CN100495743C - 用于x射线检测器的薄膜晶体管阵列面板 - Google Patents
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Abstract
一种用于X射线检测器的薄膜晶体管阵列面板包括用于检测漏电流的伪像素，该伪像素包括有光电二极管以及TFT。该光电二极管包括相互面对的第一和第二电极(178、195)以及设置于第一电极和第二电极之间的光电导层(800)。TFT包括半导体层(150)、栅电极(123)、连接到数据线的源电极(173)、连接到光电二极管的漏电极(175)。伪像素还包括用于阻挡入射到光电二极管上光的光阻挡层(196)。或者，半导体层在源电极和漏电极之间断开。
Description
技术领域
本发明涉及一种薄膜晶体管阵列面板，更具体而言，本发明涉及一种用于X射线监测器的薄膜晶体管阵列面板。
背景技术
X射线检测器包括设置有薄膜晶体管(TFT)阵列的TFT阵列面板。TFT阵列面板的每个像素都包括含有p型杂质的p型光电导层、无杂质的本征光电导层、含有n型杂质的n型光电导层，并且包括包含有横跨电导层施加电压的两个电极的PIN光电二极管的阵列。X射线检测器是用于将光转换为电信号的装置，它对PIN光电二极管响应来自外部装置的X射线所产生的电子施加偏压，以将这些电子传输到其它装置。
但是，用于X射线检测器的TFT阵列面板所产生的电信号可能包括在光电二极管中或光电二极管表面上的漏电流。因此，难于确定包括漏电流的电信号的基准。
发明内容
本发明的动机在于解决上述问题。
根据本发明实施例的一个方面，X射线检测器的TFT阵列面板包括用于检测漏电流的伪像素。
本发明提供了一种用于X射线检测器的薄膜晶体管阵列面板，其包括：栅极布线，形成于绝缘衬底上并包括栅极线和连接到栅极线的栅极电极；栅绝缘层，形成于栅极布线上；半导体层，形成于栅绝缘层上；数据布线，形成于栅绝缘层上，并包括与栅极线相交的数据线、连接到数据线并至少部分设置于半导体层上的源电极、至少部分设置于半导体层上并与源电极间隔开的漏电极；光电二极管，包括连接到漏电极的第一电极、面对第一电极的第二电极、以及设置于第一电极和第二电极之间的光电导层；连接到第二电极的偏置信号线；以及覆盖光电二极管的光阻挡层。
本发明提供了另一种用于X射线检测器的薄膜晶体管阵列面板，其包括：栅极布线，形成于绝缘衬底上并包括栅极线和连接到栅极线的栅极电极；栅绝缘层，形成于栅极布线上；半导体层，形成于栅绝缘层上；数据布线，形成于栅绝缘层上，并包括与栅极线相交的数据线、连接到数据线并至少部分设置于半导体层上的源电极、至少部分设置于半导体层上并与源电极间隔开的漏电极；光电二极管，包括连接到漏电极的第一电极、面对第一电极的第二电极，以及设置于第一电极和第二电极之间的光电导层；以及偏置信号线，连接到第二电极并包括覆盖光电二极管的光阻挡层。
本发明提供了一种用于X射线检测器的薄膜晶体管阵列面板，其包括：栅极布线，形成于绝缘衬底上并包括栅极线和连接到栅极线的栅极电极；栅绝缘层，形成于栅极布线上；半导体层，形成于栅绝缘层上；数据布线，形成于栅绝缘层上，并包括与栅极线相交的数据线、连接到数据线并至少部分设置于半导体层上的源电极、至少部分设置于半导体层上并与源电极间隔开的漏电极；光电二极管，包括连接到漏电极的第一电极、朝向第一电极的第二电极，以及设置于第一电极和第二电极之间的光电导层；以及偏置信号线，连接到第二电极，其中，半导体层在源电极和漏电极之间断开。
光电导层可以包括含有N型杂质的第一非晶硅薄膜、无杂质的第二非晶硅薄膜，以及含P型杂质的第三非晶硅薄膜。
附图说明
通过参考附图对本发明的实施例进行详细地说明，本发明将变得更加清楚，在附图中：
图1是根据本发明实施例的用于X射线检测器的TFT阵列面板的常规像素的布局视图；
图2是图1所示的TFT阵列面板的常规像素沿线II-II’的横截面视图；
图3是根据本发明实施例的X射线检测器的TFT阵列面板的伪像素的布局视图；
图4是图3所示的TFT阵列面板的伪像素沿线IV-IV’的横截面视图；
图5是根据本发明另一个实施例的X射线检测器的TFT阵列面板的伪像素的布局视图；
图6是图5所示的TFT阵列面板的伪像素沿线VI-VI’的横截面视图；
图7是根据本发明另一个实施例的X射线检测器的TFT阵列面板的伪像素的布局视图；
图8是图7所示的TFT阵列面板的伪像素沿线VIII-VIII’的横截面视图。
具体实施方式
现在，将在下面参考附图对本发明进行更加全面地描述，在附图中示出了本发明的优选实施例。但是，本发明可以不同的形式实现，因此不应当被解释为仅限于本文所阐述的实施例。
在附图中，为了清楚起见，夸大了层、薄膜和区域的厚度。在全文中，类似的标记指代类似的元件。可以理解的是，当提及比如层、薄膜、区域或衬底的元件位于其它元件“上”时，它可以直接位于其它元件之上或者也可以有中间元件存在。相反，当提及元件“直接”位于另外的元件“上”时，这将没有中间元件存在。
然后，将参考附图对根据本发明实施例的用于X射线检测器的TFT阵列面板进行详细地描述。
根据本发明实施例的用于X射线检测器的TFT阵列面板包括多个用于将X射线转换为电信号来获得图像的常规像素以及至少一个用于检测漏电流的伪像素。伪像素检测在没有入射光时的漏电流，它们对图像的产生不起作用。
图1是根据本发明实施例的用于X射线检测器的TFT阵列面板的常规像素的布局视图，图2是图1所示的TFT阵列面板的常规像素沿线II-II’的横截面视图。
参考图1和图2，栅极布线优选地由比如含Al金属的低电阻金属制成，并且形成于绝缘衬底110上。该栅极布线包括多对沿横向延伸的栅极线121和131，以及多个连接到栅极线121的栅极电极。栅极线121可以具有扩展的端部用于接收来自外部装置的栅极信号。栅极布线还包括多个连接成对的栅极线121和131的栅极连接133，用于防止栅极信号断开。每对栅极线121和131中的一个可以被省略。
栅极绝缘层140优选地由氮化硅(SiNx)制成，并形成于栅极布线121、131、123和133上。
多个半导体岛150优选地由氢化非晶硅制成，并形成于栅极绝缘层140上，它位于栅电极131的对面。欧姆接触163和165优选地由硅化物或重掺杂n型杂质的n+氢化非晶硅制成，并形成于半导体岛150上。
数据布线优选地由比如Mo、MoW合金、Cr、Ta和Ti的金属制成，并形成于欧姆接触163和165和栅极绝缘层140上。数据布线包括多条数据线171，该数据线171沿纵向延伸而与栅极线121和131相交从而它们界定了多个沿栅极线121和131以及数据线171的像素区域。如图1所示，半导体岛150延伸到数据线171与栅极线121和131相交处以增强它们之间的绝缘。数据布线还包括多个源电极173和多个漏电极175，源电极173连接到数据线171并延伸到欧姆接触163上，漏电极175与源电极173间隔开并设置于欧姆接触165上，相对于栅电极123与源电极173相对。数据线171可以具有扩展的端部以从外部装置接收数据电压。数据布线还包括连接到漏电极175的多个PIN光电二极管的下电极178。
数据布线171、173、175和178可以具有双层结构，这包括优选地由含Al金属制成的低电阻电导层以及与其他材料有良接触特性的接触辅助电导层。Cr/Al(或合金)和Al/Mo就是这样的例子。
多个光电导部件800形成于下电极178上。每个光电导部件800包括含N型杂质的N型非晶硅层810、没有掺杂杂质的本征非晶硅层820、含P型杂质的P型非晶硅层830。光电导部件800响应由外部装置照射的X射线来产生电子或空穴。
多个PIN光电二极管的上电极195形成于光电导部件800上。该上电极195优选地由比如ITO(氧化铟锡)或IZO(氧化铟锌)的透明材料制成。
下电极178、光电导部件800和上电极195形成了PIN光电二极管。
钝化层180形成于数据布线171、173、175和178，以及未由数据布线171、173、175和178所覆盖的部分半导体导150和部分上电极195上。钝化层180优选地包括介电常数等于或小于约4.0的化学气相沉积(CVD)绝缘层或有机绝缘层。该CVD绝缘层优选地由电阻相对低的SiO:C或SiO:F制成，并且它优选地具有等于或大于1微米的厚度，使得它提高了布置于其上的其它层的分布。而且，该CVD膜具有良好的粘附性，从而它防止了布置于其上的其他层的损失。因此，与氮化硅或氧化硅相比较，SiO:C CVD膜或SiO:F CVD膜具有优势，氮化硅或氧化硅由于面板上的应力很难具有大于
的大的厚度而具有差的阶梯覆盖(step coverage)，并且具有高的介电常数而导致电流泄漏；并且与粘附性较差的有机材料相比，它也可以具有优势。
钝化层180具有多个分别显露数据线171和上电极195的接触孔181和182。
多条偏置信号线190和多条附属数据线192形成于钝化层180上。
偏置信号线190沿纵向延伸并通过接触孔182连接到上电极195。偏置信号线190将偏置电压传输到上电极195，以控制由光电导层800所产生的电子和空穴。附属数据线192通过接触孔181连接到数据线171，并重叠数据线171。附属数据线192为数据电压提供补偿信号线路，并包括多个突起用于阻挡入射到TFT的半导体岛150上的光。
图3是根据本发明实施例的X射线检测器的TFT阵列面板的伪像素的布局视图，图4是图3所示的TFT阵列面板的伪像素沿线IV-IV’的横截面视图。图5是根据本发明另一个实施例的X射线检测器的TFT阵列面板的伪像素的布局视图，图6是图5所示的TFT阵列面板的伪像素沿线VI-VI’的横截面视图。
如图3至图6所示的本发明实施例的X射线检测器的TFT阵列面板的伪像素具有与图1和图2所示的类似的结构。
伪像素包括光阻挡元件196设置于PIN光电二极管之上，包括下电极178、光电导元件800和用于阻挡入射到PIN光电二极管的X射线的上电极195。
参考图3至图4，光阻挡元件196形成于钝化层180上。附加的绝缘层(未示出)可以插入到光阻挡元件196和偏置信号线190之间。
参考图5到图6，光阻挡元件196由与偏置信号线相同的层形成。
图7是根据本发明另一个实施例的X射线检测器的TFT阵列面板的伪像素的布局视图，图8是图7所示的TFT阵列面板的伪像素沿线VIII-VIII’的横截面视图。
参考图7和图8，伪像素的半导体岛150在源电极173和漏电极之间断开，使得由光流所产生的电信号不会传输到数据信号171。
如上所述，根据本发明实施例的TFT阵列面板包括含有用于阻挡入射到光电二极管之上的光阻挡元件，或包括断开的TFT半导体沟道。因此，由漏电流所产生的电信号被精确地检测以确定基准信号。
尽管已经参照优选实施例对本发明进行了详细地说明，但是，本领域的技术人员将意识到，在不背离由权利要求所阐述的本发明的精神和范围的情形，可以对其进行各种修改和替换。
Claims (6)
1.一种用于X射线检测器的薄膜晶体管阵列面板，所述面板包括：
栅极布线，形成于绝缘衬底上并包括栅极线和连接到所述栅极线的栅极电极；
栅绝缘层，形成于所述栅极布线上；
半导体层，形成于所述栅绝缘层上；
数据布线，形成于所述栅绝缘层上，并包括与所述栅极线相交的数据线、连接到所述数据线并至少部分设置于所述半导体层上的源电极、至少部分设置于所述半导体层上并与所述源电极间隔开的漏电极；
光电二极管，包括连接到所述漏电极的第一电极、面对所述第一电极的第二电极、以及设置于所述第一电极和所述第二电极之间的光电导层；
钝化层，设置在所述光电二极管、所述半导体层、所述数据布线和所述漏电极上并具有暴露所述第二电极的接触孔；
偏置信号线，设置在所述钝化层上并通过所述接触孔连接到所述第二电极；以及
光阻挡层，直接设置在所述钝化层和所述偏置信号线上以覆盖所述光电二极管。
2.根据权利要求1的面板，其中，所述光电导层包括含有N型杂质的第一非晶硅薄膜、无杂质的第二非晶硅薄膜，以及含P型杂质的第三非晶硅薄膜。
3.一种用于X射线检测器的薄膜晶体管阵列面板，所述面板包括：
栅极布线，形成于绝缘衬底上并包括栅极线和连接到所述栅极线的栅极电极；
栅绝缘层，形成于所述栅极布线上；
半导体层，形成于所述栅绝缘层上；
数据布线，形成于所述栅绝缘层上，并包括与所述栅极线相交的数据线、连接到所述数据线并至少部分设置于所述半导体层上的源电极、至少部分设置于所述半导体层上并与所述源电极间隔开的漏电极；
光电二极管，包括连接到所述漏电极的第一电极、面对所述第一电极的第二电极，以及设置于所述第一电极和所述第二电极之间的光电导层；以及
偏置信号线，连接到所述第二电极并包括覆盖所述光电二极管的光阻挡层。
4.根据权利要求3的面板，其中，所述光电导层包括含有N型杂质的第一非晶硅薄膜、无杂质的第二非晶硅薄膜，以及含P型杂质的第三非晶硅薄膜。
5.一种用于X射线检测器的薄膜晶体管阵列面板，所述面板包括：
栅极布线，形成于绝缘衬底上并包括栅极线和连接到所述栅极线的栅极电极；
栅绝缘层，形成于所述栅极布线上；
半导体层，形成于所述栅绝缘层上；
数据布线，形成于所述栅绝缘层上，并包括与所述栅极线相交的数据线、连接到所述数据线并至少部分设置于所述半导体层上的源电极、至少部分设置于所述半导体层上并与所述源电极间隔开的漏电极；
光电二极管，包括连接到所述漏电极的第一电极、面对所述第一电极的第二电极，以及设置于所述第一电极和所述第二电极之间的光电导层；以及
偏置信号线，连接到所述第二电极，
其中，所述半导体层在源电极和漏电极之间断开。
6.根据权利要求5的面板，其中，所述光电导层包括含有N型杂质的第一非晶硅薄膜、无杂质的第二非晶硅薄膜，以及含P型杂质的第三非晶硅薄膜。
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