X射線平板探測器的像素結構及其制備方法、攝像系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及攝像技術領域，具體涉及一種X射線平板探測器的像素結構及其制備方法、攝像系統。
【背景技術】
[0002]目前，數字化X線攝影(DigitalRad1graphy，DR)技術被廣泛應用于醫療儀器，如拍攝X射線胸片的X射線機。DR裝置的關鍵部件是獲取圖像的平板探測器，其性能優劣會對DR圖像質量產生比較大的影響。
[0003]由于現有技術中平板探測器中的光電轉換器件與開關晶體管并行設置(即二者在襯底基板上的投影無重疊)，光電轉換器件的感光面積受到限制，若增大光電轉換器件的感光面積則需要增大像素面積，就會降低像素的開口率，從而降低X射線平板探測器的分辨率。
【發明內容】
[0004]針對現有技術中的缺陷，本發明提供了一種X射線平板探測器的像素結構及其制備方法、攝像系統，實現了在不增加像素面積的同時，增大了光電轉換器件的感光面積，提高了圖像采集能力。
[0005]第一方面，本發明提供一種X射線平板探測器的像素結構，包括設置在襯底上的至少一個像素信號讀出電路，以及設置在所述像素信號讀出電路上的傳感器；
[0006]所述傳感器包括閃爍層和設置在所述閃爍層正下方的光電轉換器件，各所述像素信號讀出電路設置于所述光電轉換器件的下方。
[0007]可選的，所述傳感器中的閃爍層和光電轉換器件在襯底上的投影重疊。
[0008]可選的，所述像素信號讀出電路包括第一讀出電路。
[0009]可選的，所述第一讀出電路包括觸控芯片和觸控電路，所述觸控電路包括多條感應電極和多條驅動電極；
[0010]所述觸控芯片與所述觸控電路連接，用于向多條所述驅動電極發送驅動信號，以及檢測多條所述感應電極的感應信號，并確定驅動電極和感應電極之間的電容的變化量。[0011 ]可選的，所述觸控電路為電容式觸控電路。
[0012]可選的，所述像素結構包括第二讀出電路，所述第二讀出電路為開關晶體管，所述開關晶體管的漏極和源極中的一個與所述光電轉換器件的輸出端相連；
[0013]所述第二讀出電路和第一讀出電路分別設置在所述襯底上，且兩者無交疊區域。
[0014]可選的，所述閃爍層為柱狀排列的晶體陣列，所述閃爍層的厚度為400_1000um。
[0015]可選的，所述像素結構還包括設置在所述光電轉換器件和所述閃爍層之間的透明保護層。
[0016]第二方面，本發明還提供了一種基于上述的X射線平板探測器的像素結構的制備方法，包括:
[0017]在襯底上形成至少一個像素信號讀出電路；
[0018]在所述像素信號讀出電路上形成傳感器；
[0019]在所述傳感器上形成閃爍層；
[0020]其中，所述傳感器包括閃爍層以及設置在所述閃爍層正下方的光電轉換器件，各所述像素信號讀出電路設置于所述光電轉換器件的下方。
[0021]可選的，所述在襯底上形成至少一個像素信號讀出電路，包括:
[0022]在所述襯底上形成第一讀出電路的步驟；
[0023]其中，所述第一讀出電路包括觸控芯片和觸控電路，所述觸控電路包括多條感應電極和多條驅動電極;所述觸控芯片與所述觸控電路連接，用于向多條所述驅動電極發送驅動信號，以及檢測多條所述感應電極的感應信號，并確定驅動電極和感應電極之間的電容的變化量。
[0024]可選的，所述在襯底上形成至少一個像素信號讀出電路，包括:
[0025]在所述襯底上形成第二讀出電路的步驟；
[0026]其中，所述第二讀出電路和第一讀出電路無交疊區域，所述第二讀出電路為開關晶體管，所述開關晶體管的漏極和源極中的一個與所述光電轉換器件的輸出端相連。
[0027]第三方面，本發明還提供了一種X射線平板探測器，包括上述X射線平板探測器的像素結構。
[0028]第四方面，本發明還提供了一種攝像系統，包括上述的X射線平板探測器。
[0029]由上述技術方案可知，本發明提供的一種X射線平板探測器及其制備方法、攝像系統，通過將各像素信號讀出電路設置于光電轉換器件的下方，相對于現有技術中將光電轉換器件與開關晶體管并行設置，在不增加像素面積的同時，增大了光電轉換器件的感光面積，提高了圖像采集能力。
【附圖說明】
[0030]圖1為X射線平板探測器的結構示意圖；
[0031]圖2為本發明一實施例提供的X射線平板探測器的像素結構的結構示意圖；
[0032]圖3為本發明另一實施例提供的X射線平板探測器的像素結構的結構示意圖；
[0033]圖4為本發明一實施例提供的感應電極和驅動電極構成的陣列示意圖；
[0034]圖5為本發明另一實施例提供的X射線平板探測器的像素結構的結構示意圖；
[0035]圖6為本發明另一實施例提供的X射線平板探測器的像素結構的結構示意圖；
[0036]圖7為本發明一實施例提供的X射線平板探測器的像素結構的制備方法的流程示意圖；
[0037]圖8為本發明另一實施例提供的X射線平板探測器的像素結構的制備方法的流程示意圖；
[0038]其中附圖標記說明:
[0039]1、襯底；2、像素信號讀出電路;3、傳感器;31、光電轉換器件；32、閃爍層;4、絕緣層;21、第二讀出電路;22、第一讀出電路;211、電荷接收電極;212、開關晶體管;213、電荷輸出總線；221、觸控芯片;222、感應電極;223、驅動電極;224、感應電極連接線;225、驅動電極連接線;2121、柵極;2122、柵絕緣層;2123、源極;2124、漏極;2125、有源層。
【具體實施方式】
[0040]下面結合附圖，對發明的【具體實施方式】作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發明的技術方案，而不能以此來限制本發明的保護范圍。
[0041]本發明考慮到圖1所示的平板探測器的結構，提出了新的技術方案。如圖1所示，平板探測器包括閃爍層32、光電轉換器件31、開關晶體管212、輸出總線213和襯底1，閃爍層32用于將X射線轉換可見光，光電轉換器件31會產生空穴電子對，在外加偏壓電場的作用下，電子和空穴對向相反的方向移動形成電流，電流在光電轉換器件31自帶的存儲電容中形成存儲電荷，在開關晶體管212打開時，輸出到輸出總線213，通過外部讀出電路可以獲取每一像素點的電荷量，進而獲取每一像素點的X射線的劑量。
[0042]圖2示出了本發明一實施例提供的一種X射線平板探測器的像素結構的結構示意圖，如圖2所示，該像素結構包括設置在襯底I上的至少一個像素信號讀出電路2，以及設置在所述像素信號讀出電路2上的傳感器3。
[0043]所述傳感器3包括閃爍層32和設置在所述閃爍層32正下方的光電轉換器件31，各所述像素信號讀出電路2設置于所述光電轉換器件31的下方。
[0044]由于如圖1所示的光電二極管3與開關晶體管212并行設置(即二者在襯底基板上的投影無重疊)，而本實施例中的X射線平板探測器的像素結構中的像素信號讀出電路2設置于光電轉換器件31的下方，由圖2可以明顯看出，本實施例中的光電轉換器件31的感光面積較大，實現了在不增加像素面積的同時，增大了光電轉換器件的感光面積;另外由于光電轉換器件31的感光面積增大，使得光電轉換器件31中的存儲電容增大，其存儲電荷的能力增強，因此提高了圖像采集能力。
[0045]上述襯底I的材質可以為玻璃或塑料基板等；閃爍層32材料可以為碘化銫晶體，其為柱狀排列的晶體陣列，用于把X射線轉換成可見光，其厚度為400-1000um，吸收高能X射線的效率尚，可以提尚圖像分辨率，鵬化艷晶體是一種無機1?子化合物，可以進一步提尚捕獲X射線的能力，并減少散射光;光電轉換器件31可以為光電二極管，其材料為非晶體硅，可以為PIN型，PN型或非晶硅薄膜中的一種。
[0046]所述傳感器3中的閃爍層32和光電轉換器件31在襯底I上的投影重疊，這樣使得光電轉換器件31能夠較多的吸收閃爍層32轉換的可見光。
[0047]本實施例中的像素信號讀出電路2可以包括一個或多個像素信號讀出電路。
[0048]圖3示出了本發明一實施例提供的一種X射線平板探測器的像素結構的結構示意圖，如圖3所示，該像素結構包括設置在襯底I上的至少一個像素信號讀出電路2，以及設置在所述像素信號讀出電路2上的傳感器3。
[0049]所述傳感