平板探测器测试用基板及其测试方法与流程

1.本发明涉及光电检测技术领域，特别涉及一种平板探测器测试用基板及其测试方法。


背景技术：

2.x射线检测技术广泛应用于工业无损检测、集装箱扫描、电路板检查、医疗、安防、工业等领域，具有广阔的应用前景。传统的x-ray成像技术属于模拟信号成像，分辨率不高，图像质量较差。x射线数字化成像技术采用x射线平板探测器直接将x影像转换为数字图像，因其转换的数字图像清晰，分辨率高，且易于保存和传送，已得到了广泛的开发与应用。
3.x射线平板探测器通常包括薄膜晶体管(thin film transistor，tft)与光电二极管。在x射线照射下，间接转换型x射线平板探测器的闪烁体层或荧光体层将x射线光子转换为可见光，然后在光电二极管的作用下将可见光转换为电信号，最终通过tft读取电信号并将电信号输出，该电信号经过a/d转换后形成数字信号，计算机再将数字信号进行图像处理从而形成x射线数字影像。
4.在平板探测器设计与制造的过程中，我们通常会在panel周边aa区外设计tft teg测试键(testkey)用于监控aa区像素tft的相关特性。然而在实际的生产过程中，由于测试teg区与aa区位置、pattern密度等差别，以及受到刻蚀等工艺影响，导致测试teg区与aa区tft特性存在差异。


技术实现要素：

5.本发明实施例提供的一种平板探测器测试用基板及其测试方法，用以解决现有的在测试平板探测器的tft特性时出现测试teg区与aa区tft特性存在差异的问题。
6.本发明实施例提供了一种平板探测器测试用基板，包括衬底基板，所述衬底基板具有测试区域以及围绕所述测试区域设置的周边区域，所述测试区域包括位于所述衬底基板上的多条栅线和多条数据线；所述多条栅线和多条数据线交叉限定出多个探测区域，每一所述探测区域包括薄膜晶体管；
7.还包括位于所述薄膜晶体管远离所述衬底基板一侧的测试用金属层，所述测试用金属层包括多条测试用电压线，所述测试用电压线与所述薄膜晶体管的源极电连接。
8.可选地，在本发明实施例提供的上述平板探测器测试用基板中，所述测试用金属层还包括与所述测试用电压线电连接的遮光部，所述遮光部在所述衬底基板上的正投影覆盖所述薄膜晶体管的有源层在所述衬底基板上的正投影。
9.可选地，在本发明实施例提供的上述平板探测器测试用基板中，所述遮光部在所述衬底基板上的正投影还覆盖所述薄膜晶体管的源极在所述衬底基板上的正投影，所述测试用电压线通过所述遮光部与所述源极电连接。
10.可选地，在本发明实施例提供的上述平板探测器测试用基板中，还包括位于所述薄膜晶体管和所述测试用金属层之间的绝缘层，所述遮光部通过贯穿所述绝缘层的过孔与
所述源极电连接。
11.可选地，在本发明实施例提供的上述平板探测器测试用基板中，所述测试用电压线与所述遮光部为一体结构。
12.可选地，在本发明实施例提供的上述平板探测器测试用基板中，所述测试用电压线与所述数据线的延伸方向相同。
13.可选地，在本发明实施例提供的上述平板探测器测试用基板中，同一列的所述薄膜晶体管的源极与同一条所述测试用电压线电连接，不同列的所述薄膜晶体管的源极与不同的所述测试用电压线电连接。
14.可选地，在本发明实施例提供的上述平板探测器测试用基板中，所述遮光部与所述薄膜晶体管一一对应。
15.可选地，在本发明实施例提供的上述平板探测器测试用基板中，还包括位于所述周边区域的测试信号输入端，所有所述测试用电压线与同一个所述测试信号输入端电连接。
16.可选地，在本发明实施例提供的上述平板探测器测试用基板中，还包括位于所述周边区域的栅极信号输入端，所有所述栅线与同一个所述栅极信号输入端电连接。
17.可选地，在本发明实施例提供的上述平板探测器测试用基板中，还包括位于所述周边区域的数据信号输入端，所有所述数据线与同一个所述数据信号输入端电连接。
18.相应地，本发明实施例还提供了一种平板探测器测试用基板的测试方法，所述平板探测器测试用基板为如上述任一项所述的平板探测器测试用基板，所述测试方法包括：
19.向所有栅线同时加载栅极信号，向所有测试用电压线同时加载测试电压信号，通过数据线读取薄膜晶体管输出的电信号，以判断所述薄膜晶体管的电学特性。
20.本发明实施例的有益效果如下：
21.本发明实施例提供的一种平板探测器测试用基板及其测试方法，通过在衬底基板的测试区域(aa)内的每个探测区域均制作薄膜晶体管(tft)，并且制作与薄膜晶体管的源极电连接的测试用电压线，这样在测试tft特性时，可以向所有栅线加载栅极信号，向所有测试用电压线加载测试信号，然后通过数据线读取tft输出的电信号(电流)，通过该电信号判断tft的特性是否正常(是否符合tft的i-v曲线)，若tft特性正常，则后续在制作平板探测器时，即可采用制作测试用基板中的薄膜晶体管工艺制作平板探测器，若tft特性不正常，则判断出制作tft时在哪一步骤出现了问题，这样后续在制作平板探测器时，对出现问题的步骤进行优化，以使得制作的tft特性良好。由于本发明实施例是对整个测试区域的tft进行特性测试，相比于现有技术中在探测区域外围的周边区域采用tft teg进行tft特性测试，本发明可得到真实有效的aa区tft的i-v数据，因此可真实准确的反映出aa区tft的iv特性，有效的规避了现有技术中teg区测试数据不准确的问题；并且，本发明实施例中的探测区域仅制作tft和测试用电压线，测试响应速度更快。
附图说明
22.图1为本发明实施例提供的一种平板探测器测试用基板的平面示意图；
23.图2为图1中四个探测区域的结构示意图；
24.图3为图2中沿cc’方向的截面示意图；
25.图4为本发明实施例提供的一种平板探测器测试用基板中薄膜晶体管的结构示意图；
26.图5为图2中一个探测区域的结构示意图。
具体实施方式
27.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。并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.除非另外定义，本发明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。本发明中使用的“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。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“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。
29.需要注意的是，附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本发明内容。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。
30.本发明实施例提供了一种平板探测器测试用基板，如图1-图3所示，图1为平板探测器测试用基板的平面示意图，图2示意出图1中四个探测区域p的具体结构示意图，图3为图2中沿cc’方向的截面示意图，该平板探测器测试用基板包括衬底基板1，衬底基板1具有测试区域aa以及围绕测试区域aa设置的周边区域bb，测试区域aa包括位于衬底基板1上的多条栅线g和多条数据线d；多条栅线g和多条数据线d交叉限定出多个探测区域p，每一探测区域p包括薄膜晶体管2；
31.还包括位于薄膜晶体管2远离衬底基板1一侧的测试用金属层3，测试用金属层3包括多条测试用电压线t，测试用电压线t与薄膜晶体管2的源极21电连接。
32.本发明实施例提供的上述平板探测器测试用基板，通过在衬底基板的测试区域(aa)内的每个探测区域均制作薄膜晶体管(tft)，并且制作与薄膜晶体管的源极电连接的测试用电压线，这样在测试tft特性时，可以向所有栅线加载栅极信号，向所有测试用电压线加载测试信号，然后通过数据线读取tft输出的电信号(电流)，通过该电信号判断tft的特性是否正常(是否符合tft的i-v曲线)，若tft特性正常，则后续在制作平板探测器时，即可采用制作测试用基板中的薄膜晶体管工艺制作平板探测器，若tft特性不正常，则判断出制作tft时在哪一步骤出现了问题，这样后续在制作平板探测器时，对出现问题的步骤进行优化，以使得制作的tft特性良好。由于本发明实施例是对整个测试区域的tft进行特性测试，相比于现有技术中在探测区域外围的周边区域采用tft测试键(teg)进行tft特性测试，本发明可得到真实有效的aa区tft的i-v数据，因此可真实准确的反映出aa区tft的iv特性，有效的规避了现有技术中teg区测试数据不准确的问题；并且，本发明实施例中的探测区域
仅制作tft和测试用电压线，测试响应速度更快。
33.具体地，本发明实施例提供的平板探测器测试用基板中，薄膜晶体管的制作工艺与现有技术中量产工艺流程一致，本发明仅增加1道测试用金属层mask设计，成本较低。
34.具体地，本发明实施例提供的平板探测器测试用基板中，可以进行大尺寸样品的测试，便于后端测试操作。
35.具体地，为例清楚的示意每一探测区域p的薄膜晶体管2和测试用电压线t的结构，如图4和图5所示，图4为一个探测区域p的薄膜晶体管2的结构，图5为一个探测区域p的薄膜晶体管2和测试用电压线t的结构。
36.在具体实施时，在本发明实施例提供的上述平板探测器测试用基板中，如图3-图5所示，测试用金属层3还包括与测试用电压线t电连接的遮光部31，遮光部31在衬底基板1上的正投影覆盖薄膜晶体管2的有源层22在衬底基板1上的正投影。这样遮光部31可以遮挡有源层22，以减少光照对于有源层22的影响，提高薄膜晶体管2的稳定性。
37.在具体实施时，在本发明实施例提供的上述平板探测器测试用基板中，如图3和图5所示，遮光部31在衬底基板1上的正投影还覆盖薄膜晶体管2的源极21在衬底基板1上的正投影，测试用电压线t通过遮光部31与源极21电连接；还包括位于薄膜晶体管2和测试用金属层3之间的绝缘层4，遮光部31通过贯穿绝缘层4的过孔与源极21电连接。这样测试用电压线t可以通过遮光部31向源极21提供测试信号。
38.在具体实施时，在本发明实施例提供的上述平板探测器测试用基板中，如图3和图5所示，测试用电压线t与遮光部31为一体结构。这样，只需要在形成测试用电压线t时改变原有的构图图形，即可通过一次构图工艺形成遮光部31与测试用电压线t的图形，不用增加单独制备遮光部31的工艺，可以简化制备工艺流程，节省生产成本，提高生产效率。
39.具体地，如图5所示，为了简化制作工艺，可以直接将遮光部31设计成方形，以完全遮挡薄膜晶体管2。
40.在具体实施时，在本发明实施例提供的上述平板探测器测试用基板中，如图2和图5所示，测试用电压线t可以与数据线d的延伸方向相同。
41.在具体实施时，在本发明实施例提供的上述平板探测器测试用基板中，如图1和图2所示，同一列的薄膜晶体管2的源极21与同一条测试用电压线t电连接，不同列的薄膜晶体管2的源极与不同的测试用电压线t电连接。这样可以减少测试用电压线t的数量，简化制作工艺。
42.在具体实施时，在本发明实施例提供的上述平板探测器测试用基板中，如图2和图5所示，遮光部31与薄膜晶体管2一一对应，这样可以使得所有薄膜晶体管2都避免被光照，保证所有薄膜晶体管2的稳定性。
43.具体地，如图2-图5所示，薄膜晶体管2还包括栅极23、漏极24，还包括位于栅极23和有源层22之间的栅绝缘层5，栅线g和栅极23电连接，数据线d与漏极24电连接。
44.在具体实施时，在本发明实施例提供的上述平板探测器测试用基板中，如图1所示，还包括位于周边区域bb的测试信号输入端input1，所有测试用电压线t与同一个测试信号输入端input1电连接。这样可以通过测试信号输入端input1向所有的测试用电压线t输入测试信号，以传输至薄膜晶体管2的源极21。
45.具体地，如图1所示，所有的测试用电压线t可以从衬底基板1的下方引出与同一条
金属线6电连接，然后该金属线6与测试信号输入端input1电连接，即所有测试用电压线t彼此电连接，在薄膜晶体管2的栅极开启时，通过测试信号输入端input1向所有测试用电压线t同时输入测试电压信号，以使得薄膜晶体管2的源极21和漏极24之间产生压差。
46.在具体实施时，在本发明实施例提供的上述平板探测器测试用基板中，如图1所示，还包括位于周边区域bb的栅极信号输入端input2，所有栅线g与同一个栅极信号输入端input2电连接。具体地，所有的栅线g可以引出至衬底基板1左侧的绑定区，由于本发明主要用于大尺寸产品的测试，例如衬底基板1的尺寸为43cm
×
43cm，因此栅线g数量较多(本发明仅示意部分栅线g)，可以将所有栅线g划分为若干个区域，例如6个，每一个区域包括一定数量的栅线g，每一区域的栅线g引出至绑定区与同一个绑定焊盘(pad)电连接，不同区域的栅线g引出至绑定区与不同的绑定焊盘(pad)电连接，例如本发明实施例图1仅示出两个区域，其中一个区域的栅线g与第一焊盘pad1电连接，另一个区域的栅线g与第二焊盘pad2电连接，第一焊盘pad1电连接和第二焊盘pad2之间通过第一导电连接部7电连接，这样就可以把所有栅线g电连接至同一栅极信号输入端input2，即所有栅线g彼此电连接，这样通过栅极信号输入端input2向所有栅线g同时输入栅极信号，以同时打开或关断测试区域aa全部tft。
47.在具体实施时，在本发明实施例提供的上述平板探测器测试用基板中，如图1所示，还包括位于周边区域bb的数据信号输入端input3，所有数据线d与同一个数据信号输入端input3电连接。具体地，所有的数据线d可以引出至衬底基板1下侧的绑定区，由于本发明主要用于大尺寸产品的测试，例如衬底基板1的尺寸为43cm
×
43cm，因此数据线d数量较多(本发明仅示意部分数据线d)，可以将所有数据线d划分为若干个区域，例如6个，每一个区域包括一定数量的数据线d，每一区域的数据线d引出至绑定区与同一个绑定焊盘(pad)电连接，不同区域的数据线d引出至绑定区与不同的绑定焊盘(pad)电连接，例如本发明实施例图1仅示出两个区域，其中一个区域的数据线d与第三焊盘pad3电连接，另一个区域的数据线d与第四焊盘pad4电连接，第三焊盘pad3电连接和第四焊盘pad4之间通过第二导电连接部8电连接，这样就可以把所有数据线d电连接至同一数据信号输入端input3，即所有数据线d彼此电连接，用于读取测试区域aa全部tft输出的电信号，以判断tft的i-v特性。
48.需要说明的是，本发明实施例中的第一导电连接部7和第二导电连接部8的材料可以为金属，第一导电连接部7和第二导电连接部8和测试用电压线t可以为同一层金属。这样，只需要在形成测试用电压线t时改变原有的构图图形，即可通过一次构图工艺形成第一导电连接部7、第二导电连接部8与测试用电压线t的图形，不用增加单独制备第一导电连接部7和第二导电连接部8的工艺，可以简化制备工艺流程，节省生产成本，提高生产效率。
49.具体地，如图1所示，为了提高绑定区的走线均匀性，一般还在空白区(dummy区)设置浮空电极9。
50.下面对本发明实施例提供的平板探测器测试用基板对薄膜晶体管的特性进行测试的测试方法进行说明。
51.如图1和图2所示，通过栅极信号输入端input2向所有栅线g同时输入栅极信号，以同时打开测试区域aa全部tft；通过测试信号输入端input1向所有测试用电压线t同时输入测试电压信号，以使得薄膜晶体管2的源极21和漏极24之间产生压差，通过数据线d读取测试区域aa全部tft输出的电信号，以判断tft的电性特性(i-v)。
52.基于同一公开构思，本发明实施例还提供了一种平板探测器测试用基板的测试方法，平板探测器测试用基板为本发明实施例提供的上述平板探测器测试用基板，该测试方法包括：
53.向所有栅线同时加载栅极信号，向所有测试用电压线同时加载测试电压信号，通过数据线读取薄膜晶体管输出的电信号，以判断薄膜晶体管的电学特性。
54.具体地，上述平板探测器测试用基板的测试方法可参见前述一种平板探测器测试用基板中的测试方法，重复之处在此不再赘述。
55.本发明实施例提供的一种平板探测器测试用基板及其测试方法，通过在衬底基板的测试区域(aa)内的每个探测区域均制作薄膜晶体管(tft)，并且制作与薄膜晶体管的源极电连接的测试用电压线，这样在测试tft特性时，可以向所有栅线加载栅极信号，向所有测试用电压线加载测试信号，然后通过数据线读取tft输出的电信号(电流)，通过该电信号判断tft的特性是否正常(是否符合tft的i-v曲线)，若tft特性正常，则后续在制作平板探测器时，即可采用制作测试用基板中的薄膜晶体管工艺制作平板探测器，若tft特性不正常，则判断出制作tft时在哪一步骤出现了问题，这样后续在制作平板探测器时，对出现问题的步骤进行优化，以使得制作的tft特性良好。由于本发明实施例是对整个测试区域的tft进行特性测试，相比于现有技术中在探测区域外围的周边区域采用tft测试键(teg)进行tft特性测试，本发明可得到真实有效的aa区tft的i-v数据，因此可真实准确的反映出aa区tft的iv特性，有效的规避了现有技术中teg区测试数据不准确的问题；并且，本发明实施例中的探测区域仅制作tft和测试用电压线，测试响应速度更快。
56.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
57.显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。