提供的平板探测器的俯视结构示意图之三。
69.在一些实施例中,沿光电检测器阵列的行方向x,第三断口k3在衬底基板11的正投影与相邻的光电检测器12在衬底基板11上的正投影至少部分交叠;和/或,沿光电检测器阵列的列方向y,第四断口k4在衬底基板上的正投影与相邻的光电检测器12在衬底基板上的正投影至少部分交叠,从而在沿光电检测器阵列的行方向x和列方向y,可以通过减小位于相邻两个检测区域的分界处两侧的第二电极44的宽度,尽量增加第三断口k3和第四断口k4的宽度,以增加相邻两个检测区域的分界处两侧的第二电极44之间的距离,减弱相邻两个检测区域的分界处两侧的第二电极44之间相互耦合的作用,从而进一步降低平板探测器在进行检测时发生画面闪烁的风险。
70.具体实施时,可以设置沿光电检测器阵列的行方向x,第三断口k2在衬底基板上的正投影,仅与位于第三断口k3一侧的光电检测器12在衬底基板11上的正投影交叠;和/或,沿光电检测器阵列的列方向y,第四断口k4在衬底基板11上的正投影,仅与位于第四断口k4一侧的光电检测器在衬底基板上的正投影交叠。举例来说,如图1所示,沿光电检测器阵列的行方向x,与任一数据线43连接的各光电检测器12靠近该数据线43设置,未与该数据线43连接的光电检测器12远离该数据线43设置。如图4所示,沿光电检测器阵列的行方向x,相邻两个检测区域的分界处位于一条数据线43和远离该数据线43,且未与该数据线43连接的第一电极44之间,第三断口k3在衬底基板上的正投影仅与远离该数据线43,且未与该数据线43连接的第一电极44在衬底基板11上的正投影交叠,从而可以利用该数据线43与第一电极44之间较远的距离形成第三断口k3的一部分,减小第三断口k3与第一电极44的交叠区域,增加第三断口k3两侧的第一电极44覆盖光电检测器12的面积,以形成有效偏压。如图1所示,沿光电检测器阵列的行方向y,与任一栅线42连接的各光电检测器12靠近该栅线42设置,未与栅线42连接的光电检测器12远离该栅线42设置。如图4所示,沿光电检测器阵列的行方向y,相邻两个检测区域的分界处位于一条栅线42和远离该栅线42,且未与该栅线42连接的第一电极44之间,第四断口k4在衬底基板11上的正投影仅与远离该栅线42,且未与该栅线42连接的第一电极44在衬底基板11上的正投影交叠,从而可以利用该栅线42与第一电极44之间较远的距离形成第四断口k4的一部分,减小第四断口k4与第一电极44的交叠区域,增加第四断口k4两侧的第一电极44覆盖光电检测器12的面积,以形成有效偏压。当衬底基板划分为2个、6个以及更多或者更少数量的检测区域时,可以参照图4对断口进行设置,在此不做赘述。
71.在一些实施例中,如图2所示,第一薄膜晶体管t1的漏极25与底电极21之间设置有至少一层绝缘介质层,漏极25与底电极21通过贯穿绝缘介质层的通孔h进行连接。如图4所示,第三断口k3在衬底基板11上的正投影与用于连接漏极25与底电极21的通孔h在衬底基板11上的正投影不交叠;和/或,第四断口k4在衬底基板11上的正投影与用于连接漏极25与底电极21的通孔h在衬底基板11上的正投影不交叠,从而进一步确保第二电极44在光电检测器上的正投影覆盖的区域,确保形成有效偏压。
72.在图4所示的实施例中,以沿光电检测器阵列的行方向x和列方向y,将衬底基板11划分为4个检测区域,且在沿光电检测器阵列的行方向x和列方向y,第三断口k3在衬底基板11上的正投影与相邻的光电检测器12在衬底基板11上的正投影至少部分交叠,以及第四断口k4在衬底基板11上的正投影与相邻的光电检测器12在衬底基板11上的正投影至少部分交叠对本发明的内容进行举例说明。具体实施时,当衬底基板11划分为2个检测区域、4个检测区域、6个检测区域以及更少或者更多检测区域时,根据实际需求,可以设置仅在光电检测器阵列的行方向,第三断口在衬底基板上的正投影与相邻的光电检测器在衬底基板上的正投影至少部分交叠;或者仅在光电检测器阵列的列方向,第四断口在衬底基板上的正投影与相邻的光电检测器在衬底基板上的正投影至少部分交叠;或者在光电检测器阵列的行方向,第三断口在衬底基板上的正投影与相邻的光电检测器在衬底基板上的正投影至少部分交叠,且在光电检测器阵列的列方向,第四断口在衬底基板上的正投影与相邻的光电检测器在衬底基板上的正投影至少部分交叠,在此不做限定。
73.具体实施时,第一偏置电压线411上的第一断口k1的宽度可以与第三断口k3的宽
度相同或者大于第三断口k3的宽度,以降低相邻两个检测区域内的第一偏置电压线411之间的耦合作用,和/或第二偏置电压线412上的第二断口k3的宽度可以与第四断口k4的宽度相同或者大于第四断口k4的宽度,以降低相邻两个检测区域内的第二偏置电压线412之间的耦合作用,在此不做限定。
74.图5为本发明实施例提供的平板探测器的俯视结构示意图之四。
75.在一些实施例中,沿光电检测器阵列的行方向,第三断口在衬底基板上的正投影与相邻的光电检测器在衬底基板上的正投影不交叠;第一断口的宽度大于第三断口的宽度;和/或,沿光电检测器阵列的列方向,第四断口在衬底基板上的正投影与相邻的光电检测器在衬底基板上的正投影不交叠;第二断口的宽度大于第四断口的宽度。
76.举例来说,如图5所示,沿光电检测器阵列的行方向x,第三断口k3在衬底基板11上的正投影与在该第三断口k3两侧相邻的光电检测器12在衬底基板11上的正投影不交叠,从而可以确保第三断口k3两侧的第一电极44具有足够的面积以覆盖光电检测器12未被透明电极22覆盖的区域,形成有效偏压,降低漏电流,并且第一断口k1的宽度大于第三断口k3的宽度,以使相邻两个检测区域中的第一偏置电压线411在分界处具有较大的距离,降低相邻两个检测区域中的第一偏置电压线411之间的耦合作用,降低串扰。并且,如图5所示,沿光电检测器阵列的列方向y,第四断口k4在衬底基板11上的正投影与在该第四断口k4两侧相邻的光电检测器12在衬底基板11上的正投影不交叠,从而可以确保第四断口k4两侧的第一电极44具有足够的面积以覆盖光电检测器12未被透明电极22覆盖的区域,形成有效偏压,降低漏电流,并且第二断口k2的宽度大于第四断口k4的宽度,以使相邻两个检测区域中的第二偏置电压线412在分界处具有较大的距离,降低相邻两个检测区域中的第二偏置电压线412之间的耦合作用,降低串扰。
77.在图5所示的实施例中,以沿光电检测器阵列的行方向x和列方向y,将衬底基板11划分为4个检测区域,且在沿光电检测器阵列的行方向x和列方向y,第三断口k3在衬底基板11上的正投影与在该第三断口k3两侧相邻的光电检测器12在衬底基板11上的正投影不交叠,且第一断口k1的宽度大于第三断口k3的宽度;以及沿光电检测器阵列的列方向y,第四断口k4在衬底基板11上的正投影与在该第四断口k4两侧相邻的光电检测器12在衬底基板11上的正投影不交叠,且第二断口k2的宽度大于第四断口k4的宽度对本发明的内容进行举例说明。具体实施时,当衬底基板11划分为2个检测区域、4个检测区域、6个检测区域以及更少或者更多检测区域时,根据实际需求,可以设置仅在光电检测器阵列的行方向,第三断口在衬底基板上的正投影与相邻的光电检测器在衬底基板上的正投影不交叠,且第一断口的宽度大于第三断口的宽度;或者仅在光电检测器阵列的列方向,第四断口在衬底基板上的正投影与相邻的光电检测器在衬底基板上的正投影不交叠,且第二断口的宽度大于第四断口的宽度;或者在光电检测器阵列的行方向,第三断口在衬底基板上的正投影与相邻的光电检测器在衬底基板上的正投影不交叠,且第一断口的宽度大于第三断口的宽度,并且在光电检测器阵列的列方向,第四断口在衬底基板上的正投影与相邻的光电检测器在衬底基板上的正投影不交叠,且第二断口的宽度大于第四断口的宽度,在此不做限定。
78.图6为本发明实施例提供的平板探测器的俯视结构示意图之五;图7为本发明实施例提供的短路环与栅线的连接示意图。
79.在一例实施例中,如图6所示,平板探测器还包括短路环45。短路环45分别连接至
驱动电路3和栅线42,用于导走栅线42上产生的静电荷,对栅线42提供稳压降低噪声。由于本发明实施例提供的平板探测器的尺寸较大,若仅采用单个驱动电路对短路环45输入稳压电压,由于较大的压降,短路环45后端存在电压不足的问题,因而需要将各检测区域对应的驱动电路3均与短路环45连接,以提供足够的稳压电压。为避免各检测区域对应的驱动电路3经过短路环45相互连通产生串扰,如图6所示,可以将位于各检测区域内的短路环45相互断开设置,并使各检测区域对应的驱动电路仅与其对应检测区域内的短路环45连接,以避免串扰,降低平板探测器检测时发生显示画面闪烁的风险。
80.在一些实施例中,如图6所示,短路环45包括围绕光电检测器阵列的外围延伸的第一部分451和第二部分452,第一部分451的延伸方向平行于光电检测器阵列的行方向x,第二部分452的延伸方向平行于光电检测器阵列的列方向y。在沿光电检测器阵列的行方向x相邻的两个检测区域的分界处,第一部分451存在第五断口k5,且在沿光电检测器阵列的列方向y相邻的两个检测区域的分界处,第二部分452存在第六断口k6,从而使位于不同检测区域内的短路环45相互断开设置,避免各驱动电路之间发生串扰。图6以衬底基板沿光电检测器阵列的行方向x和列方向y划分为4个检测区域,对本发明的内容进行举例说明,具体实施时,衬底基板划分为2个、6个以及更多或者更少数量的检测区域时,可以根据实际情况对短路环45的第一部分451和第二部分452设断口,在此不做赘述。
81.具体实施时,如图6和图7所示,短路环45的第二部分452通过静电环r与栅线42进行连接。静电环r包括第二薄膜晶体管t2和第三薄膜晶体管t3,其中,第二薄膜晶体管t2的栅极和源极连接至短路环45的第二部分452,第二薄膜晶体管t2的漏极连接至栅线42;第三薄膜晶体管t3的栅极和源极连接至栅线42,第三薄膜晶体管t3的漏极连接至短路环45的第二部分452。静电环r也可以采用其他结构,在此不做限定。
82.在一些实施例中,第五断口与第一断口的宽度相同和/或第六断口与第二断口的宽度相同,在此不做限定。第五断口与第一断口可以同时具有较大的宽度、第六断口与第二断口可以同时具有较大的宽度,以降低耦合作用,在此不做限定。本发明实施例中,第五断口与第一断口的宽度相同,具体指第五断口与第一断口的宽度的差值在5%以内;第六断口与第二断口的宽度相同,具体指第六断口与第二断口的宽度的差值在5%以内。
83.本发明实施例中,第一断口、第二断口、第三断口、第四断口、第五断口和第六断口,可在形成偏置电压线、第一电极、第一连接部、第二连接部和短路环的图案时,通过曝光、刻蚀等工艺进行制作,也可以在形成偏置电压线、第一电极、第一连接部、第二连接部和短路环的图案之后,通过激光对偏置电压线、第一连接部、第二连接部和短路环进行烧蚀的方式制作,在此不做限定。
84.本发明实施例的第二方面,提供一种探测装置,包括上述任一实施例提供的平板探测器。本发明实施例提供的探测装置可以应用于工业探测、安检安防以及医疗影像等领域。具体实施时,本发明实施例提供的探测装置具有与上述任一实施例提供的平板探测器相同的技术效果,在此不做赘述。
85.尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
86.显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精
神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征:
1.一种平板探测器,其特征在于,包括:衬底基板,所述衬底基板划分为多个检测区域;多个阵列排布的光电检测器,所述多个光电检测器分布在所述多个检测区域内;与各所述检测区域对应的多个驱动电路;偏置电压线,所述偏置电压线在相邻两个所述检测区域的分界处断开设置;位于各所述检测区域内的所述偏置电压线与该区域对应的所述驱动电路连接,并与该检测区域内的所述光电检测器连接。2.如权利要求1所述的平板探测器,其特征在于,所述衬底基板沿所述光电检测器阵列的行方向和/或列方向划分为多个检测区域;所述偏置电压线包括沿所述光电检测器阵列的行方向延伸的第一偏置电压线,和沿所述光电检测器阵列的列方向延伸的第二偏置电压线;所述第一偏置电压线在沿所述光电检测器阵列的行方向相邻的两个所述检测区域的分界处存在第一断口;和/或,所述第二偏置电压线在沿所述光电检测器阵列的列方向相邻的两个检测区域的分界处存在第二断口。3.如权利要求2所述的平板探测器,其特征在于,还包括:多个第一电极,位于所述光电检测器背离所述衬底基板的一侧;所述第一电极与第一偏置电压线电连接;所述光电检测器与所述第一电极之间设置有透明电极;所述透明电极位于所述光电检测器的中部,所述第一电极在所述光电检测器上的正投影覆盖至少部分所述光电检测器未被所述透明电极覆盖的区域。4.如权利要求3所述的平板探测器,其特征在于,还包括:与所述第一电极位于同一层的第一连接部和第二连接部;所述第一连接部用于连接沿所述光电检测器阵列的行方向相邻的两个所述第一电极;所述第二连接部连接沿所述光电检测器阵列的列方向相邻的两个所述第一电极,且将位于同一列的所述第一电极连接至所述第一偏置电压线;其中,沿所述光电检测器阵列的行方向,位于相邻的两个所述检测区域的分界处两侧的两个所述第一电极相互断开,以形成第三断口;和/或,沿所述光电检测器阵列的列方向,位于相邻的两个所述检测区域的分界处两侧的两个所述第一电极相互断开,以形成第四断口。5.如权利要求4所述的平板探测器,其特征在于,沿所述光电检测器阵列的行方向,所述第三断口在所述衬底基板上的正投影与相邻的所述光电检测器在所述衬底基板上的正投影至少部分交叠;和/或,沿所述光电检测器阵列的列方向,所述第四断口在所述衬底基板上的正投影与相邻的所述光电检测器在所述衬底基板上的正投影至少部分交叠。6.如权利要求5所述的平板探测器,其特征在于,沿所述光电检测器阵列的行方向,所述第三断口在所述衬底基板上的正投影,仅与位于所述第三断口一侧的所述光电检测器在所述衬底基板上的正投影交叠;和/或,沿所述光电检测器阵列的列方向,所述第四断口在所述衬底基板上的正投影,仅与位于所述第四断口一侧的所述光电检测器在所述衬底基板上的正投影交叠。7.如权利要求6所述的平板探测器,其特征在于,还包括:第一薄膜晶体管;
底电极,位于所述薄膜晶体管的漏极与所述光电检测器之间;绝缘介质层,位于所述底电极与所述薄膜晶体管的漏极之间;所述底电极通过贯穿所述绝缘基质层的通孔与所述薄膜晶体管的漏极连接;所述第三断口在所述衬底基板上的正投影与所述通孔在所述衬底基板上的正投影不交叠;和/或,所述第四断口在所述衬底基板上的正投影与所述通孔在所述衬底基板上的正投影不交叠。8.如权利要求4所述的平板探测器,其特征在于,沿所述光电检测器阵列的行方向,所述第三断口在所述衬底基板上的正投影与相邻的所述光电检测器在所述衬底基板上的正投影不交叠;所述第一断口的宽度大于所述第三断口的宽度;和/或,沿所述光电检测器阵列的列方向,所述第四断口在所述衬底基板上的正投影与相邻的所述光电检测器在所述衬底基板上的正投影不交叠;所述第二断口的宽度大于所述第四断口的宽度。9.如权利要求2~8任一项所述的平板探测器,其特征在于,还包括短路环、分别与所述光电检测器连接的栅线和数据线;所述短路环分别连接至驱动电路和所述栅线;所述短路环包括围绕所述光电检测器阵列的外围延伸的第一部分和第二部分,所述第一部分的延伸方向平行于所述光电检测器阵列的行方向,所述第二部分的延伸方向平行于所述光电检测器阵列的列方向;在沿所述光电检测器阵列的行方向相邻的两个检测区域的分界处,所述第一部分存在第五断口;和/或,在沿所述光电检测器阵列的列方向相邻的两个检测区域的分界处,所述第二部分存在第六断口。10.如权利要求9所述的平板探测器,其特征在于,所述第五断口与所述第一断口的宽度相同;所述第六断口与所述第二断口的宽度相同。11.如权利要求2~8任一项所述的平板探测器,其特征在于,在至少一个所述检测区域内,同一列所述光电检测器连接至一条所述第二偏置电压线,各所述第二偏置电压线连接至一条所述第一偏置电压线,该第一偏置电压线与该检测区域对应的所述驱动电路连接。12.一种探测装置,其特征在于,包括如权利要求1~11任一项所述的平板探测器。

技术总结
本发明公开了一种平板探测器及探测装置,平板探测器包括衬底基板、多个阵列排布的光电检测器、多个驱动电路和偏置电压线。衬底基板划分为多个检测区域,多个光电检测器分布在多个检测区域内,多个驱动电路与各检测区域对应,偏置电压线在相邻两个检测区域的分界处断开设置,位于各检测区域内的偏置电压线与该区域对应的驱动电路连接,并与该检测区域内的光电检测器连接。可以降低检测画面闪烁问题发生的概率,提高检测的效率和准确性。提高检测的效率和准确性。提高检测的效率和准确性。


技术研发人员:赵镇乾 吴申康 徐帅 侯学成 庞凤春 张冠 丁志 王勋 侯宝庆
受保护的技术使用者:京东方科技集团股份有限公司
技术研发日:2023.07.28
技术公布日:2023/9/20
版权声明

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