光电检测器件和光电检测装置的制作方法

本发明涉及光电检测技术领域，具体涉及一种光电检测器件和光电检测装置。

背景技术：

如图1所示，现有的光电检测器件包括衬底10、设置在衬底10上的光电转换层30、公共电极40、像素电极50和闪烁层(图中未示出)。进行检测时，公共电极40上施加公共信号，像素电极50上施加参考信号，当X射线经过闪烁层后转换为自然光，自然光入射至光电转换层30并转换为电子，从而使得相应像素区中的像素电极50上的信号发生变化，产生检测信号。为了提高光电转换层30的转换效率，通常会在光电转换层30下方设置高反射率的反射层20，以增加光线被光电转换层30吸收的几率。但是，由于闪烁层中柱状晶体垂直分布的均匀性问题，会导致转换出来的光线并不都是垂直入射到光电转换层30中，因此，如图1中所示，当入射到左侧像素区p1的光线被反射层20和公共电极40的共同反射下，会进入到右侧像素区p2，从而导致不同像素区的检测信号发生串扰，影响检测效果。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种光电检测器件和光电检测装置，以减少不同像素区之间的干扰。

为此，本发明提供一种光电检测器件，包括基板、设置在所述基板上的反射结构和设置在所述反射结构上的光电转换层，所述光电检测器件被划分为多个像素区和位于每相邻两个像素区之间的间隔区，所述光电转换层包括位于所述像素区的像素转换部；

所述反射结构包括位于所述像素区的像素反射部和位于所述间隔区的间隔反射部，所述间隔反射部用于将从所述像素转换部射向所述间隔反射部的光线反射回所述像素转换部。

优选地，所述间隔反射部的反射面包括第一反射面和第二反射面，所述第一反射面和所述第二反射面分别与位于所述间隔反射部两侧的像素反射部的反射面对应相连。

优选地，所述像素反射部的反射面平行于所述基板的表面；所述第一反射面和所述第二反射面均为倾斜于所述像素反射部的反射面的斜面；

所述第一反射面和第二反射面与各自相邻的所述像素反射部的反射面之间的角度均为钝角。

优选地，所述间隔反射部的第一反射面和第二反射面均包括多个第一子反射面和多个第二子反射面，所述第一子反射面和第二子反射面一一交替设置，所述像素反射部的反射面与所述间隔反射部的第一子反射面相连；

所述第一子反射面和所述第二子反射面满足：由所述像素转换部射向所述第一子反射面的光线能够被所述第一子反射面直接反射回所述像素转换部，或在所述第一子反射面和相邻的第二子反射面之间多次反射后射回所述像素转换部；由所述像素转换部射向所述第二子反射面的光线能够在所述第二子反射面与相邻的第一子反射面之间进行多次反射后射回所述像素转换部。

优选地，所述反射结构包括覆盖整个基板的反射膜层和位于所述间隔区的凸块，所述反射膜层的位于所述像素区的部分设置在所述基板的表面，以形成所述像素反射部；所述反射膜层的位于所述间隔区的部分设置在所述凸块的表面，以与所述凸块共同形成所述间隔反射部。

优选地，所述反射膜层采用金属材料制成。

优选地，所述凸块采用光敏材料制成。

优选地，所述光敏材料包括光敏聚酰亚胺。

优选地，所述光电转换层还包括位于任意相邻两个像素转换部之间的间隔转换部，所述像素转换部和所述间隔转换部形成连续的膜层。

优选地，所述光电检测器件还包括设置在所述间隔反射部上的挡光件，任意两个相邻的像素转换部被所述挡光件间隔开。

优选地，所述光电检测器件还包括位于所述间隔区的公共电极和位于所述像素区的像素电极，所述公共电极与所述像素电极绝缘间隔。

优选地，所述公共电极和所述像素电极均设置在所述光电转换层上。

优选地，所述公共电极和所述像素电极均采用金属材料制成。

优选地，所述反射结构与所述光电转换层之间还设置有透明的平坦化层。

相应地，本发明还提供一种光电检测装置，包括上述光电检测器件。

在本发明中，当光线并不是垂直入射，而是与垂直方向之间成一定角度入射时，光线经过位于左侧像素区的像素转换部后，射向左侧像素区和右侧像素区之间的间隔反射部，此时，间隔反射部将这部分光线反射回位于左侧像素区的像素转换部，而不会射到其他像素区的像素转换部，从而防止不同像素区之间的检测信号发生干扰，进而提高光电检测装置的检测准确性。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是现有的光电检测器件的结构示意图；

图2是本发明实施例中提供的第一种结构的光电检测器件的结构示意图；

图3是本发明实施例中提供的第二种结构的光电检测器件的结构示意图；

图4是图3中的光电检测器件的间隔反射部的第一反射面对光线进行反射的示意图；

图5是本发明实施例中提供的第三种结构的光电检测器件的结构示意图。

其中，附图标记为：

10、基板；20、反射层；30、光电转换层；31、像素转换部；32、间隔转换部；40、公共电极；50、像素电极；60、反射结构；61、像素反射部；62、间隔反射部；60a、反射膜层；60b、凸块；70、平坦化层；80、挡光件；p1、左侧像素区；p2、右侧像素区；s、间隔区；m1、第一子反射面；m2、第二子反射面；L0～L3、光线。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

作为本发明的一方面，提供一种光电检测器件，如图2、图3和图5所示，所述光电检测器件包括基板10、设置在基板10上的反射结构60和设置在反射结构60上的光电转换层30，所述光电检测器件被划分为多个像素区(如图2中的左侧像素区p1和右侧像素区p2)以及位于每相邻两个像素区之间的间隔区s，光电转换层30包括位于所述像素区的像素转换部31。反射结构60包括位于像素区的像素反射部61和位于间隔区s的间隔反射部62，间隔反射部62用于将从像素转换部射向间隔反射部62的光线反射回该像素转换部31。应当理解的是，本发明中所述的“从像素转换部射向间隔反射部的光线”并不是由像素转换部31产生的，而是从像素转换部31外部发出、经过该像素转换部31而射向间隔反射部62的光线。

如图2所示，当光线L0并不是垂直入射，而是与垂直方向之间成一定角度入射时，光线L0经过左侧像素区p1的像素转换部31后，射向左侧像素区p1和右侧像素区p2之间的间隔反射部62，此时，间隔反射部62将这部分光线全部反射回位于左侧像素区p1的像素转换部31，而不会射到其他像素区的像素转换部31，从而防止不同像素区之间的检测信号发生干扰，提高了检测的准确性。同样地，当光线经过右侧像素区p2的像素转换部31后，射向间隔反射部62，此时，间隔反射部62将这部分光线全部反射回位于右侧像素区p2的像素转换部31。其中，本发明中所述的“垂直”方向是指所述光电检测器件的厚度方向。

具体地，如图2和图5所示，间隔反射部62的反射面包括第一反射面和第二反射面(即图2中间隔反射部62的两个斜面)，所述第一反射面和所述第二反射面分别与位于该间隔反射部62两侧的像素反射部61的反射面对应相连。以图2为例，所述第一反射面与左侧像素区p1的像素反射部61的反射面相连，所述第二反射面与右侧像素区p2的像素反射部61的反射面相连；当左侧像素区p1的像素转换部31的光线L0与垂直方向相交叉而射向所述第一反射面时，第一反射面将接收到的光线反射回左侧像素区p1的像素转换部；同样，当右侧像素区p2的像素转换部31的光线与垂直方向交叉而射向第二反射面时，第二反射面将接收到的光线反射回右侧像素区p2的像素转换部31。

作为反射结构60的第一种具体实施方式，如图2和图5所示，像素反射部61的反射面平行于基板10的表面。第一反射面和第二反射面与各自相邻的像素反射部61的反射面之间的角度均为钝角，该钝角具体可以在130°～150°之间，从而使得在像素反射部31高度一定的情况下，第一反射面和第二反射面的面积较大，提高反射效果。

当然，第一反射面和第二反射面也可以为外凸或内凹的弧形表面，也可以为弯折面。

作为反射结构60的第二种具体实施方式，间隔反射部62的第一反射面和第二反射面均为弯折面，图3是光电检测器件的第二种结构示意图，图4是图3中的间隔反射部62的第一反射面对光线进行反射的示意图；为了能够更清楚地示意出光线的反射过程，图4仅示出了图3中的部分结构。结合图3和图4所示，第一反射面和第二反射面均包括多个第一子反射面m1和多个第二子反射面m2，所述第一子反射面m1和第二子反射面m2一一交替设置，像素反射部61的反射面与间隔反射部62的第一子反射面m1相连。第一子反射面m1和第二子反射面m2满足：由像素转换部31射向第一子反射面m1的光线能够被第一子反射面m1直接反射回像素转换部31，或在第一子反射面m1和相邻的第二子反射面m2之间多次反射后射回像素转换部31；由像素转换部31射向第二子反射面m2的光线能够在第二子反射面m2与相邻的第一子反射面m1之间进行多次反射后射回像素转换部31。其中，第一子反射面m1与第二子反射面m2可以为平面，也可以为凹面或凸面。在本发明中，与像素反射部61相连的第一子反射面m1为平面，像素反射部61的反射面与相邻的各个第一子反射面m1之间的角度均为钝角。

如图4所示，左侧像素区p1的像素转换部31的光线L1、L2和L3倾斜于垂直方向射向间隔反射部62的第一反射面。光线L1射向第一反射面的第一子反射面m1时，被第一子反射面m1反射回左侧像素区p1的像素转换部31；光线L2射向第一反射面的第二子反射面m2时，被第二子反射面m2反射至相邻的第一子反射面m1、并由第一子反射面m1反射回左侧像素区p1的像素转换部31；光线L3射向第一反射面的第一子反射面m1时，在第一子反射面m1和相邻的第二子反射面m2之间多次反射，最终被第一子反射面m1反射回左侧像素区p1的像素转换部31。右侧像素区p1的像素转换部31的光线射向第二反射面时，反射过程与上述光线L1、L2、L3的反射过程类似，这里不再赘述。与图2的结构相比，当第一反射面和第二反射面采用图3中的结构时，能够增加反射面积，从而在防止不同像素区之间信号干扰的同时，进一步增加了光线利用率。

在图2和图3中，反射结构60包括覆盖整个基板10的反射膜层60a和位于间隔区s的凸块60b，所述反射膜层60a的位于像素区的部分设置在基板10的表面，以形成像素反射部61；反射膜层60a的位于间隔区s的部分设置在凸块60b的表面，以与凸块60b共同形成间隔反射部62。

其中，反射膜层60a可以采用金属材料制成，例如，银、铜、铝等。凸块60b采用光敏材料制成。在制作时，通过曝光和显影即可形成包括多个凸块60b的图形，然后再通过溅射等方式形成反射膜层，从而无需刻蚀即可形成反射结构60，简化了工艺步骤。具体地，所述光敏材料包括聚酰亚胺。

可以理解的是，当反射结构60包括反射膜层60a和凸块60b时，反射膜层60a可以为溅射形成的均匀的金属膜层，因此，通过设置凸块60b的形状即可改变反射结构60的整体形状，使其第一反射面和第二反射面形成为图2中的平面或形成为图3中的弯折面。当然，所述凸块60b也可以采用与反射膜层60a相同的金属材料，使反射结构60形成为一体结构。

在本发明中，光电转换层30的第一种结构如图2和图3所示，光电转换层除了包括上述位于像素区的像素转换部31之外，还包括位于任意相邻两个像素转换部31之间的间隔转换部32，像素转换部31和间隔转换部32形成连续的膜层。在制备时，直接沉积或涂覆连续的一整层膜层即可，不需要构图工艺。

光电转换层30的第二种结构如图5所示，具体地，光电检测器件还包括设置在间隔反射部32上的挡光件，此时，任意两个相邻的像素转换部31被挡光件80间隔开。挡光件80的设置能够进一步防止相邻两个像素区的光线串扰，从而进一步防止相邻两个像素区之间的信号串扰。应当理解的是，当第二反射部62的反射面包括第一反射面和第二反射面时，挡光件80的设置不应影响第一反射面和第二反射面的反光作用。如图5中所示，第二反射部62的第一反射面和第二反射面为图5中第二反射部62的两个斜面，这时，挡光件80设置在第二反射部62的顶面上。当然，当反射结构采用图3中的结构时，也可以设置挡光件80。

在本发明中，如图2、图3和图5所示，所述光电检测器件还包括位于所述间隔区s的公共电极40和位于所述像素区的像素电极50，公共电极40与像素电极50绝缘间隔。公共电极40在基板10上的投影可以位于间隔转换部62所在范围内，也可以超出间隔转换部62所在范围，这里不做具体限定。进行光电检测时，向公共电极40上施加公共信号，向像素电极50上施加参考信号，当光线入射至像素区(p1和p2)的像素转换部31时被转换为电子，从而使得像素电极50上的电压发生变化，即产生检测信号，进而根据该检测信号判断光线强弱。

具体地，公共电极40和像素电极50均设置在光电转换层30上。进一步地，公共电极40和像素电极50采用相同的材料制作，以使得公共电极40和像素电极50可以采用同一步构图工艺制作，减少工艺步骤。更进一步地，公共电极40和像素电极50可以均采用金属材料制作，从而能够对光线进行反射。需要说明的是，当公共电极40和像素电极50采用金属材料制作时，上述“间隔反射部62用于将从像素转换部31射向间隔反射部62的光线反射回该像素转换部31”是指，从像素转换部31射向间隔反射部62的光线经过间隔反射部62和公共电极40的反射后最终能够射回像素转换部31，从而进一步提高光线利用率。

进一步地，如图2、图3和图5所示，反射结构60与光电转换层30之间还设置有透明的平坦化层70，以使得光电转换层30设置在平坦的表面上，有利于光电的转换。

当光电转换层30采用图5的结构时，平坦化层70也被挡光件80分隔为多个部分为了使公共电极40和像素电极50也设置在平坦的表面上，在制作多个像素转换部31时，可以使像素转换部31的一部分延伸至间隔区s，从而使像素转换部31的表面与挡光件80的表面形成平坦的表面；或者，当像素转换部31与挡光件80之间具有间隔时，在间隔内设置填充块，以使得像素转换部31的表面、填充块的表面和挡光件80的表面形成平坦的表面。

以上为光电检测器件的结构描述，下面对介绍光电检测器件的制作工艺。

第一步，在基板10上形成光敏聚酰亚胺层，并对其进行曝光和显影，以形成位于间隔区s的凸块60b。其中，凸块60b的侧面可以为图2中的平面，也可以为图3中的弯折面。

第二步，在形成有凸块60b的基板10上形成金属材料的反射膜层60a，反射膜层60a的位于像素区的部分形成在基板10上，作为像素反射部61；反射膜层60a位于间隔区s的部分形成在凸块60b上，和凸块60b共同作为间隔反射部62。

第三步，形成透明的平坦化层70，平坦化层70的材料也可以为聚酰亚胺。

第四步，形成光电转化层30。

第五步，形成金属材料层，并对该金属材料层进行构图工艺，以形成包括像素电极50和公共电极40的图形。其中，像素电极50位于像素区，公共电极40位于相邻两像素区之间的间隔区s。

形成公共电极40和像素电极50之后，还可以形成保护层，以防止公共电极40和像素电极50被后续的制作工艺腐蚀。

作为本发明的另一方面，提供一种光电检测装置，包括上述光电检测器件。

在本发明中，当光线并不是垂直入射，而是与垂直方向之间成一定角度入射时，光线经过位于左侧像素区的像素转换部后，射向左侧像素区和右侧像素区之间的间隔反射部，此时，间隔反射部将这部分光线反射回位于左侧像素区的像素转换部，而不会射到其他像素区的像素转换部，从而防止不同像素区之间的检测信号发生干扰，进而提高光电检测装置的检测准确性。另外，反射结构包括多个凸块和反射膜层，因此，凸块可以采用曝光和显影制作、反射膜层可以通过溅射形成，从而无需刻蚀，减少了工艺步骤。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。