Ｘ射线传感器及其制造方法和驱动方法技术

本发明专利技术提供一种Ｘ射线传感器，包括：交叉排列的扫描线和数据线，扫描线和数据线分隔出的像素单元阵列，与数据线连接的数据驱动电路，与扫描线连接的扫描驱动电路；其中，所述像素单元阵列中，每行所述像素单元与至少两条扫描线相连，而至少两列像素单元共用一条所述数据线，所述像素单元包括光电感应元件和开关元件。相应的，还提供一种Ｘ射线传感器的驱动方法和Ｘ射线传感器的制造方法。所述Ｘ射线传感器及其制造方法，能够降低Ｘ射线传感器的生产成本，适应金属探伤、货检设备以及测控领域等对数据信号采集速率并没有太高要求的应用场合。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及传感器
，特别涉及一种。
技术介绍
随着社会发展和科学技术的不断进步，X射线传感器不仅在医学影像领域中扮演 了十分重要的角色，在金属探伤等其他领域中也得到了广泛的应用。近年来，随着各种新型 X射线传感器层出不穷，传统的数字X射线传感器的制造成本也越来越受到大家的关注，如 何在不影响产品使用性能的前提条件下降低生产成本成为业内的热门课题。平板型X射线传感器的结构和驱动方法与液晶显示器比较相近，图1为现有一种 X射线传感器的结构示意图，图2为与图1相应的工作原理图。X射线传感器包括多条相互 交叉排列的扫描线1和数据线2、以及由扫描线1和数据线2分隔出的像素单元的阵列，每 个像素单元由一个光电二极管4和一个场效应晶体管(Field Effect Transistor, FET) 3 组成，其中，每个场效应晶体管3与其相邻的一条扫描线1相连，每个光电二极管4通过场 效应晶体管3与其相邻的数据线2相连。X射线传感器工作过程中，光电二极管感应X射线产生光电信号，通过扫描线对每 个像素单元施加驱动扫描信号来控制场效应晶体管的开关状态，从而达到间接控制数据采 集电路对每个光电二极管产生的光电信号的读取功能。当场效应晶体管被打开时，相应的 光电二极管产生的光电流信号可以被连接到光电二极管输出端的数据线所采集，进而通过 控制扫描线与数据线驱动信号的时序来完成对光电二极管光电信号的采集功能。传统的平板X射线传感器采用逐行扫描的驱动方式，即一条扫描线只驱动与其相 连的一行场效应晶体管的开关状态，从而控制与该场效应晶体管相连的光电二极管光电信 号的读取状态；当该行场效应晶体管被打开时，其对应光电二极管所产生的光电流信号便 可以通过数据采集电路从相应的数据线上读出。这种结构的平板X射线传感器数据信号采集速率较高，可以满足静态数字影像医 疗设备的要求。但是，在某些应用场合，比如说金属探伤、货检设备以及测控领域等，对数据 信号采集速率并没有太高的要求，这时降低X射线传感器的生产成本便成为业内最为关注 的焦点。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种，能够降低 X射线传感器的生产成本，适应金属探伤、货检设备以及测控领域等对数据信号采集速率并 没有太高的要求应用场合。为解决上述问题，本专利技术提供一种X射线传感器，包括交叉排列的扫描线和数据线，扫描线和数据线分隔出的像素单元阵列，与数据线连接的数据驱动电路，与扫描线连接的扫描驱动电路；其中，所述像素单元阵列中，每行所述像素单元与至少两条扫描线相连，而至少两列像 素单元共用一条所述数据线，所述像素单元包括光电感应元件和开关元件。所述至少两列像素单元依次相邻。所述每行像素单元中位于奇数列的所述像素单元的输入端均连接一条所述扫描 线，所述每行像素单元中位于偶数列的所述像素单元的输入端均连接另一条所述扫描线， 所述相邻的两列像素单元的输出端与同一条数据线相连。所述每一行像素单元分为三组，则第一组像素单元的输入端均连接第一扫描线， 第二组像素单元的输入端均连接第二扫描线，第三组像素单元的输入端均连接第三扫描 线，相邻的三列像素单元的输出端与同一条数据线相连。所述像素单元的一端连接公共电极，另外一端通过所述开关元件连接到所述数据 线。所述光电感应元件包括光电二极管，所述光电二极管的输出端通过所述开关元件 与所述数据线相连。所述开关元件包括场效应晶体管，所述场效应晶体管的源极连接所述光电感应元 件输出端，漏极连接所述数据线，栅极连接所述扫描线。还提供一种X射线传感器的驱动方法，包括所述扫描驱动电路通过隔行扫描的方式对连接每行像素单元的至少两条扫描线 分别输入扫描信号，根据所述扫描信号控制像素单元的开关状态，采集处于开通状态的像素单元的光电信号。相应的还提供一种X射线传感器的制造方法，所述X传感器具有多个像素单元 组成的阵列，所述像素单元包括光电感应元件区和开关元件区，所述制造方法包括以下步 骤在衬底上形成栅层，所述栅层包括与每一行像素单元相连的至少两条扫描线，以 及，与所述扫描线连接的位于开关元件区的栅极；在所述栅层上覆盖栅介质层；在所述开关元件区的栅介质层上形成有源层，所述有源层的位置与所述栅极对 应；形成源漏层，所述源漏层包括所述有源层上的源极和漏极，以及，与所述源极连 接的数据线；在所述光电感应元件区的栅介质层上形成光电感应元件的下电极导电层；在所述下电极导电层上形成光电转换层；在整个衬底暴露的表面上覆盖钝化层，在位于所述光电感应元件区的钝化层中形 成开口，以暴露所述光电转换层； 在所述光电转换层上形成光电感应元件的上电极导电层。所述栅层还包括焊垫层，所述形成栅介质层后还包括以下步骤在所述焊垫层上的栅介质层中形成过孔，以暴露出所述焊垫层。在所述下电极导电层上形成光电转换层之后还包括以下步骤在所述光电转换层上形成透明掩蔽层。所述透明掩蔽层的材料为透明导电氧化物。所述透明导电氧化物为氧化铟锡或氧化铟锌。在整个衬底暴露的表面上覆盖钝化层之后还包括以下步骤在所述钝化层上形成 公共电极层。所述公共电极层与所述上电极导电层在同一制程中形成，且为同种材料。所述公共电极层的材料为透明导电氧化物。所述透明导电氧化物为氧化铟锡或氧化铟锌。在所述钝化层上形成公共电极层之后还包括在位于开关元件区的公共电极层上 形成光阻挡层。所述光阻挡层的材料为金属Mo。在所述光电转换层上形成光电感应元件的上电极导电层之后还包括以下步骤在 整个衬底的暴露表面上形成保护层。所述保护层为氮化硅。所述栅层为Mo、Al或Cr中的一种或者多种的组合合金。所述栅层为Mo、Al的合金。所述源漏层为Mo、Al或Nd中的一种或者多种的组合合金。所述源漏层为Mo、Al的合金。所述栅介质层为氮化硅。 所述光电转换层包括非晶硅层。所述非晶硅层为η型非晶硅层、本征非晶硅层和ρ型非晶硅层的层叠结构。所述有源层包括非晶硅层。所述非晶硅层为本征非晶硅层和η型非晶硅层的叠层结构。所述钝化层为ρ型氮化硅。所述源漏层与所述下电极在同一制程中形成，且为同种材料。与现有技术相比，上述技术方案具有以下优点所述X射线传感器及其制造方法由于采用至少两条扫描线驱动一行像素单元的 结构，所以数据线的数量相对传统X射线传感器结构至少减少一半，相应的数据驱动IC模 块的数量也至少减少一半，而由于数据驱动IC模块的成本相对于扫描驱动IC模块高很多 (数据驱动IC模块每块约800元RMB，扫描驱动IC模块每块约2_3元RMB)，所以虽然扫描 驱动IC模块的数量增加一倍，但从整体上说来，生产成本相对传统结构X射线传感器而言 还是下降很多，不需要增加外围驱动电路的复杂程度即可以降低生产成本，也足以满足一 些对数据采集速率不高的应用场合，例如金属探伤和货物检查等。而且，在降低生产成本的 基础上不减小X射线传感器的开口率。所述X射线传感器的驱动方法采用隔行扫描方式，每隔一条扫描线依次输入驱动 信号，可以有效防止相邻两条扫描线之间的串扰。附图说明通过附图所示，本专利技术的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示 出本专利技术的主旨。图1为现有一种X射线传感器的结构示意图；图2为与图1相应的工作原理图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种Ｘ射线传感器，其特征在于，包括：交叉排列的扫描线和数据线，扫描线和数据线分隔出的像素单元阵列，与数据线连接的数据驱动电路，与扫描线连接的扫描驱动电路；其中，所述像素单元阵列中，每行所述像素单元与至少两条扫描线相连，而至少两列像素单元共用一条所述数据线，所述像素单元包括光电感应元件和开关元件。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：邱承彬，于祥国，孔杰，李懿馨，金利波，
申请(专利权)人：上海天马微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：31