CN109979948A - 数字x射线检测器用阵列基板及包括其的x射线检测器 - Google Patents

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Abstract

本公开公开了一种数字X射线检测器用阵列基板及包括其的X射线检测器，该阵列基板使偏压电极与PIN二极管之间的接触电阻最小化，并且改善了PIN二极管的填充因子。在阵列基板中，其中附加地设置有连接至第一偏压电极的由透明导电材料形成的第二偏压电极的双偏压电极连接至PIN二极管的上电极，使得偏压电极的总电阻减小且由不透明材料形成的第一偏压电极的线宽减少，从而使得PIN二极管的填充因子增加。

Description

数字X射线检测器用阵列基板及包括其的X射线检测器
技术领域
本公开涉及一种用于X射线检测器的阵列基板以及包括该阵列基板的X射线检测器。
背景技术
随着数字技术的快速发展，最近已经开发了基于薄膜晶体管(TFT)的X射线检测器，并且该X射线检测器已经迅速进入医疗应用。X射线检测器是指能够检测穿过对象的X射线的透射量(例如，透射率)并且在显示器上显示该对象的内部图像的设备。
通常，X射线检测器根据其尺寸或分辨率被设计成具有数千或数万个像素或者更多个像素。图1是示出与用于常规数字X射线检测器的单个像素相对应的部分的示意性截面图。
X射线检测器1包括设置在基板10上的薄膜晶体管20、连接至薄膜晶体管20的PIN二极管30、连接至PIN二极管的偏压电极45、以及设置在PIN二极管30上的闪烁体50。在这种情况下，薄膜晶体管20包括栅电极21、有源层23、源电极25和漏电极27。
当X射线被发射至X射线检测器1时，闪烁体50将入射的X射线转换成可见光，以使得可见光被透射到设置在闪烁体50下方的PIN二极管30。PIN二极管30包括下电极31、PIN层33和上电极35。
PIN二极管30的上电极35通过形成在保护层40中的接触孔41连接至偏压电极45，并且偏压电极45将供电电压传输至PIN二极管30。
被施加至PIN二极管30的可见光在PIN层33中被重新转换成电信号。电信号在穿过连接至PIN二极管30的下电极31的薄膜晶体管20之后被转换成图像信号，以使得得到的图像信号被显示在显示器上。
然而，根据其中PIN二极管30的上电极35通过接触孔41连接至偏压电极45的常规结构，接触电阻增加，从而可能产生电压降或发热。
由于偏压电极45被配置成覆盖PIN二极管30，所以PIN二极管30的填充因子(即，开口率)可能减小偏压电极45所占据的区域那样多。
填充因子指X射线检测器1的光接收区域与一个像素区域的比率。更详细地，填充因子由PIN二极管30的区域与一个像素区域的比率限定。因此，如果填充因子减小，即使对应于减小的填充因子的可见光被发射至PIN二极管30，但是待转换的电信号的数目也由于光接收区域的减少而减小，使得X射线检测器的性能或处理能力(throughput)也劣化。
因此，填充因子通常减小PIN二极管30的被由不透明材料形成的偏压电极45覆盖的光接收区域那样大，所以需要用于使填充因子的减小最小化的方法。
具体地，由于偏压电极45被形成为在保护层40的接触孔41(偏压电极45通过该接触孔41连接至上电极35)附近具有较大的尺寸，所以被偏压电极45覆盖的光接收区域的尺寸增加了偏压电极45所增加的尺寸，因此常规结构可能使填充因子(也称为开口率)减小。
发明内容
因此，鉴于上述问题做出了本公开，并且本公开的目的是提供一种减小偏压电极与PIN二极管之间的接触电阻的用于数字X射线检测器的阵列基板、以及包括该阵列基板的数字X射线检测器。
本公开的另一目的是提供一种通过使PIN二极管的被偏压电极覆盖的光接收区域的尺寸最小化来改善填充因子的用于数字X射线检测器的阵列基板、以及包括该阵列基板的数字X射线检测器。
本公开的目的不限于上述目的，并且本领域技术人员可以根据以下描述领会其他目的和优点。此外，将容易理解，本公开的目的和优点可以通过所附权利要求中所述的手段及其组合来实践。
本公开的各种实施方案涉及提供一种基本消除了由于现有技术的限制和缺点引起的一个或更多个问题的用于数字X射线检测器的阵列基板、以及包括该阵列基板的X射线检测器。
根据本公开的一个方面，用于数字X射线检测器的阵列基板包括：基础基板；设置在基础基板上的薄膜晶体管；PIN二极管，其包括连接至薄膜晶体管的下电极、设置在下电极上的PIN层、以及设置在PIN层上的上电极；设置在PIN二极管上的第一偏压电极；以及设置在第一偏压电极上的第二偏压电极。
阵列基板包括双偏压电极结构，该双偏压电极结构设置有第一偏压电极和第二偏压电极两者，使得偏压电极与PIN二极管的下电极之间的接触电阻减小。具体地，不同于由不透明导电材料形成的第一偏压电极，第二偏压电极由透明导电材料诸如ITO形成，使得PIN二极管的填充因子减小最小化并且接触电阻也减小。
根据本公开的阵列基板具有以下实施方案。
在第一实施方案中，第一偏压电极连接至上电极，并且第二偏压电极连接至第一偏压电极，其中，第二偏压电极设置成覆盖整个基础基板。
在第二实施方案中，第一偏压电极连接至上电极，并且第二偏压电极连接至第一偏压电极，其中，第二偏压电极布置为与第一偏压电极平行。第二偏压电极可以具有恒定的线宽。
在第三实施方案中，第一偏压电极连接至上电极，并且第二偏压电极连接至第一偏压电极，其中，第二偏压电极布置为与第一偏压电极垂直。第二偏压电极可以具有恒定的线宽。
在第一实施方案至第三实施方案中，另外布置连接至第一偏压电极的第二偏压电极以减小偏压电极之间的总电阻，使得第一偏压电极的线宽减少，使得填充因子增加。
在第四实施方案中，第一偏压电极连接至上电极，并且第二偏压电极连接至第一偏压电极，其中，第二偏压电极布置在第一偏压电极与上电极之间的接触余量(contactmargin)区域中。第一偏压电极可以具有恒定的线宽。
在第五实施方案中，第一偏压电极连接至第二偏压电极，并且第二偏压电极连接至上电极，其中，第二偏压电极布置为与第一偏压电极垂直。第一偏压电极具有恒定的线宽。
在第四实施方案和第五实施方案中，不再需要能够在第一偏压电极接触上电极时形成的单独的接触余量区域，并且减小了偏压电极的总电阻，使得第一偏压电极线宽减少。也就是说，PIN二极管的填充因子可以增加第一偏压电极所减少的线宽和接触余量区域的尺寸。
附图说明
图1是示出根据相关技术的用于常规数字X射线检测器的阵列基板的示意性截面图。
图2是示出根据本公开的一个实施方案的数字X射线检测器的示意性框图。
图3A和图3B分别示出根据本公开的第一实施方案的用于数字X射线检测器的阵列基板的平面图和沿线I-I’截取的截面图。
图4A和图4B分别示出根据本公开的第二实施方案的用于数字X射线检测器的阵列基板的平面图和沿线I-I’截取的截面图。
图5A和图5B分别示出根据本公开的第三实施方案的用于数字X射线检测器的阵列基板的平面图和沿线I-I’截取的截面图。
图6A和图6B分别示出根据本公开的第四实施方案的用于数字X射线检测器的阵列基板的平面图和沿线I-I’截取的截面图。
图7A和图7B分别示出根据本公开的第五实施方案的用于数字X射线检测器的阵列基板的平面图和沿线I-I’截取的截面图。
具体实施方式
通过参照附图的详细描述，上述目的、特征和优点将变得明显。充分详细地描述实施方案以使得本领域技术人员能够容易地实践本公开的技术思想。可以省略对公知功能或配置的详细描述以免不必要地模糊本公开的要点。在下文中，将参照附图详细描述本公开的实施方案。贯穿附图，相似的附图标记指代相似的元件。
在以下描述中，假设在相应构成元件的上方(之上)或下方(之下)形成某个对象，这意味着两个构成元件彼此直接接触或者在两个构成元件之间设置和形成一个或更多个构成元件。另外，假设在相应构成元件之上或下方形成某个对象，这意味着也可以基于一个构成元件的位置沿向上或向下方向布置对象。
将理解的是，当一个元件被称为“连接至”另一元件、“耦接至”另一元件或被另一元件“接近”时，尽管一个元件可以直接连接至另一元件或由另一元件直接接近，但是一个元件也可以经由其他元件“连接至”另一元件、“耦接至”另一元件或由另一元件“接近”。
图2是示出数字X射线检测器的示意性平面图。参照图2，数字X射线检测器可以包括薄膜晶体管(TFT)阵列110、栅极驱动器130、偏压供应器140、供电电压供应器150、读出电路160和定时控制器170。
TFT阵列110可以感测从能量源发射的X射线，可以执行感测信号的光电转换，因而可以输出电检测信号。在TFT阵列110中，每个单元区域不仅可以由沿水平方向布置的多条栅极线(GL)限定，而且还可以由沿垂直于水平方向的竖直方向布置的多条数据线(DL)限定。TFT阵列110的每个单元区域可以包括以矩阵布置的多个光敏像素(P)。
每个光敏像素(P)可以包括被配置成感测从X射线转换的光并且将感测的光作为信号输出的PIN二极管，以及被配置成响应于栅极信号传输从PIN二极管输出的检测信号的薄膜晶体管(TFT)。PIN二极管的一侧可以连接至薄膜晶体管(TFT)，并且其另一侧可以连接至偏压线(BL)。
薄膜晶体管(TFT)的栅电极可以连接至栅极线(GL)，扫描信号通过该栅极线(GL)传输，源电极可以连接至PIN二极管，并且漏电极可以连接至数据线(DL)，检测信号通过该数据线(DL)传输。偏压线BL可以与数据线(DL)平行布置。
栅极驱动器130可以通过栅极线(GL)顺序地施加多个栅极信号，所述多个栅极信号中的每个具有栅极导通电压电平。栅极驱动器130还可以通过多条复位线(RL)施加多个复位信号，所述多个复位信号中的每个具有栅极导通电压电平。此处，栅极导通电压电平可以指光敏像素的薄膜晶体管可以被导通的电压电平。光敏像素的薄膜晶体管可以响应于栅极信号或复位信号而导通。
栅极驱动器130可以是集成电路(IC)，以使得栅极驱动器130可以整合(populated)在连接至TFT阵列110的外部基板上或者可以通过板内栅极(GIP)工艺形成在TFT阵列110上。
偏压供应器140可以通过偏压线(BL)施加驱动电压。偏压供应器140可以将预定电压施加至PIN二极管。在这种情况下，偏压供应器140可以选择性地将反向偏压或正向偏压施加至PIN二极管。
供电电压供应器150可以通过供电电压线(VL)将供电电压供应至光敏像素。
读出电路160可以读出从响应于栅极信号而导通的薄膜晶体管(TFT)产生的检测信号。因此，从PIN二极管产生的检测信号可以通过数据线(DL)被输入至读出电路160。
读出电路160可以包括信号检测器、多路复用器等。信号检测器可以包括与数据线(DL)一一对应的多个放大电路，并且每个放大电路可以包括放大器、电容器、复位元件等。
为了控制栅极驱动器130，定时控制器170可以生成启动信号(STV)、时钟信号(CPV)等，并且可以将启动信号(STV)、时钟信号(CPV)等传输至栅极驱动器130。为了控制读出电路160，定时控制器170可以生成读出控制信号(ROC)、读出时钟信号(CLK)等，并且可以将读出控制信号(ROC)、读出时钟信号(CLK)等传输至读出电路160。
下面将参照图3A至图7B描述对应于单个像素区域的用于数字X射线检测器的阵列基板的第一实施方案至第五实施方案。首先将描述第一实施方案至第五实施方案的共同部分，并且在下文中将详细描述第一实施方案至第五实施方案的不同部分。另外，除非在其他实施方案中另有说明，否则在下文中第一实施方案至第五实施方案的相同内容将同等地应用于其他实施方案。
在基础基板210上可以设置多条栅极线GL和垂直于多条栅极线GL的多条数据线DL。像素区域(PA)可以由沿一个方向布置的栅极线GL和沿垂直于栅极线GL的另一个方向布置的数据线DL的交叉区域来限定。
沿一个方向布置的栅极线GL和沿垂直于栅极线GL的另一个方向布置的数据线DL的交叉区域可以包括以矩阵布置的多个像素区域(PA)。下面将描述包括在单个像素区域(PA)中的器件的布置关系，并且除非另外特别声明，否则该布置关系也可以同等地应用于其他像素区域(PA)。
可以为每个像素区域(PA)形成单独的薄膜晶体管220，以对应于单个像素区域(PA)。因此，多个薄膜晶体管220可以设置在由多个像素区域PA限定的基础基板210上。在这种情况下，尽管由硅氧化物(SiOx)膜或硅氮化物(SiNx)膜形成的单层或多层结构形成的缓冲层可以设置在基础基板210与薄膜晶体管220之间，但是需要时也可以根据在基础基板210上形成的材料而省略缓冲层。
更详细地，薄膜晶体管220可以形成为包括栅电极223、有源层221、源电极226a和漏电极226b。
为了防止PIN二极管230的填充因子的减小，连接至栅极线GL和数据线DL的薄膜晶体管220可以被设置成靠近栅极线GL和数据线DL的交叉点。
有源层221可以设置在基础基板210上。有源层221可以包括设置在基于沟道区域221a的两侧处的源极区域221b和漏极区域221c。在这种情况下，有源层221可以由氧化物半导体材料诸如铟镓锌氧化物(IGZO)形成，或者也可以由低温多晶硅(LTPS)材料或非晶硅(a-Si)形成。
在有源层221上可以设置有与沟道区域221a对应的栅极绝缘层222。栅极绝缘层222可以是由硅氧化物(SiOx)膜或硅氮化物(SiNx)膜形成的单层或多层结构。
在栅极绝缘层222上可以设置有与沟道区域221a对应的由导电材料形成的栅电极223。栅电极223可以由选自由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、和铜(Cu)构成的组中的任意一种材料形成，或者可以由其合金形成。栅电极223可以由单层或多层结构形成。
可以设置层间绝缘层224以覆盖栅电极223和有源层221。可以在层间绝缘层224上形成有对应于有源层221的源极区域221b的第一接触孔225a和对应于有源层221的漏极区域221c的第一接触孔225b。源电极226a和漏电极226b可以设置在层间绝缘层224上，使得源电极226a可以通过第一接触孔225a连接至源极区域221b，并且漏电极226b可以通过第一接触孔225b连接至漏极区域221c。
可以在源电极226a和漏电极226b上设置有覆盖基础基板210的整个表面的第一保护层227。在第一保护层227中，可以形成有第二接触孔228以对应于源电极226a。可以在第一保护层227上设置有PIN二极管230的下电极231，使得下电极231可以通过第二接触孔228连接至薄膜晶体管220的源电极226a。
PIN二极管230可以设置在像素区域(PA)上。PIN二极管230的通过第二接触孔228连接至薄膜晶体管220的下电极231可以形成在第一保护层227上。下电极231可以根据PIN二极管230的特性由不透明导电材料(诸如，选自由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、和铜(Cu)构成的组中的任意一种材料、或其合金)形成，或者可以由透明导电材料(诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)或锌氧化物(ZnO))形成。
PIN层233可以设置在PIN二极管230的下电极231上。更详细地，可以形成顺序地堆叠具有N型杂质的N型(负)半导体层、不具有杂质的本征(I型)半导体层、和包括P型杂质的P型(正)半导体层的PIN层233。
与N型半导体层和P型半导体层相比，本征(I型)半导体层可以形成为具有更大的厚度。PIN层233可以包括能够将通过闪烁体层290从X射线转换的可见光转换成电信号的材料。例如，PIN层233可以包括非晶硒(a-Se)、碘化汞(HgI2)、碲化镉(CdTe)、铅氧化物(PbO)、碘化铅(PbI2)、三碘化铋(BiI3)、砷化镓(GaAs)、锗(Ge)等。
可以在PIN层233上设置对应于PIN层233的上电极235。上电极235可以由透明导电材料诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)或锌氧化物(ZnO)形成以提高对来自闪烁体层290的光的光透射效率，该闪烁体层290接收X射线并且执行X射线的波长的转换。
根据图3A和图3B中所示的第一实施方案，可以在上电极235上设置第二保护层240，第二保护层240被形成为覆盖包括上电极235的基础基板210的整个表面。在这种情况下，对应于上电极235的第二保护层240可以设置有第三接触孔241，并且在第二保护层240上可以设置有第一偏压电极250，使得第一偏压电极250可以通过第三接触孔241连接至PIN二极管230的上电极235。
第一偏压电极250可以由不透明导电材料形成，并且还可以由选自由钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)、金(Au)、钛(Ti)、镍(Ni)、和铜(Cu)构成的组中的任意一种材料形成，或者可以由其合金形成。
在这种情况下，对应于每个像素区域的偏压线区域可以被定义为在阵列基板200的整个表面上的沿着与数据线DL平行布置的偏压线BL的第一偏压电极250。每个像素区域的平行于数据线布置的第一偏压电极250可以被连接以形成单个偏压线。
可以在第一偏压电极250上设置有连接至第一偏压电极250的第二偏压电极260。在这种情况下，第二偏压电极260可以设置成覆盖包括第一偏压电极250的基础基板210的整个表面，并且可以设置成覆盖设置在基础基板210上的所有像素区域。因此，各个像素区域的所有第一偏压电极250可以通过第二偏压电极260互连。
第二偏压电极260可以由透明氧化物材料诸如铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)或锌氧化物(ZnO)形成。
如上所述，由于本公开的第一实施方案具有双偏压电极结构，所以偏压电极的整个区域的尺寸增大，使得可以减小偏压电极与PIN二极管230的上电极235之间的接触电阻。
具体地，第二偏压电极260以不同于第一偏压电极250的方式由透明导电材料例如ITO形成，使得PIN二极管230的光接收区域的尺寸不减少，并且可以使填充因子的减小最小化。
另外，由于第二偏压电极260跨阵列基板200的整个表面形成，所以各个像素区域的第一偏压电极250被连接以减小第一偏压电极250的总电阻，从而使得不透明的第一偏压电极250(即，不透明偏压线)的线宽(也称为临界尺寸CD)可以减少。
因此，PIN二极管230的光接收区域的尺寸增加了不透明的第一偏压电极250所减少的线宽，使得PIN二极管230的填充因子增加。
根据图4A和图4B中所示的第二实施方案，在上电极235上设置有第二保护层240，第二保护层240被形成为覆盖包括上电极235的基础基板210的整个表面。在这种情况下，对应于上电极235的第二保护层240可以设置有第三接触孔241。在第二保护层240上可以形成有第一偏压电极350，使得第一偏压电极350可以通过第三接触孔241连接至PIN二极管230的上电极235。
可以在第一偏压电极350上设置有连接至第一偏压电极350的第二偏压电极360。在这种情况下，第二偏压电极360可以与第一偏压电极350平行布置。
第二实施方案具有双偏压电极结构，以增加偏压电极的整个表面，使得可以减小偏压电极与PIN二极管230的上电极235之间的接触电阻。
另外，第二偏压电极360可以设置在第一偏压电极350上，使得第二偏压电极360与第一偏压电极350交叠并且具有恒定的线宽(临界尺寸)，得到填充因子的最小程度的减小。在这种情况下，第二偏压电极360可以具有与第一偏压电极350的线宽(临界尺寸)对应的线宽(临界尺寸)，并且可以具有比第一偏压电极350的线宽更大的线宽，使得第二偏压电极360也可以覆盖第一偏压电极350。
另外，第二偏压电极360连接至第一偏压电极350，使得第一偏压电极350的总电阻可以减小，使得不透明的偏压电极350(即，不透明偏压线)的线宽减少。
因此，PIN二极管230的光接收区域增加了不透明的第一偏压电极350所减少的线宽，使得PIN二极管230的填充因子可以增加。
第二偏压电极360可以跨多个像素区域形成，使得第一偏压电极350可以沿着连接的偏压线形成。
根据图5A和图5B中所示的第三实施方案，在上电极235上设置有第二保护层240，第二保护层240形成为覆盖包括上电极235的基础基板210的整个表面。在这种情况下，对应于上电极235的第二保护层240可以设置有第三接触孔241，并且在第二保护层240上可以设置有第一偏压电极450，使得第一偏压电极450可以通过第三接触孔241连接至PIN二极管230的上电极235。
可以在第一偏压电极450上设置有连接至第一偏压电极450的第二偏压电极460。在这种情况下，第二偏压电极460可以与第一偏压电极450垂直布置，并且可以形成为具有恒定的线宽(临界尺寸CD)。
如上所述，第三实施方案具有双偏压电极结构，使得偏压电极的整个区域的尺寸增大，并且可以减小偏压电极与PIN二极管230的上电极235之间的接触电阻。
第二偏压电极460可以与第一偏压电极450垂直布置，使得第二偏压电极460可以经过第三接触孔241，第一偏压电极450通过该第三接触孔241连接至PIN二极管230。也就是说，第二偏压电极460可以被配置成跨多个像素区域形成的网结构，使得第二偏压电极460可以布置成与连接至第一偏压电极450的各个偏压线交叉，并且各个像素区域的所有第一偏压电极450可以电互连。
结果，可以减小第一偏压电极450的总电阻，使得可以减小不透明的第一偏压电极450(即，不透明偏压线)的线宽。
因此，PIN二极管230的光接收区域增加了不透明的第一偏压电极450所减少的线宽，使得PIN二极管230的填充因子可以增加。
根据图6A和图6B中所示的第四实施方案，在上电极235上设置有第二保护层240，第二保护层240形成为覆盖包括上电极235的基础基板210的整个表面。在这种情况下，对应于上电极235的第二保护层240可以设置有第三接触孔241，并且在第二保护层240上可以设置有第一偏压电极550，使得第一偏压电极550可以通过第三接触孔241连接至PIN二极管230的上电极235。
当第一偏压电极550连接至在第三接触孔241的区域内的上电极235时，第一偏压电极550不延伸到位于第三接触孔241附近的第二保护层240，该第一偏压电极550可以仅在第三接触孔241的区域中形成，或者可以设置成填充第三接触孔241内的仅一些区域。
通常，如果一个电极接触接触孔内的另一个电极，则可以在接触孔的周边部分中形成用于增加电极之间接触区域的尺寸的接触余量区域。相反，根据本公开的第四实施方案，在形成在位于第三接触孔241附近的第二保护层240上第一偏压电极550与上电极235之间的接触余量区域561中没有形成第一偏压电极550，而在接触余量区域561中设置有第二偏压电极560。因此，第一偏压电极550不包括接触余量区域，而是具有恒定的线宽(临界尺寸)。
如上所述，根据第四实施方案，第一偏压电极550与上电极235之间的接触余量区域561被实现为由透明导电材料形成的第二偏压电极560，使得PIN二极管230的光接收区域没有减少并且使得填充因子的减小最小化。
另外，存在双偏压电极结构，使得偏压电极的整个区域增加，以减小第一偏压电极550与PIN二极管230的上电极235之间的接触电阻。结果，可以减小不透明第一偏压电极550(即，不透明偏压线)的线宽(临界尺寸)。
因此，PIN二极管230的光接收区域增加了不透明的第一偏压电极550所减少的线宽，使得PIN二极管230的填充因子增加。
根据图7A和图7B中所示的第五实施方案，在上电极235上设置有第二保护层240，第二保护层240形成为覆盖包括上电极235的基础基板210的整个表面。在这种情况下，可以在与上电极235对应的第二保护层240上设置有第三接触孔241，并且在不包括第三接触孔241且与上电极235对应的第二保护层240上设置有第一偏压电极650。
在包括第三接触孔241的第二保护层240上可以形成有第二偏压电极660，使得第二偏压电极660可以通过第三接触孔241连接至PIN二极管230的上电极235。第二偏压电极660可以与第一偏压电极650垂直布置，同时覆盖第一偏压电极650，使得第二偏压电极660可以在第二偏压电极660与第一偏压电极650的交叉区域处连接至第一偏压电极650。
也就是说，第一偏压电极650不与上电极235直接接触，并且通过第二偏压电极660电连接至上电极235。
如上所述，第一偏压电极650不与上电极235直接接触，并且通过第二偏压电极660连接至上电极235。因此，不再需要与上电极235相关联的单独的接触余量区域，使得PIN二极管230的光接收区域增加了不透明的第一偏压电极650所减少的接触余量区域，使得填充因子增加。
另外，由于第一偏压电极650不需要使用与上电极235相关联的接触余量区域，所以第一偏压电极650可以形成为具有恒定的线宽，使得PIN二极管230的光接收区域增加。
第二偏压电极660接触第二保护层240的第三接触孔241中的上电极235，使得形成接触余量区域661。然而，第二偏压电极660由透明导电材料形成，使得PIN二极管230的光接收区域没有减少。结果，可以使得由接触余量区域661引起的填充因子减小最小化。
另外，第二偏压电极660形成为跨若干像素区域形成的网结构，使得多个第一偏压电极650可以设置成以各个像素区域的所有第一偏压线650可以彼此连接的方式与各个偏压线交叉。
因此，第一偏压电极650的总电阻减小，使得可以减小不透明的第一偏压电极650(即，不透明偏压线)的线宽(临界尺寸)。
因此，PIN二极管230的光接收区域增加了不透明的第一偏压电极650所减少的线宽，使得PIN二极管230的填充因子增加。
根据本公开的上述实施方案，可以无需单独的附加处理而形成第二偏压电极260、360、460、560和660。
在用于数字X射线检测器的阵列基板200中，包括各种焊盘电极的焊盘部分可以设置在包括多个像素区域的像素部分的外壁处。在这种情况下，可以在金属电极例如偏压电极上形成由ITO形成的金属防腐蚀层，以防止每个电极的腐蚀，使得金属电极可以被金属防腐蚀层覆盖。
当执行ITO材料的覆盖以防止焊盘部分金属电极的腐蚀时，可以通过仅一个图案化工艺同时形成每个都由ITO形成的第二偏压电极260、360、460、560和660，使得可以不使用仅用于形成第二偏压电极260、360、460、560和660的附加的图案化工艺。
更详细地，通过在阵列基板200的整个表面上形成ITO膜之后的图案化工艺，可以通过相同的图案化工艺形成在焊盘部分处由ITO形成的金属防腐蚀层和在像素部分处由ITO形成的第二偏压电极260、360、460、560和660，使得制造效率最大化。
可以在第二偏压电极260、360、460、560和660上设置有第三保护层270，第三保护层270形成为覆盖第二保护层240的整个表面(并且同时包括第二偏压电极260、360、460、560和660以及第一偏压电极250、350、450、550和650)。闪烁体层290可以设置在第三保护层270上。
在这种情况下，闪烁体层290也可以以膜状形成在第三保护层270上，第三保护层270上可以设置有有机层280，并且包括多种闪烁体的闪烁体层290也可以通过另外的闪烁体生长处理在有机层280上形成。在这种情况下，闪烁体层290可以由碘化铯(CsI)形成。
上述数字X射线检测器可以如下操作。
被发射至数字X射线检测器的X射线可以通过闪烁体层290被转换成可见光。可见光可以通过PIN二极管230的PIN层233被转换成电信号。
更详细地，当可见光被发射至PIN层233时，本征(I型)半导体层被P型半导体层和N型半导体层耗尽，并且因此在本征半导体层中产生电场。由光产生的电子和空穴可以通过电场进行漂移，并且然后分别被收集在P型半导体层和N型半导体层中。
PIN二极管230可以将可见光转换为电信号，并且可以将电信号递送至薄膜晶体管220。递送的电信号可以在通过连接至薄膜晶体管220的数据线之后显示为图像信号。
从以上描述中显而易见的是，本公开的实施方案可以包括另外设置有由透明导电材料形成的偏压电极的双偏压电极，并且可以减小PIN二极管的上电极与偏压电极之间的接触电阻，可以使电压降和发热最小化。
本公开可以基于与双偏压电极相关联的各种实施方案来选择结构，可以减小由不透明导电材料形成的偏压电极的线宽(临界尺寸CD)，并且可以通过减小接触余量区域使由不透明导电材料形成的偏压电极的尺寸最小化。结果，PIN二极管的光接收区域的尺寸增大，使得填充因子增加。
在不偏离本公开的范围和精神的情况下，本公开所属领域的技术人员可以对上述本公开进行各种替换、改变和修改。因此，本公开不限于上述示例性实施方案和附图。
本公开还包括以下方面。
1.一种用于数字X射线检测器的阵列基板，所述阵列基板包括：
基础基板；
设置在所述基础基板上的薄膜晶体管；
PIN二极管，其包括连接至所述薄膜晶体管的下电极、设置在所述下电极上的PIN层、以及设置在所述PIN层上的上电极；
设置在所述PIN二极管上的第一偏压电极；以及
设置在所述第一偏压电极上的第二偏压电极。
2.根据项1所述的阵列基板，其中：
所述第一偏压电极连接至所述上电极，所述第二偏压电极连接至所述第一偏压电极，
其中，所述第二偏压电极设置成覆盖所述基础基板的整个表面。
3.根据项1所述的阵列基板，其中：
所述第一偏压电极连接至所述上电极，所述第二偏压电极连接至所述第一偏压电极，
其中，所述第二偏压电极与所述第一偏压电极平行布置。
4.根据项3所述的阵列基板，其中，所述第二偏压电极具有恒定的线宽。
5.根据项1所述的阵列基板，其中：
所述第一偏压电极连接至所述上电极，所述第二偏压电极连接至所述第一偏压电极，
其中，所述第二偏压电极与所述第一偏压电极垂直布置。
6.根据项5所述的阵列基板，其中，所述第二偏压电极具有恒定的线宽。
7.根据项1所述的阵列基板，其中：
所述第一偏压电极连接至所述上电极，所述第二偏压电极连接至所述第一偏压电极，
其中，所述第二偏压电极布置在所述第一偏压电极与所述上电极之间的接触余量区域中。
8.根据项7所述的阵列基板，其中，所述第一偏压电极具有恒定的线宽。
9.根据项1所述的阵列基板，其中：
所述第一偏压电极连接至所述第二偏压电极，所述第二偏压电极连接至所述上电极，
其中，所述第二偏压电极与所述第一偏压电极垂直布置。
10.根据项9所述的阵列基板，其中，所述第一偏压电极具有恒定的线宽。
11.根据项1所述的阵列基板，其中，所述第二偏压电极由透明导电材料形成。
12.一种X射线检测器，所述检测器包括：
根据项1至项11中任一项所述的用于数字X射线检测器的阵列基板；以及
设置在所述阵列基板上的闪烁体层。

Claims (10)

1.一种用于数字X射线检测器的阵列基板，所述阵列基板包括：
基础基板；
设置在所述基础基板上的薄膜晶体管；
PIN二极管，其包括连接至所述薄膜晶体管的下电极、设置在所述下电极上的PIN层、以及设置在所述PIN层上的上电极；
设置在所述PIN二极管上的第一偏压电极；以及
设置在所述第一偏压电极上的第二偏压电极。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，其中：
所述第一偏压电极连接至所述上电极，所述第二偏压电极连接至所述第一偏压电极，
其中，所述第二偏压电极设置成覆盖所述基础基板的整个表面。
3.根据权利要求1所述的阵列基板，其中：
所述第一偏压电极连接至所述上电极，所述第二偏压电极连接至所述第一偏压电极，
其中，所述第二偏压电极布置为与所述第一偏压电极平行。
4.根据权利要求3所述的阵列基板，其中，所述第二偏压电极具有恒定的线宽。
5.根据权利要求1所述的阵列基板，其中：
所述第一偏压电极连接至所述上电极，所述第二偏压电极连接至所述第一偏压电极，
其中，所述第二偏压电极布置为与所述第一偏压电极垂直。
6.根据权利要求5所述的阵列基板，其中，所述第二偏压电极具有恒定的线宽。
7.根据权利要求1所述的阵列基板，其中：
所述第一偏压电极连接至所述上电极，所述第二偏压电极连接至所述第一偏压电极，
其中，所述第二偏压电极布置在所述第一偏压电极与所述上电极之间的接触余量区域中。
8.根据权利要求1所述的阵列基板，其中：
所述第一偏压电极连接至所述第二偏压电极，所述第二偏压电极连接至所述上电极，
其中，所述第二偏压电极布置为与所述第一偏压电极垂直。
9.根据权利要求1所述的阵列基板，其中，所述第二偏压电极由透明导电材料形成。
10.一种X射线检测器，所述检测器包括：
根据权利要求1至权利要求9中任一项所述的用于数字X射线检测器的阵列基板；以及
设置在所述阵列基板上的闪烁体层。
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