CN115000109A - 射线探测器及射线探测设备 - Google Patents

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CN115000109A CN202210643199.4A CN202210643199A CN115000109A CN 115000109 A CN115000109 A CN 115000109A CN 202210643199 A CN202210643199 A CN 202210643199A CN 115000109 A CN115000109 A CN 115000109A
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周军丹
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Abstract

本申请公开了一种射线探测器及射线探测设备，其中，射线探测器包括层叠设置的第一电路层、第一电极层、光电转换层以及第二电极层；所述第一电路层包括数据线、栅线、第一开关元件和恒定电压输出单元，所述第一开关元件与所述光电转换器件一一对应，且所述第一开关元件的第一极与所述恒定电压输出单元的电压输出端以及所述光电转换器件的输出极电连接，所述第一开关元件的第二极与所述数据线电连接，所述第一开关元件的控制极与所述栅线电连接；所述恒定电压输出单元用于在所述光电转换器件感测射线前或感测射线后，通过所述电压输出端向所述光电转换器件的输出极输入预设恒定电压。该方案可以提高射线探测器的探测精度。

Description

射线探测器及射线探测设备
技术领域
本发明一般涉及射线探测技术领域，具体涉及一种射线探测器及射线探测设备。
背景技术
DR(Digital Radiography；数字成像***)相较于CR(Computed Radiography；计算机X线摄影)无需胶片和胶片机，可以直接拍摄的图像显示于显示器，因此，其具备快的成像速度、便捷的操作以及高的成像分辨率等显著优点。DR的技术核心是射线探测器(例如为X射线探测器)，如何提高射线探测器的探测精度，对成像质量起着决定性的作用。
发明内容
本申请期望提供一种射线探测器及射线探测设备，用以提高探测精度。
第一方面，本发明提供一种射线探测器，包括层叠设置的第一电路层、第一电极层、光电转换层以及第二电极层；
所述光电转换层包括阵列排布的多个光电转换器件，所述光电转换器件的输出极与所述第一电极层电连接，所述光电转换器件的输入极与所述第二电极层电连接；
所述第一电路层包括数据线、栅线、第一开关元件和恒定电压输出单元，所述第一开关元件与所述光电转换器件一一对应，且所述第一开关元件的第一极与所述恒定电压输出单元的电压输出端以及所述光电转换器件的输出极电连接，所述第一开关元件的第二极与所述数据线电连接，所述第一开关元件的控制极与所述栅线电连接；
所述恒定电压输出单元用于在所述光电转换器件感测射线前或感测射线后，通过所述电压输出端向所述光电转换器件的输出极输入预设恒定电压。
作为可实现方式，所述恒定电压输出单元包括电容，所述电容的第一极为所述电压输出端，所述电容的第二极用于连接恒压源。
作为可实现方式，还包括复位单元，所述复位单元的复位端与所述数据线连接，用于在所述光电转换器件的感测信号经数据线被读取后，对所述数据线进行复位。
作为可实现方式，所述复位单元包括第二开关元件，所述第二开关元件的第一极与所述数据线连接，所述第二开关元件的第二极连接复位信号，所述第二开关元件的控制极连接复位控制信号，所述第二开关元件的第一极为所述复位端。
作为可实现方式，所述第一电路层与所述第一电极层之间设置有射线屏蔽层。
作为可实现方式，所述第一电极层包括第一电极图案以及所述第一电极图案围绕的第一透光区，所述光电转换层还包括相邻所述光电转换器件之间的第二透光区，所述第二电极层包括第二电极图案以及所述第二电极图案围绕的第三透光区；
在所述射线探测器的正投影中，所述第一透光区、所述第二透光区和所述第三透光区至少部分重合。
第二方面，本发明提供一种射线探测设备，包括上述的射线探测器，还包括射线光源以及显示单元；
所述射线光源的出光面正对所述射线探测器的受光面；
所述显示单元用于显示，所述射线探测器的各光电转换器件响应于射线剂量所获得的探测图像。
作为可实现方式，所述显示单元包括显示面板，所述显示面板设置于所述射线探测器背离所述受光面的一侧。
作为可实现方式，所述显示面板包括层叠设置的第二电路层、第三电极层、像素层以及第四电极层；
所述第二电路层与所述第一电路层同层设置，所述第一电路层包括第一电路图案区，所述第二电路层包括第二电路图案区，所述第一电路图案区与所述第二电路图案区交替设置，所述第一电路图案区与所述光电转换器件一一对应，所述第二电路图案区与所述像素层的像素一一对应，且所述第二电路图案区的数量大于等于所述所述第一电路图案区的数量。
作为可实现方式，所述显示单元包括层叠设置的第二电路层、第三电极层、像素层以及第四电极层；
所述第二电路层与所述第一电路层同层设置，所述第一电路层包括第一电路图案区，所述第二电路层包括第二电路图案区，所述第一电路图案区与所述第二电路图案区交替设置，所述第一电路图案区与所述光电转换器件一一对应，所述第二电路图案区与所述像素层的像素一一对应，且所述第二电路图案区的数量大于等于所述所述第一电路图案区的数量；
所述第一电极层与所述第三电极层同层设置，所述第一电极层包括第一电极图案区，所述第三电极层包括第三电极图案区，所述第一电极图案区与所述第二电极图案区交替设置；
所述第二电极层与所述第四电极层为一体结构；
所述第二电路层背离所述第三电极层的一层，设置有射线屏蔽层，所述射线屏蔽层包括屏蔽图案以及屏蔽图案之间的射线透过区；
在所述射线探测设备的正投影中，所述第二电路图案区与所述屏蔽图案正对，且所述第二电路图案区位于所述屏蔽图案内，所述光电转换器件与所述射线透过区正对。
作为可实现方式，所述显示面板包括像素层，所述像素层包括间隔设置的多个像素以及相邻像素之间的射线透过区；
在所述射线探测设备的正投影中，所述光电转换器件位于所述射线透过区。
上述方案，通过设置恒定电压输出单元，并通过该恒定电压输出单元在光电转换器件感测射线前或感测射线后，向光电转换器件的输出极输入预设恒定电压，以维持光电转换器件感测射线前或感测射线后，其输出极的电压是恒定的，克服了前次感测和/或电路中的其他部分，对输出极的基础电压造成的改变，这样在光电转换器件感测到射线后，输出极上的电压增量则是由光电转换器件根据感测到的射线的强度所产生的感应电势，而没有其他外在电压的影响，因此，提高了射线探测器的探测精度。
附图说明
通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明施例1提供的射线探测器中一个光电转换器件的电路示意图；
图2为本发明施例1提供的射线探测器的电路原理图；
图3为本发明施例1提供的射线探测器的层状结构示意图；
图4为本发明施例2提供的射线探测器中一个光电转换器件的电路示意图；
图5为本发明施例3提供的射线探测器的层状结构示意图；
图6为本发明施例4提供的射线探测设备的结构示意图；
图7为本发明施例5提供的射线探测设备的结构示意图；
图8为本发明施例6提供的射线探测设备的结构示意图；
图9为本发明施例7提供的射线探测设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明相关的部分。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
X射线是波长短(0.01-10nm)、穿透性强的电磁波，在医学影像、无损探伤、材料研究等领域具有广泛应用。
钙钛矿材料对X射线有着灵敏的电学伏安特性，由其制备的光电转换器件可以在低剂量X射线的照射下，即可对所检测物体进行成像，因此，由钙钛矿材料制备的光电转换器件逐渐应用于X射线成像技术中，用于感测穿过被检测物体之后的X射线强度，以获得检测图像。其工作原理是，不同的材料、物质对X射线的吸收量不同，例如，在医学影像中，由于人体的不同组织对X射线的吸收量不同，则穿过人体到达X射线探测器的X射线的辐射强度也便不同，X射线探测器所产生的感应电势也不同，根据感应电势可以获得人体内部组织的灰度影像图。
但是，本案发明人注意到，在感应电势被读取后和/或电路之间的干扰，会造成光电转换器件输出极的基础电压发生改变，例如但不限于，光电转换器件输出极的基础电压的理论状态或设计值为1V，由于感应电势被读取和/或电路之间的干扰，光电转换器件输出极的基础电压变为了0.97V，若光电转换器件接收到X射线产生的电势为0.35V，则从光电转换器件输出极被读取的电压为1.32V，由于基础电压发了了0.03V的变化，已经不是理论状态或设计值1V了，但是，射线探测设备仍会按照1V的基础电压确定感应电势为0.32V，并以0.32V所对应的灰度进行成像，这就造成了测量误差，降低了测量精度，为解决此问题，本案发明人采用如下技术方案：
至少参见图1-图3所示，本发明实施例示出的一种射线探测器，该射线探测器例如但不限于为X射线探测器，包括层叠设置的第一电路层22、第一电极层26、光电转换层27以及第二电极层28；
所述光电转换层27包括阵列排布的多个光电转换器件1，形成像素级的排列结构，可以根据检测精度的要求设置光电转换器件1的数量以及大小和间距等。所述光电转换器件1的输出极与所述第一电极层26电连接，所述光电转换器件1的输入极与所述第二电极层28电连接；光电转换器件1例如但不限于由钙钛矿材料制备。
所述第一电路层22包括数据线DL、栅线GL、第一开关元件T1 和恒定电压输出单元2，所述第一开关元件T1与所述光电转换器件1 一一对应，且所述第一开关元件T1的第一极与所述恒定电压输出单元2的电压输出端以及所述光电转换器件1的输出极电连接，所述第一开关元件T1的第二极与所述数据线DL电连接，所述第一开关元件T1的控制极与所述栅线GL电连接；
数据线DL和栅线GL交叉设置，例如，栅线GL沿第一方向x延伸，数据线DL沿第二方向y延伸，第一方向x可以为行方向，第二方向y为列方向。交叉设置的数据线DL和栅线GL界定出来多个区域，每个区域具有一个光电转换器件1。
本文的各开关元件均可以为晶体管，各晶体管可以为薄膜晶体管或场效应管或其他特性相同的器件，其可以为N型晶体管，也可以为 P型晶体管，本文以采用N型薄膜晶体管为例进行介绍。为区分晶体管除控制极之外的两极，将其中一极称为第一极，另一极称为第二极。其中，控制极为栅极，第一极可以为漏极，第二极可以为源极；或者，控制极为栅极，第一极可以为源极，第二极可以为漏极。
所述恒定电压输出单元2用于在所述光电转换器件1感测射线前或感测射线后，通过所述电压输出端向所述光电转换器件1的输出极输入预设恒定电压。
在进行检测时，读取IC4可以逐行逐列的读取光电转换器件1的输出极也即节点A的信号(可以为电压信号)，并以坐标的形式记录对应光电转换器件1的输出极的信号(该信号用于表征检测图像的灰度)，以构成检测图像用于显示。
上述方案，通过设置恒定电压输出单元2，并通过该恒定电压输出单元2在光电转换器件1感测射线前或感测射线后，向光电转换器件1的输出极输入预设恒定电压，以维持光电转换器件1感测射线前或感测射线后，其输出极的电压是恒定的，克服了前次感测和/或电路中的其他部分，对输出极的基础电压造成的改变，这样在光电转换器件1感测到射线后，输出极上的电压增量则是由光电转换器件1根据感测到的射线的强度所产生的感应电势，而没有其他外在电压的影响，因此，提高了射线探测器的探测精度。
作为可实现方式，另参见图4所示，所述恒定电压输出单元2包括电容C，所述电容C的第一极为所述电压输出端，所述电容的第二极用于连接恒压源，恒压源可以为驱动IC5。该恒压源例如但不限于为偏置电压Bisa。
作为可实现方式，还包括复位单元，所述复位单元的复位端与所述数据线DL连接，用于在所述光电转换器件1的感测信号经数据线 DL被读取后，对所述数据线DL进行复位。
作为可实现方式，所述复位单元包括第二开关元件T2，所述第二开关元件T2的第一极与所述数据线DL连接，所述第二开关元件T2 的第二极连接复位信号，所述第二开关元件T2的控制极连接复位控制信号，所述第二开关元件T2的第一极为所述复位端。
作为可实现方式，所述第一电路层22与所述第一电极层26之间设置有射线屏蔽层24，以防止X射线照射到对应的开关元件造成影响，射线屏蔽层24的材料例如但不限于为氧化铅等。
作为可实现方式，如图5所示，所述第一电极层26包括第一电极图案以及所述第一电极图案围绕的第一透光区262，所述光电转换层27还包括相邻所述光电转换器件1之间的第二透光区272，所述第二电极层28包括第二电极图案以及所述第二电极图案围绕的第三透光区282；
在所述射线探测器的正投影中，所述第一透光区262、所述第二透光区272和所述第三透光区282至少部分重合。
下面以若干具体示例对该发明射线探测器予以示例性说明。
示例1-1
至少参见图1-图4所示，该射线探测器为X射线探测器，包括层叠设置的基底21、第一电路层22、第一平坦化层23、射线屏蔽层24、第二平坦化层25、第一电极层26、光电转换层27、第二电极层28、封装层29以及盖板30；
基底21可以为柔性基底，如聚对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethyleneterephthalate；PET)薄膜、PI(Polyimide；聚酰亚胺)薄膜等；也可以是刚性基底，如玻璃基底等。
第一电路层22包括数据线DL、栅线GL、第一开关元件T1和恒定电压输出单元2，第一开关元件T1与光电转换器件1一一对应，来控制每个光电转换器件1信号的输出。
数据线DL和栅线GL交叉设置，例如，栅线GL沿第一方向x延伸，数据线DL沿第二方向y延伸，第一方向x可以为行方向，第二方向y为列方向。交叉设置的数据线DL和栅线GL界定出来多个区域，每个区域具有一个光电转换器件1。
第一开关元件T1采用N型薄膜晶体管，N型薄膜晶体管的第一极为源极、第二极为漏极、控制极为栅极。N型薄膜晶体管的源极于下述电容的第一极连接，漏极连接数据线DL，栅极连接栅线GL，栅线GL连接GOA(Gate Driven on Array；阵列基板栅极驱动)电路或栅驱动IC(Integrated Circuit；集成电路)3。
恒定电压输出单元2包括电容，所述电容的第一极为恒定电压输出单元2的电压输出端，与N型薄膜晶体管的源极连接，电容的第二极用于连接恒压源。该恒压源例如但不限于为偏置电压Bisa。
在第一电路层22上形成第一平坦化层23以便沉积射线屏蔽层 24，射线屏蔽层24的材料例如但不限于为氧化铅等，射线屏蔽层24 用以阻止X射线进入到第一电路层22，对上述N型薄膜晶体管造成不利影响。
在射线屏蔽层24上形成第二平坦化层25，并在第二平坦化层25 上形成第一电极层26，第一电极层26作为阳极层，该阳极层具有多个图案化的触电，以一对一的连接N型薄膜晶体管的源极和下述光电转换器件1。
光电转换层27包括阵列排布的多个光电转换器件1，形成像素级的排列结构，可以根据检测精度的要求设置光电转换器件1的数量以及大小和间距等。光电转换器件1的输出极与所述第一电极层26电连接，光电转换器件1的输入极与第二电极层28电连接；第二电极层 28作为阴极，可以连接至上述偏置电压，光电转换器件1例如但不限于由钙钛矿材料制备。
该射线探测器进行检测时，栅驱动IC3通过栅线GL进行逐行的扫描，光电转换器件1接收到X射线后，产生感应电势，使N型薄膜晶体管的源极电压升高，当栅极对源极的电压VGB大于阈值电压Vth时，N型薄膜晶体管导通，读取IC4通过对应的数据线DL读取N型薄膜晶体管的漏极输出的电位。根据栅线GL及数据线DL则可定位各光电转换器件1，并可以坐标的形式存储各光电转换器件1对应的检测信号。
各条数据线DL上还分别连接有作为复位单元的第二开关元件 T2。具体地，第二开关元件T2的第一极与数据线DL连接，第二开关元件T2的第二极连接复位信号，复位信号可以为电压信号，第二开关元件T2的控制极连接复位控制信号。在检测完成后，数据线DL上会残余一定的电荷，通过复位控制信号开启第二开关元件T2，以向数据线DL输入复位信号来消除数据线DL上的残余电荷，保证下次检查的准确性。
此外，在检测前或检测后，通过上述电容C维持光电转换器件1 电压输出端也即节点B的基础电压稳定，即等于预设恒定电压。
封装层29可以为TFE(thinfilmencapsulation；薄膜封装)层，盖板30可以为玻璃盖板等。
示例1-2
至少参见图5所示,该射线探测器为X射线探测器，包括层叠设置的基底21、第一电路层22、第一电极层26、光电转换层27、第二电极层28、封装层29；其与上述示例1-1的主要区别在于基底21为CPI (CleanPolyimide；清洁聚酰亚胺)薄膜；第一电路层22为透明的电路层，其电路原理可以与上述示例1-1相同；第一电极层26包括第一电极图案以及第一电极图案围绕的第一透光区262；光电转换层27还包括光电转换器件1，以及相邻光电转换器件1之间的第二透光区272；第二电极层28包括第二电极图案以及第二电极图案围绕的第三透光区282；在射线探测器33的正投影中，第一透光区262、第二透光区 272和第三透光区282至少部分重合，该示例中第一透光区262、第二透光区272和第三透光区282完全重合，其中用高透过率的平坦化材料填充。该示例中，基底21、第一电路层22及各透光区可以形成光通路，后续在设置显示装置的情况下，光通路可以对应于显示装置的像素421位置，以透过该射线探测器33进行显示。
第二方面，至少参见图6所示，本发明提供一种射线探测设备，包括上述的射线探测器33，还包括射线光源32以及显示单元31；
射线光源32例如用于发射X射线。
显示单元31例如但不限于为LCD(Liquid Crystal Display；液晶显示器)显示单元31、OLED(Organic Light-Emitting Diode；有机发光二极管)显示单元31或QLED(Quantum DotLight Emitting Diodes；量子点发光二极管)显示单元31。
所述射线光源32的出光面36正对所述射线探测器33的受光面 35；
检测时，待检测物位于射线光源32的出光面36与射线探测器33 的受光面35之间，射线光源32发出的射线从出光面36出射，穿过待检测物后进入射线探测器33的受光面35，射线探测器33的各光电转换器件1根据感应到的射线的强度(也即射线剂量)，产生表征不同灰度的感应电压，以获得探测图像。
所述显示单元31用于显示，所述射线探测器33的各光电转换器件1响应于射线剂量所获得的探测图像。
作为可实现方式，为了可以在探测的同时观测到所获得的探测图像，所述显示单元31包括显示面板，所述显示面板设置于所述射线探测器33背离所述受光面35的一侧。
作为可实现方式，如图7所示，在某些实现方式中，为了提高便携性、降低加工成本以及提高制作效率，射线探测器33与显示单元 31可以集成在一起，即，射线探测器33与显示单元31至少部分层可以同层设置。
具体地：所述显示单元31包括层叠设置的第二电路层52、第三电极层41、像素层42以及第四电极层43；
所述第二电路层52与所述第一电路层22同层设置，即，所述第二电路层52与所述第一电路层22由同一制备工艺，采用相同的材料同层制备。所述第一电路层22包括第一电路图案区221，所述第二电路层52包括第二电路图案区222，所述第一电路图案区221与所述第二电路图案区222交替设置，所述第一电路图案区221与所述光电转换器件1一一对应，所述第二电路图案区222与所述像素层42的像素一一对应，且所述第二电路图案区222的数量大于等于所述所述第一电路图案区221的数量，以确保每个光电转换器件1的感应信号至少由一个像素进行显示。
每一个第一电路图案区221对应于一个光电转换器件1，用于控制光电转换器件1检测信号的输出以及数据线DL的复位，每一个第一电路图案区221包括上述的栅线GL、数据线DL、第一开关元件T1、第二开关元件T2及电容；每一个第二电路图案区222对应于一个像素421，以控制像素421显示，第二电路图案区222可以为现有的像素电路中的任一种，例如单不限于7T1C、6T1C、6T2C、5T1C、4T1C 等像素电路，这里所说的T为薄膜晶体管，C为像素电容。
作为可实现方式，如图8所示，所述显示单元31包括层叠设置的第二电路层52、第三电极层41、像素层42以及第四电极层43；
所述第二电路层52与所述第一电路层22同层设置，所述第一电路层22包括第一电路图案区221，所述第二电路层52包括第二电路图案区222，所述第一电路图案区221与所述第二电路图案区222交替设置，所述第一电路图案区221与所述光电转换器件1一一对应，所述第二电路图案区222与所述像素层42的像素421一一对应，且所述第二电路图案区222的数量大于等于所述所述第一电路图案区221 的数量，以使每个光电转换器件1感应产生的电压所对应的灰度，由至少一个像素421进行显示；
所述第一电极层26与所述第三电极层41同层设置，形成为阳极层261，所述第一电极层26包括第一电极图案区2612，所述第三电极层41包括第三电极图案区2611，所述第一电极图案区2612与所述第二电极图案区2611交替设置；
所述第二电极层28与所述第四电极层43为一体结构，例如为同一面电极281；
所述第二电路层52背离所述第三电极层41的一侧，设置有射线屏蔽层24，所述射线屏蔽层24包括屏蔽图案241以及屏蔽图案241 之间的射线透过区；
在所述射线探测设备的正投影中，所述第二电路图案区222与所述屏蔽图案241正对，且所述第二电路图案区222位于所述屏蔽图案 241内，所述光电转换器件1与所述射线透过区正对。采用此种结构，既能使射线照射到光电转换器件1，又能避免射线对第二电路图案区 222内设置的薄膜晶体管造成不利影响。
作为可实现方式，如图9所示，所述显示面板包括像素层42，所述像素层42包括间隔设置的多个像素421以及相邻像素421之间的射线透过区422；
在所述射线探测设备的正投影中，所述光电转换器件1位于所述射线透过区422。
下面以若干具体示例对该发明射线探测设备予以示例性说明。
示例2-1
至少参见图6所示，该射线探测设备包括射线探测器33、射线光源32以及显示单元31；
射线光源32例如用于发射X射线。
显示单元31例如为OLED显示单元31或QLED(Quantum DotLight EmittingDiodes。
所述射线光源32的出光面36正对所述射线探测器33的受光面 35；
所述显示单元31用于显示，所述射线探测器33的各光电转换器件1响应于射线剂量获得的探测图像。
其中，射线探测器33包括层叠设置的基底21、第一电路层22、第一平坦化层23、射线屏蔽层24、第二平坦化层25、第一电极层26、光电转换层27、第二电极层28、封装层29以及盖板30。
基底21可以为PI薄膜。
第一电路层22包括数据线DL、栅线GL、第一开关元件T1和恒定电压输出单元2，第一开关元件T1与光电转换器件1一一对应，来控制每个光电转换器件1信号的输出。
数据线DL和栅线GL交叉设置，例如，栅线GL沿第一方向x延伸，数据线DL沿第二方向y延伸，第一方向x可以为行方向，第二方向y为列方向。交叉设置的数据线DL和栅线GL界定出来多个区域，每个区域具有一个光电转换器件1。
第一开关元件T1采用N型薄膜晶体管，N型薄膜晶体管的第一极为源极、第二极为漏极、控制极为栅极。N型薄膜晶体管的源极于下述电容C的第一极连接，漏极连接数据线DL，栅极连接栅线GL，栅线GL连接GOA(Gate Driven on Array；阵列基板栅极驱动)电路或栅驱动IC(Integrated Circuit；集成电路)3。
恒定电压输出单元2包括电容C，所述电容C的第一极为恒定电压输出单元2的电压输出端，与N型薄膜晶体管的源极连接，电容的第二极用于连接恒压源。该恒压源例如但不限于为偏置电压。
在第一电路层22上形成第一平坦化层23以便沉积射线屏蔽层 24，射线屏蔽层24的材料例如但不限于为氧化铅等，射线屏蔽层24 用以阻止X射线进入到第一电路层22，对上述N型薄膜晶体管造成不利影响。
在射线屏蔽层24上形成第二平坦化层25，并在第二平坦化层25 上形成第一电极层26，第一电极层26作为阳极层，该阳极层具有多个图案化的触电，以一对一的连接N型薄膜晶体管的源极和下述光电转换器件1。
光电转换层27包括阵列排布的多个光电转换器件1，形成像素级的排列结构。光电转换器件1的输出极与所述第一电极层26电连接，光电转换器件1的输入极与第二电极层28电连接；第二电极层28作为阴极，可以连接至上述偏置电压，光电转换器件1例如但不限于由钙钛矿材料制备。
各条数据线DL上还分别连接有作为复位单元的第二开关元件 T2。具体地，第二开关元件T2的第一极与数据线DL连接，第二开关元件T2的第二极连接复位信号，复位信号可以为电压信号，第二开关元件T2的控制极连接复位控制信号。在检测完成后，数据线DL上会残余一定的电荷，通过复位控制信号开启第二开关元件T2，以向数据线DL输入复位信号来消除数据线DL上的残余电荷，保证下次检查的准确性。
封装层29可以为TFE层，盖板30可以为玻璃盖板30等。
示例2-2
至少参见图7所示，该示例与示例2-1的主要区别在于，射线探测器33与显示单元31集成在了一起，且显示单元31的第二电路层 52与射线探测器33的第一电路层22同层设置，即，所述第二电路层 52与所述第一电路层22由同一制备工艺，采用相同的材料同层制备，第二电路层52与第一电路层22的同层结构称之为电路层220。所述第一电路层22包括第一电路图案区221，所述第二电路层52包括第二电路图案区222，所述第一电路图案区221与所述第二电路图案区 222交替设置，所述第一电路图案区221与所述光电转换器件1一一对应，所述第二电路图案区222与所述像素层42的像素421一一对应，且所述第二电路图案区222的数量大于等于所述所述第一电路图案区 221的数量。
具体地，射线探测器33与显示单元31的集成结构包括层叠设置的基底21(此处称之为第一基底)、第二电极层28、光电转换层27、第一电极层26、第一平坦化层23、射线屏蔽层24、第二基底40、电路层220、第二平坦化层25、第三电极层41、像素层42、第四电极层 43以及封装层29。
基底21、第二基底40均可以为PI薄膜。
光电转换层27包括多个由钙钛矿材料制备的光电转换器件1。
第二电极层28作为光电转换器件1的阴极，第一电极层26作为光电转换器件1的阳极。
电路层220为第二电路层52和第一电路层22的共同层，包括第一电路图案区221和第二电路图案区222。第一电路图案区221和第二电路图案区222的电路原理可参见上文介绍，这里不再赘述。
第三电极层41作为像素层42的阳极，第四电极层43作为像素层 42的阴极。
封装层29为TFE层。
示例2-3
至少参见图8所示，该示例与示例2-1的主要区别在于，射线探测器33与显示单元31集成在了一起，其中，显示单元31的第二电路层52与射线探测器33的第一电路层22同层设置，第二电路层52与第一电路层22的同层结构称之为电路层220，射线探测器33的第一电极层26与显示单元31的第三电极层41同层设置，显示单元31的像素层42与射线探测器33的光电转换层27同层设置，射线探测器 33的第二电极层28与显示单元31的第四电极层43同层设置。
具体地，射线探测器33与显示单元31的集成结构包括层叠设置的基底21(此处称之为第一基底)、射线屏蔽层24、第一平坦化层 23、第二基底40、电路层220、第二平坦化层25、阳极层261、器件层、阴极层281以及封装层29。
其中，射线屏蔽层24包括屏蔽图案241以及屏蔽图案241之间的射线透过区。
电路层220为第二电路层52和第一电路层22的共同层，包括第一电路层22的第一电路图案区221，以及第二电路层52的第二电路图案区222，所述第一电路图案区221与所述第二电路图案区222交替设置，所述第一电路图案区221与所述光电转换器件1一一对应，所述第二电路图案区222与所述像素层42的像素421一一对应，且所述第二电路图案区222的数量大于等于所述所述第一电路图案区221 的数量，以使每个光电转换器件1感应产生的电压所对应的灰度，由至少一个像素421进行显示；
阳极层261是第一电极层26与第三电极层41的共同层，包括第一电极层26的第一电极图案区2612，第三电极层41的第三电极图案区2611，所述第一电极图案区2612与所述第二电极图案区2611交替设置；
器件层50是像素层42和光电转换层27的共同层，包括像素层 42的像素421和光电转换层27的光电转换器件1。
阴极层281是上述第二电极层28与第四电极层43的共同层，其为一面电极；
在所述射线探测设备的正投影中，所述第二电路图案区222与所述屏蔽图案241正对，且所述第二电路图案区222位于所述屏蔽图案 241内，所述光电转换器件1与所述射线透过区正对。
示例2-4
至少参见图9所示，该示例中射线探测器33设置在显示单元31 的封装层29上。
具体地，包括层叠设置的第二基底40、第二电路层44、第三电极层41、像素层42、第四电极层43、封装层29、基底21(此处称之为第一基底)、第一电路层22、第一电极层26、光电转换层27、第二电极层28。
其中，像素层42包括间隔设置的多个像素421及相邻像素421 之间的射线透过区422；
光电转换层27包括间隔设置的光电转换器件1；
在射线探测设备的正投影中，光电转换器件1位于射线透过区422。
需要理解的是，上文如有涉及术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (11)

1.一种射线探测器，其特征在于，包括层叠设置的第一电路层、第一电极层、光电转换层以及第二电极层；
所述光电转换层包括阵列排布的多个光电转换器件，所述光电转换器件的输出极与所述第一电极层电连接，所述光电转换器件的输入极与所述第二电极层电连接；
所述第一电路层包括数据线、栅线、第一开关元件和恒定电压输出单元，所述第一开关元件与所述光电转换器件一一对应，且所述第一开关元件的第一极与所述恒定电压输出单元的电压输出端以及所述光电转换器件的输出极电连接，所述第一开关元件的第二极与所述数据线电连接，所述第一开关元件的控制极与所述栅线电连接；
所述恒定电压输出单元用于在所述光电转换器件感测射线前或感测射线后，通过所述电压输出端向所述光电转换器件的输出极输入预设恒定电压。
2.根据权利要求1所述的射线探测器，其特征在于，所述恒定电压输出单元包括电容，所述电容的第一极为所述电压输出端，所述电容的第二极用于连接恒压源。
3.根据权利要求1或2所述的射线探测器，其特征在于，还包括复位单元，所述复位单元的复位端与所述数据线连接，用于在所述光电转换器件的感测信号经数据线被读取后，对所述数据线进行复位。
4.根据权利要求3所述的射线探测器，其特征在于，所述复位单元包括第二开关元件，所述第二开关元件的第一极与所述数据线连接，所述第二开关元件的第二极连接复位信号，所述第二开关元件的控制极连接复位控制信号，所述第二开关元件的第一极为所述复位端。
5.根据权利要求1或2所述的射线探测器，其特征在于，所述第一电路层与所述第一电极层之间设置有射线屏蔽层。
6.根据权利要求1或2所述的射线探测器，其特征在于，所述第一电极层包括第一电极图案以及所述第一电极图案围绕的第一透光区，所述光电转换层还包括相邻所述光电转换器件之间的第二透光区，所述第二电极层包括第二电极图案以及所述第二电极图案围绕的第三透光区；
在所述射线探测器的正投影中，所述第一透光区、所述第二透光区和所述第三透光区至少部分重合。
7.一种射线探测设备，其特征在于，包括权利要求1-6任一项所述的射线探测器，还包括射线光源以及显示单元；
所述射线光源的出光面正对所述射线探测器的受光面；
所述显示单元用于显示，所述射线探测器的各光电转换器件响应于射线剂量所获得的探测图像。
8.根据权利要求7所述的射线探测设备，其特征在于，所述显示单元包括显示面板，所述显示面板设置于所述射线探测器背离所述受光面的一侧。
9.根据权利要求8所述的射线探测设备，其特征在于，所述显示面板包括层叠设置的第二电路层、第三电极层、像素层以及第四电极层；
所述第二电路层与所述第一电路层同层设置，所述第一电路层包括第一电路图案区，所述第二电路层包括第二电路图案区，所述第一电路图案区与所述第二电路图案区交替设置，所述第一电路图案区与所述光电转换器件一一对应，所述第二电路图案区与所述像素层的像素一一对应，且所述第二电路图案区的数量大于等于所述所述第一电路图案区的数量。
10.根据权利要求7所述的射线探测设备，其特征在于，所述显示单元包括层叠设置的第二电路层、第三电极层、像素层以及第四电极层；
所述第二电路层与所述第一电路层同层设置，所述第一电路层包括第一电路图案区，所述第二电路层包括第二电路图案区，所述第一电路图案区与所述第二电路图案区交替设置，所述第一电路图案区与所述光电转换器件一一对应，所述第二电路图案区与所述像素层的像素一一对应，且所述第二电路图案区的数量大于等于所述所述第一电路图案区的数量；
所述第一电极层与所述第三电极层同层设置，所述第一电极层包括第一电极图案区，所述第三电极层包括第三电极图案区，所述第一电极图案区与所述第二电极图案区交替设置；
所述第二电极层与所述第四电极层为一体结构；
所述第二电路层背离所述第三电极层的一层，设置有射线屏蔽层，所述射线屏蔽层包括屏蔽图案以及屏蔽图案之间的射线透过区；
在所述射线探测设备的正投影中，所述第二电路图案区与所述屏蔽图案正对，且所述第二电路图案区位于所述屏蔽图案内，所述光电转换器件与所述射线透过区正对。
11.根据权利要求8所述的射线探测设备，其特征在于，所述显示面板包括像素层，所述像素层包括间隔设置的多个像素以及相邻像素之间的射线透过区；
在所述射线探测设备的正投影中，所述光电转换器件位于所述射线透过区。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023236817A1 (zh) * 2022-06-08 2023-12-14 京东方科技集团股份有限公司 射线探测器及射线探测设备

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6323490B1 (en) * 1998-03-20 2001-11-27 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray semiconductor detector
DE19922650A1 (de) * 1999-05-18 2000-11-23 Philips Corp Intellectual Pty Sensormatrix
JP6491434B2 (ja) * 2014-08-12 2019-03-27 キヤノン株式会社 放射線撮像装置及び放射線検出システム
KR20160047314A (ko) * 2014-10-22 2016-05-02 삼성전자주식회사 방사선 검출기 및 방사선 검출기 구동 방법
EP3402181A1 (en) * 2016-01-06 2018-11-14 Toshiba Electron Tubes & Devices Co., Ltd. Radiation detector
CN109830563B (zh) * 2019-02-26 2022-07-19 京东方科技集团股份有限公司 探测面板及其制作方法
CN111354756B (zh) * 2020-03-13 2022-08-26 京东方科技集团股份有限公司 一种光线探测基板及其制备方法、光线探测设备
CN115000109A (zh) * 2022-06-08 2022-09-02 京东方科技集团股份有限公司 射线探测器及射线探测设备

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023236817A1 (zh) * 2022-06-08 2023-12-14 京东方科技集团股份有限公司 射线探测器及射线探测设备

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