柔性X射线成像传感器及其制备方法技术

本发明专利技术提供一种柔性X射线成像传感器及其制备方法，所述制备方法包括：1）提供一支撑基底，于所述支撑基底上形成柔性基底层；2）于所述柔性基底层上制备感光器阵列以及位于所述感光器阵列外围区域的引出焊盘，并于所述外围区域的引出焊盘上接合柔性引出线路板，实现所述感光器阵列的电性引出；3）于所述感光器阵列上制备闪烁体层；4）剥除所述支撑基底；5）于所述柔性基底层下表面形成柔性保护层。本发明专利技术设计和制备了一种基于a‑Si工艺的柔性X射线传感器，具有轻薄、可弯曲、抗摔耐用，与被检测物体紧密贴合，提高成像质量的优点。

Flexible X ray imaging sensor and its preparation method

The invention provides a flexible X ray imaging sensor and a preparation method thereof. The preparation method comprises the following steps: 1) provide a support base on the support to form a flexible base layer on the substrate; 2) on the flexible substrate layer prepared on photoreceptor array and lead pads positioned on the sensor array among the peripheral area of the peripheral region, and in the lead on the bond pad flexible out circuit board, realize the photoreceptor array electrical leads; 3) to the photoreceptor array fabricated on the scintillator layer; 4) removing the supporting substrate; the flexible protective layer is formed on the 5) the flexible base layer under the surface. The design and fabrication of a flexible X a ray sensor based on Si technology, a thin, flexible, durable and anti drop, the tested object tightly, the advantages of improving the image quality.

【技术实现步骤摘要】
柔性X射线成像传感器及其制备方法
本专利技术涉及X射线平板探测器设计制造领域，特别是涉及一种柔性X射线成像传感器及其制备方法。
技术介绍
X射线摄影术利用X射线短波长、易穿透的性质，不同物质对X射线吸收不同的特点，通过探测透过物体的X射线的强度来成像。平板探测器(FPD：flatpaneldetector)作为X射线成像系统的核心部件，负责将X射线转化成电信号并记录成像，可通过显示器适时显示，亦可保存供后续读取。一般来说，FPD包括闪烁体、像素阵列(感光器阵列)、控制模块、信号处理模块和通信模块。闪烁体吸收X光将其转化为可见光；像素阵列将闪烁体产生的可见光转化为电信号；信号处理模块将电信号放大并通过模数转换生成数字信号，通过校正、补偿后成像。现有的X射线成像传感器(sensor)主要为非晶硅(+传感器)(a-Sisensor)，它具有工艺简单、成本较低的优点。这是一种在700um左右的玻璃基底上经高温成膜、光刻、刻蚀等工艺步骤生长薄膜晶体管TFT和光电二极管PD层，形成像素单元的光电转换传感器。厚且易碎的玻璃作为基底，成为a-Sisensor在轻薄等无线移动探测器领域应用的瓶颈。在使用过程中，探测器的碎裂在探测器返修中占有较大的比重。近来，随着柔性电子技术的成熟，柔性显示产品开始投入市场，进入普通消费者的日常生活，其轻薄可弯折和优异的性能表现，使得柔性显示成为新一代显示技术，将广泛应用于物联网、智能家居、虚拟现实、可穿戴电子设备。基于以上所述，提供一种柔性X射线探测器，尤其是提供一种轻薄、可弯折、更牢固的柔性X射线探测器实属必要。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种柔性X射线成像传感器及其制备方法，以实现一种轻薄、可弯折、更牢固的柔性X射线探测器。为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种柔性X射线成像传感器的制备方法，所述制备方法包括：1)提供一支撑基底，于所述支撑基底上形成柔性基底层；2)于所述柔性基底层上制备感光器阵列以及位于所述感光器阵列外围区域的引出焊盘，并于所述外围区域的引出焊盘上接合柔性引出线路板，实现所述感光器阵列的电性引出；3)于所述感光器阵列上制备闪烁体层；4)剥除所述支撑基底；5)于所述柔性基底层下表面形成柔性保护层。优选地，所述支撑基底包括玻璃基底，所述柔性基底层包括聚酰亚胺(PI)薄膜、聚乙烯醇(PVA)薄膜、聚酯(PET)薄膜中的一种。优选地，所述柔性基底层包括聚酰亚胺(PI)薄膜，通过旋涂、烘干及固化工艺制作于所述支撑基底上。优选地，所述柔性基底层的厚度范围为10～20μm，所述感光器阵列的厚度范围为2～8μm。优选地，步骤2)包括：2-1)于所述柔性基底层上形成绝缘缓冲层，所述绝缘缓冲层包括氧化物及氮化物中的一种；2-2)基于a-Si工艺于所述绝缘缓冲层上依次制备薄膜晶体管阵列及感光二极管阵列，形成感光器阵列，并同时于所述感光器阵列的外围区域制备引出焊盘；2-3)于所述感光器阵列上形成保护层，所述保护层包括氧化物及氮化物中的一种；2-4)于所述外围区域的引出焊盘上接合柔性引出线路板，实现所述感光器阵列的电性引出。优选地，采用异方性导电胶膜(ACF)将所述柔性引出线路板接合至所述引出焊盘上。优选地，所述闪烁体层为GOS闪烁屏，采用OCA胶将所述GOS闪烁屏粘附于所述感光器阵列上。优选地，所述闪烁体层为CsI层，采用热蒸发的方法于所述感光器阵列上制备CsI层。优选地，步骤4)中，通过激光透过玻璃基底照射到所述支撑基底及柔性基底层的界面，将所述支撑基底及柔性基底层界面的结合键烧断，以剥除所述支撑基底。优选地，所述柔性保护层为聚酯(PET)薄膜或金属薄膜，采用PSA胶将所述聚酯(PET)薄膜或金属薄膜粘附于所述柔性基底层下表面。本专利技术还提供一种柔性X射线成像传感器，包括：柔性基底层，所述柔性基底层下表面形成有柔性保护层；感光器阵列，形成于所述柔性基底层的上表面，所述感光器阵列外围区域的制作有引出焊盘，所述引出焊盘上接合有柔性引出线路板，实现所述感光器阵列的电性引出；以及闪烁体层，形成于所述感光器阵列上。优选地，所述柔性基底层包括聚酰亚胺(PI)薄膜、聚乙烯醇(PVA)薄膜、聚酯(PET)薄膜中的一种。优选地，所述柔性基底层与所述感光器阵列之间形成有绝缘缓冲层，所述绝缘缓冲层包括氧化物及氮化物中的一种。优选地，所述柔性基底层的厚度范围为10～20μm，所述感光器阵列的厚度范围为2～8μm。优选地，采用异方性导电胶膜(ACF)将所述柔性引出线路板接合至所述引出焊盘上。优选地，所述感光器阵列包括薄膜晶体管阵列及感光二极管阵列，同一行薄膜晶体管的栅极相连，时序控制信号通过栅极驱动电路，控制每一行薄膜晶体管的打开和关闭，每个像素的薄膜晶体管的漏极与感光二极管的下电极相连，将感光二极管收集的光生电荷在栅极控制下从薄膜晶体管的漏极传递到源极，同一列薄膜晶体管的源极相连，通过读出电路依次读出每个像素电荷，经放大、滤波和模数转换生成数字信号输出。优选地，所述闪烁体层为GOS闪烁屏及CsI层中的一种。优选地，所述柔性保护层为聚酯(PET)薄膜或金属薄膜，采用PSA胶将所述聚酯(PET)薄膜或金属薄膜粘附于所述柔性基底层下表面。如上所述，本专利技术的柔性X射线成像传感器及其制备方法，具有以下有益效果：1)本专利技术设计和制备了一种基于a-Si工艺的柔性X射线传感器，具有轻薄、可弯曲、抗摔耐用，与被检测物体紧密贴合，提高成像质量的优点。2)本专利技术开发了一种柔性X射线探测器(->传感器)的制备工艺流程，其工艺过程与a-SiTFT工艺兼容，无需大规模升级，即可生产柔性a-Sisensor。3)本专利技术采用闪烁体层及柔性保护层上下覆盖保护全尺寸柔性传感器面板，解决了柔性传感器容易卷曲损坏的问题。4)先接合FPC再从玻璃基底取下的设计，解决了无法在薄如纸张的柔性传感器上进行接合工艺的问题。5)本专利技术的柔性X射线传感器使得非平面探测器成为可能，曲面探测器可根据被探测物体的形状设计，探测器表面与被探测物体贴合紧密，避免了平面探测器边缘无法贴合造成的图像不清晰。进一步的，设计表面可弯曲的探测器，其表面可随不同形貌的被探测物体而弯曲，使得工业检测、无损探伤变得十分便捷高效。附图说明图1～图7显示为本专利技术实施例1的柔性X射线传感器的制备方法各步骤所呈现的结构示意图。图8～图10显示为本专利技术实施例1的柔性X射线传感器的结构示意图。图11显示为本专利技术的实施例2的柔性X射线传感器的结构示意图。元件标号说明101支撑基底102柔性基底层103感光器阵列104柔性引出线路板105OCA胶106GOS闪烁屏107PSA胶108柔性保护层109CsI层具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。请参阅图1～图11。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本专利技术的基本构想，遂图示中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种柔性X射线成像传感器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：1)提供一支撑基底，于所述支撑基底上形成柔性基底层；2)于所述柔性基底层上制备感光器阵列以及位于所述感光器阵列外围区域的引出焊盘，并于所述外围区域的引出焊盘上接合柔性引出线路板，实现所述感光器阵列的电性引出；3)于所述感光器阵列上制备闪烁体层；4)剥除所述支撑基底；5)于所述柔性基底层下表面形成柔性保护层。

【技术特征摘要】
1.一种柔性X射线成像传感器的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：1)提供一支撑基底，于所述支撑基底上形成柔性基底层；2)于所述柔性基底层上制备感光器阵列以及位于所述感光器阵列外围区域的引出焊盘，并于所述外围区域的引出焊盘上接合柔性引出线路板，实现所述感光器阵列的电性引出；3)于所述感光器阵列上制备闪烁体层；4)剥除所述支撑基底；5)于所述柔性基底层下表面形成柔性保护层。2.根据权利要求1所述的柔性X射线成像传感器的制备方法，其特征在于：所述支撑基底包括玻璃基底，所述柔性基底层包括聚酰亚胺(PI)薄膜、聚乙烯醇(PVA)薄膜、聚酯(PET)薄膜中的一种。3.根据权利要求1所述的柔性X射线成像传感器的制备方法，其特征在于：所述柔性基底层包括聚酰亚胺(PI)薄膜，通过旋涂、烘干及固化工艺制作于所述支撑基底上。4.根据权利要求1所述的柔性X射线成像传感器的制备方法，其特征在于：所述柔性基底层的厚度范围为10～20μm，所述感光器阵列的厚度范围为2～8μm。5.根据权利要求1所述的柔性X射线成像传感器的制备方法，其特征在于：步骤2)包括：2-1)于所述柔性基底层上形成绝缘缓冲层，所述绝缘缓冲层包括氧化物及氮化物中的一种；2-2)基于a-Si工艺于所述绝缘缓冲层上依次制备薄膜晶体管阵列及感光二极管阵列，形成感光器阵列，并同时于所述感光器阵列的外围区域制备引出焊盘；2-3)于所述感光器阵列上形成保护层，所述保护层包括氧化物及氮化物中的一种；2-4)于所述外围区域的引出焊盘上接合柔性引出线路板，实现所述感光器阵列的电性引出。6.根据权利要求1或5所述的柔性X射线成像传感器的制备方法，其特征在于：采用异方性导电胶膜(ACF)将所述柔性引出线路板接合至所述引出焊盘上。7.根据权利要求1所述的柔性X射线成像传感器的制备方法，其特征在于：所述闪烁体层为GOS闪烁屏，采用OCA胶将所述GOS闪烁屏粘附于所述感光器阵列上。8.根据权利要求1所述的柔性X射线成像传感器的制备方法，其特征在于：所述闪烁体层为CsI层，采用热蒸发的方法于所述感光器阵列上制备CsI层。9.根据权利要求1所述的柔性X射线成像传感器的制备方法，其特征在于：步骤4)中，通过激光透过玻璃基底照...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳纯方，
申请(专利权)人：上海奕瑞光电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31