CN114068591A - 平板探测器及成像系统 - Google Patents

平板探测器及成像系统 Download PDF

Info

Publication number
CN114068591A
CN114068591A CN202010747055.4A CN202010747055A CN114068591A CN 114068591 A CN114068591 A CN 114068591A CN 202010747055 A CN202010747055 A CN 202010747055A CN 114068591 A CN114068591 A CN 114068591A
Authority
CN
China
Prior art keywords
alignment
flat panel
pixel units
panel detector
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
Application number
CN202010747055.4A
Other languages
English (en)
Inventor
李金钰
侯学成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Sensor Technology Co Ltd
Original Assignee
BOE Technology Group Co Ltd
Beijing BOE Sensor Technology Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by BOE Technology Group Co Ltd, Beijing BOE Sensor Technology Co Ltd filed Critical BOE Technology Group Co Ltd
Priority to CN202010747055.4A priority Critical patent/CN114068591A/zh
Priority to PCT/CN2021/099751 priority patent/WO2022022110A1/zh
Priority to US17/790,268 priority patent/US20230041531A1/en
Publication of CN114068591A publication Critical patent/CN114068591A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4208—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N23/00—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00
    • G01N23/02—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material
    • G01N23/04—Investigating or analysing materials by the use of wave or particle radiation, e.g. X-rays or neutrons, not covered by groups G01N3/00 – G01N17/00, G01N21/00 or G01N22/00 by transmitting the radiation through the material and forming images of the material
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T7/00—Image analysis
    • G06T7/10—Segmentation; Edge detection
    • G06T7/13—Edge detection
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14603—Special geometry or disposition of pixel-elements, address-lines or gate-electrodes
    • H01L27/14605—Structural or functional details relating to the position of the pixel elements, e.g. smaller pixel elements in the center of the imager compared to pixel elements at the periphery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14601—Structural or functional details thereof
    • H01L27/14609—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements
    • H01L27/1461—Pixel-elements with integrated switching, control, storage or amplification elements characterised by the photosensitive area
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components 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
    • H01L27/144—Devices controlled by radiation
    • H01L27/146—Imager structures
    • H01L27/14643—Photodiode arrays; MOS imagers
    • H01L27/14658—X-ray, gamma-ray or corpuscular radiation imagers
    • H01L27/14663—Indirect radiation imagers, e.g. using luminescent members
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4208—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
    • A61B6/4233—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment with arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector using matrix detectors

Abstract

一种平板探测器及成像系统。该平板探测器包括：呈阵列排布的多个像素单元；所述多个像素单元包括：多个感光像素单元和多个对位像素单元。所述多个感光像素单元的每个包括光电感应器件，所述光电感应器件将入射光转化为电信号以使其所在的所述感光像素单元具有随所述入射光的实时变化而变化的灰阶；所述多个对位像素单元的每个构造为具有固定灰阶，所述固定灰阶不随所述入射光的实时变化而变化。所述多个对位像素单元包括多个第一对位像素单元和多个第二对位像素单元。所述多个第一对位像素单元的每个具有第一固定灰阶；所述多个第二对位像素单元的每个具有第二固定灰阶，所述第一固定灰阶与所述第二固定灰阶不同。

Description

平板探测器及成像系统
技术领域
本公开至少一实施例涉及一种平板探测器及成像系统。
背景技术
非晶硅(a-Si)X射线平板探测器是一种以非晶硅光电二极管阵列为核心的X射线影像探测器，在X射线照射下探测器的闪烁体或荧光体层将X射线光子转换为可见光，而后由具有光电二极管作用的非晶硅阵列变为图像电信号，通过外围电路传输及模拟数字转换，从而获得数字化图像。由于其经历了X射线一可见光一电荷图像一数字图像的成像过程，通常也被称作间接转换型平板探测器。非晶硅X射线平板探测器具有成像速度快、良好的空间及密度分辨率、高信噪比、直接数字输出等优点，从而被广泛的应用于各种数字化X射线成像装置。
发明内容
本公开至少一实施例提供一种平板探测器，该平板探测器包括：呈阵列排布的多个像素单元；所述多个像素单元包括：多个感光像素单元和多个对位像素单元。所述多个感光像素单元的每个包括光电感应器件，所述光电感应器件将入射光转化为电信号以使其所在的所述感光像素单元具有随所述入射光的实时变化而变化的灰阶；所述多个对位像素单元的每个构造为具有固定灰阶，所述固定灰阶不随所述入射光的实时变化而变化。所述多个对位像素单元包括多个第一对位像素单元和多个第二对位像素单元。所述多个第一对位像素单元的每个具有第一固定灰阶；所述多个第二对位像素单元的每个具有第二固定灰阶，所述第一固定灰阶与所述第二固定灰阶不同。
例如，本公开一实施例提供的平板探测器中，所述第一固定灰阶与所述第二固定灰阶的差的绝对值大于或等于所述多个感光像素单元所具有的最大灰阶与最小灰阶的差的绝对值的30％。
例如，本公开一实施例提供的平板探测器中，所述多个第一对位像素单元的每个为常黑像素单元，所述多个第二对位像素单元的每个为常亮像素单元。
例如，本公开一实施例提供的平板探测器中，所述多个第一对位像素单元中的至少两个组成一个第一对位标记，所述多个第二对位像素单元中的至少两个组成一个第二对位标记。
例如，本公开一实施例提供的平板探测器中，所述第一对位标记与所述第二对位标记交替排列。
例如，本公开一实施例提供的平板探测器中，所述多个第一对位像素单元中的两个组成一个第一对位标记，位于同一所述第一对位标记中的两个所述第一对位像素单元分别位于所述像素单元阵列的相邻列和相邻行；所述多个第二对位像素单元中的两个组成一个第二对位标记，位于同一所述第二对位标记中的两个第二对位像素单元分别位于所述像素单元阵列的相邻列和相邻行。
例如，本公开一实施例提供的平板探测器中，每个所述第一对位标记所包括的所述第一对位像素单元的个数大于每个所述第二对位标记所包括的所述第二对位像素单元的个数。
例如，本公开一实施例提供的平板探测器中，所述多个第一对位像素单元中的m*n个第一对位像素单元组成一个第一对位标记；所述多个第二对位像素单元中的两个第二对位像素单元组成一个第二对位标记，位于同一第二对位标记中的两个第二对位像素单元分别位于所述像素单元阵列的相邻列和相邻行，m和n均为正整数。
例如，本公开一实施例提供的平板探测器中，m＝2，n＝8。
例如，本公开一实施例提供的平板探测器包括图像采集区域。所述图像采集区域用于采集图像信息且包括所述多个感光像素单元中的至少部分感光像素单元；所述第一对位标记与所述第二对位标记围绕所述图像采集区域。
例如，本公开一实施例提供的平板探测器中，所述第一对位标记与所述第二对位标记在所述图像采集区的周向方向上均匀分布。
例如，本公开一实施例提供的平板探测器中，所述光电感应器件包括：第一电极、光电感应层和及第二电极。光电感应层与所述第一电极堆叠，且配置为将所述入射光转化为电信号，所述电信号控制对应的所述感光像素单元的实时灰阶；第二电极位于所述光电感应层的远离所述第一电极的一侧。所述多个感光像素单元的每个和所述多个对位像素单元的每个分别包括晶体管，晶体管包括栅极、第一电极和第二电极。所述平板探测器还包括信号线，所述信号线包括：偏压线、栅线和数据线。偏压线与所述光电感应器件的第二电极电连接且配置为给每个所述感光像素单元提供偏置电压；栅线配置为给晶体管提供栅驱动信号；数据线与所述栅线交叉以限定出所述呈阵列排布的多个像素单元。在每个所述感光像素单元中，所述晶体管的第一电极与所述光电感应器件的第一电极电连接，所述数据线与所述晶体管的第二电极电连接以读取所述光电感应层产生的电信号。
例如，本公开一实施例提供的平板探测器中，所述多个第一对位像素单元的每个也包括所述光电感应器件，所述多个第一对位像素单元的至少部分第一对位像素单元的晶体管与所述信号线构成断路以使所述数据线无法读取所述光电感应层产生的电信号，所述至少部分第一对位像素单元为常黑像素单元。
例如，本公开一实施例提供的平板探测器中，所述第一对位像素单元的晶体管的栅极与所述栅线断开。
例如，本公开一实施例提供的平板探测器中，述第一对位像素单元的晶体管的第二电极与所述数据线断开。
例如，本公开一实施例提供的平板探测器中，所述第一对位像素单元的晶体管的第一电极与所述光电感应器件的第一电极断开。
例如，本公开一实施例提供的平板探测器中，所述多个第二对位像素单元的至少部分第二对位像素单元也包括所述光电感应器件；所述至少部分第二对位像素单元的所述光电感应器件的第二电极和所述光电感应层的平面形状均具有挖空区，所述挖空区暴露所述光电感应器件的第一电极；所述偏压线通过第一过孔与所述光电感应器件的第一电极电连接，所述第一过孔暴露所述光电感应器件的第一电极，且所述第一过孔位于所述挖空区内，所述至少部分第二对位像素单元为常亮像素单元。
例如，本公开一实施例提供的平板探测器中，所述多个第二对位像素单元的至少部分第二对位像素单元包括第三电极和第四电极且不包括所述光电感应层；所述第三电极与所述对位像素单元的的晶体管的第一电极电连接，所述第四电极与所述偏压线电连接；所述第三电极与所述第四电极堆叠且直接接触以使两者电连接，所述至少部分第二对位像素单元为常亮像素单元。
例如，本公开一实施例提供的平板探测器中，所述光电感应器件为光电二极管。
例如，本公开一实施例提供的平板探测器中，在所述平板探测器包括图像采集区时，所述多个感光像素单元根据所述电信号生成电荷图像。所述平板探测器还包括：坐标采集单元和数据输出单元。坐标采集单元配置为采集每个所述对位像素单元的坐标和用于形成所述电荷图像的至少部分所述感光像素单元的实时坐标；数据输出单元配置为输出每个所述感光像素单元的所述电信号以用于形成图像，且配置为输出每个所述对位像素单元的坐标和所述至少部分感光像素单元的实时坐标以用于对所述电荷图像进行定位从而控制所述电荷图像始终位于所述图像采集区中。
本公开至少一实施例还提供一种成像系统，该成像系统包括本公开实施例提供的任意一种平板探测器，以及位置控制单元、位置调节装置和成像处理模块。位置控制单元配置为实时接收来自对位像素单元的坐标和所述至少部分感光像素单元的实时坐标，并利用接收到的所述坐标计算所述至少部分感光像素单元的相对于所述对位像素单元的距离，根据计算结果发送指令；位置调节装置配置为实时接收来自所述位置控制单元的指令，在所述指令的控制下实时调节所述平板探测器的位置以使所述电荷图像始终位于所述图像采集区中；成像处理模块包括显示器和成像处理器，所述显示器包括预设显示区域；所述成像处理器配置为接收所述平板探测器输出的所述电信号以及调节平板探测器的位置之后的所述电荷图像的位置信息，利用所述电信号及所述电荷图像的位置信息在所述预设显示区域内生成待成像物体的图像。
例如，本公开一实施例提供的成像系统还包括光发射器。光发射器配置为向所述待成像物体发射光线；所述光线经过所述待成像物体后照射所述平板探测器。
例如，本公开一实施例提供的成像系统中，所述光发射器配置为围绕所述待成像物体转动，在多个角度对所述待成像物体发射光线以分别在每个所述角度实时生成对应的电荷图像；所述成像处理模块通过对在多个角度对待成像物体发射光线而生成的多个所述电荷图像进行处理在所述预设显示区域内生成三维图像。
例如，本公开一实施例提供的成像系统中，所述光发射器发射X射线。
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为本公开一实施例提供的一种平板探测器的示意图；
图1B为本公开一实施例提供的另一种平板探测器的示意图；
图2为本公开一实施例提供的另一种平板探测器的示意图；
图3为本公开一实施例提供的又一种平板探测器的示意图；
图4为本公开一实施例提供的再一种平板探测器的示意图；
图5A为本公开一实施例提供的平板探测器的感光像素单元的平面图；
图5B为沿图5A中的A-A’线的截面示意图；
图5C为沿图5A中的H-H’线的截面示意图；
图6A为本公开一实施例提供的平板探测器的一种第一对位像素单元的平面图；
图6B为沿图6A中的B-B’线的截面示意图；
图7A为本公开一实施例提供的平板探测器的另一种第一对位像素单元的平面图；
图7B为沿图7A中的C-C’线的截面示意图；
图8A为本公开一实施例提供的平板探测器的又一种第一对位像素单元的平面图；
图8B为沿图8A中的D-D’线的截面示意图；
图8C为本公开一实施例提供的平板探测器的又一种第一对位像素单元的平面图；
图8D为沿图8C中的G-G’线的截面示意图；
图9A为本公开一实施例提供的平板探测器的一种第二对位像素单元的平面图；
图9B为沿图9A中的E-E’线的截面示意图；
图10A为本公开一实施例提供的平板探测器的另一种第二对位像素单元的平面图；
图10B为沿图10A中的F-F’线的截面示意图；
图10C为沿图10A中的G-G’线的截面示意图；
图11为本公开一实施例提供的一种成像系统的示意图。
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它实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另作定义，此处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。本发明专利申请说明书以及权利要求书中使用的“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。“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。“内”、“外”、“上”、“下”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。
本公开中的附图并不是严格按实际比例绘制，平板探测器中感光像素单元、第一对位像素单元、第二对位像素单元、第一对位标记和第二对位标记的个数不是限定为图中所示的数量，各个结构的具体地尺寸和数量可根据实际需要进行确定。本公开中所描述的附图仅是结构示意图。
待成像物体在光的照射下，经过待成像物体的光入射至平板探测器，而后由平板探测器的感光元件将入射光的光信号转变为图像电信号，从而产生电荷图像。在这一过程中，当入射光入射至平板探测器上的位置发生移动时，在平板探测器中接收并响应入射光而在不同位置生成不同的电荷图像，这些电荷图像的位置位于不同的区域。后续需要利用随着入射光的实时移动而获得的多个实时电荷图像合成最终的图像，这个过程中，需要利用多个实时电荷图像的位置信息来合成最终的图像，要求多个实时电荷图像均位于预设的区域中，以便于合成理想的最终的图像。
本公开至少一实施例提供一种平板探测器，该平板探测器包括：呈阵列排布的多个像素单元；所述多个像素单元包括：多个感光像素单元和多个对位像素单元。所述多个感光像素单元的每个包括光电感应器件，所述光电感应器件将入射光转化为电信号以使其所在的所述感光像素单元具有随所述入射光的实时变化而变化的灰阶；所述多个对位像素单元的每个构造为具有固定灰阶，所述固定灰阶不随所述入射光的实时变化而变化。所述多个对位像素单元包括多个第一对位像素单元和多个第二对位像素单元。所述多个第一对位像素单元的每个具有第一固定灰阶；所述多个第二对位像素单元的每个具有第二固定灰阶，所述第一固定灰阶与所述第二固定灰阶不同。
示例性地，图1A为本公开一实施例提供的一种平板探测器的示意图。如图1A所示，本公开至少一实施例提供的平板探测器10包括呈阵列排布的多个像素单元，多个像素单元包括多个感光像素单元1和多个对位像素单元2。例如，平板探测器10的工作过程如上所述。多个感光像素单元1的每个包括光电感应器件，光电感应器件配置为将入射光转化为电信号以使其所在的感光像素单元具有随入射光的实时变化而变化的灰阶，从而可生成电荷图像。多个对位像素单元的每个构造为具有固定灰阶，所述固定灰阶不随入射光的实时变化而变化，从而可以将多个对位像素单元识别出来，并获取多个对位像素单元的位置信息，该位置信息例如为坐标，以多个对位像素单元的坐标作为参考，确定该平板探测器10所生成的电荷图像的位置。随入射光的实时变化，例如当入射光的发射源相对于待成像物体发生移动时，经过待成像物体后的入射光入射至平板探测器10上的位置发生变化，平板探测器10的用于接收并响应入射光的感光像素单元1的位置发生改变，形成的电荷图像的形状和位置发生变化，此时，通过计算电荷图像相对于对位像素单元的距离，从而实时调节平板探测器10的位置以使电荷图像始终位于预设区域内，例如该预设区域称为图像采集区。从而满足上述对随着入射光的变化而产生的多个实时电荷图像均位于图像采集区内的需求，以便于合成理想的最终的图像，避免在不同的区域内生成不同的电荷图像而造成合成最终的图像难度大或效果不理想的问题。多个对位像素单元2包括多个第一对位像素单元21和多个第二对位像素单元22。多个第一对位像素单元21的每个具有第一固定灰阶；多个第二对位像素单元22的每个具有第二固定灰阶，第一固定灰阶与第二固定灰阶不同。第一固定灰阶与第二固定灰阶之间的灰度具有差值，从而与只设置同一种固定灰阶的像素单元相比，在本申请提供的平板探测器10工作过程中，可以同时获取多个第一对位像素单元21的坐标和多个第二对位像素单元22的坐标，以在感光像素单元1具有不同的灰阶的情况下，例如在大多数或者全部感光像素单元1的灰阶接近于第一对位像素单元21的灰阶时，能够准确地识别第二对位像素单元22；或者，在大多数或者全部感光像素单元1的灰阶接近第二对位像素单元22的灰阶时，能够准确地识别第一对位像素单元21。在这些情形下，均能够准确地识别对位像素单元，从而达到更加准确地对位。
例如，上述入射光为X射线。例如，在成像过程中，X射线的发射源移动或者待成像物体发生移动，例如X射线围绕待成像物体转动，在X射线的发射源转动不同的角度时在多个不同的角度利用平板探测器10形成待成像物体的多个实时的电荷图像，将该多个电荷图像转换为数字图像。多个电荷图像均位于预设的图像采集区内便于利用每个电荷图像的位置信息使生成的数字图像也始终位于预设的显示区域，利于成像效果和操作的便捷，提高使用该平板探测器10得到所需的图像的工作效率。例如，进一步地可以利用多个数字图像合成得到实时立体三维图像。
例如，该平板探测器10可用于医疗检测领域，利用X射线用于形成人体的局部例如器官的影像。这种情况下，本申请实施例提供的平板探测器10能够通过使多个实时电荷图像均位于图像采集区内而形成效果理想的待检测物体例如为待检测器官的影像，例如形成理想的立体影像，更真实更准确地反映待检测物体的形貌，得到更为真实和准确地图像信息，提高检测结果的准确性，并提高成像速度。当然，上述入射光也可以为可见光，也可以形成彩色平面图像和彩色立体图像。本公开实施例提供的平板探测器的应用场景和成像类型不限于上述情形。
例如，在图1A所示的实施例中，多个第一对位像素单元21分别为第一对位像素单元211、212、213、214；多个第二对位像素单元22分别为第二对位像素单元221、222、223、224。
例如，在图1A所示的实施例中，多个第一对位像素单元211、212、213、214和多个第二对位像素单元221、222、223、224围绕预设的图像采集区D。如此，可在整个图像采集区D的周边进行定位，更有利于定位的准确。图像采集区D的形状不限定为图1A所示的情形。例如，图像采集区D的形状也可以为矩形，即多个第一对位像素单元和多个第二对位像素单元围绕成矩形区域。
当然，在本公开的实施例不限于多个对位像素单元围绕图像采集区D的情形。例如，图1B为本公开一实施例提供的另一种平板探测器的示意图。在图1B所示的实施例中，多个第一对位像素单元211、212、213、214和多个第二对位像素单元221、222、223、224、225呈十字形排布，多个第一对位像素单元21和多个第二对位像素单元22位于图像采集区D的一侧。例如，图2为本公开一实施例提供的另一种平板探测器的示意图，在图2中，第一对位像素单元211、212和第二对位像素单元221、222位于图像采集区D的一侧。在其他实施例中，多个第一对位像素单元和多个第二对位像素单元也可以呈其他形状排列，例如呈一字形或米字形排列，本公开实施例对此不作限定。
例如，第一对位像素单元211、212、213、214与第二对位像素单元221、222、223、224交替排列，即，沿第一对位像素单元和第二对位像素单元的排列方向，第二对位像素单元221、第二对位像素单元222分别位于第一对位像素单元212的两侧且与之相邻，第一对位像素单元211位于第二对位像素单元221远离的第一对位像素单元212的一侧且与第二对位像素单元221相邻，第一对位像素单元213位于第二对位像素单元222远离的第一对位像素单元212的一侧且与第二对位像素单元222相邻。第一对位像素单元与第二对位像素单元交替排列能够使相邻的对位像素单元的灰度差别明显，利于提高对第一对位像素单元和第二对位像素单元识别的准确度，从而提高定位的准确性和可靠性。
例如，第一固定灰阶与第二固定灰阶的差的绝对值大于或等于多个感光像素单元所具有的最大灰阶与最小灰阶的差的绝对值的30％，以使每个第一对位像素单元211、212、213、214与每个第二对位像素单元221、222、223、224具有明显的灰阶差异，在上述大多数或者全部感光像素单元1的灰阶接近第一对位像素单元与第二对位像素单元两者中的一者的灰阶时，提高另一者的识别度，从而实现更准确的定位。例如共有216个灰阶，第一固定灰阶与第二固定灰阶的差异大于20000个灰阶。
例如，多个第一对位像素单元21的每个为常黑像素单元，多个第二对位像素单元22的每个为常亮像素单元。常黑像素单元始终为黑态，常亮像素单元始终为亮态，例如亮度始终为可达到的最高亮度。如此，在平板探测器10整体上呈黑态时，可准确地识别出始终为亮态的第一对位像素单元21；在平板探测器10整体上呈亮态时，可准确地识别出始终为暗态的第二对位像素单元22。即，在平板探测器10整体上呈黑态和亮态时，均可实现准确定位的效果。
例如，多个第一对位像素单元中的至少两个组成一个第一对位标记，所述多个第二对位像素单元中的至少两个组成一个第二对位标记，以增大可被识别的第一对位标记和第二对位标记的面积，提高定位的可靠性和准确性。
示例性地，在图2和图3所示的实施例中，多个第一对位像素单元21中的两个组成一个第一对位标记31，位于同一第一对位标记31中的两个第一对位像素单元211、212分别位于像素单元阵列的相邻列和相邻行；多个第二对位像素单元22中的两个组成一个第二对位标记32，位于同一第二对位标记32中的两个第二对位像素单元221、222分别位于像素单元阵列的相邻列和相邻行。即斜对角的两个相邻的第一对位像素单元组成一个第一对位标记31，斜对角的两个相邻的第二对位像素单元组成一个第二对位标记32。经试验验证，这样的设计有利于提高对第一对位标记31和第二对位标记32的识别的准确性。这种像素组合而形成的对位标记有利于提高识别的准确性，避免由于简单的单点像素标记与像素坏点混淆而造成错误识别，且这种对位标记具有简单的设计。
例如，如图3所示，第一对位标记311、312、313、314与第二对位标记321、322、323、324交替排列。即，沿第一对位标记和第二对位标记的排列方向，第二对位标记321和第二对位标记322位于第一对位标记312的两侧且分别与第一对位标记312相邻，第一对位标记311位于第二对位标记321的远离第一对位标记312的一侧且与第二对位标记321相邻，第一对位标记313位于第二对位标记322的远离第一对位标记312的一侧且与第二对位标记322相邻。第一对位标记与第二对位标记交替排列能够使相邻的对位标记的灰度差别明显，利于提高对第一对位标记和第二对位标记识别的准确度，从而提高定位的准确性和可靠性。
例如，如图3所示，多个第一对位标记311、312、313、314与多个第二对位标记321、322、323、324排列成的平面图形是中心对称图形。例如，该平面图形以图3中的O点为对称中心呈中心对称。例如每对第一对位标记以O点为对称中心呈中心对称，每对第二对位标记以O点为对称中心呈中心对称。第一对位标记311与第一对位标记313呈中心对称，第一对位标记312与第一对位标记314呈中心对称；第二对位标记321与第二对位标记323呈中心对称，第二对位标记322与第二对位标记324呈中心对称。
图3所示的实施例的其他没有提及的特征和效果均与图1A所示的实施例的相同。
图4为本公开一实施例提供的再一种平板探测器的示意图，该实施例与图3所示的实施例具有以下区别。如图4所示，每个第一对位标记31所包括的第一对位像素单元21的个数大于每个第二对位标记32所包括的第二对位像素单元22的个数。如此，增大了第一对位标记的面积，对较暗的第一对位标记识别的准确度较高。
例如，多个第一对位像素单元中的m*n个第一对位像素单元组成一个第一对位标记，m和n均为正整数。如此，在平板探测器10采用多行同时扫描的情况下，可同时扫描m行像素单元，从而可同时识别构成一个第一对位标记的位于m行的第一对位像素单元，在提高第一对位标记识别的准确度的同时，便于识别操作和用于识别第一对位标记的电路的设计。
例如，如图4所示，多个第一对位像素单元中的2*8个第一对位像素单元21组成一个第一对位标记31，对于每个第一对位标记均是如此，即m＝2，n＝8。例如，多个第二对位像素单元中的两个第二对位像素单元组成一个第二对位标记32，位于同一第二对位标记中的两个第二对位像素单元221、222分别位于像素单元阵列的相邻列和相邻行。
例如，在图4中，多个第一对位标记与多个第二对位标记排列成的平面图形不是中心对称图形。例如，多个第一对位标记与多个第二对位标记排列成的平面图形也可以是轴对称图形，位置排布规整利于识别的便利和准确。但本公开实施例对多个第一对位标记与多个第二对位标记排列成的平面图形不做限定。
例如，在图4中，用于采集图像信息的图像采集区域D包括多个感光像素单元1中的至少部分感光像素单元1。例如，平板探测器10还包括位于图像采集区域D外的感光像素单元1。例如，多个第一对位标记31与多个第二对位标记32围绕图像采集区域D，以在整个图像采集区D的周边进行定位，更有利于定位的准确。
例如，多个第一对位标记31与多个第二对位标记32在图像采集区的周向方向上均匀分布，可使最终的电荷图像的在围绕图像采集区域D的整个方向上的位置均较准确地位于图像采集区D内。
当然，在其他实施例中，多个第一对位标记31与多个第二对位标记32也可以不围绕图像采集区域D。
图4所示的实施例的其他没有提及的特征和效果均与图3所示的实施例的相同。
图5A为本公开一实施例提供的平板探测器的感光像素单元的平面图，图5B为沿图5A中的A-A’线的截面示意图，图5C为沿图5A中的H-H’线的截面示意图。参考图5A-5C，光电感应器件包括：第一电极03、光电感应层04和第二电极08。光电感应层04与第一电极03堆叠，且配置为将入射光转化为电信号，该电信号控制对应的感光像素单元1的实时灰阶。第二电极位于光电感应层04的远离第一电极的一侧。多个感光像素单元1的每个和包括晶体管，晶体管包括栅极010、第一电极021和第二电极022。平板探测器10还包括信号线，信号线包括偏压线05、栅线01和数据线02。偏压线05与光电感应器件的第二电极08电连接且配置为给每个感光像素单元1提供偏置电压；栅线01与栅极010电连接，配置为给晶体管提供栅驱动信号；数据线02与栅线010交叉以限定出呈阵列排布的多个像素单元。在每个感光像素单元1中，晶体管的第一电极021与光电感应器件的第一电极03电连接，数据线02与晶体管的第二电极022电连接以读取光电感应层04产生的电信号。
例如，上述晶体管为薄膜晶体管。薄膜晶体管可以为非晶硅薄膜晶体管、氧化物薄膜晶体管或低温多晶硅(LTPS)薄膜晶体管。薄膜晶体管可以为顶栅结构或底栅结构。本公开实施例对薄膜晶体管的类型不作限定，可根据具体需要进行选择。
例如，光电感应器件为光电二极管，包括PIN结。通常光电二极管11包括N型半导体层、本征半导体层、P型半导体层。薄膜晶体管的第一电极与N型半导体层连接。当入射光为X射线时，平板探测器10上设置有闪烁层，闪烁层可将X射线转换为可见光，可见光照射感光像素单元。平板探测器10的工作过程是：X射线被处于其路径上的人体调制，调制后的X射线由闪烁层转换为可见光，可见光被光电二极管吸收并转换成电荷载流子，电荷载流子存储在光电二极管自身电容或者另外设置的存储电容中而由平板探测器10形成电荷图像；由扫描驱动电路顺序接通每一行感光像素单元的薄膜晶体管，以一行同时读出的方式将电荷图像输出，即输出每个感光像素单元产生的电信号。经每一薄膜晶体管读出的电荷图像对应于入射X射线的剂量，通过处理可以确定每一感光区的电荷量，进而确定每一感光区的X射线剂量。可通过显示装置利用感光像素单元产生的电信号生成黑白图像或彩色图像。
例如，上述偏置电压为公共电压，例如为接地电压或其他类型的公共电压。偏压线05连接到每个感光像素单元1。
例如，如图5B所示，平板探测器10还包括栅绝缘层011和位于薄膜晶体管与光电感应器件的第一电极03之间的层间绝缘层013。晶体管的第一电极021通过贯穿层间绝缘层013的第一过孔031与光电感应器件的第一电极03电连接。
例如，如图5C所示，平板探测器10还包括位于光电感应器件的远离衬底基板101的一侧的第一绝缘层09和位于第一绝缘层09的远离衬底基板101的一侧的第二绝缘层014。例如，第一绝缘层09为有机绝缘层。例如第一绝缘层09是平坦层。例如第一绝缘层09由有机材料制成，该有机材料例如包括树脂，或者为光刻胶材料；第二绝缘层014为无机绝缘层，由无机材料制成，该无机材料例如包括氧化硅、氮化硅或氮氧化硅中的至少之一。例如，偏压线05通过贯穿第二绝缘层014的第二过孔06和贯穿第一绝缘层09的第三过孔07与光电感应器件的第二电极08电连接。例如，第二过孔06与第三过孔07是彼此连通的。例如，平板探测器10还包括位于第一绝缘层09的靠近第二电极08一侧的第三绝缘层(图未示出)，第三绝缘层为无极绝缘层，其材料例如包括氧化硅、氮化硅或氮氧化硅中的至少之一。
例如，衬底基板101可以为刚性基板，刚性基板的材料包括玻璃、石英、金属中的一种。衬底基板101也可以为柔性基板，柔性基板的材料包括聚酰亚胺(Polyimide，简称PI)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate，简称PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(Polyethylenenaphthalate two formic acid glycol ester，简称PEN)、聚碳酸酯(Polycarbonate，简称PC)等聚合物中的一种。
如图5A所示，例如，偏压线05包括主体部050和突出部051，突出部051与主体部050连接且从主体部050上突出，第二过孔06和第三过孔07在衬底基板101上的正投影位于突出部051在衬底基板101上的正投影内，突出部051可以为通过构图工艺形成，第二过孔06和第三过孔07提供充足的空间，降低构图难度，准确形成第二过孔06和第三过孔07。例如，栅线01的延伸方向为第一方向，数据线02的延伸方向为第二方向，例如偏压线05沿第二方向延伸，突出部051从主体部050上沿第一方向突出。
如图5A所示，如图中的区域C，栅线01与数据线02交叠，即栅线01在衬底基板101上的正投影与数据线在衬底基板101上的正投影存在交叠，且在两者交叠的区域C中，栅线01与数据线02的线宽均变小，即，栅线01的与数据线02交叠的部分的线宽小于栅线01的与数据线02不交叠的部分的线宽，且数据线02的与栅线01交叠的部分的线宽小于数据线02的与栅线01不交叠的部分的线宽。并且，该区域C中设置有隔离层，隔离层与有源层同层设置，且位于栅线01与数据线02之间，以进一步防止栅线01与数据线02之间的信号串扰。
例如，多个第一对位像素单元的每个也包括晶体管和光电感应器件。在至少部分(多个对位像素单元中的至少一些)第一对位像素单元中，晶体管与信号线构成断路以使数据线无法读取光电感应层产生的电信号，以实现该至少部分第一对位像素单元为常黑像素单元。
示例性地，图6A为本公开一实施例提供的平板探测器的一种第一对位像素单元的平面图，图6B为沿图6A中的B-B’线的截面示意图。参考图6A-6B，每个第一对位像素单元也包括晶体管和光电感应器件。第一对位像素单元的结构与图5A-5C所示的感光像素单元1的结构的区别在于，第一对位像素单元的晶体管的栅极010与栅线01a断开，即第一对位像素单元的晶体管的栅极010与栅线01a不连接，从而使薄膜晶体管形成断路，数据线02a无法读取光电感应层产生的电信号，该第一对位像素单元为常黑像素单元。这里的栅线01a的其他特征与图5A-5C所示的栅线01相同，数据线02a与图5A-5C所示的数据线02相同。例如，该第一对位像素单元的其他未提及的结构，例如薄膜晶体管的半导体层012、第一电极和第二电极、以及光电感应器件的第一电极03a、光电感应层04a和第二电极05a、以及第二过孔06a和第三过孔07a等，均与感光像素单元1的相同。
又例如，图7A为本公开一实施例提供的平板探测器的另一种第一对位像素单元的平面图，图7B为沿图7A中的C-C’线的截面示意图。在图7A-7B所示的第一对位像素单元中，晶体管的第二电极022与数据线02c断开，即晶体管的第二电极022与数据线02c不连接，从而使薄膜晶体管与数据线02c形成断路，数据线02c无法读取光电感应层产生的电信号，该第一对位像素单元为常黑像素单元。图7A-7B所示的栅线01a与图5A-5C所示的栅线01相同，数据线02c的其他特征与图5A-5C所示的数据线02相同。例如，该第一对位像素单元的其他未提及的结构，例如薄膜晶体管的半导体层012、第一电极021和第二电极022、以及光电感应器件的第一电极03c、光电感应层04c和第二电极05c等，均与感光像素单元1的相同。
又例如，图8A为本公开一实施例提供的平板探测器的另一种第一对位像素单元的平面图，图8B为沿图8A中的D-D’线的截面示意图。在图8A-8B所示的第一对位像素单元中，第一对位像素单元的晶体管的第一电极021与光电感应器件的第一电极03e断开，即第一对位像素单元的晶体管的第一电极021与光电感应器件的第一电极03e不连接，从而使薄膜晶体管与光电感应器件的第一电极03e形成断路，数据线02e无法读取光电感应层产生的电信号，该第一对位像素单元为常黑像素单元。这里的数据线02e与图5A-5C所示的数据线02相同。如图8B所示，光电感应器件的第一电极03e与第一电极021异层设置，两者不通过过孔连接。例如，该第一对位像素单元的其他未提及的结构，例如薄膜晶体管的半导体层012、第一电极021和第二电极022、以及光电感应器件的第一电极03e、光电感应层04e和第二电极05e等，均与感光像素单元1的相同。
图8C为本公开一实施例提供的平板探测器的又一种第一对位像素单元的平面图,图8D为沿图8C中的G-G’线的截面示意图。在图8C-8D所示的第一对位像素单元中，偏压线05与第一对位像素单元的光电感应器件断开。如图8D所示，例如，偏压线05与第一对位像素单元的光电感应器件的第二电极08之间设置有第一绝缘层09和第二绝缘层014，以使偏压线05与第一对位像素单元的光电感应器件的第二电极08绝缘，从而偏压线05与第一对位像素单元的光电感应器件断开，即偏压线05与第一对位像素单元的光电感应器件不电连接，从而使薄膜晶体管与光电感应器件无法实现电子的传输，数据线02e无法读取光电感应层产生的电信号，该第一对位像素单元为常黑像素单元。例如除了偏压线05与第一对位像素单元的光电感应器件断开之外的其他特征均与图5A-5C中的相同。
图9A为本公开一实施例提供的平板探测器的一种第二对位像素单元的平面图，图9B为沿图9A中的E-E’线的截面示意图。参考图9A-9B，至少部分第二对位像素单元的每个也包括晶体管和光电感应器件。每个第二对位像素单元与图5A-5C所示的感光像素单元1的结构具有以下区别。第二对位像素单元的光电感应器件的第二电极08b的平面形状和光电感应层04b的平面形状均具有挖空区200，挖空区200暴露光电感应器件的第一电极03b。偏压线05b通过第二过孔06b和第三过孔07b与光电感应器件的第一电极03b电连接，第二过孔06b和第三过孔07b连通成一个过孔。第二过孔06b和第三过孔07b暴露光电感应器件的第一电极03b，且第二过孔06b和第三过孔07b位于挖空区200内。如此，可通过偏压线05b给第二对位像素单元提供固定的偏置电压，使数据线02b读取光电感应器件的第二电极08b与第一电极03b之间固定的电压差，从而使第二对位像素单元具有固定的灰阶，实现该至少部分第二对位像素单元为常亮像素单元。图9A的栅线01b与图5A所示的栅线01相同，数据线02b与图5A所示的数据线02相同。例如，该第二对位像素单元的其他未提及的结构，例如薄膜晶体管的半导体层、第一电极和第二电极等，均与感光像素单元1的相同。
例如，挖空区200的平面图形为不封闭的凹槽，即光电感应器件的第二电极08b和光电感应层04b分别包括挖空区200和围绕部分挖空区200的非挖空区。例如，如图9A所示，挖空区200自光电感应器件的第二电极08b的平面图形的一条边向内凹陷，且位于光电感应层04b的平面图形的一条边向内凹陷。当然，在其他实施例中，挖空区200的平面图形也可以为封闭的图形，即，光电感应器件的第二电极08b和光电感应层04b分别包括挖空区和围绕整个挖空区的非挖空区。
例如，如图9A所示，偏压线05b包括沿其延伸方向依次连接的第一部分05b1、第二部分05b2和第三部分05b3，第二部分05b2的线宽大于第一部分05b1的线宽且大于第三部分05b3的线宽，并且，第二部分05b2在衬底基板101上的正投影与挖空区200的边缘在衬底基板101上的正投影的一部分重叠。由于在挖空区200的边缘的段差较大，即第二电极08b的平面形状和光电感应层04b的围绕挖空区200的边缘与第一电极03b之间具有高度差而形成边坡，第二部分05b2在该边缘处爬坡，因此，第二部分05b2的线宽较大可以避免在爬坡处发生断线的风险。
图10A为本公开一实施例提供的平板探测器的另一种第二对位像素单元的平面图，图10B为沿图10A中的F-F’线的截面示意图，图10C为沿图10A中的G-G’线的截面示意图。如图10A-10C所示，多个第二对位像素单元的至少部分第二对位像素单元包括第三电极03d和第四电极08d且不包括光电感应层。第三电极03d与偏压线05d电连接，第三电极03d与对位像素单元的的晶体管的第一电极021电连接。第三电极03d与第四电极08d堆叠且直接接触以使两者电连接。如此，由于不存在光电感层，所以该第二对位像素单元不会产生根据入射光的变化而变化的电信号，可通过偏压线05d给与其电连接的第三电极03d提供固定的偏置电压，第三电极03d通过薄膜晶体管与数据线02b电连接，从而数据线02b读取到的电信号与固定的偏置电压基本相同，从而使该第二对位像素单元具有固定的灰阶，实现该第二对位像素单元为常亮像素单元。图10A的栅线01d与图5A所示的栅线01相同，数据线02d与图5A所示的数据线02相同。例如，该第二对位像素单元的其他未提及的结构，例如薄膜晶体管的半导体层、第一电极和第二电极等，均与感光像素单元1的相同。
需要说明的是，“第三电极03d与第四电极08d直接接触”指第三电极03d与第四电极08d之间没有其他的层或结构，这两者也不通过过孔接触，第三电极03d的远离衬底基板101的面与第四电极08d的靠近衬底基板101的面接触。
例如，平板探测器10还包括坐标采集单元和数据输出单元。坐标采集单元配置为采集每个对位像素单元的坐标或对位标记的坐标，以及用于形成电荷图像的至少部分感光像素单元的实时坐标。数据输出单元配置为输出每个感光像素单元的电信号以用于形成图像，且配置为输出每个对位像素单元的坐标和至少部分感光像素单元的实时坐标以用于对电荷图像进行定位从而控制电荷图像始终位于图像采集区中。例如，出于方便操作的目的，在电荷图像上选择定位点，并根据定位点与对位像素单元或对位标记的位置关系来调整平板探测器10的位置，平板探测器10可移动以使电荷图像始终位于图像采集区中。
本公开至少一实施例还提供一种成像系统，该成像系统包括本公开实施例提供的任意一种平板探测器，以及位置控制单元、位置调节装置和成像处理模块。位置控制单元配置为实时接收来自对位像素单元的坐标和所述至少部分感光像素单元的实时坐标，并利用接收到的所述坐标计算所述至少部分感光像素单元的相对于所述对位像素单元的距离，根据计算结果发送指令；位置调节装置配置为实时接收来自所述位置控制单元的指令，在所述指令的控制下实时调节所述平板探测器的位置以使所述电荷图像始终位于所述图像采集区中；成像处理模块包括显示器和成像处理器，所述显示器包括预设显示区域；所述成像处理器配置为接收所述平板探测器输出的所述电信号以及调节平板探测器的位置之后的所述电荷图像的位置信息，利用所述电信号及所述电荷图像的位置信息在所述预设显示区域内生成待成像物体的图像。
图11为本公开一实施例提供的一种成像系统的示意图。如图11所示，成像系统100包括本公开实施例提供的任意一种平板探测器10，以及位置控制单元11、位置调节装置12和成像处理模块13。位置控制单元11配置为实时接收来自平板探测器10的对位像素单元的坐标和至少部分感光像素单元的实时坐标，并利用接收到的所述坐标计算至少部分感光像素单元的相对于对位像素单元的距离，根据计算结果发送指令。该至少部分感光像素单元用于感光生成电荷图像，例如为选定的一些感光像素单元。位置调节装置12配置为实时接收来自位置控制单元11的指令，在该指令的控制下实时调节平板探测器10的位置以使电荷图像始终位于上述图像采集区D中。成像处理模块13包括显示器131和成像处理器132。显示器131包括预设显示区域；成像处理器132配置为接收平板探测器10输出的电信号以及调节平板探测器10的位置之后的电荷图像的位置信息，利用该电信号及所述电荷图像的位置信息在所述预设显示区域内生成待成像物体的图像。
例如，出于方便操作的目的，在电荷图像上选择定位点，并通过位置控制单元11获取定位点的坐标以及定位点与对位像素单元或对位标记的位置关系。例如位置控制单元11包括处理器，通过处理器计算定位点与对位像素单元或对位标记之间的距离，根据该距离来调整平板探测器10的位置，移动平板探测器10以使电荷图像始终位于图像采集区中。
例如，成像系统100还包括光发射器，光发射器配置为向待成像物体发射光线，光线经过待成像物体后照射平板探测器10，经过待成像物体后的光线即为上述入射光。
例如，光发射器配置为围绕待成像物体转动，在多个角度对待成像物体发射光线以分别在每个所述角度实时生成对应的电荷图像。成像处理模块通过对在多个角度对待成像物体发射光线而生成的多个电荷图像进行处理在预设显示区域内生成三维图像。
例如，该成像系统100可用于医疗检测领域，光发射器发射X射线。成像系统100利用X射线形成人体的局部例如器官的影像。这种情况下，本申请实施例提供的成像系统100能够形成效果理想的待检测物体的影像，例如形成理想的立体影像，更真实更准确地反映待检测物体的形貌，得到更为真实和准确地图像信息，提高检测结果的准确性，并提高成像速度，并且方便地使所形成的图像始终位于显示器的预设区域中，操作简单，出片效果好。当然，再一些实施例中，光发射器发射的光也可以为可见光，以用于形成黑白图像或彩色图像。该黑白图像或彩色图像例如为平面图像或立体图像。本公开实施例提供的平板探测器的应用场景和成像类型不限于上述情形。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (22)

1.一种平板探测器，包括：呈阵列排布的多个像素单元，所述多个像素单元包括：
多个感光像素单元，其中，所述多个感光像素单元的每个包括光电感应器件，所述光电感应器件配置为将入射光转化为电信号以使其所在的所述感光像素单元具有随所述入射光的实时变化而变化的灰阶；
多个对位像素单元，其中，所述多个对位像素单元的每个构造为具有固定灰阶，所述固定灰阶不随所述入射光的实时变化而变化；
所述多个对位像素单元包括：
多个第一对位像素单元，其中，所述多个第一对位像素单元的每个具有第一固定灰阶；以及
多个第二对位像素单元，其中，所述多个第二对位像素单元的每个具有第二固定灰阶，其中，所述第一固定灰阶与所述第二固定灰阶不同。
2.根据权利要求1所述的平板探测器，其中，所述第一固定灰阶与所述第二固定灰阶的差的绝对值大于或等于所述多个感光像素单元所具有的最大灰阶与最小灰阶的差的绝对值的30％。
3.根据权利要求2所述的平板探测器，其中，所述多个第一对位像素单元的每个为常黑像素单元，所述多个第二对位像素单元的每个为常亮像素单元。
4.根据权利要求1所述的平板探测器，其中，所述多个第一对位像素单元中的至少两个组成一个第一对位标记，所述多个第二对位像素单元中的至少两个组成一个第二对位标记。
5.根据权利要求4所述的平板探测器，其中，所述第一对位标记与所述第二对位标记交替排列。
6.根据权利要求4所述的平板探测器，其中，所述多个第一对位像素单元中的两个组成一个第一对位标记，位于同一所述第一对位标记中的两个所述第一对位像素单元分别位于所述像素单元阵列的相邻列和相邻行；
所述多个第二对位像素单元中的两个组成一个第二对位标记，位于同一所述第二对位标记中的两个第二对位像素单元分别位于所述像素单元阵列的相邻列和相邻行。
7.根据权利要求4所述的平板探测器，其中，每个所述第一对位标记所包括的所述第一对位像素单元的个数大于每个所述第二对位标记所包括的所述第二对位像素单元的个数。
8.根据权利要求7所述的平板探测器，其中，所述多个第一对位像素单元中的m*n个第一对位像素单元组成一个第一对位标记；所述多个第二对位像素单元中的两个第二对位像素单元组成一个第二对位标记，位于同一第二对位标记中的两个第二对位像素单元分别位于所述像素单元阵列的相邻列和相邻行，m和n均为正整数。
9.根据权利要求4所述的平板探测器，包括图像采集区域，其中，所述图像采集区域用于采集图像信息且包括所述多个感光像素单元中的至少部分感光像素单元；
所述第一对位标记与所述第二对位标记围绕所述图像采集区域。
10.根据权利要求9所述的平板探测器，其中，所述第一对位标记与所述第二对位标记在所述图像采集区的周向方向上均匀分布。
11.根据权利要求1-10任一所述的平板探测器，其中，
所述光电感应器件包括：第一电极；光电感应层，与所述第一电极堆叠，且配置为将所述入射光转化为电信号，所述电信号控制对应的所述感光像素单元的实时灰阶；以及第二电极，位于所述光电感应层的远离所述第一电极的一侧；
所述多个感光像素单元的每个和所述多个对位像素单元的每个分别包括：晶体管，包括栅极、第一电极和第二电极；
所述平板探测器还包括信号线，所述信号线包括：
偏压线，与所述光电感应器件的第二电极电连接且配置为给每个所述感光像素单元提供偏置电压；
栅线，配置为给所述晶体管提供栅驱动信号；以及
数据线，与所述栅线交叉以限定出所述呈阵列排布的多个像素单元，其中，
在每个所述感光像素单元中，所述晶体管的第一电极与所述光电感应器件的第一电极电连接，所述数据线与所述晶体管的第二电极电连接以读取所述光电感应层产生的电信号。
12.根据权利要求11所述的平板探测器，其中，
所述多个第一对位像素单元的每个也包括所述光电感应器件，所述多个第一对位像素单元的至少部分第一对位像素单元的晶体管与所述信号线构成断路以使所述数据线无法读取所述光电感应层产生的电信号，所述至少部分第一对位像素单元为常黑像素单元。
13.根据权利要求12所述的平板探测器，其中，所述第一对位像素单元的晶体管的栅极与所述栅线断开。
14.根据权利要求12所述的平板探测器，其中，所述第一对位像素单元的晶体管的第二电极与所述数据线断开。
15.根据权利要求12所述的平板探测器，其中，所述第一对位像素单元的晶体管的第一电极与所述光电感应器件的第一电极断开。
16.根据权利要求11所述的平板探测器，其中，所述偏压线与所述第一对位像素单元的光电感应器件断开。
17.根据权利要求11所述的平板探测器，其中，
所述多个第二对位像素单元的至少部分第二对位像素单元也包括所述光电感应器件；
所述至少部分第二对位像素单元的所述光电感应器件的第二电极和所述光电感应层的平面形状均具有挖空区，所述挖空区暴露所述光电感应器件的第一电极；
所述偏压线通过第一过孔与所述光电感应器件的第一电极电连接，所述第一过孔暴露所述光电感应器件的第一电极，且所述第一过孔位于所述挖空区内，所述至少部分第二对位像素单元为常亮像素单元。
18.根据权利要求11所述的平板探测器，其中，
所述多个第二对位像素单元的至少部分第二对位像素单元包括第三电极和第四电极且不包括所述光电感应层；
所述第三电极与所述对位像素单元的的晶体管的第一电极电连接，所述第四电极与所述偏压线电连接；
所述第三电极与所述第四电极堆叠且直接接触以使两者电连接，所述至少部分第二对位像素单元为常亮像素单元。
19.根据权利要求1-10任一所述的平板探测器，其中，所述光电感应器件为光电二极管。
20.根据权利要求1-10任一所述的平板探测器，其中，
在所述平板探测器包括图像采集区时，所述多个感光像素单元根据所述电信号生成电荷图像；
所述平板探测器还包括：
坐标采集单元，配置为采集每个所述对位像素单元的坐标和用于形成所述电荷图像的至少部分所述感光像素单元的实时坐标；
数据输出单元，配置为输出每个所述感光像素单元的所述电信号以用于形成图像，且配置为输出每个所述对位像素单元的坐标和所述至少部分感光像素单元的实时坐标以用于对所述电荷图像进行定位从而控制所述电荷图像始终位于所述图像采集区中。
21.一种成像系统，包括：
权利要求20所述的平板探测器；
位置控制单元，配置为实时接收来自所述对位像素单元的坐标和所述至少部分感光像素单元的实时坐标，并利用接收到的所述坐标计算所述至少部分感光像素单元的相对于所述对位像素单元的距离，根据计算结果发送指令；
位置调节装置，配置为实时接收来自所述位置控制单元的指令，在所述指令的控制下实时调节所述平板探测器的位置以使所述电荷图像始终位于所述图像采集区中；以及
成像处理模块，包括显示器和成像处理器，其中，所述显示器包括预设显示区域；所述成像处理器配置为接收所述平板探测器输出的所述电信号以及调节所述平板探测器的位置之后的所述电荷图像的位置信息，利用所述电信号及所述电荷图像的位置信息在所述预设显示区域内生成待成像物体的图像。
22.根据权利要求21所述的成像系统，还包括：
光发射器，配置为向所述待成像物体发射光线，其中，所述光线经过所述待成像物体后照射所述平板探测器；
所述光发射器配置为围绕所述待成像物体转动，在多个角度对所述待成像物体发射光线以分别在每个所述角度实时生成对应的电荷图像；
所述成像处理模块通过对在多个角度对待成像物体发射光线而生成的多个所述电荷图像进行处理在所述预设显示区域内生成三维图像。
CN202010747055.4A 2020-07-29 2020-07-29 平板探测器及成像系统 Pending CN114068591A (zh)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010747055.4A CN114068591A (zh) 2020-07-29 2020-07-29 平板探测器及成像系统
PCT/CN2021/099751 WO2022022110A1 (zh) 2020-07-29 2021-06-11 平板探测器及成像系统
US17/790,268 US20230041531A1 (en) 2020-07-29 2021-06-11 Flat panel detector and imaging system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010747055.4A CN114068591A (zh) 2020-07-29 2020-07-29 平板探测器及成像系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114068591A true CN114068591A (zh) 2022-02-18

Family

ID=80037119

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010747055.4A Pending CN114068591A (zh) 2020-07-29 2020-07-29 平板探测器及成像系统

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230041531A1 (zh)
CN (1) CN114068591A (zh)
WO (1) WO2022022110A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI786016B (zh) * 2022-04-26 2022-12-01 友達光電股份有限公司 平板感測器檢測系統及平板感測器檢測方法

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4497024A (en) * 1981-07-01 1985-01-29 General Electric Company Nuclear image display controller
US4905265A (en) * 1985-12-11 1990-02-27 General Imaging Corporation X-ray imaging system and solid state detector therefor
JP4280024B2 (ja) * 2001-04-23 2009-06-17 株式会社東芝 Ｘ線平面検出器
US20040116795A1 (en) * 2002-12-17 2004-06-17 Collins William F. Determination of dose-enhancing agent concentration and dose enhancement ratio
US20040251420A1 (en) * 2003-06-14 2004-12-16 Xiao-Dong Sun X-ray detectors with a grid structured scintillators
JP4949964B2 (ja) * 2007-08-10 2012-06-13 富士フイルム株式会社 放射線画像検出器
CN104576673B (zh) * 2014-12-15 2017-10-27 上海天马微电子有限公司 平板图像传感器及其制造方法
CN109671729B (zh) * 2017-10-17 2021-04-09 京东方科技集团股份有限公司 探测单元及其制作方法、平板探测器
CN109545810A (zh) * 2018-11-20 2019-03-29 京东方科技集团股份有限公司 一种平板探测器及其制备方法
CN110458827B (zh) * 2019-08-12 2023-04-07 深圳蓝影医学科技股份有限公司 医学影像坏点的检测方法、装置、设备及介质
CN111161297B (zh) * 2019-12-31 2023-06-16 上海联影医疗科技股份有限公司 限束器边缘的确定方法、装置及x射线系统

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI786016B (zh) * 2022-04-26 2022-12-01 友達光電股份有限公司 平板感測器檢測系統及平板感測器檢測方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20230041531A1 (en) 2023-02-09
WO2022022110A1 (zh) 2022-02-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9711493B2 (en) Integrated optical sensor and methods for manufacturing and using the same
CN112055893B (zh) 显示面板及其制作方法
US10537295B2 (en) Radiation imaging apparatus and radiation imaging system
US7507970B2 (en) Radiation image sensing apparatus and its driving method
CN102401906B (zh) 辐射探测器及其成像装置、电极结构和获取图像的方法
US6885005B2 (en) Radiation detector
CN107112337B (zh) X射线束开始和停止的检测
CN108962928B (zh) 一种探测面板及探测装置
US10749063B2 (en) X-ray detector
CN201852941U (zh) 辐射探测器及其成像装置和电极结构
CN114068591A (zh) 平板探测器及成像系统
KR101084265B1 (ko) 엑스레이 검출기
US10136075B2 (en) Compensation circuit for an x-ray detector
WO2023236817A1 (zh) 射线探测器及射线探测设备
CN111650632B (zh) 一种光电探测电路、其驱动方法及探测基板、射线探测器
CN111261649B (zh) 一种图像探测器
CN111682040A (zh) 探测基板及射线探测器
EP0523784A1 (en) An image detector and a method of manufacturing such an image detector
KR102556237B1 (ko) 엑스레이 검출기용 어레이기판 및 이를 포함하는 엑스레이 검출기
JPS5846068B2 (ja) 電荷結合型装置
US5578837A (en) Integrating hyperacuity sensors and arrays thereof
KR102619971B1 (ko) 디지털 엑스레이 검출장치 및 그 제조방법
CN114695399B (zh) 一种飞行时间像素单元及图像传感器
CN113204043A (zh) 射线探测基板、射线成像设备和曝光时长确定方法
CN1052974A (zh) 低电容大面积半导体光电检测器及光电检测系统

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