CN103904091B - 具有改进的噪声性能的x射线探测器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种具有改进的噪声性能的X射线探测器。在示例性实施例中，用于成像装置的探测器包括：形成光传感器的一部分的连续的无图案光电材料和相对于光电材料设置以形成光传感器的阳极或阴极的电极。连接到探测器的晶体管的输出的数据读出线可能容易受到来自光传感器的电极之间的电容耦连的电噪声的影响。在本申请的示例性实施例中，在电极和数据读出线之间可以形成横向偏移和／或垂直偏移，以控制电极和数据读出线之间的电容耦连。
Description
背景技术
用连续的光电二极管制造的数字X射线探测器具有用于低成本数字射线照相技术的潜在用于，以及用于使用有机光电二极管的柔性衬底上更加坚固、重量轻和便携探测器的潜在应用。连续的光电二极管数字X射线探测器具有提高的填充因子和潜在更高的量子效率。连续的光电二极管数字X射线探测器的一个缺点是与有图案的光电二极管数字X射线探测器相比，连续的光电二极管的结构会降低X射线探测器的电子噪声性能。
发明内容
本申请的发明人认识到与有图案的光电二极管数字X射线探测器相比，关于连续的光电二极管数字X射线探测器的电子噪声性能降低的一个因素是增加到数据读出线的附加电容。电容的增加可以至少在部分上造成晶体管阵列中的数据读出线直接耦连到连续的光电二极管的无图案电极。由这种耦连引起的附加负载可能增加数据转换电子器件的电子噪声。另外，此负载电容可以增加用于数据转换电子器件的读出的稳定时间。
本申请的示例性实施例涉及制造用于成像应用的探测器和用在医疗成像系统中的探测器的方法。示例性实施例可以被实施，以控制数据读出线的负载电容，从而相比传统的包括连续光传感器的探测器相比，提高读出速度，降低电子噪声。示例性实施例通过规定电极与数据读出线的空间关系来控制数据读出线和探测器的连续光传感器的电极之间的寄生电容来控制数据读出线的负载电容。
在一个实施例中，公开了一种制造成像探测器的方法。所述方法包括：在衬底上沉积多个晶体管；关于所述衬底形成数据读出线，所述数据读出线具有长度和宽度，并连接到所述多个晶体管中的至少两个晶体管的输出；在所述数据读出线上沉积光传感器的连续的无图案光电材料。所述光电材料与所述多个晶体管电通信。所述方法还包括在所述光电材料上沉积光传感器的电极，以形成光传感器的阳极或阴极，并在跨越数据读出线的宽度上规定电极和数据读出线之间的空间关系，从而控制电极和数据读出线之间的寄生电容器的电容。具体地，在衬底上沉积多个晶体管；在关于所述衬底的第一平面形成数据读出线，所述数据读出线具有长度和宽度，并与所述多个晶体管中的至少两个晶体管电通信；在所述数据读出线上沉积连续的无图案光电材料，所述连续的无图案光电材料与所述多个晶体管中的所述至少两个晶体管电通信；在所述光电材料上沉积电极，所述电极被沉积在第二平面中；以及其中，所述电极与所述数据读出线侧向偏移。
如上实施例第二方面，所述电极是连续的无图案电极，并且所述电极覆盖所述数据读出线的部分与所述数据读出线垂直偏移。如上第二方面的第三方面，所述方法进一步包括在所述电极和所述数据读出线之间沉积介质，以使所述电极的所述部分与所述数据读出线垂直偏移。如上第三方面的第四方面，所述介质覆盖所述数据读出线的宽度。如上第四方面的第五方面，沉积所述介质包括在沉积所述光电材料之前，跨越所述数据读出线的宽度以及在所述电极和所述数据读出线之间沉积所述介质。如上第四方面的第六方面，沉积所述介质包括在沉积所述光电材料之后，跨越所述数据读出线的宽度以及在所述电极和所述数据读出线之间沉积所述介质。如上实施例第七方面，沉积所述电极包括无图案地沉积所述电极，以覆盖所述数据读出线，并且所述方法进一步包括蚀刻所述电极覆盖所述数据读出线的宽度的部分。如上实施例的第八方面，所述方法进一步包括按照图案沉积所述电极，以省去跨越所述数据读出线的宽度的电极。如上实施例的第九方面，所述方法进一步包括在沉积连续的光电材料之前，跨越所述数据读出线的宽度沉积介质层。如上实施例的第十方面，所述多个晶体管排列成具有行和列的阵列，并且，所述数据读出线的长度沿所述列之一的范围延伸，并连接到所述列中每个晶体管的输出，并且，沉积所述光电材料和沉积所述电极各自包括在所述阵列上连续地沉积所述光电材料和所述电极，使得所述光电材料和电极基本上覆盖所述数据读出线的长度和宽度。如上第三方面的第十一方面，沉积所述电极包括在所述阵列上沉积所述电极，使得在所述数据读出线的长度和宽度上垂直地对齐的所述电极的一部分与所述电极与所述数据读出线横向偏移的那一部分垂直地偏移。
在另一个实施例中，公开了一种用于成像装置的探测器。所述探测器包括：晶体管，数据读出线，光传感器的连续形成的无图案光电材料，光传感器的电极和寄生电容器。所述数据读出线具有长度和宽度，并连接到所述多个晶体管中的至少两个晶体管的输出。所述连续的无图案光电材料覆盖所述数据读出线的宽度，并与所述至少两个晶体管电通信。所述电极覆盖所述光电材料，以形成光传感器的阳极或阴极。形成于电极和数据读出线之间的寄生电容器，跨越所述数据读出线的宽度在电极和数据读出线之间的空间关系被规定，以控制寄生电容器的电容。具体地，所述探测器包括：多个晶体管；数据读出线，所述数据读出线与所述多个晶体管中的至少两个晶体管电通信，所述数据线具有长度和宽度，并位于第一平面内；连续的无图案光电材料，所述连续的无图案光电材料覆盖所述数据读出线的宽度并与所述至少两个晶体管电通信；以及电极，所述电极覆盖所述光电材料，所述电极位于第二平面内；其中，所述电极与所述数据读出线横向偏移。
如上实施例的第十三方面，所述电极是连续的无图案电极，并且所述电极覆盖所述数据读出线的部分与所述数据读出线垂直地偏移。如上第十三方面的第十四方面，所述探测器进一步包括沉积于所述电极和所述数据读出线之间的介质，以使所述电极的所述部分与所述数据读出线垂直地偏移。如上第十三方面的第十五方面，所述探测器进一步包括沉积于所述电极和所述数据读出线之间的介质，以规定空间关系，所述介质覆盖所述数据读出线的宽度。如上第十五方面的第十六方面，所述介质沉积于所述光电材料和所述数据读出线之间。如上第十五方面的第十七方面，所述介质沉积于所述电极和所述光电材料之间。如上实施例的第十八方面，所述电极按照图案沉积，使得跨越所述数据读出线的宽度省去所述电极，以规定所述电极和所述数据读出线之间的空间关系。如上实施例的第十九方面，覆盖所述数据读出线的宽度的所述电极是通过蚀刻工艺去掉的，以产生所述横向偏移。
在另一个实施例中，公开了包括探测器的X射线成像系统。所述探测器被配置成响应于入射的X射线生成电信号，并包括：像素区；光传感器的连续形成的无图案光电材料，光传感器的电极和寄生电容。每个像素区与晶体管关联，所述晶体管被配置成将所述电信号输出到一个或多个数据读出线。所述连续的无图案光电材料覆盖所述像素区和所述数据读出线。所述光电材料与所述晶体管中的至少两个晶体管电通信。所述电极覆盖并与所述光电材料电通信，以形成光传感器的阳极或阴极。寄生电容器形成于所述电极和所述数据读出线之间，在跨越所述数据读出线的宽度上在电极和数据读出线之间的空间关系被规定，以控制电容器的电容。具体地，所述系统包括：探测器，所述探测器被配置成响应于入射的X射线生成电信号，所述探测器包括：多个像素区，每个像素区与晶体管关联，所述晶体管被配置成将所述电信号输出到一个或多个数据读出线，所述一个或多个数据读出线位于第一平面内；连续的无图案光电材料，所述光电材料覆盖所述多个像素区和所述数据读出线，所述光电材料与所述晶体管中的至少两个晶体管电通信；以及光传感器的电极，所述光传感器的电极覆盖所述光电材料并与所述光电材料电通信，所述电极位于第二平面内；其中，所述电极与所述数据读出线横向偏移。
在一些实施例中，无图案地沉积电极以覆盖所述数据读出线，设置介质以覆盖所述数据读出线的宽度，并在电极和数据读出线之间设置介质。在沉积光电材料之前和沉积光电材料之后，介质可设置于电极和数据读出线之间，和／或介质可以是覆盖被蚀刻的数据读出线的宽度的电极的一部分。在一些实施例中，电极可按照图案沉积，以省去跨越数据读出线宽度的电极。
在一些实施例中，晶体管排列成具有行和列的阵列。数据读出线的长度可沿列之一的范围延伸，并且可连接到列中的每个晶体管的输出。光电材料和电极可分别被连续地形成为阵列上的一体结构，使得光电材料和电极基本上覆盖数据读出线的长度和宽度。
在一些实施例中，电极可沉积于阵列上，使得在数据读出线的长度和宽度上垂直对齐的电极的一部分与和数据读出线有横向偏移的电极的那一部分有垂直偏移。介质可放置于电极和数据读出线之间，以规定垂直偏移。
设想了实施例的任何组合或变换。通过结合附图考虑的下文详细描述的说明书，其它目的和特征将变得显然。然而，要理解的是，附图被设计为只是示意，不是对本发明限制的定义。
附图说明
图1图示了一个示例性X射线成像系统。
图2是示例性X射线成像探测器的剖面透视图。
图3是根据本申请的示例性实施例，X射线成像探测器的一部分的示例性侧视图。
图4是根据本申请的实施例，用于制造与图3一致的示例性成像探测器的示例性流程图。
图5是根据本申请的示例性实施例，另一X射线成像探测器的一部分的示例性侧视图。
图6是根据本申请的实施例，用于制造与图5一致的示例性成像探测器的示例性流程图。
图7是根据本申请的示例性实施例，又一X射线成像探测器的一部分的示例性侧视图。
图8是根据本申请的实施例，用于制造与图7一致的示例性成像探测器的示例性流程图。
图9是根据本申请的示例性实施例，又一X射线成像探测器的一部分的示例性侧视图。
图10是根据本申请的实施例，用于制造与图9一致的示例性成像探测器的示例性流程图。
具体实施方式
本申请的示例性实施例涉及成像探测器，诸如用连续的光传感器制造的X射线探测器，其中，光传感器覆盖与设置于探测器中的像素区的晶体管关联的一个或多个数据线的至少一部分。示例性实施例中，通过控制由连续光电二极管产生的数据读出线电容，改善了成像探测器的速度和电子噪声。
图1图示了X射线成像系统10，成像系统可被设计成获得并处理X射线图像数据。系统10包括X射线源12、准直器14和探测器22。X射线源12可位于邻近准直器14的位置。在一个实施例中，X射线源12是低能量源，其在低能量成像技术(诸如荧光镜技术等等)中使用。准直器14可以允许由X射线源12发射的X射线辐射16的流朝目标18(诸如病人)辐射。X射线辐射的一部分由目标18衰减，至少一些衰减的辐射20冲击探测器22，诸如荧光镜探测器。
如本领域技术人员会认识到的，探测器22可以基于闪烁，即光学转换、直接转换或者基于根据入射的辐射在生成电信号时使用的其它技术。例如，闪烁型探测器将入射到其表面上的X射线光子转换成光量子。这些光量子然后可以通过使用光传感器(例如光电二极管)转换成电信号。相反地，直接转换探测器响应于入射的X射线光子可直接地生成电信号。电荷可被存储，并可从存储电容器中读出。如下文详细描述的，不管使用的转换技术为何，获得并处理这些电信号，以构造目标18内的特征(例如解剖学)的图像。
在本实施例中，X射线源12被电源／控制电路24控制，电源／控制电路为检查序列提供电源和控制信号。而且，探测器22可耦连到探测器获取电路26，探测器获取电路可以被配置成接收探测器22中生成的电读出信号。探测器获取电路26还可以执行各种信号处理和过滤功能，诸如用于动态范围的初始调节，数字交错等等。
在所描述的示例性实施例中，电源／控制电路24和探测器获取电路26之一或两者可以响应于来自系统控制器28的信号。在本例子中，系统控制器28可包括信号处理电路，该信号处理电路通常基于被编程为根据一个或多个参数处理信号的通用或专用数字计算机。系统控制器28还可以包括用于存储由计算机执行的程序和例程以及配置参数和图像数据的存储器电路和接口电路等等。
系统10可包括图像处理电路30，图像处理电路被配置成从探测器获取电路26接收所获得的投影数据。图像处理电路30可被配置成基于X射线衰减，处理所获得的数据，以生成一个或多个图像。
操作员工作站32可通信地耦连到系统控制器28和／或图像处理电路30，以允许操作员初始化并配置目标的X射线成像，并查看由冲击探测器22的X射线生成的图像。例如，系统控制器28与操作员工作站32通信，使得操作员通过与操作员工作站32关联的一个或多个输入装置，可以向系统控制器28提供指令或命令。
类似地，图像处理电路30可以与操作员工作站32通信，使得操作员工作站32可以接收并在输出装置34(诸如显示器或打印机)上显示图像处理电路30的输出。输出装置34可包括标准或专用计算机监视器及关联的处理电路。通常，显示器、打印机、操作员工作站和系统内提供的类似装置可以在数据获取组件本地，或者可以远离这些组件，诸如在机构或医院内的其它地方，或在完全不同的位置。远离数据获取组件的输出装置和操作员工作站可以通过一个或多个可配置网络(诸如因特网、虚拟专用网络等等)操作地耦连到图像获取系统。如本领域技术人员会认识到的，尽管系统控制器28、图像处理电路30和操作员工作站32在图1中被显示为彼此不同，但是这些组件实际上可以在单个基于处理器的计算系统中实现。替代性地，这些组件中的一些或全部可存在于不同的基于处理器的计算系统中，基于处理器的计算系统被配置成相互通信。例如，图像处理电路30可以是不同的重构(reconstruction)和查看工作站的组件。
图2示出了适合用作图1描绘的探测器22的示例性闪烁型探测器35的组件的物理布置透视截面图。探测器35可包括玻璃衬底36，在玻璃衬底上可沉积一个或多个组件。例如，在本实施例中，探测器35可包括连续的光传感器元件38、晶体管42(例如非晶硅(a-Si)薄膜晶体管(TFT))、闪烁器44、数据读出线48、扫描线50、导电层54和关于衬底36沉积的介质层56。探测器35的组件可以包括金属、介质、有机和／或无机材料，并且可以使用各种材料沉积和去除技术相对于衬底36进行制造。沉积技术的一些例子包括例如化学汽相沉积、物理汽相沉积、电化学沉积、压印、印刷、溅射和／或任何其它适当的沉积技术。材料去掉技术的一些例子包括平版印刷术、蚀刻(例如干式，湿式，激光)、溅射和／或任何其它适当的材料去除技术。
探测器35可包括玻璃衬底36上的像素区40的阵列。每个像素区40可包括至少一个晶体管42，其操作地耦连到至少一个数据读出线48、至少一个扫描线50和光传感器38。在本实施例中，晶体管42排列成具有沿x轴延伸的行和沿y轴延伸的列(或者反之亦然)的二维阵列。在一些实施例中，晶体管42可排列成其它配置。例如，在一些实施例中，晶体管可以排列成蜜蜂巢图案。晶体管42的空间密度可以确定像素区40或阵列中像素的数量、阵列的物理尺寸以及探测器35的像素密度或分辨率。
每个数据读出线48可以与至少一个晶体管42的输出电通信。例如，每个数据读出线可以与晶体管42的行或列关联，并且行或列中每个晶体管42的输出(例如源极或漏极)可以与相同的数据读出线48电通信，使得每行或每列有一个数据读出线。数据读出线48易于受到干扰，如来自周围环境的电噪声，这可能影响在数据读出线48上传输的数据信号。在示例性实施例中，由于与探测器35中的其它导电组件的电容耦合，可能在数据读出线48上引入电噪声。数据读出线48可以具有长度和宽度。在本实施例中，每个数据读出线48的长度沿y轴延伸，宽度沿x轴延伸。数据读出线48可由导电材料(诸如金属)形成，并且可以被配置成便于将与入射的X射线对应的电信号传输到图像处理电路(例如图像处理电路30)。
扫描线50可以与晶体管42的输入(例如门极)电通信。例如，每个扫描线50可以与晶体管42的行或列关联，同一行或列中每个晶体管42的输入可以与扫描线50之一电通信。在扫描线50上发射的电信号可以用来控制晶体管，以在晶体管的输出上输出数据，使得连接到扫描线50之一的每个晶体管被配置成同时地输出数据，并且来自连接到扫描线50之一的每个晶体管42的数据并行地流过数据读出线。扫描线50可以具有长度和宽度。在本实施例中，每个扫描线50的长度沿x轴延伸，宽度沿y轴延伸。在示例性实施例中，扫描线50和数据读出线48可以相互垂直地延伸，以形成网络。扫描线50可以由导电材料(诸如金属)形成，并且可以被配置成便于电信号从控制器(例如系统控制器28)传输到晶体管42的输入。
连续的光传感器38可沉积于晶体管42、数据读出线48和／或扫描线50上。光传感器38可以由一种或多种将光转换成电流的光电材料(诸如一个或多个有机(即碳基)和／或无机(即非碳基)材料)制成。在本实施例中，光电材料可以连续地以一体结构在晶体管42、数据读出线48和扫描线50的阵列上延伸，使得光传感器38的光电材料基本上覆盖和／或覆盖像素区40。通过使用设置在晶体管阵列上的连续的无图案光电材料，与有图案的光传感器相比，阵列中晶体管42的密度以及由此造成的探测器的像素密度可以提高，和／或探测器制造的复杂性可以降低。
光传感器38的电极(例如电触点)可限定光传感器38的阳极和阴极，并且可以由导电材料(例如铟锡氧化物(ITO))形成。例如，光传感器38可包括设置于光传感器38的第一侧以将光传感器38的第一侧电耦连到晶体管42的电极，并且可包括设置于光传感器38的第二相对侧上以将光传感器38的第二侧电耦连到偏置电压的一个或多个电极，或者反之亦然。光传感器38的电极可以形成光传感器38的阳极或阴极。下文将参照图3-10更加详细地描述连续的光传感器元件38的示例性实施例。
如图2所示，介质层56可沉积于连续的光传感器38上，导电层54可设置于介质层56上。介质层56可包括孔58，以将导电层54电耦连到光传感器38的电极，从而允许列偏置电压施加于探测器35的每个像素区40。
闪烁器44设置于导电层54上，并在暴露于X射线时生成光量子。由闪烁器44发射的光量子被光传感器38检测，光传感器将光量子转换成电荷，电荷可通过晶体管42输出到数据读出线48。
图3是示例性实施例的探测器35的一部分的横截面侧视图，图示了对于光传感器38的实施例，数据读出线之一(例如数据读出线48)和连续形成的无图案电极70之间的示例性空间关系。无图案电极70和无图案光电材料73可以覆盖有图案的晶体管阵列(例如晶体管42)、数据读出线和扫描线。电极70可具有单一结构，并且可以形成光传感器38的阴极或阳极。在本实施例中，探测器35还可包括在光传感器38的相对侧上的一组电极71，使得相对电极70的电极71通过光电材料73与电极70间隔开。电极71可以提供探测器的光电材料和晶体管(例如晶体管42)之间的电接触。在示例性实施例中，电极70和一组电极71可以分别形成光传感器38的阴极和阳极，或者反之亦然。
如图3所示，数据读出线72(例如数据读出线48之一)相对于玻璃衬底36设置于例如平面P1中，钝化(或介质)层74沉积于数据读出线72上。除了钝化层74之外，另一介质76在施加光电材料73和电极70之前被加入。介质76可以沿数据读出线72的长度并跨越数据读出线72的宽度设置，使得介质76与数据读出线72垂直地对齐。介质76的宽度可以与数据读出线72的(～7-10μm宽)相等或者超过数据读出线72的宽度，使得介质76的面横向延伸到或超出数据读出线72的面，从而在平面P2中的电极70的一部分70a和P1中的数据读出线72之前产生横向偏移75。平面P2与平面P1间隔大致由钝化层74的厚度和光电材料73的厚度限定。在本实施例中，电极70的一部分70a和数据读出线72之间的横向偏移75可以由介质76形成，从而防止平面P2中电极70与数据读出线72的平行排列重叠，并控制数据读出线72和平面P2内电极70的一部分70a之间的间接电容耦连。例如，在一些实施例中，介质76的宽度W可以延伸出数据读出线72的面一个规定的量，以防止电极70的部分70a与数据读出线72的平行排列重叠，从而控制数据读出线72和电极70的部分70a之间的间接电容耦连。在一些实施例中，横向偏移75可以大于0。在一些实施例中，横向偏移75可以至少近似为1微米(1μm)。在一些实施例中，横向偏移75可以至少为1.5微米(1.5μm)。横向偏移75越大，电极70和数据读出线72之间存在的间接电容耦连越小。
尽管图3图示了一个实施例的探测器35的数据读出线之一，本领域技术人员会认识到探测器35的剩余数据读出线中的一些、所有或没有一个和电极70之间的空间关系可以等同于图3中所示的空间关系。
介质76的厚度T可以被规定，以控制数据读出线72和在介质76上垂直对齐的电极70的一部分70b之间的空间关系。例如，在一些实施例中，介质76可以具有近似为1微米(1μm)或更大的厚度T。介质76可以印刷或以其它方式以条纹直接沉积于数据读出线72上。在一些实施例中，可以以低成本的喷墨图案化或其它直接写方法实现印刷。在一些实施例中，介质76可以使用遮光板热蒸发，以产生图案。光电材料73和电极70可以被连续地无图案地敷涂在介质76的顶上，介质76的厚度T可以被规定，以控制数据读出线72和在介质76上垂直对齐的电极70的部分70b之间的直接电容耦连，从而限定数据读出线72和在介质76上垂直对齐的电极70的部分70b之间的垂直偏移77。覆盖数据读出线的光电材料部分可以相对于光电材料的剩余部分垂直偏移与设置于数据读出线上的介质条的厚度T对应的距离，覆盖数据读出线的无图案电极部分可以相对于无图案电极的剩余部分垂直偏移与设置于数据读出线上的介质条的厚度T对应的距离。数据读出线72和在数据读出线72上垂直对齐的电极70的部分70b之间的垂直偏移77的总距离可以被垂直于数据读出线72测量。垂直偏移77规定数据读出线72和电极70之间的空间关系，以控制数据读出线72和在数据读出线72上垂直对齐的电极70的部分70b之间的寄生电容。
本领域技术人员会认识到介质74和76可由相同的或不同的材料制成。而且，本领域技术人员会认识到对于介质由相同材料制成的实施例，介质74和76可以被一体地沉积或者顺序沉积，以积累介质76的规定的和／或期望的厚度。
图4是用于制造图3中所示的示例性实施例的探测器35的示例性流程图。在步骤80，提供玻璃衬底，在步骤82，沉积有图案晶体管的阵列、数据读出线和扫描线。在步骤84，在晶体管的阵列、数据读出线和扫描线上沉积钝化层。晶体管可以形成薄膜晶体管。在步骤86，在钝化层上沉积像素触点(例如电极组71)和介质条。每个像素触点可以与阵列中的晶体管之一电通信，并且可形成与光传感器的阳极或阴极对应的单独电极。介质条可以具有规定宽度、长度和厚度，并且可以沉积成沿数据读出线的长度和宽度覆盖的条。在一些实施例中，介质条可以被印刷(例如喷墨图案化)和／或可以使用遮光板热蒸发，以形成图案。在步骤88，无图案地沉积光敏材料。覆盖数据读出线的光敏材料部分可以相对于光敏材料的剩余部分垂直偏移与数据读出线上设置的介质条的厚度对应的距离。在步骤90，可以用在光敏材料上沉积连续的无图案电极。覆盖数据读出线的无图案电极部分可以相对于无图案电极的剩余部分垂直偏移与数据读出线上设置的介质条的厚度对应的距离。
图5是另一示例性实施例的探测器35的一部分的横截面侧视图，图示了对于光传感器38的实施例，数据读出线之一(例如数据读出线48)和连续形成的无图案电极70之间的示例性空间关系。无图案电极70和无图案光电材料73可以覆盖无图案晶体管阵列(例如晶体管42)。在本实施例中，探测器35还可包括在光电材料73的相对侧上的一组电极71，使得电极71相对电极70，并与电极70间隔开光电材料73。
如图5所示，数据读出线72(例如数据读出线48之一)相对于玻璃衬底36设置，在数据读出线72上沉积钝化(或介质)层74。电极71和连续的光电材料73可设置于钝化层74上，使得光电材料是覆盖数据读出线72的一体结构。介质76可以在施加光电材料之后，但在沉积光传感器38的连续的无图案电极(例如阴极或阳极)之前添加。介质76可以沿数据读出线72的长度并跨越数据读出线72的宽度设置，使得介质76与数据读出线72垂直地对齐。介质76的宽度可以等于或超过数据读出线72的宽度(～7-10μm宽)，使得介质76的侧面横向地延伸到或延伸超出数据读出线72的侧面，从而在平面P2内的电极70的部分70a和P1中的数据读出线72之间产生横向偏移75。平面P2与平面P1间隔开大致由钝化层74的厚度和光电材料73的厚度限定的距离。在本实施例中，电极70和数据读出线72之间的横向偏移75可以由介质76形成，以防止电极70的部分70a与数据读出线72的平行排列重叠，并控制平面P2内数据读出线72和电极70的部分70a之间的间接电容耦连。例如，在一些实施例中，介质76的宽度W可以延伸超出数据读出线72的侧面一规定量，以防止在平面P2内电极70的部分70a与数据读出线72的平行排列重叠，从而控制数据读出线72和电极70的部分70a之间的间接电容耦连。在一些实施例中，横向偏移75可以大于0。在一些实施例中，横向偏移75可以至少近似为1微米(1um)。在一些实施例中，横向偏移75可以至少为1.5微米(1.5um)。横向偏移75越大，电极70的部分70a和数据读出线72之间存在的间接电容耦连越小。
尽管图5图示了一个实施例的探测器35的数据读出线之一，但本领域技术人员会认识到探测器35的剩余数据读出线中的一些、所有或没有一个和电极70之间的空间关系可以等同于图5中所示的空间关系。
介质76的厚度T可以被规定，以控制数据读出线72和在介质76上垂直对齐的电极70的部分70b之间的空间关系。例如，在一些实施例中，介质76可以具有近似为1微米(1um)或更大的厚度T。介质76可以印刷或以其它方式以条纹沉积于光传感器38上，并直接在数据读出线上。在一些实施例中，可以以低成本的喷墨图案化或其它直接写方法实现印刷。在一些实施例中，介质76可以使用遮光板热蒸发，以形成图案。介质76的厚度因此可以降低数据读出线72和在介质76上垂直对齐的电极70的部分70b之间的电容耦连，从而限定数据读出线72和在介质76上垂直对齐的电极70的部分70b之间的垂直偏移77。数据读出线72和在数据读出线72上垂直对齐的电极70的部分70b之间的垂直偏移77的距离可以被垂直于数据读出线72测量。垂直偏移77规定数据读出线72和电极70的部分70b之间的空间关系，以控制数据读出线72和在数据读出线72上垂直对齐的电极70的部分70b之间的寄生电容。本领域技术人员会认识到介质74和76可以由相同的或不同的材料制成。
图6是用于制造图5中所示的示例性实施例的探测器35的示例性流程图。在步骤92，提供玻璃衬底。在步骤94，沉积有图案晶体管的阵列、数据读出线和扫描线。在步骤96，在晶体管的阵列、数据读出线和扫描线上沉积钝化层。晶体管可以形成薄膜晶体管。在步骤98，在钝化层上沉积像素触点(例如电极组71)。在步骤100，无图案地沉积光电材料。在步骤102，在光电材料73上沉积介质条。介质条可以具有规定的宽度、长度和厚度，可以设置成条纹，覆盖数据读出线的长度和宽度，使得介质条在数据读出线上垂直地对齐。在一些实施例中，介质条可以被印刷(例如喷墨图案化)和／或可以使用遮光板热蒸发，以产生图案。在步骤104，可以在光敏材料和介质条上沉积连续的无图案电极。覆盖数据读出线的无图案电极部分可以相对于无图案电极的剩余部分垂直地偏移与数据读出线上设置的介质条的厚度对应的距离。
图7是另一示例性实施例的探测器35的一部分的横截面视图，图示了一个实施例的光传感器38的数据读出线之一(例如数据读出线48)和电极110(例如阴极或阳极)之间的示例性空间关系。光传感器38的无图案电极110和光电材料73可以覆盖晶体管阵列(例如晶体管42)。电极110可以形成光传感器38的阴极或阳极。在本实施例中，探测器35还可包括在光电材料的相对侧上的一组电极71，使得电极71相对电极110并与电极110间隔开光电材料73。
如图7所示，数据读出线72相对于玻璃衬底36设置于平面P1内，在数据读出线72上沉积钝化(或介质)层74。光传感器38包括光传感器38的连续的无图案光电材料73和连续的无图案电极110(例如阴极或阳极)，以覆盖数据读出线72。电极110沉积于平面P2内，平面P2与平面P1间隔开大致由钝化层74的厚度和光电材料73的厚度限定的距离。在数据读出线72上垂直地对齐的连续的无图案电极110的部分111已经沿数据读出线72的长度被去除。被去除的连续的无图案电极110的部分111的宽度可以等于或超过数据读出线72的宽度(～7-10μm宽)，使得探测器35在跨越至少数据读出线72的宽度上以及沿数据读出线72的长度没有无图案的连续电极110。尽管图7图示了一个实施例的探测器35的数据读出线之一，但本领域技术人员会认识到探测器35的剩余数据读出线中的一些、全部或没有一个和电极110之间的空间关系可以等同于图7中所示的空间关系。
无图案电极110被去除部分111的宽度相对于数据读出线的宽度可以被规定以控制数据读出线72和电极110之间的空间关系。例如，在一些实施例中，电极110的被去除部分111的宽度可以延伸超出数据读出线72的侧面规定的量，以防止电极110与数据读出线72的平行排列重叠，从而控制数据读出线72和电极70之间的间接电容耦连。在本实施例中，电极110和数据读出线72之间的横向偏移113可以由去除部分111形成，以防止电极110与数据读出线72的平行排列重叠，从而控制数据读出线72和电极70之间的电容耦连。在一些实施例中，横向偏移可以大于0。在一些实施例中，横向偏移113可以至少大约为1微米(1um)。在一些实施例中，横向偏移可以至少为1.5微米(1.5um)。横向偏移113越大，电极110和数据读出线之间存在的间接电容耦连越小。
图8是用于制造图7中所示的示例性实施例的探测器35的示例性流程图。在步骤112，提供玻璃衬底。在步骤114，沉积有图案晶体管的阵列、数据读出线和扫描线。在步骤116，在晶体管的阵列、数据读出线和扫描线上沉积钝化层。晶体管可以形成薄膜晶体管。在步骤118，在钝化层上沉积像素触点(例如一组电极71)。在步骤120，无图案地沉积光电材料。在步骤122，在光电材料上沉积连续的无图案电极，使得连续的无图案光电材料和连续的无图案电极覆盖探测器的有图案晶体管、扫描线和数据线。
在步骤124，去除覆盖数据读出线的连续的无图案电极条。作为一个例子，可以使用化学蚀刻工艺选择性地去除数据线区域上的连续的无图案电极部分。作为另一个例子，可以使用功率和波长优化的高速定位激光去除连续的无图案电极部分，使得激光束去除覆盖数据读出线的连续的无图案电极条。在一些实施例中，去除连续的无图案电极条的工艺还可以包括去除光电材料的至少一部分。在去除连续的无图案电极条之后，在数据读出线上沿数据读出线的长度并跨越数据读出线的宽度，探测器没有连续的无图案电极。
图9是另一示例性实施例的探测器35的一部分的横截面视图，图示了一个实施例的光电材料73的数据读出线之一(例如数据读出线48)和电极130(例如阴极或阳极)之间的示例性空间关系。电极130设置于平面P2内，平面P2与平面P1间隔开大致由钝化层74的厚度和光电材料73的厚度限定的距离。电极130和光电材料73可以覆盖晶体管阵列(例如晶体管42)。电极130可以形成光传感器38的阴极或阳极。在本实施例中，探测器35还可包括在光电材料73的相对侧上的一组电极71，使得电极71与电极130相对，并与电极130隔开光电材料73。
如图9所示，数据读出线72相对于玻璃衬底36设置于平面P1内，在数据读出线72上沉积钝化(或介质)层74。无图案地沉积光电材料73，以覆盖数据读出线72。电极130和光电材料73可以覆盖晶体管阵列(例如晶体管42)。电极130可以按照图案沉积，使得探测器35沿数据读出线72的长度并跨越数据读出线72的宽度没有电极130。电极130的图案可以被规定，使得电极130相对于数据读出线的宽度和长度可以是控制数据读出线72和电极130之间的空间关系。例如，在一些实施例中，电极130的图案的横向偏移132可以被规定，以防止电极130与数据读出线72的平行排列重叠，并控制数据读出线72和电极70之间的间接电容耦连。尽管图9图示了一个实施例的探测器35的数据读出线之一，但本领域技术人员会认识到探测器35的剩余数据读出线中的一些、全部或没有一个和电极110之间的空间关系可以等同于图9中所示的空间关系。在一些实施例中，横向偏移132可以大于0。在一些实施例中，横向偏移132可以至少大约为1微米(1um)。在一些实施例中，横向偏移可以至少为1.5微米(1.5um)。横向偏移132越大，电极130和数据读出线之间存在的间接电容耦连越小。
图10是用于制造图9中所示的示例性实施例的探测器35的示例性流程图。在步骤134，提供玻璃衬底。在步骤136，沉积有图案晶体管的阵列、数据读出线和扫描线。在步骤138，在晶体管的阵列、数据读出线和扫描线上沉积钝化层。晶体管可以形成薄膜晶体管。在步骤140，在钝化层上沉积像素触点(例如一组电极71)。在步骤142，无图案地沉积光电材料层。在步骤144，在光电材料上沉积有图案电极。可以使用掩膜蒸发，在光电材料上沉积有图案电极。例如，可以使用掩膜，以便防止有图案电极直接沉积在数据读出线的上部。在一些实施例中，可以使用溅射沉积、热蒸发、喷墨印刷和／或其它任何适当的沉积技术来沉积有图案电极。对于溅射沉积和热蒸发，通过增加遮光板可以实现图案化。对于喷墨印刷沉积，可以选择性地在探测器的像素区上印刷并不在数据读出线上印刷有图案电极。
在描述示例性实施例时，出于简洁目的，使用了特定词语。为描述目的，每个特定词语旨在至少包括以类似方式操作以实现类似目的的所有技术和功能等同物。另外，在具体的示例性实施例中包括多个系统元件、装置组件或方法步骤的情况下，可以用单个元件、组件或步骤来代替那些元件、组件或步骤。同样，可以用提供相同目的的多个元件、组件或步骤来代替单个元件、组件或步骤。而且，尽管已经参照其具体的实施例显示和描述了示例性实施例，但本领域技术人员会理解在不偏离本发明的范围下可以进行形式和细节上的各种替代和更改。而且，其它方面、功能和优点也在本发明的范围内。
在本文中为了图示目的提供了示例性流程图，示例性流程图是方法的非限制性例子。本领域技术人员会认识到示例性方法可包括比示例性流程图中所示的那些步骤更多或更少的步骤，在示例性流程图中的步骤可以以与图示的流程图中的顺序不同的顺序执行。
Claims (17)
1.一种制造成像探测器的方法，所述方法包括：
在衬底上沉积多个晶体管；
在关于所述衬底的第一平面形成数据读出线，所述数据读出线具有长度和宽度，并与所述多个晶体管中的至少两个晶体管电通信；
在所述数据读出线上沉积连续的无图案光电材料，所述连续的无图案光电材料与所述多个晶体管中的所述至少两个晶体管电通信；
在所述光电材料上沉积电极，所述电极被沉积在第二平面中；
在所述数据读出线上沉积钝化层，所述钝化层覆盖所述数据读出线；
在所述电极和所述钝化层之间设置介质，所述介质的宽度大于所述数据读出线的宽度，所述介质覆盖所述数据读出线，所述介质在横向部分超出所述数据读出线两端的宽度构成所述电极和所述数据读出线之间的横向偏移的宽度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电极是连续的无图案电极，并且所述电极覆盖所述数据读出线的部分与所述数据读出线垂直偏移。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，沉积所述介质包括在沉积所述光电材料之前，跨越所述数据读出线的宽度以及在所述电极和所述数据读出线之间沉积所述介质。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，沉积所述介质包括在沉积所述光电材料之后，跨越所述数据读出线的宽度以及在所述电极和所述数据读出线之间沉积所述介质。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，沉积所述电极包括无图案地沉积所述电极，以覆盖所述数据读出线，并且所述方法进一步包括蚀刻所述电极覆盖所述数据读出线的宽度的部分。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括按照图案沉积所述电极，以省去跨越所述数据读出线的宽度的电极。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法进一步包括在沉积连续的光电材料之前，跨越所述数据读出线的宽度沉积介质层。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个晶体管排列成具有行和列的阵列，并且，所述数据读出线的长度沿所述列之一的范围延伸，并连接到所述列中每个晶体管的输出，并且，沉积所述光电材料和沉积所述电极各自包括在所述阵列上连续地沉积所述光电材料和所述电极，使得所述光电材料和电极基本上覆盖所述数据读出线的长度和宽度。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，沉积所述电极包括在所述阵列上沉积所述电极，使得在所述数据读出线的长度和宽度上垂直地对齐的所述电极的一部分与所述电极与所述数据读出线横向偏移的那一部分垂直地偏移。
10.一种用于成像装置的探测器，所述探测器包括：
多个晶体管；
数据读出线，所述数据读出线与所述多个晶体管中的至少两个晶体管电通信，所述数据线具有长度和宽度，并位于第一平面内；
连续的无图案光电材料，所述连续的无图案光电材料覆盖所述数据读出线的宽度并与所述至少两个晶体管电通信；以及
电极，所述电极覆盖所述光电材料，所述电极位于第二平面内；
沉积于所述数据读出线上的钝化层，所述钝化层覆盖所述数据读出线；
设置于所述电极和所述钝化层之间的介质，所述介质的宽度大于所述数据读出线的宽度，所述介质覆盖所述数据读出线，所述介质在横向部分超出所述数据读出线两端的宽度构成所述电极和所述数据读出线之间的横向偏移的宽度。
11.根据权利要求10所述的探测器，其特征在于，所述电极是连续的无图案电极，并且所述电极覆盖所述数据读出线的部分与所述数据读出线垂直地偏移。
12.根据权利要求11所述的探测器，其特征在于，所述探测器进一步包括沉积于所述电极和所述数据读出线之间的介质，以规定空间关系。
13.根据权利要求12所述的探测器，其特征在于，所述介质沉积于所述光电材料和所述数据读出线之间。
14.根据权利要求12所述的探测器，其特征在于，所述介质沉积于所述电极和所述光电材料之间。
15.根据权利要求10所述的探测器，其特征在于，所述电极按照图案沉积，使得跨越所述数据读出线的宽度省去所述电极，以规定所述电极和所述数据读出线之间的空间关系。
16.根据权利要求10所述的探测器，其特征在于，覆盖所述数据读出线的宽度的所述电极是通过蚀刻工艺去掉的，以产生所述横向偏移。
17.一种X射线成像系统，所述系统包括：
探测器，所述探测器被配置成响应于入射的X射线生成电信号，所述探测器包括：
多个像素区，每个像素区与晶体管关联，所述晶体管被配置成将所述电信号输出到一个或多个数据读出线，所述一个或多个数据读出线位于第一平面内；
连续的无图案光电材料，所述光电材料覆盖所述多个像素区和所述数据读出线，所述光电材料与所述晶体管中的至少两个晶体管电通信；以及
光传感器的电极，所述光传感器的电极覆盖所述光电材料并与所述光电材料电通信，所述电极位于第二平面内；
沉积于所述数据读出线上的钝化层，所述钝化层覆盖所述数据读出线；
设置于所述电极和所述钝化层之间的介质，所述介质的宽度大于所述数据读出线的宽度，所述介质覆盖所述数据读出线，所述介质在横向部分超出所述数据读出线两端的宽度构成所述电极和所述数据读出线之间的横向偏移的宽度。
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