X射线平板探测器的像素结构及其制备方法、摄像系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及摄像技术领域，具体涉及一种X射线平板探测器的像素结构及其制备方法、摄像系统。
【背景技术】
[0002]目前，数字化X线摄影(DigitalRad1graphy，DR)技术被广泛应用于医疗仪器，如拍摄X射线胸片的X射线机。DR装置的关键部件是获取图像的平板探测器，其性能优劣会对DR图像质量产生比较大的影响。
[0003]由于现有技术中平板探测器中的光电转换器件与开关晶体管并行设置(即二者在衬底基板上的投影无重叠)，光电转换器件的感光面积受到限制，若增大光电转换器件的感光面积则需要增大像素面积，就会降低像素的开口率，从而降低X射线平板探测器的分辨率。
【发明内容】
[0004]针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种X射线平板探测器的像素结构及其制备方法、摄像系统，实现了在不增加像素面积的同时，增大了光电转换器件的感光面积，提高了图像采集能力。
[0005]第一方面，本发明提供一种X射线平板探测器的像素结构，包括设置在衬底上的至少一个像素信号读出电路，以及设置在所述像素信号读出电路上的传感器；
[0006]所述传感器包括闪烁层和设置在所述闪烁层正下方的光电转换器件，各所述像素信号读出电路设置于所述光电转换器件的下方。
[0007]可选的，所述传感器中的闪烁层和光电转换器件在衬底上的投影重叠。
[0008]可选的，所述像素信号读出电路包括第一读出电路。
[0009]可选的，所述第一读出电路包括触控芯片和触控电路，所述触控电路包括多条感应电极和多条驱动电极；
[0010]所述触控芯片与所述触控电路连接，用于向多条所述驱动电极发送驱动信号，以及检测多条所述感应电极的感应信号，并确定驱动电极和感应电极之间的电容的变化量。[0011 ]可选的，所述触控电路为电容式触控电路。
[0012]可选的，所述像素结构包括第二读出电路，所述第二读出电路为开关晶体管，所述开关晶体管的漏极和源极中的一个与所述光电转换器件的输出端相连；
[0013]所述第二读出电路和第一读出电路分别设置在所述衬底上，且两者无交叠区域。
[0014]可选的，所述闪烁层为柱状排列的晶体阵列，所述闪烁层的厚度为400_1000um。
[0015]可选的，所述像素结构还包括设置在所述光电转换器件和所述闪烁层之间的透明保护层。
[0016]第二方面，本发明还提供了一种基于上述的X射线平板探测器的像素结构的制备方法，包括:
[0017]在衬底上形成至少一个像素信号读出电路；
[0018]在所述像素信号读出电路上形成传感器；
[0019]在所述传感器上形成闪烁层；
[0020]其中，所述传感器包括闪烁层以及设置在所述闪烁层正下方的光电转换器件，各所述像素信号读出电路设置于所述光电转换器件的下方。
[0021]可选的，所述在衬底上形成至少一个像素信号读出电路，包括:
[0022]在所述衬底上形成第一读出电路的步骤；
[0023]其中，所述第一读出电路包括触控芯片和触控电路，所述触控电路包括多条感应电极和多条驱动电极;所述触控芯片与所述触控电路连接，用于向多条所述驱动电极发送驱动信号，以及检测多条所述感应电极的感应信号，并确定驱动电极和感应电极之间的电容的变化量。
[0024]可选的，所述在衬底上形成至少一个像素信号读出电路，包括:
[0025]在所述衬底上形成第二读出电路的步骤；
[0026]其中，所述第二读出电路和第一读出电路无交叠区域，所述第二读出电路为开关晶体管，所述开关晶体管的漏极和源极中的一个与所述光电转换器件的输出端相连。
[0027]第三方面，本发明还提供了一种X射线平板探测器，包括上述X射线平板探测器的像素结构。
[0028]第四方面，本发明还提供了一种摄像系统，包括上述的X射线平板探测器。
[0029]由上述技术方案可知，本发明提供的一种X射线平板探测器及其制备方法、摄像系统，通过将各像素信号读出电路设置于光电转换器件的下方，相对于现有技术中将光电转换器件与开关晶体管并行设置，在不增加像素面积的同时，增大了光电转换器件的感光面积，提高了图像采集能力。
【附图说明】
[0030]图1为X射线平板探测器的结构示意图；
[0031]图2为本发明一实施例提供的X射线平板探测器的像素结构的结构示意图；
[0032]图3为本发明另一实施例提供的X射线平板探测器的像素结构的结构示意图；
[0033]图4为本发明一实施例提供的感应电极和驱动电极构成的阵列示意图；
[0034]图5为本发明另一实施例提供的X射线平板探测器的像素结构的结构示意图；
[0035]图6为本发明另一实施例提供的X射线平板探测器的像素结构的结构示意图；
[0036]图7为本发明一实施例提供的X射线平板探测器的像素结构的制备方法的流程示意图；
[0037]图8为本发明另一实施例提供的X射线平板探测器的像素结构的制备方法的流程示意图；
[0038]其中附图标记说明:
[0039]1、衬底；2、像素信号读出电路;3、传感器;31、光电转换器件；32、闪烁层;4、绝缘层;21、第二读出电路;22、第一读出电路;211、电荷接收电极;212、开关晶体管;213、电荷输出总线；221、触控芯片;222、感应电极;223、驱动电极;224、感应电极连接线;225、驱动电极连接线;2121、栅极;2122、栅绝缘层;2123、源极;2124、漏极;2125、有源层。
【具体实施方式】
[0040]下面结合附图，对发明的【具体实施方式】作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
[0041]本发明考虑到图1所示的平板探测器的结构，提出了新的技术方案。如图1所示，平板探测器包括闪烁层32、光电转换器件31、开关晶体管212、输出总线213和衬底1，闪烁层32用于将X射线转换可见光，光电转换器件31会产生空穴电子对，在外加偏压电场的作用下，电子和空穴对向相反的方向移动形成电流，电流在光电转换器件31自带的存储电容中形成存储电荷，在开关晶体管212打开时，输出到输出总线213，通过外部读出电路可以获取每一像素点的电荷量，进而获取每一像素点的X射线的剂量。
[0042]图2示出了本发明一实施例提供的一种X射线平板探测器的像素结构的结构示意图，如图2所示，该像素结构包括设置在衬底I上的至少一个像素信号读出电路2，以及设置在所述像素信号读出电路2上的传感器3。
[0043]所述传感器3包括闪烁层32和设置在所述闪烁层32正下方的光电转换器件31，各所述像素信号读出电路2设置于所述光电转换器件31的下方。
[0044]由于如图1所示的光电二极管3与开关晶体管212并行设置(即二者在衬底基板上的投影无重叠)，而本实施例中的X射线平板探测器的像素结构中的像素信号读出电路2设置于光电转换器件31的下方，由图2可以明显看出，本实施例中的光电转换器件31的感光面积较大，实现了在不增加像素面积的同时，增大了光电转换器件的感光面积;另外由于光电转换器件31的感光面积增大，使得光电转换器件31中的存储电容增大，其存储电荷的能力增强，因此提高了图像采集能力。
[0045]上述衬底I的材质可以为玻璃或塑料基板等；闪烁层32材料可以为碘化铯晶体，其为柱状排列的晶体阵列，用于把X射线转换成可见光，其厚度为400-1000um，吸收高能X射线的效率尚，可以提尚图像分辨率，鹏化艳晶体是一种无机1?子化合物，可以进一步提尚捕获X射线的能力，并减少散射光;光电转换器件31可以为光电二极管，其材料为非晶体硅，可以为PIN型，PN型或非晶硅薄膜中的一种。
[0046]所述传感器3中的闪烁层32和光电转换器件31在衬底I上的投影重叠，这样使得光电转换器件31能够较多的吸收闪烁层32转换的可见光。
[0047]本实施例中的像素信号读出电路2可以包括一个或多个像素信号读出电路。
[0048]图3示出了本发明一实施例提供的一种X射线平板探测器的像素结构的结构示意图，如图3所示，该像素结构包括设置在衬底I上的至少一个像素信号读出电路2，以及设置在所述像素信号读出电路2上的传感器3。
[0049]所述传感