CN109830563A - 探测面板及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

一种探测面板及其制作方法。该探测面板包括第一基板和第二基板，该第一基板包括光探测层；该第二基板包括驱动电路；该第一基板与该第二基板相对设置以对盒，该驱动电路与该光探测层耦接以读取该光探测层产生的感光信号。该探测面板通过将光探测层与驱动电路形成于不同的基板，有助于提高光探测层的平坦度，减少光探测层的缺陷，从而降低暗态漏电流、提高探测面板的性能。

Description

探测面板及其制作方法
技术领域
本公开的实施例涉及一种探测面板及制作方法。
背景技术
近年来，X射线检测广泛应用于医疗、安全、无损检测以及科研等各个领域。目前，比较常见的X射线检测技术是20世纪90年代末出现的X射线数字照相(DigitalRadiography，DR)检测技术。X射线数字照相检测技术中使用了平板探测器(Flat PanelDetector，FPD)，其像元尺寸可小于0.1mm，因而其成像质量及分辨率几乎可与胶片照相系统媲美，同时还克服了胶片照相系统中的缺点，也为图像的计算机处理提供了方便。
发明内容
本公开至少一个实施例提供一种探测面板，包括第一基板和第二基板，所述第一基板包括光探测层；所述第二基板包括驱动电路；所述第一基板与所述第二基板相对设置以对盒，所述驱动电路与所述光探测层耦接以读取所述光探测层产生的感光信号。在一个示例中，所述第一基板还包括第一电极和第二电极；所述第一电极、所述第二电极与所述光探测层构成感光元件。
在一个示例中，所述第一基板还包括第一衬底，所述感光元件位于所述第一衬底上并与所述第一衬底直接接触。
在一个示例中，所述感光元件为金属-半导体-金属型感光元件。
在一个示例中，所述第一基板包括第一衬底，所述第一电极、所述光探测层和所述第二电极依次叠置于所述第一衬底上。
在一个示例中，所述第一电极为整面设置且与所述第一衬底直接接触，所述第二电极为块状电极或狭缝电极。
在一个示例中，所述第一基板包括第一衬底，所述光探测层与所述第一衬底直接接触，所述第一电极和所述第二电极设置于所述光探测层远离所述第一衬底的一侧。
在一个示例中，所述第一电极和所述第二电极同层且绝缘设置。
在一个示例中，所述感光元件还包括介质层，所述介质层设置于所述第一电极和所述第二电极至少之一与所述光探测层之间。
在一个示例中，所述第一基板还包括第一衬底以及设置于所述第一衬底与所述感光元件之间的缓冲层，所述缓冲层整面设置且与所述第一衬底直接接触。
在一个示例中，所述驱动电路包括开关晶体管，所述开关晶体管配置为与所述光探测层耦接以确定是否从所述光探测层读取感光信号。
在一个示例中，所述驱动电路还包括检测电极，所述检测电极与所述开关晶体管的源极或漏极电连接，且与所述感光元件耦接。
在一个示例中，所述检测电极与所述感光元件的第二电极电连接或与所述感光元件的第二电极形成电容。
在一个示例中，所述检测电极为遮光层，相对于所述第二基板至少部分覆盖所述开关晶体管。
本公开至少一实施例还提供一种探测面板的制作方法，包括：提供第一基板，所述第一基板包括光探测层；提供第二基板，所述第二基板包括驱动电路；将所述第一基板和所述第二基板对盒，使得所述驱动电路与所述光探测层耦接以读取所述光探测层产生的感光信号。在一个示例中，所述第一基板包括第一衬底，提供所述第一基板包括：在所述第一衬底上依次形成第一电极、所述光探测层和第二电极；或者在所述第一衬底上形成所述光探测层，在所述光探测层上形成所述第一电极和所述第二电极，其中，所述第一电极和所述第二电极彼此绝缘；所述第一电极、所述第二电极及所述光探测层构成感光元件。
在一个示例中，所述第一基板包括第一衬底，提供所述第一基板包括在所述第一衬底上直接形成所述感光元件。
在一个示例中，在所述第一衬底上依次形成所述第一电极、所述光探测层和所述第二电极包括：将所述第一电极形成为面电极以及将所述第二电极形成为块状电极或狭缝电极。
在一个示例中，提供所述第一基板还包括形成介质层，所述介质层形成于所述第一电极和所述第二电极至少之一与所述光探测层之间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例，而非对本发明的限制。
图1A为一种探测面板的电路示意图；
图1B为一种探测面板的剖面结构示意图；
图1C示出了一个像素单元中感光元件的电极层的平面示意图；
图2A为本公开一实施例提供的探测面板的剖面结构示意图；
图2B为图2A中探测面板的感光电路图；
图3为本公开又一实施例提供的探测面板的剖面结构示意图；
图4A为本公开另一实施例提供的探测面板的剖面结构示意图；
图4B为图4A中探测面板的感光电路图；
图5A和5B分别为本公开一实施例提供的探测面板中第一基板和第二基板的结构示意图；以及
图6为本公开一实施例提供的一种探测面板的制作方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
下面通过几个具体的实施例对本公开进行说明。为了保持本发明实施例的以下说明清楚且简明，可省略已知功能和已知部件的详细说明。当本发明实施例的任一部件在一个以上的附图中出现时，该部件在每个附图中由相同的参考标号表示。
根据参与成像的光电子转换模式的不同，数字化X射线探测面板可分为直接转换型(Direct DR)和间接转换型(Indirect DR)两种类型。图1A示出了间接转换型探测面板的电路示意图。如图1A所示，间接转换型X射线探测面板包括栅极驱动电路10、信号放大与读取电路13以及呈阵列排布的多个像素单元12。例如，在一个示例中，每个像素单元12包括感光元件106以及驱动该感光元件106的驱动电路、以及由闪烁体(碘化铯)或荧光体(硫氧化钆)形成的X射线转换层(图中未示出)。例如，该驱动电路包括开关晶体管104及存储电容(图中未示出)，开关晶体管104配置为与感光元件106耦接以确定是否从感光元件106读取感光信号，该存储电容配置为存储感光信号。
如图1A所示，该感光元件106例如为光电二极管，该存储电容由位于感光元件106上下两侧的电极形成，由此提供反偏电容；该存储电容也可以单独提供。在另一示例中，该感光元件106可以是金属-半导体-金属(MSM)型感光元件，在这种情形下，可以单独设置存储电容与该感光元件并联或串联，后文将对此作详细介绍。该开关晶体管例如为薄膜晶体管。
如图1A所示，栅极驱动电路10通过N条栅线分别与N行像素单元12连接，信号放大与读取电路13通过M条数据线分别与M列像素单元12连接，N行像素单元12还分别和N条偏压线105连接以接收偏压(偏置电压)。如图1A所示，Gn表示与第n行像素单元连接的栅线，Gn+1表示与第n+1行像素单元连接的栅线，Dm-1表示与第m-1列像素单元连接的数据线，Dm表示与第m列像素单元连接的数据线，Dm+1表示与第m+1列像素单元连接的数据线。
该光电二极管在偏压线105提供的偏压(反向电压)作用下处于截止状态。当X射线照射阵列基板时，X射线转换层将X射线转化为可见光(例如，波长范围在350nm-770nm之间的光)，当该可见光照射到感光元件106上后，再由感光元件106将该可见光转化为电信号并由存储电容存储(即，对存储电容充电或放电)。然后，在栅极驱动电路10逐行提供的栅极扫描信号的作用下，开关晶体管104被逐行开启，存储于存储电容的电信号通过数据线被传输到信号放大与读取电路13，信号放大与读取电路13对该电信号作进一步的放大、模/数转换等处理以得到数字信号，并将该数字信号传送到计算机的图像处理系统(例如，中央处理单元(CPU)或图像处理单元(GPU)等)以形成X射线影像。
图1B为一种探测面板的剖面结构示意图，其示出了探测面板的一个像素单元的部分剖面结构。为了清楚起见，图中仅示出了驱动电路中的开关晶体管。如图所示，该探测面板包括衬底基板11、形成于该衬底基板11上的开关晶体管104、遮光层102、绝缘层108、感光元件106以及保护层14等。感光元件106包括第一电极111、第二电极112以及光探测层113，第二电极112通过绝缘层108中的过孔与开关晶体管104的源极或漏极电连接。第一电极111和第二电极112同层形成于绝缘层108上，光探测层113形成于该第一电极111和第二电极112上，也即形成于该感光元件的电极层上。
图1C示出了图1B所示的一个像素单元中的感光元件的电极层的一种平面示意图。如图所示，第一电极111与第二电极112均为狭缝电极(梳状电极)，彼此形成叉指结构。
在图1B所示的探测面板结构中，光探测层与驱动电路形成于同一基板上，为了获得较高的感光面积及填充率，该光探测层形成于开关晶体管以及包括第一电极111和第二电极112的电极层之后，这使得该光探测层形成于不平坦的具有坡度的表面。例如，在图1C所示的叉指结构的电极层图案中，狭缝的宽度大小往往在10μm以上，电极条的两侧具有坡度，该光探测层容易受到该坡度的影响而出现界面不平坦，这种不平坦可能导致该探测层形成缺陷，从而引发暗态下严重的侧向漏电流，极大地影响了感光元件的性能及良率。
本公开至少一实施例提供一种探测面板，包括第一基板和第二基板，该第一基板包括光探测层；该第二基板包括驱动电路；该第一基板与该第二基板相对设置以对盒，该驱动电路与该光探测层耦接以读取该光探测层产生的感光信号。
在本公开至少一实施例提供的平探测面板中，光探测层与驱动电路分别形成于两个基板上，这一方面在一些示例中可以有助于为光探测层提供平坦的形成界面，从而可降低光探测层的缺陷、提高感光元件的性能；另一方面，该分离设计可以减少单个基板上的工序(例如避免10道以上光罩工艺)，不仅有助于提高产品良率，还可以提高生产效率；再一方面，形成光探测层的第一基板可以对形成驱动电路的第二基板起到保护作用。
图2A为本公开一实施例提供的一种探测面板的剖面结构示意图。如图所示，该平板探测器200包括第一基板21第二基板22，该第一基板21包括用于形成感光元件的光探测层213。该第二基板22包括用于驱动感光元件的驱动电路205。该第一基板21与第二基板22相对设置以对盒形成探测面板，而且该驱动电路205与光探测层213耦接，从而在操作中可以读取光探测层213产生的感光信号，并且还可以进一步将获得的感光信号传输给信号处理电路。
需要说明的是，在本文中，“耦接”表示该驱动电路205与光探测层213之间能够进行信号传输，包括二者直接电连接的情形，也包括该驱动电路205与光探测层213之间通过电容耦合进行信号传输等情形，本公开实施例对此不作限制。
例如，如图2A所示，第一基板21还包括第一电极211和第二电极212，第一电极211、第二电极212及光探测层213构成感光元件206，第一电极211和第二电极212配置为对光探测层213施加或获取电信号。在本实施例中，如图所示，第一电极211与第二电极212均被包括在第一基板21中，在其它实施例中，第一电极211和/或第二电极212也可以被包括在第二基板22中。例如，第一基板包括第一电极211，第二基板包括第二电极212，在第一基板和第二基板对盒之后，第一电极211、第二电极212及光探测层213构成感光元件206。本公开实施例对此不作限制。
在上述实施例中，由于光探测层213与驱动电路205形成于不同的基板上，并可以形成于整面结构的第一电极211上，而第二电极212形成于光探测层213之后，因此光探测层213可以具有一个平坦的形成界面，而驱动电路205以及第二电极212中图案的坡度对光探测层213的沉积没有影响，因此该实施例提高了光探测层213的平坦度而减少了其中的缺陷，从而降低了暗态下的漏电流。
例如，如图2A所示，第一电极211、光探测层213和第二电极212依次叠置于第一衬底210上，也即该感光元件206为垂直堆叠结构。例如，第一电极211在第一衬底210上整面设置，由此可以具有平坦的表面，第二电极212为块状电极或狭缝电极并且各个像素单元的第二电极212彼此间隔以绝缘。如图2A所示，虚线表示像素单元之间的分界，第二电极212在该分界处断开。
探测面板的感光面积为感光元件接收光的面积，例如在本实施例中，感光元件206的感光面积为第一电极211的面积，因而将第一电极211整面设置可以使得探测面板获得较高的感光面积以及填充率(感光区域在探测面板的占比)，例如，对于节距(pitch)为140μm的像素单元，该探测面板的填充率可以达到94.3％。
例如，在至少一个示例中，第一电极211与第一衬底210直接接触，即感光元件206与第一衬底210直接接触。在这种情形下，第一电极211直接形成于第一衬底210上，而没有借助缓冲层等中间层结构。
例如，第一基板21还包括设置于第一衬底210与感光元件206之间的缓冲层242。例如，缓冲层242为整面设置并与第一衬底210直接接触。例如，感光元件206与缓冲层直接接触。该缓冲层可以改善第一衬底210的表面平坦度，从而有助于进一步改善光探测层213的形成界面的平坦度。
例如，第一电极211为透明电极以提高光的透射率，例如第一电极211为透明金属氧化物电极，如氧化铟锡(ITO)、氧化铝锌(AZO)等。例如，第二电极212为金属材料以提高导电率，如钼、铜、镁、铝或它们的合金材料。
例如，该感光元件206为金属-半导体-金属型感光元件，光探测层213分别与第一电极211和第二电极212形成肖特基接触。例如，光探测层213包括砷化铟镓(InGaAs)、非晶硅、硫化钼、氧化铟镓锌、多晶硅、非晶硒、碘化汞、氧化铅、微晶硅、纳米晶硅、单晶硅、苝四甲酸双苯并咪唑、硅纳米线和酞菁铜(CuPc)中的至少一种。
例如，在至少一个示例中，感光元件206还包括介质层207，介质层207设置于第一电极211和第二电极212的至少之一与光探测层213之间。如图2A所示，介质层207设置于第一电极211与光探测层213之间；在其它示例中，该介质层也可以设置于第二电极212与光探测层213之间，或者在第一电极211和第二电极212与光探测层213之间均设置该介质层。该介质层配置为改善电极与光探测层之间的界面性质从而降低感光元件206的暗态漏电流，由此改善感光元件206的性能。
例如，该介质层包括非晶氮化硅、非晶氧化硅、非晶氮氧化硅、聚酰亚胺(PI)、聚乙烯咔唑(PVK)、苯并环丁烯(BCB)、透明金属氧化物和聚苯乙烯中的至少一种。
本公开实施例通过将介质层207与驱动电路205形成于不同的基板，使得介质层207的形成不受限于驱动电路205的耐受温度。例如，研究表明，在介质层207为聚酰亚胺的情形下，对聚酰亚胺进行固化的温度需达到300度左右才能使其具有良好的遂穿特性。但是，由于驱动电路205中树脂材料(例如作为绝缘层材料)的耐受温度为大约230度，因此如果将介质层207形成于驱动电路205之上，那么固化温度将受限，将导致难以对聚酰亚胺材料起到完全固化的作用。非完全固化使得聚酰亚胺中存在其他基团，这些基团导致在高压工作下，聚酰亚胺材料的击穿及遂穿特性下降，由此对感光元件的性能产生不利影响。在本公开至少一个实施例中，由于介质层207形成于第一衬底210上，即与驱动电路205形成于不同的基板，介质层207的工艺温度不再受驱动电路205的限制，可以对介质层207进行所需的处理(例如将聚酰亚胺完全固化)，因而可以提高感光元件的性能。
例如，该介质层具有适中的厚度，从而在阻挡暗态漏电流的同时允许光生电流遂穿。例如，该介质层207的厚度小于光探测层厚度的十分之一。在一个示例中，介质层207为聚酰亚胺，厚度为100-300nm；光探测层213为非晶硅，厚度大于4000nm。
在另一个示例中，该感光元件206也可以是光电二极管，光探测层213包括p型半导体层、n型半导体层构成的PN结或者p型半导体层、本征(i型)半导体层、n型半导体层构成的PIN结。例如，第一电极211形成于第一衬底210，p型半导体层、本征半导体层、n型半导体层依次层叠形成于第一电极211上。
如图2A所示，第二基板22包括第二衬底220及形成于第二衬底220上的驱动电路205，该驱动电路205包括开关晶体管204，开关晶体管204配置为与感光元件206耦接，从而确定是否从感光元件206读取感光信号。开关晶体管204例如为薄膜晶体管，包括栅极221、栅极绝缘层225、有源层222、源极223和漏极224。
本公开的实施例对于开关晶体管204的类型、材料、结构不作限制，例如其可以为顶栅型、底栅型薄膜晶体管等，开关晶体管204的有源层可以为非晶硅、多晶硅(低温多晶硅与高温多晶硅)、氧化物半导体(例如IGZO)等，且开关晶体管204可以为N型或P型。该开关晶体管204还可以为场效应晶体管等其他适当类型的开关器件。
例如，开关晶体管204的栅极221、源极223和漏极224的材料的可以包括铝、铝合金、铜、铜合金或其他任意适合的材料，本公开的实施例对此不作限定。
例如，该栅绝缘层225的材料可以包括例如SiNx、SiOx、SiNxOy等无机绝缘材料、例如有机树脂等有机绝缘材料或其它适合的材料，本公开的实施例对此不作限定。
还需要说明的是，由于开关晶体管204的源极223和漏极224在物理结构上是对称的，因此二者根据相应的电路连接是可以互换的。
例如，在至少一个示例中，驱动电路205还包括检测电极203，该检测电极与开关晶体管204的源极223或漏极224电连接，且与感光元件206耦接；相应地，开关晶体管204的源极223和漏极224之中另一个例如与检测线电连接。如图2A所示，检测电极203可以通过绝缘层208中的过孔与开关晶体管204的源极223或漏极224电连接，也可以直接形成于开关晶体管204的源极223或漏极224上形成搭接结构。例如，检测电极203与感光元件206的第二电极212在垂直于第一衬底210的方向上彼此重叠而形成电容结构，第一基板21与第二基板22之间填充绝缘介质层209以形成该电容结构的介质层，例如该绝缘介质层209的材料可以是绝缘胶以将第一基板21与第二基板22粘合。在本实施例中，驱动电路205与感光元件之间形成电容结构而实现驱动电路205与光探测层213的耦接。在其它实施例中，驱动电路205可以与感光元件206直接电连接而实现驱动电路205与光探测层213的耦接。本公开实施例对于检测电极203与光探测层213的耦接方式不作限制。
例如，检测电极203采用遮光材料而形成为遮光层，相对于第二基板22至少部分覆盖开关晶体管204。该遮光层可以防止光线照射到开关晶体管204的有源层222而影响半导体层的性质。在另一个示例中，遮光层也可以单独设置。例如，该遮光层可以包括金属、深色树脂等不透明材料。
例如，开关晶体管204的源极223通过检测线与处理电路230电连接，该处理电路例如信号读取与放大电路，感光元件206的第一电极211配置为接收偏压信号从而形成感光电路。
图2B示出了图2A中的感光电路的一种等效电路图，电容与感光元件相串联。该感光电路的一种工作过程包括：在复位阶段，控制信号Vgate为开启信号，开关晶体管204导通，处理电路230经由开关晶体管204向电容Cs写入复位信号以使电容复位；在感光阶段，控制信号Vgate为关闭信号，开关晶体管204关断，感光元件206在偏压线提供的偏压信号Vbias的作用下工作，经光照产生感光信号并存储于电容Cs中；在读取阶段，控制信号Vgate为开启信号，开关晶体管204导通，处理电路230经由开关晶体管204读取电容Cs中存储的感光信号，该处理电路进一步对该感光信号进行放大、模/数转换等处理以得到数字信号，并将该数字信号传送到计算机的图像处理系统(例如，CPU或GPU等)以形成影像。
例如，该探测面板还包括扫描电路，扫描电路与驱动电路205电连接且配置为提供扫描信号以控制驱动电路205。例如，在上述读取阶段，该栅极驱动电路逐行向像素单元提供控制信号Vgate，以逐行开启像素单元的开关晶体管。例如，该扫描电路实现为图1A所示的栅极驱动电路。例如，集成电路芯片通过邦定(bonding)的方式与栅线电连接，而GOA型栅极驱动电路可以包括多个级联的移位寄存器单元，该移位寄存器单元例如可以采用4T1C或本领域内的其他常规结构，在此不再赘述。
例如，该感光元件206所接收的偏压信号Vbias由对置基板，也即第二基板22，提供。例如，第二基板22上设置有恒压源(例如公共电极)，该恒压源通过导电银浆或者导电胶与第一基板21中的第一电极211电连接以为该第一电极提供该偏压信号，例如导电胶包括基体树脂和导电填料即导电粒子，通过基体树脂的粘接作用把导电粒子结合在一起，形成导电通路，从而实现被粘材料(例如恒压源和第一电极)的导电连接。
例如，该第一衬底210和第二衬底220可以采用例如玻璃、塑料、石英或其他适合的材料，本公开的实施例对此不作限制。
图3示出了本公开另一实施例提供的探测面板的剖面示意图。该实施例的探测面板与图2A所示的探测面板的结构的区别在于该感光元件206为水平结构，也即第一电极211与第二电极212位于光探测层213的同一侧。如图3所示，相对于第一衬底210，第一电极211和第二电极212同层设置且绝缘。例如，在一个示例中，第一电极210与第二电极212可以形成如图1C所示的叉指结构，或其他彼此交错的梳状电极结构。例如，光探测层213形成在第一衬底210上，第一电极211和第二电极212设置于光探测层213远离第一衬底210的一侧。例如，光探测层213与第一衬底直接接触。例如，介质层207位于第一电极211及第二电极212与光探测层213之间。
在该实施例中，由于光探测层213与驱动电路205形成于不同的基板上，且感光元件的电极层形成于光探测层213之后，因此驱动电路及电极层中图案的坡度对光探测层213的形成没有影响，因此提高了光探测层213的平坦度而减少了缺陷，从而降低了暗态下的漏电流。由于光探测层213相较于电极层更靠近入光侧，电极层图案不会占用感光面积，有助于提高感光元件206的感光面积及填充率。
例如，第一电极211和第二电极212的材料可以均为金属，例如铜、铝、镁、钼以及其合金等。
该探测面板的感光电路及工作原理可以参照图2A-2B所示实施例，此处不再赘述。
例如，驱动电路205可以与感光元件206直接电连接而实现驱动电路205与光探测层213的耦接。
图4A示出了本公开又一实施例提供的探测面板的剖视图。在该探测面板中，光探测层213和第一电极211形成于第一衬底210上，第二基板22中的检测电极203充当感光元件206的第二电极212，也即第二电极212形成于第二衬底220上，且检测电极203与感光元件206的第二电极212直接接触并电连接。第一基板21与第二基板22例如通过封框胶(未示出)彼此粘合固定。在这种情形下，可以额外提供电容电极241与检测电极203(也即第二电极212)正对而形成电容，该电容电极241又与感光元件206的第一电极211形成电连接(图未示)，从而该电容与感光元件206并联。本公开实施例对于电容电极241与第一电极211的连接方式不作限制，例如电容电极240与第一电极211连接至同一恒压源以接收相同的偏压信号。例如，电容电极241与开关晶体管204的栅极221形成于同一层，这样可以节省工艺。
图4B示出了图4A中探测面板的感光电路的一种等效电路图，电容与感光元件相并联。该感光电路的一种工作过程包括：在复位阶段，控制信号Vgate为开启信号，开关晶体管204导通，处理电路230经由开关晶体管204向电容Cs写入复位信号以使电容复位；在感光阶段，控制信号Vgate为关闭信号，开关晶体管204关断，感光元件206在偏压线提供的偏压信号Vbias的作用下工作，经光照产生感光信号并存储于电容Cs中；在读取阶段，Vgate为开启信号，开关晶体管204导通，处理电路230经由开关晶体管204读取电容Cs中存储的感光信号，该处理电路进一步对该感光信号进行放大、模/数转换等处理以得到数字信号，并将该数字信号传送到计算机的图像处理系统(例如，CPU或GPU等)以形成影像。
图2B和图4B示出的感光电路的等效电路图仅为示例，例如还可以包括复位电路、放大电路等，又例如存储电容还可以有其他连接方式，本公开的实施例不限于所示出的具体电路。
本公开实施例对于存储感光信号的电容的提供方式以及该电容与感光元件的连接方式不作限制，例如该电容可以与感光元件形成并联或串联。本领域技术人员可以根据工艺需要进行灵活设计。例如，在感光元件206为光电二极管的情形，该电容可以不需要单独提供，而由光电二极管的反偏电容提供。
本公开至少一实施例还提供一种探测面板的制作方法，例如，该制作方法可以用于实现本公开任一实施例提供的探测面板。以下将以制作图2A所示的探测面板为例、结合图5A-5B以及图6对本公开实施例提供的探测面板的制作方法作示例性说明。
图5A和图5B分别示出了本公开实施例提供的探测面板的第一基板和第二基板的剖视图；图6为本公开一实施例提供的一种探测面板的制作方法的流程图。
如图6所示，该探测面板的制作方法至少包括步骤S61至步骤S63。
步骤S61：提供第一基板，所述第一基板包括光探测层；
步骤S62：提供第二基板，所述第二基板包括驱动电路；及
步骤S63：将所述第一基板和所述第二基板对盒，使得所述驱动电路与所述光探测层耦接以读取所述光探测层产生的感光信号。
在步骤S61的一个示例中，先提供第一衬底，然后在第一衬底上形成光探测层。此外还可以在第一衬底上形成第一电极和/或第二电极以对该光探测层施加电信号。例如，如图5A所示，提供第一基板21包括：在第一衬底210上依次形成第一电极211、光探测层213和第二电极212，第一电极211、第二电极212及光探测层213构成感光元件206。在另一示例中，也可以先在该第一衬底上形成光探测层，然后在该光探测层上形成该第一电极和该第二电极，该第一电极和该第二电极彼此绝缘。
例如，在第一衬底210上直接形成该感光元件206，也即感光元件206与第一衬底210直接接触。
例如，将第一电极211形成为面电极以及将第二电极212形成为块状电极或狭缝电极，也即第一电极211在第一衬底210上形成为整面结构。例如，第二电极212在像素单元的分界处断开以绝缘。
例如，第一电极211为透明电极以提高光的透射率，例如第一电极211为透明金属氧化物电极，如氧化铟锡(ITO)、氧化铝锌(AZO)等。例如，第二电极212为金属材料以提高导电率，如钼、铜、镁或它们的合金材料。
例如，感光元件206实现为金属-半导体-金属型感光元件，光探测层213分别与第一电极211和第二电极212形成肖特基接触。例如光探测层213的材料为砷化铟镓(InGaAs)、非晶硅、硫化钼、氧化铟镓锌、多晶硅、非晶硒、碘化汞、氧化铅、微晶硅、纳米晶硅、单晶硅、苝四甲酸双苯并咪唑、硅纳米线和酞菁铜(CuPc)中的至少一种。
例如，提供第一基板21还包括形成介质层207，该介质层例如形成于第一电极211和第二电极212的至少之一与光探测层213之间。该介质层配置为改善电极与光探测层之间的界面性质而降低感光元件206的暗态漏电流。
例如，该介质层包括非晶氮化硅、非晶氧化硅、非晶氮氧化硅、聚酰亚胺(PI)、聚乙烯咔唑(PVK)、苯并环丁烯(BCB)、透明金属氧化物和聚苯乙烯中的至少一种。
在另一个示例中，感光元件206也可以实现为光电二极管，此时光探测层213例如实现为PN结或者PIN结以形成PN型光电二极管或PIN型光电二极管。本公开实施例对于感光元件206的类型不作限制。
在步骤S62的一个示例中，先提供第二衬底，然后在第二衬底上形成驱动电路，例如通过半导体工艺制备该驱动电路。例如，如图5B所示，形成驱动电路205包括形成开关晶体管204，该开关晶体管204的形成方法例如包括：在第二衬底220上形成栅极221、栅极绝缘层225、有源层222、源极223和漏极224。例如在形成过程中可以采用常规的例如溅射工艺的物理气相沉积(例如形成导电层)、化学气相淀积工艺(例如形成绝缘层)、旋涂工艺(例如形成有机层)、光刻工艺(例如进行构图工艺)等。
例如，提供第二基板还包括在第二衬底上形成检测电极203，该检测电极与开关晶体管204的源极203或漏极204电连接。例如，如图5B所示，该检测电极通过绝缘层208中的过孔与开关晶体管204的源极203或漏极204电连接。在另一个示例中，该检测电极也可以直接形成于开关晶体管204的源极203或漏极204上形成搭接结构。
在步骤S63中，例如将第一基板21和第二基板22进行如图2A所示的对盒，使得驱动电路205与感光元件206耦接以从所述感光元件206读取光探测层213产生的感光信号，例如使用封框胶将二者粘合固定。例如，使得检测电极203与感光元件206的第二电极212在垂直于第一衬底210的方向上彼此重叠而形成电容从而实现驱动电路205与感光元件206的耦接。例如，在第一基板21和第二基板22之间可以填充绝缘介质层209以将第一基板21与第二基板22间隔并形成该电容的介质层。例如该绝缘层209的材料可以是绝缘胶以将第一基板21与第二基板22进一步粘合。
在另一示例中，将第一基板21与第二基板22对盒设置使得驱动电路205与感光元件206直接电连接。例如，检测电极203与第二电极212直接接触电连接，或者检测电极203直接充当该第二电极，也即第二电极212形成于第二衬底220上，该对盒设置使得光探测层213与检测电极203耦接形成感光元件。在这种情形下，电容需要另外提供，具体说明可以参见图4A所示实施例的介绍，在此不再赘述。
在本公开实施例提供的探测面板的制作方法中，光探测层与驱动电路分别形成于两个基板上，一方面在至少一些实施例中可以有助于为光探测层提供平坦的形成界面因而降低光探测层的缺陷、提高感光元件的性能；另一方面，该分离设计可以减少单个基板上的工序(例如避免10道以上光罩工艺)从而降低产能压力，不仅有助于提高产品良率，还可以提高生产效率；再一方面，形成光探测层的第一基板可以对形成驱动电路的第二基板起到保护作用。
以上所述仅是本公开的示范性实施方式，而非用于限制本公开的保护范围，本公开的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (18)

1.一种探测面板，包括第一基板和第二基板，其中，
所述第一基板包括光探测层；
所述第二基板包括驱动电路；
所述第一基板与所述第二基板相对设置以对盒，所述驱动电路与所述光探测层耦接以读取所述光探测层产生的感光信号。
2.如权利要求1所述的探测面板，其中，所述第一基板还包括第一电极和第二电极；
所述第一电极、所述第二电极与所述光探测层构成感光元件。
3.如权利要求2所述的探测面板，所述第一基板还包括第一衬底，所述感光元件位于所述第一衬底上并与所述第一衬底直接接触。
4.如权利要求2所述的探测面板，其中，所述感光元件为金属-半导体-金属型感光元件。
5.如权利要求3所述的探测面板，其中，所述第一基板包括第一衬底，所述第一电极、所述光探测层和所述第二电极依次叠置于所述第一衬底上。
6.如权利要求5所述的探测面板，其中，所述第一电极为整面设置且与所述第一衬底直接接触，所述第二电极为块状电极或狭缝电极。
7.如权利要求3所述的探测面板，其中，所述第一基板包括第一衬底，所述光探测层与所述第一衬底直接接触，所述第一电极和所述第二电极设置于所述光探测层远离所述第一衬底的一侧。
8.如权利要求7所述的探测面板，其中，所述第一电极和所述第二电极同层且绝缘设置。
9.如权利要求2-8任一所述的探测面板，其中，所述感光元件还包括介质层，所述介质层设置于所述第一电极和所述第二电极至少之一与所述光探测层之间。
10.如权利要求2所述的探测面板，其中，所述第一基板还包括第一衬底以及设置于所述第一衬底与所述感光元件之间的缓冲层，
所述缓冲层整面设置且与所述第一衬底直接接触。
11.如权利要求2所述的探测面板，其中，所述驱动电路包括开关晶体管，所述开关晶体管配置为与所述光探测层耦接以确定是否从所述光探测层读取感光信号。
12.如权利要求11所述的探测面板，其中，所述驱动电路还包括检测电极，所述检测电极与所述开关晶体管的源极或漏极电连接，且与所述感光元件耦接。
13.如权利要求12所述的探测面板，其中，所述检测电极与所述感光元件的第二电极电连接或与所述感光元件的第二电极形成电容。
14.一种探测面板的制作方法，包括：
提供第一基板，其中，所述第一基板包括光探测层；
提供第二基板，其中，所述第二基板包括驱动电路；
将所述第一基板和所述第二基板对盒，使得所述驱动电路与所述光探测层耦接以读取所述光探测层产生的感光信号。
15.如权利要求14所述的制作方法，其中，所述第一基板包括第一衬底，提供所述第一基板包括：
在所述第一衬底上依次形成第一电极、所述光探测层和第二电极；
所述第一电极、所述第二电极及所述光探测层构成感光元件。
16.如权利要求15所述的制作方法，其中，提供所述第一基板还包括在所述第一衬底上直接形成所述感光元件。
17.如权利要求15所述的制作方法，其中，在所述第一衬底上依次形成所述第一电极、所述光探测层和所述第二电极包括：
将所述第一电极形成为面电极以及将所述第二电极形成为块状电极或狭缝电极。
18.如权利要求17所述的制作方法，其中，提供所述第一基板还包括形成介质层，
其中，所述介质层形成于所述第一电极和所述第二电极至少之一与所述光探测层之间。
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