一种X射线探测基板及其制备方法、X射线探测设备技术

本发明专利技术涉及到X射线探测设备的技术领域，公开了一种X射线探测基板及其制备方法、X射线探测设备。该探测基板包括：衬底，设置在衬底上的薄膜晶体管及光电二极管、设置在光电二极管上并将X射线转换成可见光的转化层以及设置在转化层上的具有多个透光窗口的封装层，光电二极管与其中一个透光窗口的设置位置相对应，光电二极管朝向透光窗口的一侧设置有聚光透镜。在上述技术方案中，X射线在转化层上转换成可见光，之后通过聚光透镜射入到光电二极管，最终转换成电信号，在整个转换过程中通过微透镜提高了聚光的效果，从而使得更多的光线能够通过聚光透镜射入到光电二极管中，提高了量子效率，改善了成像效果。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及到X射线探测设备的
，公开了一种X射线探测基板及其制备方法、X射线探测设备。该探测基板包括：衬底，设置在衬底上的薄膜晶体管及光电二极管、设置在光电二极管上并将X射线转换成可见光的转化层以及设置在转化层上的具有多个透光窗口的封装层，光电二极管与其中一个透光窗口的设置位置相对应，光电二极管朝向透光窗口的一侧设置有聚光透镜。在上述技术方案中，X射线在转化层上转换成可见光，之后通过聚光透镜射入到光电二极管，最终转换成电信号，在整个转换过程中通过微透镜提高了聚光的效果，从而使得更多的光线能够通过聚光透镜射入到光电二极管中，提高了量子效率，改善了成像效果。【专利说明】一种X射线探测基板及其制备方法、X射线探测设备
本专利技术涉及到X射线探测设备的
，尤其涉及到一种X射线探测基板及其制备方法、X射线探测设备。
技术介绍
X射线检测广泛应用于医疗、安全、无损检测、科研等领域，在国计民生中日益发挥着重要作用。目前，在实际使用中，X射线检测普遍使用胶片照相法。X射线胶片照相的成像质量较高，能正确提供被测试件体貌和缺陷真实情况的可靠信息，但是，它具有操作过程复杂、运行成本高、结果不易保存且查询携带不便以及评片人员眼睛易受强光损伤等缺点。为了解决上述问题，20世纪90年代末出现了 X射线数字照相(Digital Rad1graphy, DR)检测技术。X射线数字照相系统中使用了平板探测器(flat panel detector)，其像元尺寸可小于O。Imm,因而其成像质量及分辨率几乎可与胶片照相媲美，同时还克服了胶片照相中表现出来的缺点，也为图像的计算机处理提供了方便。 由于电子转换模式不同，数字化X射线照相检测可分为直接转换型(Direct DR)和间接转换型(Indirect DR)。间接转换型探测器由X射线转换层与非晶硅光电二极管、薄膜晶体管、信号存储基本像素单元及信号放大与信号读取等组成。间接平板探测器的结构主要是由闪烁体(碘化铯)或荧光体(硫氧化钆)层加具有光电二极管作用的非晶硅层，再加TFT阵列构成。此类的平板探测器闪烁体或荧光体层经X射线曝光后可以将X射线转换为电信号，通过薄膜晶体管阵列将每个像素的电荷信号读出并转化为数字信号并传送到计算机图像处理系统集成为X射线影像。 半导体光电器件不论是发光器件或是探测器件都有一个光学窗口。因此光电器件的光窗设计对半导体光甩器件的光电转换效率、灵敏度及管子的可靠性影响较大。对于通常的XRD来说光学窗口包括防散射隔板(grid)及闪烁体(碘化铯)或荧光体(硫氧化钆)组成。现有技术中的光学窗口的性能较差，直接影响PIN的光电效率，造成成像效果较差。
技术实现思路
本专利技术提供了一种X射线探测基板及其制备方法、X射线探测设备，用以提高量子效率，减小X射线的剂量，并进一步的提高成像效果。 本专利技术提供了一种X射线探测基板，该探测基板包括:衬底，设置在所述衬底上的薄膜晶体管，与所述薄膜晶体管连接的光电二极管；还包括设置在所述光电二极管上并将X射线转换成可见光的转化层以及设置在所述转化层上的封装层，且所述封装层具有多个透光窗口 ；其中，所述光电二极管与其中一个透光窗口的设置位置相对应，所述光电二极管朝向所述透光窗口的一侧设置有用于聚拢所述转化层转化后的光线的聚光透镜。 在上述技术方案中，X射线在照射到探测基板上时，X射线从封装层的透光窗口内设到转换层上，并在转化层上转换成可见光，之后通过聚光透镜射入到光电二极管，最终转换成电信号，在整个转换过程中通过微透镜提高了聚光的效果，从而使得更多的光线能够通过聚光透镜射入到光电二极管中，提高了量子效率，改善了成像效果。 优选的，所述转化层为闪烁层或荧光层。采用不同的材料制作将X射线转化成可见光的转化层。 优选的，所述聚光透镜为为多个阵列排列的凸透镜或三棱镜。具有良好的聚光效果O 优选的，所述转化层与所述薄膜晶体管之间设置有用于反射照射到所述薄膜晶体管上的光线的第一反射层，所述封装层上设置有与所述第一反射层配合的第二反射层。通过第一反射层和第二反射层将更多的光线汇聚到聚光透镜。 优选的，所述第一反射层包括多个弧形凸起以及设置在所述弧形凸起上的反射面。提高了射入到聚光透镜的光线的量。 优选的，所述第二反射层沿垂直所述第一反射层的方向在所述第一反射层所在平面的投影与所述第一反射层部分重叠。提高了射入到聚光透镜的光线的量。 本专利技术还提供了一种上述X射线探测基板的制备方法，该方法包括以下步骤: 在形成的光电二极管上形成聚光透镜； 在形成的聚光透镜上形成转换层； 在形成的转换层上形成封装层，形成的封装层上形成多个透光窗口，且其中一个透光窗口与所述光电二极管相对应。 在上述方法中，通过上述方法制作的X射线探测基板，通过聚光透镜使得更多的光线能够通过聚光透镜射入到光电二极管中，提高了量子效率，改善了成像效果。 优选的，在形成的光电二极管上形成聚光透镜之前还包括:在薄膜晶体管上形成用于反射照射到薄膜晶体管上的光线的第一反射层； 在形成封装层时，还包括:在封装层上形成与所述第一反射层配合的第二反射层。通过设置的两个反射层增加了射入聚光透镜内的光线，改善了成像效果。 本专利技术还提供了一种X射线探测设备，该探测设备包括上述任一种所述的X射线探测基板。 在上述技术方案中，X射线在照射到探测基板上时，X射线从封装层的透光窗口内设到转换层上，并在转化层上转换成可见光，之后通过聚光透镜射入到光电二极管，最终转换成电信号，在整个转换过程中通过微透镜提高了聚光的效果，从而使得更多的光线能够通过聚光透镜射入到光电二极管中，提高了量子效率，从而改善了成像效果。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术实施例提供的X射线探测基板的结构示意图； 图2为本专利技术实施例提供的另一结构的聚光透镜； 图3为本专利技术实施例提供的第一反射层和第二反射层的工作原理示意图。 附图标记: 10-衬底20-光电二极管30-聚光透镜 40-薄膜晶体管 50-第一反射层51-弧形凸起 52-反射面60-转化层70-封装层 71-透光窗口72-第二反射层 【具体实施方式】 为了提高成像效果，本专利技术实施例提供了一种X射线探测基板及其制备方法、X射线探测设备，在本专利技术实施例的技术方案中，通过采用聚光透镜增加了光线射入到光电二极管的量，提高了量子效率，进而提高了成像效果。为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，以下以非限制性的实施例为例对本专利技术作进一步详细说明。 如图1所示，图1示出了本专利技术实施例提供的X射线探测基板的结构示意图。 本专利技术实施例提供了一种X射线探测基板，该探测基板包括:衬底10，设置在所述衬底10上的薄膜晶体管40，与所述薄膜晶体管40连接的光电二极管20 ;还包括设置在所述光电二极管20上并将X射线转换成可见光的转化层60以及设置在所述转化层60上的封装层70，且所述封装层70具有多个透光窗口 71 ;其中，所述光电二极管20与其中一个透光窗口 71的设置位置相对应，所述光电二极管20朝向所述透光窗口 71的一侧设置有用于聚拢所述转化层60转化后的光线的聚光透镜30。 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种X射线探测基板，其特征在于，包括：衬底，设置在所述衬底上的薄膜晶体管，与所述薄膜晶体管连接的光电二极管；还包括设置在所述光电二极管上并将X射线转换成可见光的转化层以及设置在所述转化层上的封装层，且所述封装层具有多个透光窗口；其中，所述光电二极管与其中一个透光窗口的设置位置相对应，所述光电二极管朝向所述透光窗口的一侧设置有用于聚拢所述转化层转化后的光线的聚光透镜。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郭炜，卜倩倩，任庆荣，康昭，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11