阅读说明：本技术 一种平板探测器 (Flat panel detector ) 是由 张勇 华刚 薛艳娜 林坚 包智颖 米磊 白璐 方浩博 王景棚 张丽敏 于 2018-06-29 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种平板探测器,涉及平板探测器领域,用于解决非晶硅X射线平板探测器因外部静电影响,导致获取的图像电信号异常的问题。所述平板探测器,包括衬底、设置在所述衬底上的多个光电二极管以及设置在所述光电二极管远离所述衬底一侧且与所述光电二极管连接的信号线；还包括设置在所述光电二极管远离所述衬底一侧的透射导电层,所述透射导电层在所述衬底上的正投影与所述光电二极管在所述衬底上的正投影交叠。(The invention provides a flat panel detector, relates to the field of flat panel detectors, and is used for solving the problem that an acquired image electric signal is abnormal due to external static influence of an amorphous silicon X-ray flat panel detector. The flat panel detector comprises a substrate, a plurality of photodiodes arranged on the substrate and a signal wire which is arranged on one side of the photodiodes far away from the substrate and connected with the photodiodes; the photoelectric conversion device further comprises a transmission conducting layer arranged on one side of the photodiode far away from the substrate, and the orthographic projection of the transmission conducting layer on the substrate is overlapped with the orthographic projection of the photodiode on the substrate.)

一种平板探测器

技术领域

本发明涉及平板探测器领域，尤其涉及一种平板探测器。

背景技术

非晶硅(a-Si)X射线平板探测器是一种以非晶硅光电二极管阵列为核心的X射线影像探测器，在X射线照射下探测器的闪烁体或荧光体层将X射线光子转换为可见光，而后由具有光电二极管作用的非晶硅阵列变为图像电信号，通过***电路传输及模拟数字转换，从而获得数字化图像。由于其经历了X射线－可见光－电荷图像－数字图像的成像过程，通常也被称作间接转换型平板探测器。非晶硅X射线平板探测器具有成像速度快、良好的空间及密度分辨率、高信噪比、直接数字输出等优点，从而被广泛的应用于各种数字化X射线成像装置。

而非晶硅X射线平板探测器由于没有对盒基板，光电二极管的最上层仅有一层薄薄的钝化层作为保护层，这就导致非晶硅X射线平板探测器极易受到外部静电的影响，导致获取的图像电信号异常，进而导致获取的画面异常。

发明内容

本发明的实施例提供一种平板探测器，用于解决非晶硅X射线平板探测器因外部静电影响，导致获取的图像电信号异常的问题。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种平板探测器，包括衬底、设置在所述衬底上的多个光电二极管以及设置在所述光电二极管远离所述衬底一侧且与所述光电二极管连接的信号线；还包括设置在所述光电二极管远离所述衬底一侧的透射导电层，所述透射导电层在所述衬底上的正投影与所述光电二极管在所述衬底上的正投影交叠。

可选的，所述透射导电层在所述衬底上的正投影覆盖所述光电二极管在所述衬底上的正投影。

可选的，所述信号线设置在所述透射导电层与所述光电二极管之间。

可选的，所述透射导电层与所述信号线之间设置有钝化层；

可选的，所述透射导电层设置在所述信号线的表面。

可选的，所述透射导电层包括多个导电图案，所述导电图案与所述光电二极管对应设置；多个所述导电图案之间通过导电连接部连接。

可选的，所述衬底上还设置有与所述光电二极管连接的薄膜晶体管以及与所述薄膜晶体管连接的栅极扫描线和数据线；所述栅极扫描线和所述数据线交叉形成呈阵列排布的感光区，所述导电图案位于所述感光区内。

可选的，所述薄膜晶体管包括栅极、源电极和漏电极；所述栅极在所述衬底上的正投影、所述源电极在所述衬底上的正投影以及所述漏电极在所述衬底上的正投影均与所述导电图案在所述衬底上的正投影不交叠。

可选的，所述信号线在所述衬底上的正投影覆盖所述薄膜晶体管的有源层在所述衬底上的正投影。

可选的，所述透射导电层由透明导电材料制成。

可选的，所述衬底包括绑定区；所述平板探测器还包括设置在所述绑定区的传导图案，所述传导图案与所述透射导电层同层同材料。

第二方面，提供一种平板探测器的制备方法，包括：在衬底上形成光电二极管；在形成有光电二极管的衬底上形成透射导电层以及与所述光电二极管连接的信号线，其中，所述透射导电层在所述衬底上的正投影与所述光电二极管在所述衬底上的正投影交叠。

可选的，所述在形成有光电二极管的衬底上形成透射导电层以及与所述光电二极管连接的信号线，具体包括：在形成有所述光电二极管的衬底上形成与所述光电二极管连接的信号线；在形成有所述信号线的衬底上形成所述透射导电层，其中，所述透射导电层在所述衬底上的正投影覆盖所述光电二极管在所述衬底上的正投影。

可选的，在形成有所述透射导电层时同步形成位于绑定区的传导图案。

本发明实施例提供一种平板探测器，通过在光电二极管远离衬底一侧设置透射导电层，使得携带电压的透射导电层可将外界静电与光电二极管隔离开，并且不会影响可见光照射到光电二极管上，从而可以缓解外部静电对光电二极管的影响，提升平板探测器的防静电能力，保证获取的画面的良率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中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。

图1为本发明实施例提供的一种平板探测器的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的一种平板探测器的剖视图一；

图3为本发明实施例提供的一种平板探测器的剖视图二；

图4为本发明实施例提供的一种平板探测器的俯视图一；

图5为本发明实施例提供的一种平板探测器的剖视图三；

图6为本发明实施例提供的一种平板探测器的剖视图四；

图7为本发明实施例提供的一种平板探测器的俯视图二；

图8为本发明实施例提供的一种平板探测器的俯视图三；

图9为本发明实施例提供的一种平板探测器的制备方法的流程图。

附图标记

10-衬底；11-光电二极管；12-薄膜晶体管；121-栅极；122-源电极；123-漏电极；124-有源层；13-栅极扫描线；14-数据线；15-数据驱动电路；16-扫描驱动电路；17-平坦层；18-闪烁层；19-信号线；20-透射导电层；201-导电图案；21-透明导电层；22-钝化层；23-导电连接部。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

平板探测器的结构与液晶显示器的结构比较相近，如图1所示，平板探测器的每个感光区(栅极扫描线13和数据线14围成的区域，类似于液晶显示区的像素区)包括光电二极管11和薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)12，薄膜晶体管12的栅极与平板探测器的栅极扫描线13连接，薄膜晶体管12的漏极与平板探测器的数据线14连接，薄膜晶体管12的源极与光电二极管11连接，数据线14的一端通过连接引脚连接数据驱动电路15。

平板探测器通过扫描驱动电路16来控制薄膜晶体管12的开关状态，当薄膜晶体管12被打开时，光电二极管11产生的光电流信号依次通过与薄膜晶体管12连接的数据线14、数据驱动电路15而被读出。通过控制栅极扫描线13与数据线14上的信号时序来完成光电信号的采集，即通过控制薄膜晶体管12的开关状态来完成对光电二极管11产生的光电流信号的采集。

一种非晶硅型平板探测器的结构示意图如图2所示，平板探测器的主体结构包括基底10，设置在基底10上的光电二极管11和薄膜晶体管12，覆盖光电二极管11和薄膜晶体管12的平坦层17以及设置在平坦层17上的闪烁层18。通常光电二极管11包括N型半导体层、本征半导体层、P型半导体层，薄膜晶体管12包括栅极、栅绝缘层、有源层、源电极和漏电极，薄膜晶体管的漏电极和N型半导体层连接。平板探测器的工作原理是：X射线被处于其路径上的人体调制，调制后的X射线由闪烁层18转换为可见光，可见光被光电二极管11吸收并转换成电荷载流子，电荷载流子存储在存储电容或者光电二极管自身电容中形成电荷图像，由扫描驱动电路16顺序接通每一行薄膜晶体管11，以一行同时读出的方式将电荷图像输出到数据驱动电路15。经每一薄膜晶体管12读出的电荷图像对应于入射X射线的剂量，通过处理可以确定每一感光区的电荷量，进而确定每一感光区的X射线剂量。

本发明实施例提供一种平板探测器，如图3所示，包括衬底10、设置在衬底10上的多个光电二极管11以及设置在光电二极管11远离衬底10一侧且与光电二极管11连接的信号线19，还包括设置在光电二极管11远离衬底10一侧的透射导电层20，透射导电层20在衬底10上的正投影与光电二极管11在衬底10上的正投影交叠。

需要说明的是，第一，信号线19用于向光电二极管11提供信号，在一些实施例中，为了提升光电二极管11的信号接收效果，如图3所示，在光电二极管11靠近信号线19一侧设置透明导电层21，以增大信号线19与光电二极管11的接触面积。

第二，透射导电层20和信号线19均设置在光电二极管11远离衬底10一侧，但对于透射导电层20和信号线19的具体设置位置不做限定。可以如图3所示，透射导电层20设置在信号线19远离光电二极管11一侧，也可以是信号线19设置在透射导电层20远离光电二极管11一侧。

其中，透射导电层20和信号线19可以连接，也可以不连接，透射导电层20和信号线19可以根据需要设计层间绝缘层，图3的结构仅为一种示意。

第三，透射导电层20在衬底10上的正投影与光电二极管11在衬底10上的正投影交叠，此处的交叠可以是透射导电层20在衬底10上的正投影与光电二极管11在衬底10上的正投影有部分重叠，也可以是透射导电层20在衬底10上的正投影包含光电二极管11在衬底10上的正投影，还可以是光电二极管11在衬底10上的正投影包含透射导电层20在衬底10上的正投影。

以上，无论是哪种结构，沿平板探测器的厚度方向，透射导电层20至少有一部分是位于光电二极管11的正上方，以阻止外部电荷或感应电荷进入到光电二极管11，避免因光电二极管11内部电荷发生变化，而影响检测结果的准确性。

第四，透射导电层20上输入固定电压，使透射导电层20可阻隔外部静电，防止外部静电进入光电二极管11后对光电二极管11产生影响；与此同时，透射导电层20还需保证光线能够透射到光电二极管11。

在确定透射导电层20的材料时，例如可以选取透过率达到50％以上的导电材料，例如可以选取透明导电材料，示例性的，可以为IZO(Indium Zinc Oxide，铟锌氧化物)、ITO(Indium Tin Oxide，铟锡氧化物)、AZO(Al Zinc Oxide，铝锌氧化物)、IFO(Indium FOxide，铟氟氧化物)等。

其中，透射导电层20可以包括多个导电图案，每个导电图案对应至少一个光电二极管11；也可以是透射导电层20为一个面状整体，对应所有的光电二极管11。

第五，图3示意的平板探测器，仅是示意了平板探测器中各部件的一种连接关系，并不做限定。

本发明实施例提供的平板探测器，通过在光电二极管11远离衬底10一侧设置透射导电层20，使得携带电压的透射导电层20可将外界静电与光电二极管11隔离开，并且不会影响可见光照射到光电二极管11上，从而可以缓解外部静电对光电二极管11的影响，提升平板探测器的防静电能力，保证获取的画面的良率。

在一些实施例中，为了确保透射导电层20能够尽可能完全的阻隔外部静电对光电二极管11产生的影响，如图4所示，透射导电层20在衬底10上的正投影覆盖光电二极管11在衬底10上的正投影。

其中，当透射导电层20设置在信号线19与光电二极管11之间时，信号线11可通过透射导电层20与光电二极管11电连接。

在一些实施例中，如图4和图5所示，信号线19设置在透射导电层20与光电二极管11之间。

也就是说，透射导电层20设置在信号线19远离光电二极管11一侧，两者之间可以设置其他层间结构，也可以不设置。

此处，通过将信号线19设置在透射导电层20与光电二极管11之间，一方面可以使透射导电层20对信号线19起到保护作用，另一方面无需在透射导电层20上形成过孔，便于使透射导电层20完全覆盖光电二极管11。

在一些实施例中，如图5所示，透射导电层20与信号线19之间设置有钝化层22。

通过在透射导电层20与信号线19之间设置钝化层22，也就是说是在现有的平板探测器的基础上增加一层透射导电层20，这样一来，在制备本发明提供的平板探测器时，仅需增加一道制备透射导电层20的工艺即可，技术难度小，技术成熟。

在一些实施例中，如图6所示，透射导电层20设置在信号线19的表面。

也就是说，在制备完信号线19后，直接制备透射导电层20，无需制备钝化层22，可以避免在制备钝化层22时受工艺波动影响，造成信号线19过刻，从而出现因信号线19上的信号波动影响画面品质的问题。在此基础上，透射导电层20设置在信号线19的表面，一方面使信号线19之间通过透射导电层20连通，对信号线19上的信号进行补偿，另一方面使透射导电层20将信号线19很好的保护起来，从而可以提高信号线19上信号的稳定性，再一方面，通过信号线19向透射导电层20提供信号，无需单独的信号源向透射导电层20提供信号，简化结构。

在一些实施例中，如图7所示，透射导电层20包括多个导电图案201，导电图案201与光电二极管11对应设置；多个导电图案201之间通过导电连接部23连接。

其中，未设置透射导电层20时，平板探测器的结构如图8所示，设置透射导电层20时，平板探测器的结构如图7所示。图7中示意了一个导电图案201对应一个光电二极管11，此处还可以是一个导电图案201对应多个光电二极管11。如图7所示，沿平板探测器的厚度方向，导电连接部23与栅极扫描线13或数据线14存在交叠区，为了避免导电连接部23与栅极扫描线13或数据线14之间形成寄生电容，从而影响光电二极管11中信号的准确性，应在确保导电图案201之间连接的基础上尽可能的缩小导电连接部23与栅极扫描线13或数据线14的交叠面积。

导电连接部23用于使平板探测器中的多个导电图案201连接为一个整体，因此，如图7所示，相邻两个导电图案201之间并非必须设置导电连接部23，导电连接部23的设置数量能使平板探测器中的多个导电图案201连通即可。当然，为了确保连接的稳定性，可以多设置一些导电连接部23。图7中示意的导电连接部23的形状和设置位置仅为一种示意，不做任何限定。

多个导电图案201通过导电连接部23连接，整个平板探测器中的导电图案201可以信号连通，当导电图案201设置在信号线19表面时，多条平行的信号线19经过导电图案201连通，使得信号线19串联起来，对信号线19上的信号进行全方向的补偿，提高了信号线19上信号的均一性，从而提升获取的画面的品质。

在一些实施例中，如图7所示，衬底10上还设置有与光电二极管11连接的薄膜晶体管12以及与薄膜晶体管12连接的栅极扫描线13和数据线14；栅极扫描线13和数据线14交叉形成呈阵列排布的感光区，导电图案201位于感光区内。

其中，图7中以底栅型薄膜晶体管为例进行示意，但并不做限定。

也就是说，一个导电图案201对应一个光电二极管11，且导电图案201位于感光区内，不与栅极扫描线13和数据线14交叠。

在一些实施例中，如图5所示，薄膜晶体管12包括栅极121、源电极122和漏电极123；栅极121在衬底10上的正投影、源电极122在衬底10上的正投影以及漏电极123在衬底10上的正投影均与导电图案201在衬底10上的正投影不交叠。

其中，如图5所示，沿平板探测器的厚度方向，薄膜晶体管12的栅极121、源电极122和漏电极123的正上方不设置有透射导电层20，也就是不设置有导电图案201。

此处，为了避免导电图案201影响薄膜晶体管12的性能，应尽量避免导电图案201与薄膜晶体管12中的栅极121、源电极122以及漏电极123交叠，即，导电图案201在衬底10上的正投影覆盖光电二极管11在衬底10上的正投影，且不覆盖薄膜晶体管12中的栅极121、源电极122以及漏电极123在衬底10上的正投影。

为了简化信号线19的布局，在一些实施例中，如图3所示，信号线19未遮挡薄膜晶体管12的有源层，仅起到向光电二极管11提供信号的作用。

在一些实施例中，如图5所示，信号线19在衬底10上的正投影覆盖薄膜晶体管12的有源层124在衬底10上的正投影，以使信号线19对有源层124起到遮挡作用，防止有源层124因光照而产生光照载流子。

在此基础上，在一些实施例中，衬底10包括绑定区；平板探测器还包括设置在绑定区的传导图案，传导图案与透射导电层20同层同材料。

此处，传导图案用于在绑定区内进行信号传输，其必然为导电结构。

此处的绑定区与液晶显示器的绑定区相同，为了确保绑定的效果，通常绑定区会设置有传导图案，因此，本发明实施例通过将透射导电层20与绑定区的传导图案同层同材料，也就是说透射导电层20与传导图案同步形成，不增加mask(掩膜)工艺的次数，仅需改变掩膜板的图案，从而可以简化平板探测器的制备工艺。

基于此，本发明实施例提供的平板探测器，在感光区中信号线19的上方增加一层透射导电层20，一是大大的提升了平板探测器的防静电能力，二是可以进行横向信号线19补偿，三是有效避免了信号线19过刻的问题，四是不增加mask工艺，从而可实现在不增加工艺难度的基础上大幅度提升了整个平板探测器获取的画面的画质。

本发明实施例还提供一种平板探测器的制备方法，如图9所示，包括：

S10、在衬底10上形成光电二极管11。

S20、在形成有光电二极管11的衬底10上形成透射导电层20以及与光电二极管11连接的信号线19，其中，透射导电层20在衬底10上的正投影与光电二极管11在衬底10上的正投影交叠。

在一些实施例中，步骤S20包括：

S201、在形成有光电二极管11的衬底10上形成与光电二极管11连接的信号线19。

S202、在形成有信号线19的衬底10上形成透射导电层20。

也就是说，形成光电二极管11后，先形成信号线19，再形成透射导电层20。

在一些实施例中，透射导电层20在衬底10上的正投影覆盖光电二极管11在衬底10上的正投影。

在一些实施例中，在形成有信号线19的衬底10上形成钝化层22后再形成透射导电层20。

为了进一步简化制备工艺，在一些实施例中，在形成有透射导电层20时同步形成位于绑定区的传导图案。

也就是说，透射导电层20和绑定区的传导图案同步形成。

以下，以具体的实施例对本发明实施例提供的平板探测器的制备方法进行说明。

实施例一

制备如图5所示的平板探测器，包括：

S100、在衬底10上形成薄膜晶体管12。

示例性的，步骤S100包括：

S110、在衬底10上形成栅极。

S120、在形成有栅极的衬底10上形成栅绝缘层。

S120、在形成有栅绝缘层的衬底10上形成有源层。

S120、在形成有有源层的衬底10上形成源电极和漏电极。

S200、在形成有薄膜晶体管12的衬底10上形成光电二极管11。

示例性的，步骤S200包括：

S210、在形成有薄膜晶体管12的衬底10上形成N型半导体层。

S220、在形成有N型半导体层的衬底10上形成本征半导体层。

S230、在形成有本征半导体层的衬底10上形成P型半导体层。

S300、在形成有光电二极管11的衬底10上形成平坦层17。

S400、在形成有平坦层17的衬底10上形成信号线19。

S500、在形成有信号线19的衬底10上形成钝化层22。

S600、在形成有钝化层22的衬底10上形成透射导电层20，透射导电层20在衬底10上的正投影覆盖光电二极管11在衬底10上的正投影。

S700、在形成有透射导电层20的衬底10上形成闪烁层18。

实施例二

制备如图6所示的平板探测器，包括：

S100、在衬底10上形成薄膜晶体管12。

S200、在形成有薄膜晶体管12的衬底10上形成光电二极管11。

S300、在形成有光电二极管11的衬底10上形成平坦层17。

S400、在形成有平坦层17的衬底10上形成信号线19。

S500、在形成有信号线19的衬底10上透射导电层20，透射导电层20在衬底10上的正投影覆盖光电二极管11在衬底10上的正投影。

或者S500′、在形成有信号线19的衬底10上同步形成透射导电层20和传导图案，透射导电层20在衬底10上的正投影覆盖光电二极管11在衬底10上的正投影，透射导电层20位于感光区，传导图案位于绑定区。

S600、在形成有透射导电层20的衬底10上形成闪烁层18。

当然，还可以根据需要在层与层之间增加绝缘层或钝化层。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。