CN111381272A - 数字x射线检测器 - Google Patents
数字x射线检测器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN111381272A CN111381272A CN201911243834.4A CN201911243834A CN111381272A CN 111381272 A CN111381272 A CN 111381272A CN 201911243834 A CN201911243834 A CN 201911243834A CN 111381272 A CN111381272 A CN 111381272A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- layer
- digital
- ray detector
- substrate
- ground electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 62
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims abstract description 56
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 53
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 53
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 31
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 15
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 15
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 claims description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 10
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims description 6
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 4
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 55
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 156
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 16
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 11
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 9
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 7
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 description 3
- 238000002161 passivation Methods 0.000 description 3
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 3
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M caesium iodide Chemical compound [I-].[Cs+] XQPRBTXUXXVTKB-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 229910004613 CdTe Inorganic materials 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001218 Gallium arsenide Inorganic materials 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 1
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 description 1
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- RQQRAHKHDFPBMC-UHFFFAOYSA-L lead(ii) iodide Chemical compound I[Pb]I RQQRAHKHDFPBMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- YFDLHELOZYVNJE-UHFFFAOYSA-L mercury diiodide Chemical compound I[Hg]I YFDLHELOZYVNJE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920000052 poly(p-xylylene) Polymers 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 238000004321 preservation Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Chemical compound [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
- G01T1/2018—Scintillation-photodiode combinations
- G01T1/20188—Auxiliary details, e.g. casings or cooling
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
- G01T1/202—Measuring radiation intensity with scintillation detectors the detector being a crystal
- G01T1/2023—Selection of materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
- G01T1/2018—Scintillation-photodiode combinations
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/20—Measuring radiation intensity with scintillation detectors
- G01T1/2002—Optical details, e.g. reflecting or diffusing layers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01T—MEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
- G01T1/00—Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
- G01T1/16—Measuring radiation intensity
- G01T1/24—Measuring radiation intensity with semiconductor detectors
- G01T1/241—Electrode arrangements, e.g. continuous or parallel strips or the like
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. phototransistors
- H01L31/115—Devices sensitive to very short wavelength, e.g. X-rays, gamma-rays or corpuscular radiation
Abstract
本公开内容涉及一种数字X射线检测器，包括：基板；设置在基板的底面上的金属层；设置在基板的顶面上的元件阵列；设置在基板的顶面上并与元件阵列电连接的地电极；设置在元件阵列上的闪烁体层；以及设置在闪烁体层上的反射板。因此，可以确保来自反射板的静电通过地电极移动到金属层的静电放电路径。这可以使有效接地区域最大化，使得从数字X射线检测器的顶部和底部产生的静电可以更高效地排出。
Description
技术领域
本公开内容涉及一种使静电缺陷最小化的数字X射线检测器。
背景技术
由于X射线具有短波长，因此X射线能够容易地透射物体。X射线的透射率取决于物体的内部密度。因此，可以通过检测透过物体的X射线的透射率来观察物体的内部结构。
医学领域中使用的基于X射线的检查方法之一是胶片打印方案。但是，在胶片打印方案中，为了查看结果，先拍摄图像，然后打印胶片。因此，需要长时间才能查看结果。特别地，在胶片打印方案中，印刷胶片的存储和保存存在诸多困难。
近来，一种采用薄膜晶体管的数字X射线检测器(DXD)被开发并在医学领域得到广泛应用。
数字X射线检测器检测透过物体的X射线的透射率，并基于透射率在显示器上显示物体的内部状态。
因此，数字X射线检测器可以显示物体的内部结构，而无需使用分立的胶片和印刷纸。此外，DXD具有可以紧接X射线拍摄后实时地查看结果的优点。
发明内容
本公开内容的目的是提供一种使静电缺陷最小化的数字X射线检测器。
此外，本公开内容的另一个目的是提供一种数字X射线检测器，其中将使用聚酰亚胺基板时可能产生的由于基于聚酰亚胺的杂质引起的元件变化和摩擦静电最小化。
本公开内容的目的并不限于上述目的。上文未提到的本公开内容的其他目的和优点可以从以下描述中理解，并根据本公开内容的实施方式中更清楚地理解。此外，应充分认识到，本公开内容的目的和优点可以通过权利要求中公开的特征和组合来实现。
在本公开内容的一个方面，提出了一种数字X射线检测器，包括：基板；设置在基板的底面上的金属层；设置在基板的顶面上的元件阵列；设置在基板的顶面上并与元件阵列电连接的地电极；设置在元件阵列上的闪烁体层；以及设置在闪烁体层上的反射板，其中反射板电连接至地电极，并且地电极电连接至金属层。
在该方面，基板包括玻璃基板。
在本公开内容的另一个方面，提出了一种数字X射线检测器，包括基板；基板上的金属层；金属层上的多缓冲层；设置在多缓冲层上的元件阵列；设置在多缓冲层上的地电极，地电极与元件阵列电连接；元件阵列上的闪烁体层；以及闪烁体层上的反射板，其中反射板电连接至地电极，并且地电极电连接至金属层。
在该方面，基板包括聚酰亚胺(PI)基板，并且数字X射线检测器可以实施为柔性型数字X射线检测器。
根据本公开内容，可以确保来自反射板的静电通过地电极移动到金属层的静电放电路径。这可以减少从数字X射线检测器顶部和底部二者产生的静电。
此外，根据本公开内容，可以确保来自反射板的静电通过地电极移动到金属层的静电放电路径。这可以使有效接地区域最大化，使得从数字X射线检测器的顶部和底部产生的静电能够被更高效地排出。
根据本公开内容，建立在金属层、地电极和反射板之间的电连接，从而确保了静电逸出至宽的有效接地区域。这可以使由于因数字X射线检测器的生产、测试和使用所产生的静电以及因X射线照射期间反射板上积聚的电荷所产生的静电引起的缺陷最小化。
此外，根据本公开内容，当数字X射线检测器包括基于聚酰亚胺的基板时，在聚酰亚胺基板和元件阵列之间可以形成金属层。这使聚酰亚胺杂质的影响最小化，同时确保静电通过宽的有效接地区域逸出，从而使静电引起的故障最小化。
除上述效果外，下面结合实现本公开内容的具体细节的描述来说明本公开内容的具体效果。
附图说明
图1是用于示意性示出数字X射线检测器的框图。
图2示出了根据本公开内容的第一实施方式的数字X射线检测器的顶视图。
图3是根据本公开内容的第一实施方式的数字X射线检测器的沿图2中的箭头AA’的剖视图。
图4是根据本公开内容的第一实施方式的数字X射线检测器的元件阵列区域的放大剖视图。
图5是根据本公开内容的第二实施方式的数字X射线检测器的沿图2中的箭头AA’的剖视图。
具体实施方式
为了说明的简单清楚起见，图中的元素不一定按比例绘制。不同图中的相同附图标记表示相同或相似的元素，且因此执行类似的功能。此外，在下面的本公开内容的具体实施方式中，阐述了许多具体细节，以便提供对本公开内容的透彻理解。然而，将理解的是，本公开内容可以在没有这些具体细节的情况下实施。在其他情况下，没有详细描述众所周知的方法、程序、部件和电路，以免不必要地模糊本公开内容的各方面。
以下还示出并描述了各种实施方式的示例。将理解的是，本文中的描述并不旨在将权利要求限于所述的具体实施方式。相反，旨在涵盖包含如所附权利要求限定的本公开内容的精神和范围内的替选方案、修改方案和等同方案。
本文中使用的术语仅为了描述特定实施方式，并不旨在限制本公开内容。除非上下文另外明确说明，否则如本文中所使用的单数形式的“一(a)”和“一个(an)”也旨在包括复数形式。还将理解的是，当在本说明中使用时，术语“包括”、“包含”、“包括有”、“包含有”指明所述的特征、整数、操作、元素和/或部件的存在，但不排除一个或更多个其他特征、整数、操作、元素、部件和/或相关部分的存在或添加。如本文中所使用的，术语“和/或”包括一个或更多个关联列出的项的任何和所有组合。诸如“至少一个”的表达当在元素列表前时表示可以修改整个元素列表但是不能修改列表的单个元素。
还将理解的是，尽管可以在本文中使用“第一”、“第二”、“第三”等术语来描述各种元素、部件、区域、层和/或截面，但这些元素、部件、区域、层和/或截面不应受这些术语的限制。这些术语用于将一个元素、部件、区域、层或截面与另一个元素、部件、区域、层或截面进行区分。因此，在不偏离本公开内容的精神和范围的情况下，下文所述的第一元素、部件、区域、层或截面可以称为第二元素、部件、区域、层或截面。
此外，还将理解的是，当第一元素或层被称为在第二元素或层“上面”或“下面”时，第一元素可以直接设置在第二元素上面或下面，或者可以间接地设置在第二元素上面或下面，同时在第一元素或层和第二元素或层之间设置有第三元素或层。可以理解的是，当一个元素或层被称为“连接到”或“耦接到”另一个元素或层时，它可以直接连接或耦合到其他元素或层上，或者可以存在一个或更多个中间元素或层。此外，还可以理解的是，当一个元素或层被称为在两个元素或层之间时，它可以是两个元素或层之间的唯一元素或层，或者可以存在一个或更多个中间元素或层。
除非另有定义，否则本文中使用的所有术语具有与本发明构思所属领域的普通技术人员所共同理解的含义相同的含义。还将理解的是，术语(诸如常用词典中定义的术语)应被解释为具有与其在相关技术的背景下的含义相一致，并且不会以理想化或过于正式的含义来理解，除非本文明确如此定义。
在下文中，描述根据本公开内容的一些实施方式的数字X射线检测器。
图1是用于示意性描述数字X射线检测器的框图。数字X射线检测器可以包括薄膜晶体管阵列110、栅极驱动器120、偏置电源130、读出电路150和定时控制器160。
薄膜晶体管阵列110包括多个单元区域，所述多个单元区域由在第一方向上布置的多个栅极线GL和在与第一方向正交的第二方向上布置的多个数据线DL限定。单元区域以矩阵形式布置。在每个单元区域中，可以形成感光像素P。薄膜晶体管阵列110检测从X射线源发出的X射线，并将检测到的X射线转换为电信号并输出电信号。
每个感光像素包括PIN二极管和薄膜晶体管TFT，PIN二极管将通过闪烁体从X射线转换的可见光范围的光转换为电子信号并输出电子信号，薄膜晶体管TFT将从PIN二极管输出的检测信号发送到读出电路150。PIN二极管的一端可以连接到薄膜晶体管，PIN二极管的另一端可以连接到偏置线BL。
薄膜晶体管的栅电极可以连接到携载扫描信号的栅极线GL。薄膜晶体管的源电极/漏电极可以分别连接到PIN二极管和携载从PIN二极管输出的检测信号的数据线DL。每个偏置线BL可以并行延伸到每个数据线DL。
栅极驱动器120可以通过栅极线GL将栅极信号依次施加至感光像素的薄膜晶体管。感光像素的薄膜晶体管可以响应于具有栅极导通电压电平的栅极信号而导通。
偏置电源130可以通过偏置线BL将驱动电压施加至感光像素。偏置电源130可以选择性地对PIN二极管施加反向偏置或正向偏置。
读出电路150可以读出从响应于栅极驱动器的栅极信号而导通的薄膜晶体管发送的检测信号。也就是说，从PIN二极管输出的检测信号可以通过薄膜晶体管和数据线DL输入到读出电路150。
读出电路150可以在用于读出偏移图像的偏移读出时段和用于在X射线曝光之后读出检测信号的X射线读出时段期间读出从每个感光像素输出的检测信号。
读出电路150可以包括信号检测器和多路复用器。信号检测器包括分别对应于数据线DL的多个放大电路。每个放大电路可以包括放大器、电容器和复位元件。
定时控制器160可以生成启动信号和时钟信号，并将启动信号和时钟信号提供给栅极驱动器120以控制栅极驱动器120的操作。此外，定时控制器160可以生成读出控制信号和读出时钟信号，并且可以将读出控制信号和读出时钟信号提供给读出电路150以控制读出电路150的操作。
图2和图3分别是根据本公开内容的第一实施方式的数字X射线检测器100的顶视图和剖视图。图4是根据本公开内容的第一实施方式的数字X射线检测器的元件阵列区域的放大剖视图。
根据本公开内容的第一实施方式的数字X射线检测器100可以包括基板300、设置在基板300的底面上的金属层200、设置在基板300的顶面上的元件阵列400，设置在基板300上并与元件阵列400电连接的地电极500，设置在元件阵列400上的闪烁体层420，以及设置在闪烁体层420上的反射板600。
根据本公开内容的第一实施方式，可以使用玻璃基板作为基板300。
金属层200可以设置在基板300下面。
金属层200可以由金属材料例如钼(Mo)、铝(Al)或铟锡氧化物(ITO)形成。金属层200可以通过例如气相沉积或涂覆来形成。
金属层200可以形成在基板300的整个表面上。然而，本公开内容不限于此。金属层200可以被图案化。
金属层200用于减少由于数字X射线检测器100中生成的静电而引起的缺陷。金属层200可以电连接至元件阵列400和覆盖元件阵列400的反射板600。
因此，金属层200可以用作消除静电的地。因此，为了使地效应最大化，期望在基板300的整个表面上形成金属层200。
参照图4，在基板300上，可以存在元件阵列400，元件阵列400包括薄膜晶体管310和与薄膜晶体管310连接的PIN二极管320。
在基板300和元件阵列400之间，可以存在由无机材料制成的缓冲层。
在这种情况下，包括各种布线的焊盘区域可以设置在基板300的边缘区域上。因此，元素阵列400可以形成在基板300的除边缘区域之外的有源区域中。
元件阵列400具有多个像素区域，所述多个像素区域由在第一方向上延伸的栅极线和在与第一方向正交的第二方向上延伸的数据线之间的交叉来限定。在每个像素区域中，每个薄膜晶体管310和每个PIN二极管320可以设置为相互连接。
参照图4，薄膜晶体管310可以包括有源层311、栅电极313、源电极/漏电极317和315，并且可以用作用于驱动PIN二极管320的驱动薄膜晶体管310。
有源层311可以由氧化物半导体材料如IGZO(铟镓锌氧化物)、低温多晶硅(LTPS)或非晶硅(a-Si)形成，。
薄膜晶体管310可以连接到PIN二极管320，该PIN二极管320包括下电极321、PIN层323和上电极325。
具体地，下电极321可以连接到薄膜晶体管310的漏电极315。PIN层323可以通过堆叠包含N型杂质的N(负)型半导体层、不含杂质的I(本征)型半导体层和包含P型杂质的P(正)型半导体层形成。
PIN层323包括能够将从能量源发射的X射线转换为电信号的材料。例如，PIN层323可能包括a-Se、HgI2、CdTe、PbO、PbI2、BiI3、GaAs和Ge。
在上电极325上，可以设置有多层的或单层的钝化层，其由硅氧化物SiOx或硅氮化物SiNx组成。钝化层可以被设置成覆盖元件阵列400，以保护元件阵列400。
在钝化层上可以形成偏置电极330。偏置电极330可以连接到PIN二极管320的上电极325，用于将偏置电压施加至PIN二极管320。
元件阵列400的上述内部结构只是实施方式，且本公开内容并不限于此。包括在元件阵列400中的诸如薄膜晶体管310、PIN二极管320和偏置电极330的元件的布置可以包括各种变型。
地电极500可以在基板300上在对应于除布置有元件阵列400的有源区域之外的非有源区域的位置形成。
地电极500可以允许在数字X射线检测器100的生产、测试和使用期间可能产生的静电经由地电极500逸出至地GND。
因此，为了使由于元件阵列400中可能出现的静电引起的故障最小化，地电极500可以电连接至元件阵列400，以允许元件阵列400产生的静电逸出至地。
在这种情况下，在基板300上，可以在地电极500和元件阵列400之间设置有静电抑制电路510。静电抑制电路510可以使地电极500和元件阵列400彼此电连接，从而使由静电引起的故障能够被进一步最小化。
静电抑制电路510可以包括静电放电(ESD)电路，静电放电电路包括预定数量的薄膜晶体管。在这种情况下，寄生双极性结型晶体管可用作薄膜晶体管，但本公开内容并不限于此。
具体地，当元件阵列400中出现静电从而高于特定电平的高电压或过电流瞬间流过其中时，静电抑制电路510可以允许元件阵列400和地电极500相互连接，以使静电经由地电极500逸出至地。
地电极500可沿基板300的非有源区域的外围形成。这种配置可以允许静电不集中在一个点上，而是分布在尽可能宽的区域上。
在这种情况下，在基板300的非有源区域的边缘区域的一部分中可以形成有栅极焊盘区域520。在基板300的边缘区域的另一部分中可以形成有读出驱动器530。因此，地电极500可以形成在非有源区域中的未设置栅极焊盘区域520和读出驱动器530的一部分中。
在元件阵列400上，可以设置有机材料层410以覆盖元件阵列400。
有机材料层410可以减少由于元件阵列400中包含的元件的布置而另外产生的台阶。有机材料层410也可以用作平坦化层，允许在其平坦化的顶面上形成闪烁体层420。
此外，有机材料层410可以用作生长基底层，以允许闪烁体材料基于有机材料层410形成多个柱状晶体。
因此，闪烁体层420可以在使用有机材料层410作为生长基底层的同时通过沉积方案在竖直方向上生长成多个柱状晶体。因此，可以在生长基底层上以并排布置形成多个闪烁体柱状晶体。
例如，首先在有机材料层410上形成用于形成每个闪烁体柱状晶体的种子。然后，可以在种子上生长闪烁体材料，使得闪烁体柱状晶体在水平方向上并排布置，从而可以形成由闪烁体柱状晶体的水平布置组成的闪烁体层420。在这种情况下，闪烁体材料可以包括如碘化铯(CsI)的材料，但不限于此。
然而，形成闪烁体层420的方案不限于此。在另一个示例中，可以采用将由闪烁体材料制成的分立的闪烁体膜相互接合的方案。
在闪烁体层420上，可以形成覆盖闪烁体层420和元件阵列400的保护层430，使得闪烁体层420能够具有较强的承载能力。保护层430可以由聚对二甲苯形成。保护层430可以覆盖由多个柱状晶体的布置组成的闪烁体层。在该方面，保护层430可以填充相邻的闪烁体柱状晶体之间的间隙。
反射板600可以进一步设置在保护层430上，以覆盖保护层430。反射板600可以接收由闪烁体层420从入射在闪烁体层420上的X射线转换的可见光并且将其反射回检测器100的内部，使得可见光不会逸出到检测器100的外部。这可以提高检测器的光效率。
反射板600可以由高反射金属例如铝(Al)制成。
保护层430和反射板600中的每个可以设置为覆盖基板300的除设置在元件阵列400的非有源区域中的焊盘区域之外的整个表面。
反射板600可以形成为覆盖地电极500的至少部分区域，并且可以电连接至地电极500。
除了上述在元件阵列400的生产过程中可能产生的静电外，在包括闪烁体层420的形成过程的数字X射线检测器100的整个生产过程中也可能产生静电。
此外,当X射线照射到数字X射线检测器100时，反射板600上可能产生和累积电荷。在该方面，在反射板600上累积的电荷可能无法有效排出。因此，可能出现由于反射板600上的电荷积累而引起的静电问题。
因此，根据本公开内容，反射板600可以电连接至地电极500，以允许反射板600上生成的静电逸出到地。
因此，根据本公开内容的地电极500电连接至元件阵列400和反射板600，使得从元件阵列400和反射板600生成的静电可以逸出至地。
此外，地电极500电连接至在基板300下的金属层200，使得静电可以更有效地排放到地。
为了使静电高效地逸出到地，期望地电极具有尽可能大的面积。
根据本公开内容，地电极500用作接收静电的一次(primary)地。
然而，由于地电极500形成在具有相当大的有源区域的基板300的非有源区域上，因此可能难以在非有源区域上获得较大的地电极。
因此，根据本公开内容，金属层200形成在基板300下。金属层200电连接至地电极500。因此，能够使接地区域的面积最大化，以进一步使静电缺陷最小化。
根据本公开内容，可以确保来自反射板600的静电通过地电极500移动到金属层200的静电放电路径。这可以减少从数字X射线检测器100的顶部和底部生成的静电。
此外，根据本公开内容，可以确保来自反射板600的静电通过地电极500移动到金属层200的静电放电路径。这样能够使有效接地区域最大化，使得从数字X射线检测器100的顶部和底部生成的静电能够更高效地排出。
地电极500可以经由导电层700电连接至金属层200。
具体地，导电层700可以由银(Ag)膏或银(Ag)膜形成。
根据本公开内容的数字X射线检测器100操作如下。
照射到数字X射线检测器100上的X射线通过闪烁体层420转换成可见光范围的光。可见光范围的光通过PIN二极管320的PIN层323转换为电信号。
具体地，当可见光范围的光照射到PIN层323时，I型半导体层被P型半导体层和N型半导体层耗尽，从而在其中产生电场。然后，由光产生的空穴和电子通过电场进行漂移，然后分别集中到P型半导体层和N型半导体层中。
PIN二极管320将可见光范围的光转换为电信号，并将电信号发送到薄膜晶体管310。这样发送的电信号通过连接到薄膜晶体管310的数据线，然后显示为视频信号。
图5是根据本公开内容的第二实施方式的数字X射线检测器100的剖视图。
根据本公开内容的第二实施方式的数字X射线检测器100可以包括基板300、在基板300的顶面上的金属层200、在金属层200上的多缓冲层302、在多缓冲层302上的元件阵列400、设置在多缓冲层302上并电连接至元件阵列400的地电极500、设置在元件阵列400上的闪烁体层420、以及设置在闪烁体层420上的反射板600。
将针对与上述根据第一实施方式的数字X射线检测器100不同的配置详细描述根据第二实施方式的数字X射线检测器100。如上所述的根据第一实施方式的数字X射线检测器100的相应配置能够同样适用于第二实施方式的配置，其描述将被省略。
根据本公开内容的第二实施方式的数字X射线检测器100可以实施为柔性型数字X射线检测器100。
因此，根据本公开内容的第二实施方式的基板300可由具有柔性特性的有机材料制成。例如，可以采用基于聚酰亚胺(PI)的基板。
可以在基板300下面另外形成背板301，以保护和支承由有机材料制成的聚酰亚胺基板。
背板301可由诸如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的材料形成。
金属层200可设置在基板300的顶面上。
金属层200用于减少由数字X射线检测器100中产生的静电引起的缺陷。金属层200可以电连接至元件阵列400以及电连接至覆盖元件阵列400的反射板600。
特别地，当聚酰亚胺基板由有机材料制成时，可能大量生成由与聚酰亚胺摩擦而产生的基于摩擦的静电。因此，元件阵列400和金属层200可以相互电连接，以使静电能够逸出到检测器的外部。
因此，金属层200可以用作用于消除静电的地。因此，为了使接地效果最大化，期望金属层200覆盖基板300的整个表面。
此外，金属层200在聚酰亚胺基板上形成。金属层200可以用作杂质扩散抑制层，其使有机材料聚酰亚胺基杂质对元件阵列400的渗透最小化。
多缓冲层302可以形成在金属层200上。
多缓冲层302可以配置成使得硅氧化物层SiOx和硅氮化物层SiNx彼此交替堆叠以形成至少三层的堆叠。
例如，缓冲层可能具有各种堆叠配置，如SiOx/SiNx/SiOx、SiNx/SiOx/SiNx、SiOx/SiNx/SiOx/SiNx和SiNx/SiOx/SiNx/SiOx。
其中硅氧化层SiOx和硅氮化层SiNx彼此交替堆叠以形成至少三层的堆叠的多缓冲层302还可以使对元件阵列400的元件的外部水分和氧气渗透的影响最小化。
在多缓冲层302上，可以存在包括薄膜晶体管310和分别连接到薄膜晶体管310的PIN二极管320的元件阵列400。
在这种情况下，包括各种布线的焊盘区域可以设置在基板300的边缘区域。因此，元件阵列400可以形成在基板300的除边缘区域之外的有源区域中。
元件阵列400具有多个像素区域，这些像素区域由在第一方向上延伸的栅极线和在与第一方向正交的第二方向上延伸的数据线之间的交叉限定。在每个像素区域中，每个薄膜晶体管310和每个PIN二极管320可以设置为相互连接。
地电极500可以在多缓冲层302上在与除放置元件阵列400的有源区域之外的非有源区域相对应的位置形成。
地电极500可以允许在数字X射线检测器100的生产、测试和使用期间产生的静电经由地电极500逸出到地GND。
因此，为了使由于在元件阵列400中可能出现的静电引起的故障最小化，地电极500可以电连接至元件阵列400，以使从元件阵列400生成的静电能够逸出到地。
在这种情况下，在多缓冲层302上，静电抑制电路510可以设置在地电极500和元件阵列400之间。静电抑制电路510能够使地电极500和元件阵列400相互电连接，从而使由静电引起的故障进一步最小化。
地电极500可以沿多缓冲层302的非有源区域的外围形成。这种配置能够使静电不集中在一个点上，而是分布在尽可能宽的区域。
在这种情况下，可以在多缓冲层302的非有源区域的一部分边缘区域中形成栅极焊盘区域520。可以在多缓冲层302的另一部分边缘区域中形成读出驱动器530。因此，地电极500可以在非有源区域的未设置栅极焊盘520和读出驱动器530的部分中形成。
在元件阵列400上，可以设置有机材料层410以覆盖元件阵列400。
有机材料层410可以减少由于元件阵列400中包含的元件的布置而出现的台阶。有机材料层410也可以用作平坦化层，其允许在其平坦的顶面上形成闪烁体层420。此外，有机材料层410可以用作生长基底层，以允许闪烁体材料基于有机材料层410形成多个柱状晶体。
在闪烁体层420上，可以形成覆盖闪烁体层420和元件阵列400的保护层430，使得闪烁体层420能够具有较强的承载能力。
反射板600可以进一步设置在保护层430上，以覆盖保护层430。反射板600能够接收由闪烁体层420从入射在闪烁体层420上的X射线转换的可见光并且将其反射回检测器100的内部，以使可见光不会逸出到检测器100的外部。这可以提高检测器的光效率。
反射板600可由高反射金属例如铝(Al)制成，。
保护层430和反射板600中的每个可以设置成覆盖多缓冲层302除设置在元件阵列400非有源区域中的焊盘区域之外的整个表面。
反射板600可以形成为覆盖地电极500的至少部分区域，并且可以电连接至地电极500。
因此，根据本公开内容，反射板600可以电连接至地电极500，以允许反射板600上产生的静电释放到地。
因此，根据本公开内容的地电极500电连接至元件阵列400和反射板600，使得从元件阵列400和反射板600产生的静电可以逸出到地。
此外，地电极500电连接至在多缓冲层302下方的金属层200，使得静电能够更有效地释放到地。
为了使静电高效地逸出到地，期望地电极具有尽可能大的面积。
根据本公开内容，地电极500用作用于接收静电的一次地。
然而，由于地电极500是在具有相当大的有源区域的多缓冲层302的非有源区域上形成的，因此可能难以在非有源区域上获得较大的地电极。
因此，根据本公开内容，金属层200形成于多缓冲层302下面。金属层200电连接至地电极500。因此，能够使接地区域的面积最大化，以进一步使静电缺陷最小化。
根据本公开内容，可以确保来自反射板600的静电通过地电极500移动到金属层200的静电放电路径。这可以减少从数字X射线检测器100的顶部和底部产生的静电。
此外，根据本公开内容，可以确保来自反射板600的静电通过地电极500移动到金属层200的静电放电路径。这可以使有效接地区域最大化，使得从数字X射线检测器100的顶部和底部产生的静电能够被更高效地排出。
地电极500可以通过导电层700电连接至金属层200。
参照附图和实施方式描述了本公开内容。然而，本公开内容不限于本文中公开的实施方式和附图。明显的是，本领域技术人员可以在本公开内容的范围内对其进行各种修改。此外，尽管在描述本公开内容的配置所产生的效果时没有明确指明本公开内容的配置所产生的影响，但应当认识到本公开内容的配置所预期的影响。
Claims (11)
1.一种数字X射线检测器，包括：
基板；
设置在所述基板的底面上的金属层；
设置在所述基板的顶面上的元件阵列，其中所述元件阵列包括薄膜晶体管和与所述薄膜晶体管连接的PIN二极管；
设置在所述基板的顶面上并电连接至所述元件阵列的地电极；
设置在所述元件阵列上的闪烁体层；以及
设置在所述闪烁体层上的反射板，
其中所述反射板电连接至所述地电极，以及
其中所述地电极电连接至所述金属层。
2.根据权利要求1所述的数字X射线检测器，其中所述基板包括玻璃基板。
3.根据权利要求1所述的数字X射线检测器，其中所述数字X射线检测器还包括设置在所述基板的顶面上的静电抑制电路，以及
其中所述元件阵列和所述地电极经由所述静电抑制电路相互电连接。
4.根据权利要求1所述的数字X射线检测器，其中所述地电极和所述金属层经由导电层相互电连接。
5.根据权利要求4所述的数字X射线检测器，其中所述导电层由银膏或银膜形成。
6.一种数字X射线检测器，包括：
基板；
所述基板上的金属层；
所述金属层上的多缓冲层；
设置在所述多缓冲层上的元件阵列，所述元件阵列包括薄膜晶体管和与所述薄膜晶体管连接的PIN二极管；
设置在所述多缓冲层上的地电极，所述地电极电连接至所述元件阵列；
所述元件阵列上的闪烁体层；以及
所述闪烁体层上的反射板，
其中所述反射板电连接至所述地电极，以及
其中所述地电极电连接至所述金属层。
7.根据权利要求6所述的数字X射线检测器，其中所述基板包括聚酰亚胺基板。
8.根据权利要求6所述的数字X射线检测器，其中所述多缓冲层包括硅氧化物层和硅氮化物层的竖直交替堆叠。
9.根据权利要求6所述的数字X射线检测器，其中所述数字X射线检测器还包括设置在所述多缓冲层上的静电抑制电路，以及
其中所述元件阵列和所述地电极经由所述静电抑制电路相互电连接。
10.根据权利要求6所述的数字X射线检测器，其中所述地电极和所述金属层经由导电层相互电连接。
11.根据权利要求10所述的数字X射线检测器，其中所述导电层由银膏或银膜形成。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2018-0170946 | 2018-12-27 | ||
| KR1020180170946A KR102659426B1 (ko) | 2018-12-27 | 2018-12-27 | 디지털 엑스레이 검출기 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN111381272A true CN111381272A (zh) | 2020-07-07 |
Family
ID=71122760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201911243834.4A Pending CN111381272A (zh) | 2018-12-27 | 2019-12-06 | 数字x射线检测器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US11269089B2 (zh) |
| KR (1) | KR102659426B1 (zh) |
| CN (1) | CN111381272A (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7450486B2 (ja) | 2020-07-27 | 2024-03-15 | キヤノン株式会社 | 放射線撮像パネル、放射線撮像装置、放射線撮像システム、放射線撮像パネルの製造方法、および、シンチレータプレート |
| WO2023141773A1 (zh) * | 2022-01-25 | 2023-08-03 | 京东方科技集团股份有限公司 | 探测基板及射线探测器 |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5466893A (en) * | 1989-02-21 | 1995-11-14 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co., Ltd. | Printed circuit board having enhanced EMI suppression |
| US5736732A (en) * | 1996-12-23 | 1998-04-07 | General Electric Company | Induced charge prevention in semiconductor imaging devices |
| US20050258842A1 (en) * | 2004-04-30 | 2005-11-24 | Maloney Timothy J | Radiation detector for electrostatic discharge |
| US20060186343A1 (en) * | 2005-02-22 | 2006-08-24 | General Electric Company | System, method and apparatus for improving stabilization in solid state x-ray detectors |
| US20100230607A1 (en) * | 2009-03-12 | 2010-09-16 | Fujifilm Corporation | Radiation detector |
| CN101881912A (zh) * | 2009-05-04 | 2010-11-10 | 乐金显示有限公司 | 液晶显示装置 |
| CN102956665A (zh) * | 2011-08-26 | 2013-03-06 | 富士胶片株式会社 | 光电转换基底、辐射检测器、射线照相图像捕获装置以及辐射检测器的制造方法 |
| JP2017135182A (ja) * | 2016-01-26 | 2017-08-03 | 東芝電子管デバイス株式会社 | 放射線検出器用アレイ基板、および放射線検出器の製造方法 |
| US20180234642A1 (en) * | 2017-02-14 | 2018-08-16 | Carestream Health, Inc. | Radiographic detector with heat sink |
| CN109085635A (zh) * | 2017-06-13 | 2018-12-25 | 三星电子株式会社 | X射线探测器及其制造方法 |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080078938A1 (en) * | 2006-10-02 | 2008-04-03 | General Electric Company | X-ray detector |
| JP5693174B2 (ja) * | 2010-11-22 | 2015-04-01 | キヤノン株式会社 | 放射線検出装置及び放射線検出システム |
| KR101388294B1 (ko) | 2011-01-14 | 2014-04-23 | 엘지디스플레이 주식회사 | 연성 표시장치 및 이의 제조방법 |
| TWI655755B (zh) * | 2012-09-28 | 2019-04-01 | 日商富士軟片股份有限公司 | 放射線偵測元件以及放射線圖像偵測裝置 |
| US9513380B2 (en) * | 2014-07-25 | 2016-12-06 | General Electric Company | X-ray detectors supported on a substrate having a surrounding metal barrier |
| KR102281329B1 (ko) | 2014-12-19 | 2021-07-26 | 삼성디스플레이 주식회사 | 플렉서블 디스플레이 장치 및 그 제조방법 |
-
2018
- 2018-12-27 KR KR1020180170946A patent/KR102659426B1/ko active IP Right Grant
-
2019
- 2019-12-06 CN CN201911243834.4A patent/CN111381272A/zh active Pending
- 2019-12-17 US US16/717,863 patent/US11269089B2/en active Active
Patent Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5466893A (en) * | 1989-02-21 | 1995-11-14 | Tatsuta Electric Wire & Cable Co., Ltd. | Printed circuit board having enhanced EMI suppression |
| US5736732A (en) * | 1996-12-23 | 1998-04-07 | General Electric Company | Induced charge prevention in semiconductor imaging devices |
| US20050258842A1 (en) * | 2004-04-30 | 2005-11-24 | Maloney Timothy J | Radiation detector for electrostatic discharge |
| US20060186343A1 (en) * | 2005-02-22 | 2006-08-24 | General Electric Company | System, method and apparatus for improving stabilization in solid state x-ray detectors |
| US20100230607A1 (en) * | 2009-03-12 | 2010-09-16 | Fujifilm Corporation | Radiation detector |
| CN101881912A (zh) * | 2009-05-04 | 2010-11-10 | 乐金显示有限公司 | 液晶显示装置 |
| CN102956665A (zh) * | 2011-08-26 | 2013-03-06 | 富士胶片株式会社 | 光电转换基底、辐射检测器、射线照相图像捕获装置以及辐射检测器的制造方法 |
| JP2017135182A (ja) * | 2016-01-26 | 2017-08-03 | 東芝電子管デバイス株式会社 | 放射線検出器用アレイ基板、および放射線検出器の製造方法 |
| US20180234642A1 (en) * | 2017-02-14 | 2018-08-16 | Carestream Health, Inc. | Radiographic detector with heat sink |
| CN109085635A (zh) * | 2017-06-13 | 2018-12-25 | 三星电子株式会社 | X射线探测器及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US11269089B2 (en) | 2022-03-08 |
| KR102659426B1 (ko) | 2024-04-19 |
| KR20200080940A (ko) | 2020-07-07 |
| US20200209413A1 (en) | 2020-07-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10852447B2 (en) | Panel for flexible digital x-ray detector and method for manufacturing the same | |
| US10795034B2 (en) | Digital X-ray detector panel and X-ray system including the same | |
| US11296139B2 (en) | Array substrate for digital X-ray detector and X-ray detector including the same | |
| US10651227B2 (en) | Array substrate for X-ray detector and X-ray detector including the same | |
| US11269089B2 (en) | Digital X-ray detector | |
| US10707251B2 (en) | Array substrate for digital X-ray detector, and digital X-ray detector including the same | |
| US11515354B2 (en) | Thin film transistor array substrate for digital X-ray detector device and digital X-ray detector device including the same | |
| CN112018136B (zh) | 数字x射线检测仪、数字x射线检测装置及其制造方法 | |
| KR20180044681A (ko) | 검출효율이 향상된 디지털 엑스레이 검출장치 및 그 제조방법 | |
| KR20180060769A (ko) | 광차단층을 구비한 디지털 엑스레이 검출장치 및 그 제조방법 | |
| KR20210071570A (ko) | 디지털 엑스레이 검출기용 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출기 | |
| US11769783B2 (en) | Thin film transistor array substrate for digital X-ray detector device and digital X-ray detector device and manufacturing method thereof | |
| KR102619971B1 (ko) | 디지털 엑스레이 검출장치 및 그 제조방법 | |
| US11335706B2 (en) | Thin film transistor array substrate for high-resolution digital X-ray detector and high-resolution digital X-ray detector including the same | |
| KR20210079566A (ko) | 디지털 엑스레이 검출기용 박막 트랜지스터 어레이 기판 및 이를 포함하는 디지털 엑스레이 검출기 | |
| KR20210080903A (ko) | 디지털 엑스레이 검출기용 박막 트랜지스터 어레이 기판과 이를 포함하는엑스레이 검출기 | |
| KR101858356B1 (ko) | 수소침투가 방지된 디지털 엑스레이 검출장치 | |
| KR20230099425A (ko) | 디지털 엑스레이 검출기용 패널 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |