CN107068646B - 用于x射线检测器的阵列基板以及包括其的x射线检测器 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及用于X射线检测器的阵列基板以及包括其的X射线检测器。阵列基板限定为有源区和焊盘区，其中焊盘区包括：基板，该基板包括第一区和从第一区延伸的第二区；以及接触基板的上表面并且从第一区朝向第二区延伸的多条数据线，多条数据线的相邻数据线彼此间隔开，基板的上表面在基板的第一区中的相邻数据线之间的区域露出；以及在基板与基板的第二区中的数据线之间设置有第一绝缘膜，从而防止切割期间由于数据线与有机层之间的团聚而导致相邻数据线之间的短路。

Description

用于X射线检测器的阵列基板以及包括其的X射线检测器
技术领域
本公开涉及用于X射线检测器的阵列基板以及包括该阵列基板的X射线检测器，更具体地，涉及用于防止在切割工艺期间由于信号线和有机层的团聚而在相邻信号线之间造成的短路的用于X射线检测器的阵列基板以及包括该阵列基板的X射线检测器。
背景技术
已广泛地用于医疗诊断的X射线检测方法需要X射线感测胶片和胶片打印时间以获得结果。
然而，近来，由于半导体技术的发展，已经研究和开发了使用薄膜晶体管(TFT)的数字X射线检测器。
数字X射线检测器通过利用TFT作为开关装置有利地在拍摄X射线之后立即实时地诊断结果。
通常，在数字X射线检测器中使用两种不同类型：直接型DXD方法和间接型DXD方法。直接型DXD方法通过由TFT的像素电极从硒层接收的尽可能多的电荷来检测电流，并且使用包括堆叠在TFT阵列基板上的非晶Se层以及在非晶Se层上形成的透明电极的结构来执行信号处理工序。间接型DXD方法通过PIN二极管将可见射线转换成电信号，并且当通过闪烁体将X射线转换成可见射线时执行一系列信号处理工序。
为了提高X射线检测器的品质，必须进行阵列测试。在这方面，阵列测试是在完成TFT阵列工艺之后在执行液晶填充工艺之前检验TFT阵列状态中的电故障、应变和其他损坏部分的工艺。因此，需要阵列测试，这是因为当母板尺寸变更大时，阵列测试可以降低用于损坏的额外成本。
通过进行阵列测试，可以确定诸如信号线的短路或开路的缺陷是否发生，因此可以避免缺陷产品。此外，可以提高制造收率和产量，并且可以节省制造的总成本。
通常，如图1所示，面板外的信号线1连接至TFT信号线2，以将用于阵列测试的电信号施加至面板。在执行阵列测试之后，通过激光切割面板端部，并且释放产品。然而，存在的问题是，在有机层熔化并粘在一起并且信号线中的金属成分可能在有机绝缘层中团聚时，出现相邻信号线之间的短路，因此需要对这种问题的解决方案。
发明内容
因此，本公开涉及X射线检测器的阵列基板以及包括该阵列基板的X射线检测器，其基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而造成的一个或更多个问题。
本公开的一个目的是提供用于防止在切割工艺期间由于数据线与有机层之间的团聚而造成相邻数据线之间的短路缺陷的阵列基板。
此外，本公开提供包括该阵列基板的X射线检测器。
本公开的目的不限于上述目的，而可以由本领域技术人员根据以下描述意识到其他目的和优点。此外，可容易理解的是，可以通过在所附权利要求和所附权利要求的组合中记载的装置来实践本公开的目的和优点。
根据本公开的一个方面，提供一种用于X射线检测器的阵列基板，该阵列基板限定为有源区和焊盘区(在本公开中，“焊盘区”也称为“焊盘部”，其实际上可包括设置在该区域中的各构件)，该阵列基板包括：基板，该基板包括第一区和从第一区延伸的第二区；以及接触基板的上表面并且从第一区朝向第二区延伸的多条数据线，其中多条数据线的相邻数据线彼此间隔开，基板的上表面在基板的第一区中的相邻数据线之间的区域中露出；以及设置在基板与基板的第二区中的数据线之间的第一绝缘膜。
阵列基板还可以包括设置在基板的第二区中的数据线上的第二绝缘层。在这种情况下，第二绝缘膜的底表面接触第一绝缘膜的上表面。
第一绝缘膜可以包括多个绝缘层。
在基板的第一区中的数据线的上表面可露出或者可以在数据线上不设置绝缘层。
根据本公开的另一方面，X射线检测器包括用于X射线检测器的阵列基板。
应理解的是，前面的总体描述和以下的详细描述是示例性和说明性的并且意在提供对如要求保护的本公开的进一步解释。
附图说明
本申请包括附图包括来提供对本公开的进一步理解，附图并入本申请并构成本申请的一部分，附图示出本公开的各方面并且与描述一起用于说明本公开的原理。
在附图中：
图1是示出在阵列测试之后在阵列基板的切割工艺期间在相邻信号线之间造成的短路的示意图；
图2是示出根据本公开的一个方面的X射线检测器的操作的截面图；
图3是示出根据本公开的一个方面的X射线检测器的结构的示意图；
图4是根据本公开的一个方面的阵列基板的有源区的截面图；
图5是根据本公开的一个方面的阵列基板的焊盘区的示意性平面图；
图6是图5中所示的阵列基板的焊盘区的垂直截面图；以及
图7A至图7E是依次示出根据本公开的一个方面的形成阵列基板的焊盘区的方法的示意图。
具体实施方式
现在将详细参照本公开的各方面，其示例在附图中示出。在任何可能的情况下，贯穿附图使用相同的附图标记指代相同或相似的部件。
应理解，当元件例如层、膜、电极、平板或基板称为在另一元件“上”或“下”时，该元件可以直接在另一元件上或者可能还会存在介入其间的元件。
空间相对用语如“在…下方”、“在…下面”、“下部”“在…上方”、“上部”等可以在本文为了描述方便而用于描述如附图中所示的一个元件或特征与另一元件(多个元件)或特征(多个特征)的关系。附图中示出的元件未必彼此成比例，而是各个元件可以放大或缩小以更容易地理解在描述的上下文中的元件。
图2是示出根据本公开的一个方面的X射线检测器的操作的截面图。图3是示出根据本公开的一个方面的X射线检测器的结构的示意图。
在间接型X射线检测器中，如图2所示，光检测器200可以形成在阵列基板上以对X射线进行检测以及在光检测器200上设置有光转换器300。
如图2所示，接收X射线的光转换器300可以经由光转换将X射线转换成具有对光检测器200最敏感的波长的光并且光检测器200可以将所转换的光转换成电信号并且通过晶体管发射所转换的电信号作为图像信号。图2和图3中所示的薄膜晶体管可以包括栅电极、在栅电极上形成的第一绝缘层、在第一绝缘层上形成的有源层、以及分别连接至有源层的一端和另一端并且彼此间隔开的源电极和漏电极。
如图3所示，根据本公开的一个方面的X射线检测器400可以包括像素区、偏压驱动器、栅极驱动器以及读出集成电路(IC)。
像素区可以检测从X射线发生器发射的X射线并且可以将所检测的信号光电转换成电检测信号作为输出信号。
像素区可以包括在多条栅极线GL与多条数据线DL之间的交叉处以矩阵形式布置的多个光敏像素P。多条栅极线GL和多条数据线DL可以彼此垂直。虽然图3示出以4行和4列布置的16个光敏像素P的一个示例，但是本公开不限于此，光敏像素P的数量可以不同地选择。
每个光敏像素P可以包括用于检测X射线以输出检测信号例如光检测电压的光检测器、以及用于响应于栅极脉冲而发射从光检测器输出的电信号的作为开关装置的晶体管。
根据本公开的一个方面的光检测器200可以检测从X射线发生器发射的X射线并且输出所检测的信号作为检测信号。光检测器200可以是用于根据光电效应将所发射的光转换成电信号的装置并且可以是例如PIN二极管。
晶体管Tr可以是用于发送从光检测器200输出的检测信号的开关装置。晶体管的栅电极可以电连接至栅极线GL，源电极可以通过数据线DL电连接至读出IC。
偏压驱动器可以将驱动电压施加到多条偏压线BL。偏压驱动器可以选择性地向光检测器200施加反向偏压或正向偏压。
栅极驱动器可以向多条栅极线GL依次施加具有栅极导通电压电平的栅极脉冲。光敏像素P的晶体管可以响应于栅极脉冲而导通。当晶体管导通时，从光检测器200输出的检测信号可以通过晶体管和数据线DL输入到读出IC。
栅极驱动器可以由IC形成并且可以安装在像素区的一侧，或者可以通过薄膜工艺形成在与像素区相同的基板上。
读出IC可以读出从响应于栅极脉冲而导通的晶体管输出的检测信号。读出IC可以在读出偏移图像的偏移读出期间以及在X射线曝光后读出检测信号的X射线读出期间读出从光敏像素P输出的检测信号。
读出IC可以读取检测信号并且将检测信号发送到预定信号处理器，并且信号处理器可以将检测信号转换成数字信号，并且将检测信号显示为图像。读出IC可以包括信号检测器和复用器。在这种情况下，信号检测器还可以包括与每条数据线DL对应的多个放大单元。每个放大单元可以包括放大器、电容器和复位装置。
根据本公开的一个方面的用于X射线检测器的阵列基板可以限定为如图4和图5所示的有源区20和焊盘区10。
图4是根据本公开的一个方面的阵列基板100的有源区20的截面图。在下文中，将参照图4来描述本公开。
有源区20可以包括：多条数据线14；多条栅极线；由彼此交叉的多条数据线14和多条栅极线限定的多个像素区；各自设置在相应像素区中并且将光电信号转换为电信号的多个光检测器200；以及执行开关操作以驱动多个光检测器200的多个TFT 30。
TFT 30可以包括：连接至栅极线的栅电极21；位于栅电极21上的有源层22；用于在有源层22的一端与数据线14之间连接的源电极23；以及连接至有源层22的另一端的漏电极24。漏电极24可以连接至光检测器200。
阵列基板100还可以包括：连接至源电极23的数据线14；以及用于施加偏压电压以控制光检测器200的电子和空穴的偏压线28。偏压线28可以由不透明的金属材料形成。
栅电极21可以但不限于由例如铝(Al)、钼(Mo)及其合金的材料形成。
有源层22可以包括未掺杂有杂质的第一非晶硅层和掺杂有n型杂质的第二非晶硅层。
源电极23/漏电极24可以但不限于由例如铝(Al)、钼(Mo)及其合金的材料形成。
基板13上的第一绝缘膜包括：第一绝缘层16、第二绝缘层17和第三绝缘层18的堆叠体。第二绝缘层17可以具有形成在其中的第一接触孔以露出源电极23的一部分和漏电极24的一部分，通过第一接触孔，源电极23和数据线14可以彼此连接并且漏电极24和光检测器200的下电极26可以彼此连接。
第三绝缘层18可以形成在第二绝缘层17和光检测器200的上电极27上并且可以具有用于露出上电极27的一部分的第二接触孔。上电极27和偏压线28可以通过第二接触孔彼此连接。
第二绝缘膜19可以形成在第三绝缘层18和偏压线28上并且在有源区20中可以不包括孔。
图5是根据本公开的一个方面的阵列基板100的焊盘区的示意性平面图。图6是图5中所示的阵列基板100的焊盘区的垂直截面图。在下文中，将参照图5和图6描述本公开的一个方面。
如图5所示，焊盘区10可以包括基板13，该基板13包括第一区11和第二区12。
根据本公开的方面，基板13可以具有平板形状并且可以但不限于由例如玻璃、石英和合成树脂的透明材料形成。
第一区11可以是基板13的一个区并且是在阵列基板100中的焊盘区10的最外部分。此外，在完成阵列测试之后，第一区11变成邻接数据线14的切割区的区，该数据线14连接至测试线。
第二区12可以是基板13的从基板13的第一区11延伸的另一区。第二区12以预定间隔与阵列基板100的切割线隔开，并且因此第二区12比第一区11更靠近阵列基板100的有源区20。
根据本公开的多条数据线14可以直接接触基板13的上表面并且从第一区11朝向第二区12延伸。在多条数据线14中的相邻数据线14可以彼此间隔开。
数据线14可以但是不限于由例如钼(Mo)、钼钨合金(MoW)、铬(Cr)、钽(Ta)、钛(Ti)等的材料形成。
如在背景部分所描述的那样，为了对阵列基板执行阵列测试，面板外的测试线连接至阵列基板的信号线并且在完成阵列测试之后由激光沿着面板的周边切割阵列基板的端部即焊盘区的边缘。在这种情况下，在用于X射线检测器的常规阵列基板的焊盘区中，数据线设置在有机层之间并且因此存在的问题是由于在切割工艺期间有机层熔化并且团聚在一起因此在不同的信号线之间造成短路，从而增大了故障率。
鉴于以上，根据本公开的一个方面，阵列基板100的焊盘区10可以分成第一区11和第二区12。因此，在第一区11中，数据线14可以直接形成在基板13上，并且可以在数据线14中的相邻数据线14之间暴露基板13。因此，即使当在执行阵列测试之后阵列基板100的边缘被激光切割，也仅基板13或形成在基板13上的金属存在于第一区11中。因此，可以防止当有机层粘到一起时在相邻信号线之间造成短路的问题。
更具体地，基板13的上表面的一部分(D)可以在基板13的第一区11中的相邻数据线14之间露出。也就是说，在基板13的第一区11中的相邻数据线之间没有设置其他部件并且露出基板13的仅一部分(D)。此外，基板13的第二区12可以包括在基板13与数据线14之间的第一绝缘膜。也就是说，在基板13的第二区12中，可以在基板13上设置第一绝缘膜并且可以在第一绝缘膜上设置数据线14。虽然数据线14中的一些设置在第二区12中的绝缘层之间，但是第二区12不被激光切割，并且因此，不会发生在数据线14之间的短路的问题。
根据本公开的一个方面，第一绝缘膜可以包括多个绝缘层。具体地，第一绝缘膜可以是第一绝缘层16、第二绝缘层17和第三绝缘层18的堆叠体。
图7A至图7D是依次示出形成根据本公开一个方面的阵列基板100的焊盘区10的方法的示意图。
首先，在焊盘区10中，可以将用于形成第一绝缘层的材料施加至基板13上(图7A)。然后，可以施加用于形成第二绝缘层的材料，可以使用掩模执行光刻，然后，可以对其执行蚀刻和剥离工艺。因此，第一绝缘层16和第二绝缘层17形成在基板13的第二区12中而不在第一区11中(图7B)。接下来，可以施加用于形成第三绝缘层的材料，可以使用掩模执行光刻，然后对其执行蚀刻和剥离工艺，使得将第三绝缘层18形成在基板13的第二区12而不在第一区11中(图7C)。然后，必要时，可以施加用于形成数据线的材料经由相同的工艺在基板13的第一区11或第二区12中形成数据线14(图7D)。然后，可以在施加用于第二绝缘膜的材料之后经由相同的工艺仅在基板13的第二区12中形成第二绝缘膜19。
在这种情况下，第一绝缘膜(第一绝缘层至第三绝缘层16、17和18)和第二绝缘膜19可以但不限于包括硅氧化物和硅氮化物。第一绝缘膜和第二绝缘膜可以由其他材料形成，只要所述其他材料落入本公开的范围和精神内即可。
根据本公开的一个方面，设置在基板13的第一区11中的数据线14的上表面可以露出，并且在第一区11中的数据线14上可以不设置绝缘膜。在这种情况下，在测试之后，在包括阵列基板100的切割部分的基板13的第一区11中仅设置数据线14而不设置有机层，因此，可以避免在相邻信号线之间造成的短路。在本公开中，第一绝缘膜可以但是不限于由硅氧化物或硅氮化物形成。
根据本公开的一个方面，基板13的第二区12可以还包括在数据线14上的第二绝缘膜19。虽然第二绝缘膜19设置在数据线14上，但是第二绝缘膜19形成在设置于基板13的第二区12中的数据线14上，因此在数据线14之间不会造成短路。
与第一绝缘膜类似，第二绝缘膜19可以但是不限于由硅氧化物或硅氮化物形成。
根据本公开的一个方面，其中还包括第二绝缘膜19，第二绝缘膜19的底表面可以与在基板13的第二区12中设置的相邻数据线14之间的第一绝缘膜的上部膜接触。也就是说，可以在基板13的第二区12中的相邻数据线14之间的基板13上设置第一绝缘膜和第二绝缘膜19的堆叠体。
根据本公开的一个方面，设置在基板13的第一区11中的数据线14的上表面的垂直高度可以与设置在基板13的第二区12中的数据线14的上表面的垂直高度不同。具体地，数据线14接触基板13的在基板13的第一区11中的上部同时数据线14设置在基板13的第二区12中的第一绝缘膜上。因此，设置在第一区11和第二区12中的数据线14的上表面的垂直高度之间存在差，该差与设置在第二区12中的第一绝缘膜的厚度相等。
根据本公开的X射线检测器可以包括上述根据本公开的用于X射线检测器的阵列基板100。
阵列基板100可以与根据本公开的阵列基板100对应，并且，因此，将省略冗余描述。
在根据本公开的X射线检测器中包括的光检测器200可以具有将光信号转换成电检测信号的功能，所述光信号已通过随后要描述的光转换器并且已转换至可见射线波长范围。流入光检测器中的电流量可以因发射光的量而改变。具体地，光检测器200可以是PIN二极管。
光检测器200可以包括：阵列基板100的下电极26；在下电极26上的光电导体层25；以及在光电导体层25上的上电极27。光电导体层25可以包括：含有n型掺杂剂的n型半导体层；不包括任何掺杂的本征半导体层；以及含有p型掺杂剂的p型半导体层。
光检测器200的下电极26可以电连接至晶体管的漏电极23，并且上电极27可以电连接至施加偏压电压的偏压线。
在根据本公开的X射线检测器中包括的光转换器300可以设置在光检测器200上方，更具体地，设置在阵列基板100的第二绝缘膜上。
光转换器300可以将从X射线发生器发射的穿过目标对象的X射线转换成具有可见射线范围的大约550nm波长的绿光，并且将该绿光发射到像素区。光转换器300可以由例如碘化铯化合物形成。
根据本公开的X射线检测器包括根据本公开的用于X射线检测器的阵列基板，并且因此，即使在执行阵列测试之后从阵列测试线切割阵列基板的信号线，也可以防止线之间的短路以提高收率并且防止缺陷产品。
根据本公开的阵列基板可以防止在切割工艺期间由于数据线与有机层之间的团聚而导致的相邻数据线之间的短路。
此外，在根据本公开的X射线检测器中，可以执行阵列测试而阵列基板的相邻数据线之间没有短路，从而提高了收率并且减小制造的总成本。
对于本领域技术人员来说明显的是，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以在用于X射线检测器的阵列基板以及包括本公开的阵列基板的X射线检测器中进行各种修改和变化。因此，本公开旨在覆盖本公开的修改和变化，只要这些修改和变化落入所附权利要求及其等同的范围内。

Claims (19)

1.一种用于X射线检测器的阵列基板，所述阵列基板具有焊盘区和有源区，所述焊盘区包括：
基板，所述基板具有第一区和从所述第一区延伸的第二区，其中所述第一区为所述焊盘区的最外部分并且包括所述基板的切割部分；
在所述第一区接触所述基板的上表面并且从所述第一区朝向所述第二区延伸的多条数据线，
其中所述多条数据线的相邻数据线彼此间隔开，所述基板的所述上表面的一部分在所述第一区中的所述相邻数据线之间露出；以及
设置在所述第二区中的所述数据线与所述基板之间的第一绝缘膜。
2.根据权利要求1所述的阵列基板，还包括：
设置在所述基板的所述第二区中的所述数据线上的第二绝缘膜。
3.根据权利要求1所述的阵列基板，其中所述第一绝缘膜包括多个绝缘层。
4.根据权利要求1所述的阵列基板，其中所述数据线的上表面在所述基板的所述第一区中露出。
5.根据权利要求1所述的阵列基板，其中在所述第一区中的所述数据线未被绝缘层覆盖。
6.根据权利要求1所述的阵列基板，其中所述基板的所述上表面在所述第一区中被所述数据线覆盖。
7.根据权利要求1所述的阵列基板，其中所述基板的所述上表面在所述第一区中露出。
8.根据权利要求1所述的阵列基板，其中在所述第一区中的所述数据线具有从所述基板到所述数据线的上表面的垂直高度，所述垂直高度与所述第二区域中的所述数据线的垂直高度不同。
9.根据权利要求2所述的阵列基板，其中所述第二绝缘膜的底表面接触设置在所述基板的所述第二区中的所述相邻数据线之间的所述第一绝缘膜的上表面。
10.一种用于X射线检测器的阵列基板的焊盘部，包括：
彼此相邻并且限定在基板中的第一区和第二区，其中所述第一区是在所述阵列基板上完成阵列测试之后执行基板切割工艺的区域；
在所述基板上并且从所述第一区延伸至所述第二区的多条数据线，所述多条数据线具有彼此间隔开的相邻数据线，所述基板的上表面的一部分在所述第一区处的所述相邻数据线之间露出；以及
在所述第二区处的所述数据线与所述基板之间的第一绝缘膜，
其中所述多条数据线在所述第一区接触所述基板的上表面。
11.根据权利要求10所述的焊盘部，还包括：设置在所述基板的所述第二区处的所述数据线上的第二绝缘膜。
12.根据权利要求10所述的焊盘部，其中所述第一绝缘膜包括绝缘层的堆叠体。
13.根据权利要求10所述的焊盘部，其中所述数据线的上表面在所述第一区处露出。
14.根据权利要求10所述的焊盘部，其中所述基板的所述上表面在所述第一区处被所述数据线覆盖。
15.根据权利要求10所述的焊盘部，其中所述基板的所述上表面在所述第一区处露出。
16.根据权利要求10所述的焊盘部，其中所述基板的所述上表面未被绝缘层覆盖。
17.根据权利要求10所述的焊盘部，其中在所述第一区处的所述数据线具有从所述基板到所述数据线的上表面的垂直高度，所述垂直高度与所述第二区域处的所述数据线的垂直高度不同。
18.根据权利要求11所述的焊盘部，其中所述第二绝缘膜接触设置在所述第二区中的所述相邻数据线之间的所述第一绝缘膜。
19.一种X射线检测器，包括：
阵列基板，所述阵列基板包括：
焊盘区，所述焊盘区具有彼此相邻并且限定在基板中的第一区和第二区，其中所述第一区是在所述阵列基板完成阵列测试之后执行基板切割工艺的区域；
在所述基板上并且从所述第一区延伸至所述第二区的多条数据线，所述多条数据线具有彼此间隔开的相邻数据线，所述基板的上表面的一部分在所述第一区处的所述相邻数据线之间露出；以及
在所述第二区处的所述数据线与所述基板之间的第一绝缘膜；以及
有源区，所述有源区包括：各自设置在相应像素区中并且将光电信号转换成电信号的多个光检测器、以及执行开关操作以驱动所述多个光检测器的多个薄膜晶体管，
其中所述多条数据线在所述第一区接触所述基板的上表面。
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