TW202006954A - Ｘ光偵測模組 - Google Patents

Abstract

X光偵測模組包含閃爍體基板、可撓性基板、光電二極體層以及薄膜電晶體模組。閃爍體基板配置以將X光轉換為可見光。可撓性基板設置於閃爍體基板上。光電二極體層設置於可撓性基板上，其用以將可見光轉換成電子電洞對產生訊號。薄膜電晶體模組設置於光電二極體層上，用以偵測電子電洞對產生訊號。

Description

X光偵測模組

本發明有關一種X光偵測模組，尤指一種具有可撓性基板的X光偵測模組。

傳統的X光偵測模組重量過重使得移動相當地不便利，其中玻璃基板的重量更是在常見的X光偵測模組中佔了相當大的比例。

此外，為了增加利用面積以增加光電二極體的填充因子(Fill Factor)，常見的技術手段是在光電二極體上面製作平坦層，然而平坦層卻會進一步阻擋X光偵測模組的雷射修復(Laser Repair)，所以習知的X光偵測模組難以在配置有平坦層的狀況下進行雷射修復。

有鑑於此，本發明之一目的在於提出一種可有解決上述問題的X光偵測模組。

為了達到上述目的，依據本發明之一實施方式，X光偵測模組包含閃爍體基板、可撓性基板、光電二極體層以及薄膜電晶體模組。閃爍體基板用以將X光轉換為可見光。可撓 性基板設置於閃爍體基板上。光電二極體層設置於可撓性基板上，其用以將可見光轉換成電子電洞對產生訊號。薄膜電晶體模組設置於光電二極體層上，用以偵測電子電洞對產生訊號。

在本發明的實施方式中，薄膜電晶體模組包含半導體島、汲極、源極、閘極以及閘極絕緣層。半導體島設置於光電二極體層上方。汲極延伸至半導體島上。源極延伸至半導體島上，且汲極及源極間隔分開。閘極設置於汲極及源極上方。閘極絕緣層設置於汲極及源極上方，並配置以分隔閘極、汲極及源極。

在本發明的實施方式中，半導體島係由一選自非晶矽材料、氧化銦鎵鋅材料或低溫多晶矽材料所形成。

在本發明的實施方式中，閃爍體基板由一選自碘化銫或硫氧化釓材料所形成。

在本發明的實施方式中，光電二極體層包含至少一移相開關二極體。

在本發明的實施方式中，光電二極體層與平坦層之厚度大於2μm。

在本發明的實施方式中，X光偵測模組更包含一平坦層位於光電二極體層與薄膜電晶體模組之間。

在本發明的實施方式中，X光偵測模組更包含一透明導電層位於可撓性基板與光電二極體層之間。

在本發明的實施方式中，透明導電層係由一選自銦錫氧化物或銦鋅氧化物之透明導電材料所形成。

在本發明的實施方式中，可撓性基板由聚醯亞胺 所形成。

綜合上述內容可知，本發明之X光偵測模組利用可撓性基板或是聚醯亞胺基板取代傳統之玻璃基板以減輕整體的重量。經由閃爍體基板、可撓性基板、光電二極體層以及薄膜電晶體模組的配置關係，本發明之X光偵測模組在包含有平坦層而具有良好填充因子的狀況下，平坦層也不會阻礙雷射修復。

100‧‧‧X光偵測模組

110‧‧‧閃爍體基板

120‧‧‧可撓性基板

130‧‧‧光電二極體層

140‧‧‧薄膜電晶體模組

141‧‧‧半導體島

143‧‧‧汲極

145‧‧‧源極

147‧‧‧閘極

148‧‧‧資料傳輸線

149‧‧‧閘極絕緣層

150‧‧‧平坦層

160‧‧‧金屬層

170‧‧‧透明導電層

180‧‧‧貼附層

190‧‧‧障壁層

200‧‧‧玻璃基板

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：

第1圖繪示本發明之一個實施方式所提供之X光偵測模組之平面圖。

第2圖繪示沿第1圖之剖面線A-A的剖面圖。

第3A-3C圖為製作如第2圖所示之X光偵測模組之三個步驟的剖面圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

請參考第1圖，繪示本發明之一個實施方式所提供之X光偵測模組100之平面圖，其具有剖面線A-A。同時，請參考第2圖，繪示沿著第1圖剖面線A-A之剖面圖。於本發明之一實施方式中，X光偵測模組100包含閃爍體基板110、可撓性基板120、光電二極體層130以及薄膜電晶體模組140。閃爍體基板110用以將X光轉換為可見光。可撓性基板120設置於閃爍體基板110上。具體而言，X光偵測模組100更包含貼附層180，閃爍體基板110係經由貼附層180結合於可撓性基板120。光電二極體層130設置於可撓性基板120上，其用以將可見光轉換成電子電洞對產生訊號。薄膜電晶體模組140設置於光電二極體層130上，用以偵測電子電洞對產生訊號。X光偵測模組100藉由前述的配置以接收通過人體的X光，進而獲得X光偵測人體結果之偵測訊號。

具體而言，可撓性基板120可以由聚醯亞胺(Polyimide Film)所形成，但本發明並不以此為限。利用可撓性基板120或由聚醯亞胺所形成之可撓性基板120取代玻璃基板，本發明之X光偵測模組100可降低許多重量以便於使用者移動。

於前述的實施方式中，薄膜電晶體模組140包含半導體島141、汲極143、源極145、閘極147以及閘極絕緣層149。半導體島141設置於該光電二極體層130上方。汲極143延伸至半導體島141上。源極145延伸至半導體島141上，且汲極143及源極145間隔分開。閘極147設置於汲極143及源極145上方。閘極絕緣層149設置於汲極143及源極145上方，並 配置以分隔汲極143、源極145及閘極147。其中X光偵測模組100更包含資料傳輸線148，其與汲極143電性連接，資料傳輸線148具導電性並可以由金屬材料形成，X光偵測模組100經由資料傳輸線148可傳輸偵測訊號。

具體而言，藉由前述的配置使得X光偵測模組100之閘極147位於較上層，當雷射修復時，便可以將破洞控制在較小範圍，而易於利用雷射修復將特定線路斷開，進而避免短路產生。

請參考第2圖，於前一個實施例中，光電二極體層130與平坦層150之間更設置有金屬層160，其中源極145穿透平坦層150而與金屬層160電性連接。

於另外一個實施方式中，薄膜電晶體模組140也可以是底閘極(Bottom Gate)結構，但本發明並不以此為限。

於本發明的一個或多個實施方式中，半導體島141係由一選自非晶矽(a-Si)材料、氧化銦鎵鋅(IGZO)材料或低溫多晶矽(LTPS)材料所形成。

於本發明的一個或多個實施方式中，其中該閃爍體基板110由一選自碘化銫材料或硫氧化釓材料所形成。具體而言，碘化銫材料可以為鉈摻雜碘化銫(CsI：Tl)，而氧化釓材料可以為鋱摻雜氧硫化釓(Gd2O2S：Tb)，但本發明並不以此為限。

於本發明的一個或多個實施方式中，光電二極體層130可以包含至少一移相開關二極體(PIN型二極體)，但本發明並不以此為限。

請參考第2圖，於本發明的一個或多個實施方式中，X光偵測模組更包含平坦層150，其位於光電二極體層130與薄膜電晶體模組140之間。具體而言，平坦層150之厚度大於2um，以達到增加利用面積而增加光電二極體層130的填充因子之效果，進而使得X光偵測模組100的偵測敏感度上升。

請參考第2圖，於本發明的一個或多個實施方式中，X光偵測模組100更包含透明導電層170，其位於可撓性基板120與該光電二極體層170之間。其中，透明導電層170係由一選自銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)之透明導電材料所形成。此外，可撓性基板120以及透明導電層170間更可以設置障壁層190(Barrier Layer)，以避免原子擴散而影響光電二極體層130電性。

請參考第3A圖至第3C圖，第3A圖至第3C圖繪示為本發明X光偵測模組100的製作方法。請參考第3A圖，首先先在一個玻璃基板200上沉積一層聚醯亞胺層(即可撓性基板120)。接著再依序沉積光電二極體層130以及薄膜電晶體模組140。請參考第3B圖，接著經由雷射脫附(Laser Lift-off)將玻璃基板200移除。請參考第3C圖，最後藉由貼附層180將閃爍體基板110貼附於聚醯亞胺層(即可撓性基板120)。

綜合上述各實施方式可知，本發明之X光偵測模組利用可撓性基板或是聚醯亞胺基板取代傳統之玻璃基板以減輕整體的重量。經由閃爍體基板、可撓性基板、光電二極體層以及薄膜電晶體模組的配置關係，本發明之X光偵測模組在包含有平坦層而具有良好填充因子的狀況下，平坦層也不會阻 礙雷射修復。

由以上對於本發明之具體實施方式之詳述，可以明顯地看出，雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並不用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作各種的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧X光偵測模組

110‧‧‧閃爍體基板

120‧‧‧可撓性基板

130‧‧‧光電二極體層

140‧‧‧薄膜電晶體模組

141‧‧‧半導體島

143‧‧‧汲極

145‧‧‧源極

147‧‧‧閘極

149‧‧‧閘極絕緣層

150‧‧‧平坦層

160‧‧‧金屬層

170‧‧‧透明導電層

180‧‧‧貼附層

190‧‧‧障壁層

Claims (10)

1. 一種X光偵測模組，包含：

   一閃爍體基板，用以將X光轉換為可見光；

   一可撓性基板，設置於該閃爍體基板上；

   一光電二極體層，設置於該可撓性基板上，該光電二極體層用以將可見光轉換成電子電洞對產生訊號；以及

   一薄膜電晶體模組，設置於該光電二極體層上，用以偵測電子電洞對產生訊號。
2. 如請求項1所述之X光偵測模組，其中該薄膜電晶體模組包含：

   一半導體島，設置於該光電二極體層上方；

   一汲極，延伸至該半導體島上；

   一源極，延伸至該半導體島上，且該汲極及該源極間隔分開；

   一閘極，設置於該汲極及源極上方；以及

   一閘極絕緣層，設置於該汲極及該源極上方，並配置以分隔該閘極、該汲極及該源極。
3. 如請求項2所述之X光偵測模組，其中該半導體島係由一選自非晶矽材料、氧化銦鎵鋅材料或低溫多晶矽材料所形成。
4. 如請求項1所述之X光偵測模組，其中該閃爍體基板由一選自碘化銫或硫氧化釓材料所形成。
5. 如請求項1所述之X光偵測模組，其中該光電二極體層包含至少一移相開關二極體。
6. 如請求項1所述之X光偵測模組，更包含一平坦層位於該光電二極體層與該薄膜電晶體模組之間。
7. 如請求項1所述之X光偵測模組，其中該平坦層之厚度大於2μm。
8. 如請求項1所述之X光偵測模組，更包含一透明導電層位於該可撓性基板與該光電二極體層之間。
9. 如請求項8所述之X光偵測模組，其中該透明導電層係由一選自銦錫氧化物或銦鋅氧化物之透明導電材料所形成。
10. 如請求項1所述之X光偵測模組，其中該可撓性基板由聚醯亞胺所形成。

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