一種像素aec平板探測(cè)器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種像素AEC平板探測(cè)器，包括：像素陣列，包括多個(gè)正常像素單元及若干個(gè)AEC像素單元，所述多個(gè)正常像素單元形成陣列，所述若干個(gè)AEC像素單元以取代該陣列中的正常像素的方式分布于該陣列中，所述正常像素單元由一個(gè)薄膜晶體管開關(guān)及一個(gè)光電二極管組成，所述AEC像素單元由一個(gè)光電二極管組成；柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電路；正常像素信號(hào)讀出電路；AEC信號(hào)控制處理系統(tǒng)；圖像信息采集系統(tǒng)；以及圖像信息處理系統(tǒng)。利用本實(shí)用新型的像素AEC平板探測(cè)器可以精確檢測(cè)曝光開始時(shí)間、自動(dòng)控制曝光結(jié)束時(shí)間、以及自動(dòng)控制曝光劑量。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，適用于工業(yè)生產(chǎn)。
【專利說(shuō)明】一種像素AEC平板探測(cè)器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種DR數(shù)字平板系統(tǒng)，特別是涉及一種像素AEC平板探測(cè)器。

【背景技術(shù)】
[0002]AEC,全稱Automatic Exposure Control,意為自動(dòng)曝光控制，它是一種被用在X射線成像系統(tǒng)中的圖像曝光劑量控制技術(shù)。其目的是為了在保障圖像質(zhì)量的前提下減少病人所承受的X射線輻照劑量。通常一個(gè)AEC裝置被放置在被診斷病體與平板探測(cè)器之間，當(dāng)然也有AEC裝置被放置在平板探測(cè)器之下。AEC裝置檢測(cè)到穿過(guò)被診斷病體的X射線后，產(chǎn)生一個(gè)電信號(hào)，由于該電信號(hào)正比于平板探測(cè)器所接收到的X射線總劑量，所以它被用來(lái)標(biāo)識(shí)平板探測(cè)器所接收的X射線輻照量是否達(dá)標(biāo)，一旦該電信號(hào)認(rèn)為曝光劑量已經(jīng)足夠，AEC裝置將立即發(fā)出曝光結(jié)束指令，高壓發(fā)生器接收到指令后立即停止曝光。
[0003]自動(dòng)曝光攝影的出現(xiàn)使得醫(yī)生只需要根據(jù)被照體的厚度、生理及病理特征給定合適電壓條件，DR系統(tǒng)就能準(zhǔn)確地自動(dòng)控制X射線劑量獲得適當(dāng)?shù)母泄饬?，保證優(yōu)質(zhì)的攝影效果。AEC技術(shù)的應(yīng)用，讓醫(yī)生不需要豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)就能夠較快地熟練有效的使用DR系統(tǒng)。它不僅有效地減少了多數(shù)基層醫(yī)院因醫(yī)生操作不當(dāng)或技術(shù)不高而導(dǎo)致的需要重復(fù)進(jìn)行X射線檢查的難題，大大地降低了醫(yī)護(hù)人員和患者所接受的X射線輻射劑量，而且同時(shí)還能保證獲得優(yōu)質(zhì)的影像，使臨床診斷的效果得到充分的保障。
[0004]目前實(shí)現(xiàn)AEC的常見獨(dú)立裝置是電離室探測(cè)器，例如在U，S，Pat.N0.5680430 “Method and apparatus for controlling and optimizing output of anx-ray source” 一文中，其利用電離室探測(cè)器來(lái)控制X射線發(fā)生器的輸出，以達(dá)到優(yōu)化到達(dá)X射線接收器的射線輻照強(qiáng)度，并同時(shí)利用電離室探測(cè)器所產(chǎn)生的電信號(hào)來(lái)進(jìn)行自動(dòng)曝光控制;U.S.Pat.N0.7359482 “X-ray detector system”所展示的移動(dòng)X射線探測(cè)器系統(tǒng)中輻照劑量的監(jiān)控就是由電離室來(lái)完成，通過(guò)將其放置在X射線探測(cè)器上面實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)X射線的輻照量。在DR系統(tǒng)中，按照放置位置又分為前置電離室探測(cè)器和后置電離室探測(cè)器，前者是電離室探測(cè)器被放置在被診斷病體與平板探測(cè)器之間，電離室被分為幾個(gè)相互獨(dú)立的子電離室，其目的是為了提高前置電離室探測(cè)器的可靠性，因?yàn)樽与婋x室既能夠輸出獨(dú)立的曝光控制信號(hào)，也能夠輸出結(jié)合曝光控制信號(hào)。但是前置電離室探測(cè)器最大的缺點(diǎn)就是導(dǎo)致穿過(guò)電離室的X射線發(fā)生丟失或者衰減，進(jìn)而引起下方的平板探測(cè)器發(fā)生局部信號(hào)丟失，所以構(gòu)建前置電離室探測(cè)器必須保證其對(duì)X射線的影響不足以在平板探測(cè)器生成的圖像中顯現(xiàn)電離室的影像。后置電離室探測(cè)器是把電離室探測(cè)器放置于平板探測(cè)器之下，這種電離室不會(huì)影響到平板探測(cè)器的入射X射線，但是X射線穿過(guò)平板探測(cè)器之后，射線數(shù)量大大減少，射線被衰減，對(duì)電離室探測(cè)器而言，電離室的厚度需要被大幅增加來(lái)提高電離室探測(cè)器的靈敏度，但是這將使整個(gè)成像系統(tǒng)變得更笨重。
[0005]另一種行業(yè)內(nèi)常用的方法是放置一個(gè)光敏傳感器，來(lái)收集從圖象倍增管輸出處的圖像門中泄露出來(lái)的一部分光，通過(guò)評(píng)估亮度等級(jí)來(lái)進(jìn)行自動(dòng)曝光控制。但是這種方法只適用于使用圖像倍增管的X射線探測(cè)系統(tǒng)，而且其最大的缺陷是將光收集器件放置于成圖路徑上，在一些特定的成圖條件下光收集器會(huì)引起圖像干擾。除此之外，這種AEC方法也不適用于固態(tài)大面積X射線探測(cè)器，這是因?yàn)楣虘B(tài)大面積X射線探測(cè)器系統(tǒng)不像圖像倍增管X射線探測(cè)器系統(tǒng)那樣，有一個(gè)微型化的光圖像化器件，依靠此器件，光可以很容易的被收集，例如，U.S.Pat.N0.4996413“Apparatus and Method for Reading Data from An ImageDetector”就不能使用這種AEC方法，其圖像探測(cè)器正是大面積固態(tài)X射線探測(cè)器類型。
[0006]大面積固態(tài)X射線探測(cè)器現(xiàn)在已經(jīng)成為X射線探測(cè)領(lǐng)域的主體，與其搭配的全新AEC方法也已經(jīng)被開發(fā)或者在專利中被闡述。下面將展示幾種美國(guó)專利局所收錄的最新AEC方法。
[0007]U.S.Pat.N0.5751783“Detector for Automatic Exposure Control On An X-rayImaging System”展示了一種陣列光傳感器AEC。陣列光傳感器被置于圖像探測(cè)器背面，檢測(cè)透過(guò)圖像探測(cè)器的X射線或者可見光，然后產(chǎn)生AEC電信號(hào)。在此專利設(shè)計(jì)里面，共有16個(gè)相同大小的陣列傳感器，每一個(gè)陣列傳感器監(jiān)控的圖像探測(cè)器區(qū)域大小形狀是相同的，并單獨(dú)輸出一個(gè)區(qū)域電信號(hào)，通過(guò)選擇性的自由組合獨(dú)立的區(qū)域電信號(hào)，圖像探測(cè)器的被監(jiān)控區(qū)域大小和形狀也就可以自由選擇，這種自由調(diào)節(jié)性能夠很好地適應(yīng)病人檢查時(shí)的特殊需求，當(dāng)幾個(gè)陣列傳感器被選中后，其各自產(chǎn)生的獨(dú)立區(qū)域電信號(hào)被集成后就可以直接用來(lái)控制X射線曝光系統(tǒng)，但是，該集成信號(hào)是模擬信號(hào)，所以更好的選擇是將其數(shù)字化通過(guò)一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換器,而后數(shù)字化的電信號(hào)被傳輸?shù)狡毓饪諝庀到y(tǒng)來(lái)控制X射線曝光劑量。這中陣列傳感器AEC設(shè)計(jì)方案，AEC裝置與圖像探測(cè)器是相互獨(dú)立地，相較于電離室AEC，其體積小，重量輕，可以完成重點(diǎn)區(qū)域重點(diǎn)監(jiān)測(cè)的任務(wù)，但從實(shí)際的效果來(lái)看，這種后置陣列傳感器式AEC會(huì)帶來(lái)背散射和圖像反射偽影問(wèn)題，尤其是當(dāng)圖像探測(cè)器是非晶硅平板探測(cè)器時(shí)，其對(duì)圖像質(zhì)量的影響比較突出。
[0008]US.Pat.N0.8536534專利中展示了一種新的AEC方法，這種AEC是針對(duì)平板探測(cè)系統(tǒng)特殊設(shè)計(jì)的，和其他所有的AEC最大的不同之處是它不需要一個(gè)額外獨(dú)立的輻射探測(cè)元器件來(lái)產(chǎn)生AEC信號(hào)，它將傳統(tǒng)的AEC元器件集成到圖像探測(cè)器中，即用一些被特殊設(shè)計(jì)的圖像探測(cè)器像素單元作為AEC信號(hào)源，這種AEC方法可以探測(cè)輻照開始時(shí)間、輻照結(jié)束時(shí)間、和輻照總劑量。在此專利中，共有6種實(shí)現(xiàn)AEC功能的像素單元結(jié)構(gòu)，不過(guò)所有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目的是一致的。AEC像素單元均是在正常像素單元的基礎(chǔ)之上進(jìn)行特殊改造設(shè)計(jì)得到的，而正常像素單元是由一個(gè)TFT開關(guān)和一個(gè)Photod1de像素電容構(gòu)成，所以此專利設(shè)想，將TFT設(shè)為關(guān)合狀態(tài),用photod1de作為福照探測(cè)器，當(dāng)Photod1de感應(yīng)到入射光時(shí),光電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷立即被讀出，造成電信號(hào)，標(biāo)識(shí)輻照開始，等到電荷讀出控制系統(tǒng)認(rèn)為光電效應(yīng)產(chǎn)生的電荷已經(jīng)達(dá)到閾值，即輻照量足以保證完美的圖像質(zhì)量，AEC控制系統(tǒng)向X射線高壓發(fā)生器發(fā)出曝光結(jié)束信號(hào)結(jié)束曝光。其第一種AEC像素單元結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是將TFT的source和drain極短路連接，使TFT短路，其他不做任何改變，使像素電容處于永久讀出狀態(tài)，但是這種電路結(jié)構(gòu)必然導(dǎo)致壞線；第二種結(jié)構(gòu)是將TFT開關(guān)與photod1de像素電容斷路，像素電容有一套獨(dú)立的讀出電路，不和正常像素單元共用一套讀出電路，此種設(shè)計(jì)不引入壞線，但是無(wú)用TFT依舊被保存，降低像素單元開口率；第三種設(shè)計(jì)是在AA區(qū)之外獨(dú)立設(shè)計(jì)AEC感光探測(cè)器，其方向平行于正常像素單元的dataline，這種設(shè)計(jì)不需要犧牲正常像素單元，但是復(fù)雜化圖像探測(cè)器的電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)以及制造工藝；第四種AEC像素單元只有photod1de像素電容，其和正常像素單元共用一套讀出電路，結(jié)果是必然引入壞線，降低圖像質(zhì)量；第五種方法是短路連接TFT開關(guān)的source和drain極，AEC像素單元和正常像素單元共用一套讀出電路，結(jié)果必然導(dǎo)致壞線，但是其AEC電信號(hào)由壞線行(列)與相鄰正常行(列)電信號(hào)的差值充當(dāng)。第六種結(jié)構(gòu)采用AEC像素單元獨(dú)立gateline設(shè)計(jì)，AEC像素單元保持正常像素單元的構(gòu)造，但是有獨(dú)立的gateline讀出掃描驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可以避免壞線，但是不可避免的增加圖像探測(cè)器layout和制程的復(fù)雜度，同時(shí)降低該行(列)像素單元的開口率。對(duì)于所有不同結(jié)構(gòu)的AEC像素單元，其另外一個(gè)通病是系統(tǒng)噪聲的升聞。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0009]鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型的目的在于提供一種像素AEC平板探測(cè)器，以實(shí)現(xiàn)一種可以精確檢測(cè)曝光開始時(shí)間、自動(dòng)控制曝光結(jié)束時(shí)間、以及自動(dòng)控制曝光劑量的像素AEC平板探測(cè)器。
[0010]為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本實(shí)用新型提供一種像素AEC平板探測(cè)器，至少包括:
[0011]像素陣列，包括多個(gè)正常像素單元及若干個(gè)AEC像素單元，所述多個(gè)正常像素單元形成陣列，所述若干個(gè)AEC像素單元以取代該陣列中的正常像素的方式分布于該陣列中，所述正常像素單元由一個(gè)薄膜晶體管開關(guān)及一個(gè)光電二極管組成，所述AEC像素單元由一個(gè)光電二極管組成；
[0012]柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電路，連接于各正常像素單元，用于控制各薄膜晶體管開關(guān)的關(guān)閉與開啟；
[0013]正常像素信號(hào)讀出電路，連接于各正常像素單元，用于讀出正常像素單元產(chǎn)生的電荷信號(hào)；
[0014]AEC信號(hào)控制處理系統(tǒng)，連接于各AEC像素單元，用于在接收到從AEC像素單元讀出的電荷時(shí)向圖像信息采集系統(tǒng)發(fā)送曝光開始信號(hào)，并在AEC像素單元讀出的電荷數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)向圖像信息采集系統(tǒng)發(fā)出曝光終止信號(hào)；
[0015]圖像信息采集系統(tǒng)，連接于所述正常像素信號(hào)讀出電路及所述柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電路，用于在接收到所述曝光開始信號(hào)通過(guò)所述柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電路控制各薄膜晶體管開關(guān)關(guān)閉以開始積累電荷，并在接收到所述曝光終止信號(hào)后向像素AEC平板探測(cè)器發(fā)出讀出信號(hào)進(jìn)行電荷的讀出；
[0016]圖像信息處理系統(tǒng)，連接于所述圖像信息采集系統(tǒng)，用于圖像信息處理。
[0017]作為本實(shí)用新型的像素AEC平板探測(cè)器的一種優(yōu)選方案，同一列AEC像素單元與正常像素單元共用一條反向電壓電源線，同一列的正常像素單元共用一條第一讀出數(shù)據(jù)線，同一列的AEC像素單元共用一條第二讀出數(shù)據(jù)線。
[0018]作為本實(shí)用新型的像素AEC平板探測(cè)器的一種優(yōu)選方案，所述AEC像素單元中的光電二極管的面積大于所述正常像素單元中的光電二極管的面積。
[0019]作為本實(shí)用新型的像素AEC平板探測(cè)器的一種優(yōu)選方案，所述AEC像素單元為PIN光電二極管。
[0020]作為本實(shí)用新型的像素AEC平板探測(cè)器的一種優(yōu)選方案，所述AEC像素單元包括:
[0021]襯底；
[0022]第一保護(hù)膜層，結(jié)合于所述襯底表面；
[0023]金屬膜層，形成于所述第一保護(hù)膜層表面；
[0024]第二保護(hù)膜層，形成于所述金屬膜層表面，并具有露出所述金屬膜層的第一窗口及第二窗口；
[0025]光電二極管膜層，形成于所述第二保護(hù)膜的第一窗口中；
[0026]上電極膜層，形成于所述光電二極管膜層表面；
[0027]第三保護(hù)膜層，形成于所述上電極膜層表面，并具有第一通孔及第二通孔；
[0028]反向電源金屬膜，通過(guò)第一通孔連接于所述上電極膜層；
[0029]電荷讀出線路金屬膜，通過(guò)第二通孔及第二窗口連接于所述金屬膜層。
[0030]優(yōu)選地，所述第一保護(hù)膜層、第二保護(hù)膜層及第三保護(hù)膜層為SiNx保護(hù)膜層。
[0031 ] 優(yōu)選地，所述光電二極管膜層的材料為非晶硅。
[0032]優(yōu)選地，所述反向電源金屬膜及電荷讀出線路金屬膜為ITO透明導(dǎo)電層。
[0033]如上所述，本實(shí)用新型提供一種像素AEC平板探測(cè)器，至少包括:像素陣列，包括多個(gè)正常像素單元及若干個(gè)AEC像素單元，所述多個(gè)正常像素單元形成陣列，所述若干個(gè)AEC像素單元以取代該陣列中的正常像素的方式分布于該陣列中，所述正常像素單元由一個(gè)薄膜晶體管開關(guān)及一個(gè)光電二極管組成，所述AEC像素單元由一個(gè)光電二極管組成；柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電路，連接于各正常像素單元，用于控制各薄膜晶體管開關(guān)的關(guān)閉與開啟；正常像素信號(hào)讀出電路，連接于各正常像素單元，用于讀出正常像素單元產(chǎn)生的電荷信號(hào)；AEC信號(hào)控制處理系統(tǒng)，連接于各AEC像素單元，用于在接收到從AEC像素單元讀出的電荷時(shí)向圖像信息采集系統(tǒng)發(fā)送曝光開始信號(hào)，并在AEC像素單元讀出的電荷數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)向圖像信息采集系統(tǒng)發(fā)出曝光終止信號(hào)；圖像信息采集系統(tǒng)，連接于所述正常像素信號(hào)讀出電路及所述柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電路，用于在接收到所述曝光開始信號(hào)通過(guò)所述柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電路控制各薄膜晶體管開關(guān)關(guān)閉以開始積累電荷，并在接收到所述曝光終止信號(hào)后向像素AEC平板探測(cè)器發(fā)出讀出信號(hào)進(jìn)行電荷的讀出；圖像信息處理系統(tǒng)，連接于所述圖像信息采集系統(tǒng)，用于圖像信息處理。本實(shí)用新型的像素AEC圖像探測(cè)器具有如下優(yōu)占-
^ \\\.
[0034]1、高度集成化，本實(shí)用新型的AEC不再是一個(gè)獨(dú)立的、附加的探測(cè)器系統(tǒng)模塊，通過(guò)面板半導(dǎo)體技術(shù)，AEC被集成到圖像探測(cè)器像素矩陣中，為平板探測(cè)器系統(tǒng)的進(jìn)一步簡(jiǎn)潔化、微型化打下基礎(chǔ)；
[0035]2、易實(shí)現(xiàn)、高可操作性，本實(shí)用新型的AEC是在現(xiàn)有圖像探測(cè)器的像素單元基礎(chǔ)之上，進(jìn)行簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)變更，即將原像素單元的TFT/ro結(jié)構(gòu)變成單獨(dú)PD(光電二極管)結(jié)構(gòu)，而ro的N極有一條獨(dú)立的數(shù)據(jù)線相連來(lái)讀出電荷，此種設(shè)計(jì)變更簡(jiǎn)單易行，不會(huì)引起圖像探測(cè)器面板的整體半導(dǎo)體制程工藝的任何改變；
[0036]3、高靈敏度、高真實(shí)度AEC，本實(shí)用新型的輻照探測(cè)由PIN結(jié)構(gòu)的光電二極管探測(cè)完成，并且由于AEC像素單元的光電二極管和正常像素單元的光電二極管幾乎完全一致，故其量子效率可以真實(shí)地反映正常像素的量子效率；
[0037]4、未引入大量的人為壞線，只是單純的已知單體人為壞點(diǎn)，對(duì)相鄰正常像素點(diǎn)不造成影響，對(duì)圖像質(zhì)量影響極小。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0038]圖1顯示為本實(shí)用新型的DR系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖示意圖。
[0039]圖2顯示為沒(méi)有像素AEC的標(biāo)準(zhǔn)二維像素矩陣非晶硅圖像探測(cè)器電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040]圖3顯示為正常像素單元(包括薄膜晶體管開關(guān)及光電二極管)的截面結(jié)構(gòu)圖示意圖。
[0041]圖4顯示為本實(shí)用新型的像素AEC平板探測(cè)器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0042]圖5顯示為本實(shí)用新型的AEC像素單元的截面結(jié)構(gòu)圖示意圖。
[0043]圖6顯示為本實(shí)用新型的像素AEC平板探測(cè)器的多像素單元的布局示意圖。
[0044]圖7顯示為本實(shí)用新型的像素AEC平板探測(cè)器的工作時(shí)序圖。

【具體實(shí)施方式】
[0045]以下通過(guò)特定的具體實(shí)例說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可由本說(shuō)明書所揭露的內(nèi)容輕易地了解本實(shí)用新型的其他優(yōu)點(diǎn)與功效。本實(shí)用新型還可以通過(guò)另外不同的【具體實(shí)施方式】加以實(shí)施或應(yīng)用，本說(shuō)明書中的各項(xiàng)細(xì)節(jié)也可以基于不同觀點(diǎn)與應(yīng)用，在沒(méi)有背離本實(shí)用新型的精神下進(jìn)行各種修飾或改變。
[0046]請(qǐng)參閱圖1?圖7。需要說(shuō)明的是，本實(shí)施例中所提供的圖示僅以示意方式說(shuō)明本實(shí)用新型的基本構(gòu)想，遂圖式中僅顯示與本實(shí)用新型中有關(guān)的組件而非按照實(shí)際實(shí)施時(shí)的組件數(shù)目、形狀及尺寸繪制，其實(shí)際實(shí)施時(shí)各組件的型態(tài)、數(shù)量及比例可為一種隨意的改變，且其組件布局型態(tài)也可能更為復(fù)雜。
[0047]如4?圖5所示，本實(shí)施例提供一種像素AEC平板探測(cè)器，至少包括:
[0048]像素陣列，包括多個(gè)正常像素單元及若干個(gè)AEC像素單元，所述多個(gè)正常像素單元形成陣列，所述若干個(gè)AEC像素單元以取代該陣列中的正常像素的方式分布于該陣列中，所述正常像素單元由一個(gè)薄膜晶體管開關(guān)及一個(gè)光電二極管組成，所述AEC像素單元由一個(gè)光電二極管組成；
[0049]柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電路，連接于各正常像素單元，用于控制各薄膜晶體管開關(guān)的關(guān)閉與開啟；
[0050]正常像素信號(hào)讀出電路，連接于各正常像素單元，用于讀出正常像素單元產(chǎn)生的電荷信號(hào)；
[0051]AEC信號(hào)控制處理系統(tǒng)，連接于各AEC像素單元，用于在接收到從AEC像素單元讀出的電荷時(shí)向圖像信息采集系統(tǒng)發(fā)送曝光開始信號(hào)，并在AEC像素單元讀出的電荷數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)向圖像信息采集系統(tǒng)發(fā)出曝光終止信號(hào)；
[0052]圖像信息采集系統(tǒng)，連接于所述正常像素信號(hào)讀出電路及所述柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電路，用于在接收到所述曝光開始信號(hào)通過(guò)所述柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電路控制各薄膜晶體管開關(guān)關(guān)閉以開始積累電荷，并在接收到所述曝光終止信號(hào)后向像素AEC平板探測(cè)器發(fā)出讀出信號(hào)進(jìn)行電荷的讀出；
[0053]圖像信息處理系統(tǒng)，連接于所述圖像信息采集系統(tǒng)，用于圖像信息處理。
[0054]作為示例，同一列AEC像素單元與正常像素單元共用一條反向電壓電源線，同一列的正常像素單元共用一條第一讀出數(shù)據(jù)線，同一列的AEC像素單元共用一條第二讀出數(shù)據(jù)線。
[0055]作為示例，所述AEC像素單元中的光電二極管的面積大于所述正常像素單元中的光電二極管的面積。
[0056]作為示例，所述AEC像素單元為PIN光電二極管。
[0057]作為示例，所述AEC像素單元包括:
[0058]襯底；
[0059]第一保護(hù)膜層，結(jié)合于所述襯底表面；
[0060]金屬膜層，形成于所述第一保護(hù)膜層表面；
[0061]第二保護(hù)膜層，形成于所述金屬膜層表面，并具有露出所述金屬膜層的第一窗口及第二窗口；
[0062]光電二極管膜層，形成于所述第二保護(hù)膜的第一窗口中；
[0063]上電極膜層，形成于所述光電二極管膜層表面；
[0064]第三保護(hù)膜層，形成于所述上電極膜層表面，并具有第一通孔及第二通孔；
[0065]反向電源金屬膜，通過(guò)第一通孔連接于所述上電極膜層；
[0066]電荷讀出線路金屬膜，通過(guò)第二通孔及第二窗口連接于所述金屬膜層。
[0067]優(yōu)選地，所述第一保護(hù)膜層、第二保護(hù)膜層及第三保護(hù)膜層為SiNx保護(hù)膜層。
[0068]優(yōu)選地，所述光電二極管膜層的材料為非晶硅。
[0069]優(yōu)選地，所述反向電源金屬膜及電荷讀出線路金屬膜為ITO透明導(dǎo)電層。
[0070]如圖1?圖7所示，下面具體闡述本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)和原理:
[0071]本實(shí)用新型的主題是針對(duì)醫(yī)用非晶硅X射線平板探測(cè)器設(shè)計(jì)一種全新的、先進(jìn)的AEC(自動(dòng)曝光控制)技術(shù)，這里將其命名為pixel AEC，像素AEC。其核心思想是立足于現(xiàn)有的非晶硅TFT/Η)陣列面板技術(shù)，拋棄傳統(tǒng)的AEC元器件獨(dú)立設(shè)計(jì)思想，將AEC元器件集成到非晶硅TFT/Η)陣列面板中，將AEC功能通過(guò)非晶硅TFT/H)(薄膜晶體管開關(guān)/光電二極管)陣列面板來(lái)實(shí)現(xiàn)，達(dá)到實(shí)時(shí)、精確地控制曝光劑量的目的。具體設(shè)計(jì)內(nèi)容是改變陣列中一些特定位置像素單元的TFT/ro結(jié)構(gòu)，刪除TFT，只保留PD，將ro光敏元件作為aec傳感器，給其設(shè)計(jì)獨(dú)立的電荷讀出電路。
[0072]本實(shí)用新型的一個(gè)完整的、具有pixel AEC功能的非晶硅平板探測(cè)器系統(tǒng)如圖1所示，X射線高壓發(fā)生器27被X射線發(fā)生器電源控制系統(tǒng)28加載高壓，X射線管陽(yáng)極發(fā)射X射線，X射線穿過(guò)被檢測(cè)物體30后，到達(dá)閃爍體26，在光電效應(yīng)作用下，X射線被閃爍體26轉(zhuǎn)化為可見光并照射到非晶硅2-D像素矩陣平板探測(cè)器25，同樣在光電效應(yīng)作用下，平板探測(cè)器25內(nèi)的PIN結(jié)構(gòu)光電二極管(PD)將可見光轉(zhuǎn)化為光生電子-空穴對(duì)，由于光電二極管兩端反向電壓(P極約-6V)的作用，TFT/PD結(jié)構(gòu)像素(如圖3所示)中的光生電子聚集到N極，空穴聚集到P極，而單H)結(jié)構(gòu)AEC像素(如圖5所示)中的光生電子經(jīng)過(guò)其獨(dú)立的電荷讀出電路被實(shí)時(shí)地轉(zhuǎn)移到AEC信號(hào)控制處理系統(tǒng)25，通過(guò)分析計(jì)量電荷數(shù)，AEC信號(hào)控制系統(tǒng)生成曝光開始信號(hào)，并將其傳遞給圖像采集系統(tǒng)23，圖像采集系統(tǒng)23收到曝光開始信號(hào)后向TFT gate電極發(fā)出電信號(hào)(-10V)，斷開TFT，使每個(gè)像素電容H)開始積累光生電荷，當(dāng)AEC信號(hào)控制處理系統(tǒng)22從曝光開始累計(jì)的電荷到達(dá)預(yù)設(shè)的閾值時(shí)，AEC信號(hào)控制處理系統(tǒng)22及時(shí)發(fā)出曝光結(jié)束電信號(hào)到X射線發(fā)生器電源控制系統(tǒng)28，令其斷開X射線高壓發(fā)生器27的電源，結(jié)束曝光，與此同時(shí)AEC信號(hào)控制處理系統(tǒng)22也向圖像信息采集系統(tǒng)23發(fā)出曝光結(jié)束信號(hào)，圖像信息采集系統(tǒng)23收到曝光結(jié)束信號(hào)50ms后立即向平板探測(cè)器26發(fā)出開始讀取像素?cái)?shù)據(jù)指令，像素?cái)?shù)據(jù)經(jīng)過(guò)像素?cái)?shù)據(jù)讀出電路19被轉(zhuǎn)移到圖像信息采集系統(tǒng)23，而后又被轉(zhuǎn)移到圖像信息處理系統(tǒng)24，然后圖像顯示系統(tǒng)29將顯示出被檢測(cè)物體30的X射線圖。
[0073]本實(shí)用新型的核心是像素AEC平板探測(cè)器。
[0074]正常的無(wú)AEC功能探測(cè)器電路結(jié)構(gòu)如圖2所示，像素面板是由多個(gè)正常像素單元15A構(gòu)成，每個(gè)典型的像素單元15A包含兩個(gè)部分:TFT薄膜晶體管開關(guān)和H)光電二極管感光器。光電二極管接收可見光，并將其轉(zhuǎn)化為電子-空穴對(duì)，而后又存儲(chǔ)這些光生電荷。TFT開關(guān)是用來(lái)讀出H)中的光生電荷。對(duì)于同一行像素，它們共用一條柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)線2，柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)線2和TFT開關(guān)的柵極相連，而對(duì)于同一列像素，他們共用一條源極數(shù)據(jù)線5和一條H)反向電壓電源線11，read源極數(shù)據(jù)線5與TFT開關(guān)的漏極相連，反向電壓電源線與H)光電二極管的P極相連，反向電壓由電源Vcom21提供，約-6V。當(dāng)圖像信號(hào)采集系統(tǒng)23發(fā)出采集指令時(shí)，高電平柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)使每一行像素的TFT開關(guān)被逐次閉合，每行每個(gè)像素H)中存儲(chǔ)的電荷經(jīng)由各自的數(shù)據(jù)線5被讀出到圖像信號(hào)采集系統(tǒng)23。
[0075]正常像素單元15A由一個(gè)TFT開關(guān)和一個(gè)H)光電二極管構(gòu)成，其截面結(jié)構(gòu)如圖3所示，最下層是TFT開關(guān)的金屬柵電極2，金屬柵電極是在絕緣襯底I上使用物理氣相沉積法PVD生長(zhǎng)一層金屬薄膜，然后濕刻，獲得如圖3所示外形的金屬柵電極2，通常柵電極金屬薄膜所用材料為鑰(Mo)，絕緣襯底為無(wú)堿性玻璃。金屬柵電極2形成后，一層絕緣薄膜3生長(zhǎng)覆蓋整個(gè)像素單元，位于柵極2頂部的絕緣薄膜是TFT開關(guān)的柵極絕緣介質(zhì)，絕緣薄膜3通常是通過(guò)等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法PECVD形成，其材質(zhì)通常是SiNx。TFT薄膜晶體管的溝道層4同樣是利用等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法PECVD在絕緣體薄膜3之上形成一層非晶硅薄膜，而后利用干刻工藝技術(shù)獲得如圖3所示的非晶硅活性島，即溝道層4。TFT開關(guān)的源漏金屬層是在溝道層4之上形成的，通過(guò)物理氣相沉積法PVD，一層金屬薄膜覆蓋生長(zhǎng)整個(gè)像素區(qū)域，而后依照MASK濕刻，獲得源極5和漏極6，通常源極5和漏極6的材料為鋁Al或者銅Cu，本實(shí)用新型中使用的是鑰/鋁/鑰三疊層合金。在源漏金屬層之上是一層TFT保護(hù)膜7，通過(guò)PECVD工藝技術(shù)在整個(gè)像素區(qū)域覆蓋生長(zhǎng)SiNx，然后再使用干刻法獲得TFT保護(hù)膜7及光電二極管via。光電二極管半導(dǎo)體層8是在TFT保護(hù)膜7之上通過(guò)PECVD技術(shù)沉淀生長(zhǎng)獲得，該光電二極管是PIN結(jié)構(gòu)，依照從下到上，逐層生長(zhǎng)η+非晶硅半導(dǎo)體層，本征非晶硅半導(dǎo)體層和P+非晶硅半導(dǎo)體層。通常PIN光電二極管層的厚度在10 μ m左右。本征非晶硅半導(dǎo)體層作為PIN光電二極管中光電效應(yīng)的生發(fā)層，其上下端電極由η+和P+非晶硅半導(dǎo)體層負(fù)責(zé)，η+非晶硅半導(dǎo)體層通過(guò)光電二極管via與下電極，即TFT開關(guān)的漏極6相連，p+非晶硅半導(dǎo)體層作為PIN光電二極管的P極與上電極相連，通常上電極為一層ITO金屬膜9，這層金屬膜是通過(guò)PVD沉淀生長(zhǎng)，而后濕刻獲得如圖3所示外形的ITO金屬膜9，然后再使用干刻刻蝕獲得如圖3所示外形的光電二極管半導(dǎo)體層8，該P(yáng)IN島的面積所占整體像素面積的比例即為該像素的開口率，PIN島的面積越大，光電效應(yīng)的區(qū)域越大，光生電荷的數(shù)量越多，整體像素的靈敏度也就越高。ITO金屬膜9形成之后，一層SiNx保護(hù)膜在其上部通過(guò)PECVD沉淀生長(zhǎng)覆蓋整個(gè)像素區(qū)域，生長(zhǎng)完成后，利用干刻刻蝕得到上電極via，最終的SiNx保護(hù)層10如圖3所示。在此后PVD再沉淀生長(zhǎng)一層ΓΓ0金屬膜11，覆蓋上電極的ITO金屬膜即為上電極9與PIN光電二級(jí)管反向電壓電源的連接孔，PVD后，濕刻刻蝕獲得如圖3所示外形的ITO金屬膜11。多層的SiNx覆蓋在TFT開關(guān)的源漏金屬層5，6、非晶硅溝道層4之上取得了良好的物理強(qiáng)度保護(hù)，但是SiNx是透光的，如果有光透射到非晶娃溝道層4,光電效應(yīng)將產(chǎn)生大量的光生電荷,嚴(yán)重破壞TFT的開關(guān)作用，故必須保證沒(méi)有光能夠照射到非晶硅溝道層4，所以在ITO金屬膜11刻蝕獲得后，PVD沉淀生長(zhǎng)一層遮光金屬膜12，覆蓋整個(gè)像素區(qū)域，而后濕刻刻蝕獲得如圖3所示外形的遮光金屬膜12。到此一個(gè)完整的多膜層像素單元基本結(jié)束，但是裸露的金屬薄膜易被腐蝕破壞，所以最后要再PECVD沉淀生長(zhǎng)一層SiNx保護(hù)膜13，覆蓋整個(gè)像素區(qū)域。這就是一個(gè)完整的正常像素制造過(guò)程。
[0076]正如上文所述，本實(shí)用新型的關(guān)鍵是AEC像素單元，所用方法是改造正常像素單元，具體是在面板布局中刪除TFT開關(guān)，只留下ro光電二極管。
[0077]圖4展示了改造后的示例面板電路結(jié)構(gòu)圖，AEC像素單元15B取代了原有的正常像素單元15A，AEC像素單元15B依舊和同一列的正常像素單元15A共用一條反向電壓電源線11，電源線11與電源Vcom21相連,而read數(shù)據(jù)線14獨(dú)立于正常像素單元的read數(shù)據(jù)線5，此設(shè)計(jì)的最大亮點(diǎn)就是避免了其他專利中共用數(shù)據(jù)線設(shè)計(jì)所帶來(lái)的整條圖像壞線，只是獨(dú)立的幾個(gè)人造壞點(diǎn)，對(duì)圖像質(zhì)量的影響非常小。AEC信號(hào)控制處理系統(tǒng)22實(shí)時(shí)地接收從AEC像素單元15B讀出的點(diǎn)荷，暗場(chǎng)環(huán)境時(shí)，AEC像素單元15B中的PIN光電二極管無(wú)光電效應(yīng)，理想狀態(tài)下，從AEC像素單元15B中讀出的電荷數(shù)為零，AEC信號(hào)控制處理系統(tǒng)22實(shí)時(shí)接收到的電信號(hào)為零，而當(dāng)有入射光照射進(jìn)來(lái)時(shí)，PIN光電二極管發(fā)生光電效應(yīng)，AEC信號(hào)控制處理系統(tǒng)22立即接收到大量的電荷并立刻發(fā)出曝光開始信號(hào)到圖像信息采集系統(tǒng)23，圖像采集系統(tǒng)23發(fā)出斷開TFT開關(guān)指令給柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電路20，TFT斷開后，正常像素單元15A開始累積電荷，曝光持續(xù)一段時(shí)間后，當(dāng)AEC信號(hào)控制處理系統(tǒng)22識(shí)別到AEC像素單元15B讀出的電荷數(shù)達(dá)到系統(tǒng)中設(shè)置的閾值，AEC信號(hào)控制處理系統(tǒng)22立刻發(fā)出曝光終止信號(hào)到圖像采集系統(tǒng)23和X射線高壓發(fā)生器電源控制系統(tǒng)28，圖像采集系統(tǒng)23據(jù)此向柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電路發(fā)出開始讀取圖像信息的指令，gate線2逐行關(guān)閉正常像素單元TFT開關(guān)，像素存儲(chǔ)的信息，即光生電荷從正常像素信號(hào)讀出電路19被讀出到圖像信息采集系統(tǒng)23，而后經(jīng)過(guò)初步處理的電荷信號(hào)被轉(zhuǎn)移到圖像信息處理系統(tǒng)24。
[0078]圖5顯示為本實(shí)用新型的AEC像素單元15B的縱截面圖。其多層膜的制程和正常像素單元15A的相同，不同點(diǎn)是膜層的變化，這是由于AEC像素單元15B只有一個(gè)PIN光電二極管，沒(méi)TFT開關(guān)，故如圖5所示，AEC像素單元15B的底層是一層SiNx保護(hù)膜3，無(wú)TFT金屬柵電極2，SiNx保護(hù)膜3通過(guò)PECVD沉淀生長(zhǎng)獲得，覆蓋整個(gè)像素區(qū)域。在SiNx保護(hù)膜3之上生長(zhǎng)的是源漏金屬膜層6，由于無(wú)TFT，不需要半導(dǎo)體溝道層，所以源漏金屬膜層無(wú)源極和漏極之分，PVD沉淀生長(zhǎng)結(jié)束后，濕刻刻蝕最后獲得如圖5所示外形的源漏金屬膜層
6。之后是一層PECVD沉淀生長(zhǎng)的SiNx保護(hù)膜層7，覆蓋整個(gè)像素區(qū)域，干刻刻蝕后獲得一個(gè)PIN光電二極管via。此后的AEC像素單元15B的PIN光電二極管膜層8、上電極膜層9和SiNx保護(hù)膜層10等的制程和正常像素單元15A的一致，如前所述。不同之處是AEC像素單元的PIN光電二極管，又叫PIN島，所占的像素單元的面積大于正常像素單元的，即開口率比較大，靈敏度更高。由于PIN光電二極管的材料相同，它們單位面積的量子效率是一樣的，所以本實(shí)用新型使用單位面積的電荷數(shù)作為AEC控制處理系統(tǒng)的參考信號(hào)，與預(yù)設(shè)的閾值比較。SiNx保護(hù)膜10沉積生長(zhǎng)結(jié)束后，干刻刻蝕得到兩個(gè)via，一個(gè)為PIN光電二極管上極板與反向電源Vcom連接的via，另一個(gè)為PIN光電二極管的下極板與讀出電路連接的via?？涛g清洗完畢后，PVD沉淀生長(zhǎng)ITO金屬膜層，而后濕刻工藝刻蝕獲得如圖5所示形狀的反向電源ITO金屬膜11和光電二極管電荷讀出線路的ITO金屬膜14。最后，同樣為了保護(hù)裸露的金屬層，PECVD沉淀生長(zhǎng)一層SiNx保護(hù)膜層，覆蓋整個(gè)像素區(qū)域。
[0079]圖6顯示為多像素單元的布局平面圖，圖中包含3個(gè)正常的像素單元15A，開口率為76.5%，和I個(gè)AEC像素單元15B，由于疊層構(gòu)造以及盡可能小的數(shù)據(jù)線電阻，正常像素單元read數(shù)據(jù)線采用柵極金屬膜-SiNx保護(hù)膜-源漏金屬膜的三疊層結(jié)構(gòu)，而AEC像素單元的read數(shù)據(jù)線為單層ITO金屬膜結(jié)構(gòu)。
[0080]圖7展示了整個(gè)像素AEC平板探測(cè)器的工作時(shí)序圖，等待曝光階段，柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)是高電位Vgh所有像素的TFT處于閉合狀態(tài)，即數(shù)據(jù)讀出狀態(tài)或者叫恒定清空狀態(tài)，如前所述，理論上ro光電二極管中無(wú)任何電荷，但是由于非晶硅半導(dǎo)體材料的固有特性，大量的缺陷態(tài)，并且光電二極管兩端存在電勢(shì)差，就導(dǎo)致了暗電流，所以數(shù)據(jù)線上有電流，AEC信號(hào)控制處理系統(tǒng)22和圖像信息采集系統(tǒng)23會(huì)有電荷被采集到，但相同時(shí)間段內(nèi)采集到的電荷數(shù)基本恒定。當(dāng)X射線高壓發(fā)生器27被加載高電壓后，發(fā)射X射線，X射線穿過(guò)被檢測(cè)物體30到達(dá)閃爍體26，被轉(zhuǎn)化為可見光，如前所述，當(dāng)AEC像素單元的光生電荷數(shù)高于AEC信號(hào)控制處理系統(tǒng)22的曝光開始閾值時(shí)，AEC信號(hào)控制處理系統(tǒng)22發(fā)出曝光開始信號(hào)到圖像信號(hào)采集系統(tǒng)23，圖像采集系統(tǒng)23控制gate驅(qū)動(dòng)信號(hào)電路關(guān)斷TFT，此時(shí)柵極電壓為Vgl，電荷開始在正常像素光電二極管中積累，經(jīng)過(guò)一定時(shí)間的累積，當(dāng)AEC信號(hào)控制處理系統(tǒng)22認(rèn)為曝光劑量已經(jīng)足夠，即AEC像素單元在這段時(shí)間內(nèi)的單位面積光生電荷數(shù)達(dá)到曝光結(jié)束的閾值，AEC信號(hào)控制處理系統(tǒng)22發(fā)出結(jié)束曝光信號(hào)，X射線高壓發(fā)生器被切斷電源，圖像信號(hào)采集系統(tǒng)接收到信號(hào)后一段時(shí)間，向gate驅(qū)動(dòng)信號(hào)電路發(fā)出采集信號(hào)，gate控制線被逐行打開，此時(shí)柵極電壓為Vgh，正常像素單元累積的光生電荷被讀出到圖像信息采集系統(tǒng)23。
[0081]如上所述，本實(shí)用新型提供一種像素AEC平板探測(cè)器，至少包括:像素陣列，包括多個(gè)正常像素單元及若干個(gè)AEC像素單元，所述多個(gè)正常像素單元形成陣列，所述若干個(gè)AEC像素單元以取代該陣列中的正常像素的方式分布于該陣列中，所述正常像素單元由一個(gè)薄膜晶體管開關(guān)及一個(gè)光電二極管組成，所述AEC像素單元由一個(gè)光電二極管組成；柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電路，連接于各正常像素單元，用于控制各薄膜晶體管開關(guān)的關(guān)閉與開啟；正常像素信號(hào)讀出電路，連接于各正常像素單元，用于讀出正常像素單元產(chǎn)生的電荷信號(hào)；AEC信號(hào)控制處理系統(tǒng)，連接于各AEC像素單元，用于在接收到從AEC像素單元讀出的電荷時(shí)向圖像信息采集系統(tǒng)發(fā)送曝光開始信號(hào)，并在AEC像素單元讀出的電荷數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)向圖像信息采集系統(tǒng)發(fā)出曝光終止信號(hào)；圖像信息采集系統(tǒng)，連接于所述正常像素信號(hào)讀出電路及所述柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電路，用于在接收到所述曝光開始信號(hào)通過(guò)所述柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電路控制各薄膜晶體管開關(guān)關(guān)閉以開始積累電荷，并在接收到所述曝光終止信號(hào)后向像素AEC平板探測(cè)器發(fā)出讀出信號(hào)進(jìn)行電荷的讀出；圖像信息處理系統(tǒng)，連接于所述圖像信息采集系統(tǒng)，用于圖像信息處理。本實(shí)用新型的像素AEC圖像探測(cè)器具有如下優(yōu)占-
^ \\\.
[0082]1、高度集成化，本實(shí)用新型的AEC不再是一個(gè)獨(dú)立的、附加的探測(cè)器系統(tǒng)模塊，通過(guò)面板半導(dǎo)體技術(shù)，AEC被集成到圖像探測(cè)器像素矩陣中，為平板探測(cè)器系統(tǒng)的進(jìn)一步簡(jiǎn)潔化、微型化打下基礎(chǔ)；
[0083]2、易實(shí)現(xiàn)、高可操作性，本實(shí)用新型的AEC是在現(xiàn)有圖像探測(cè)器的像素單元基礎(chǔ)之上，進(jìn)行簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)變更，即將原像素單元的TFT/ro結(jié)構(gòu)變成單獨(dú)PD(光電二極管)結(jié)構(gòu)，而ro的N極有一條獨(dú)立的數(shù)據(jù)線相連來(lái)讀出電荷，此種設(shè)計(jì)變更簡(jiǎn)單易行，不會(huì)引起圖像探測(cè)器面板的整體半導(dǎo)體制程工藝的任何改變；
[0084]3、高靈敏度、高真實(shí)度AEC，本實(shí)用新型的輻照探測(cè)由PIN結(jié)構(gòu)的光電二極管探測(cè)完成，并且由于AEC像素單元的光電二極管和正常像素單元的光電二極管幾乎完全一致，故其量子效率可以真實(shí)地反映正常像素的量子效率；
[0085]4、未引入大量的人為壞線，只是單純的已知單體人為壞點(diǎn)，對(duì)相鄰正常像素點(diǎn)不造成影響，對(duì)圖像質(zhì)量影響極小。
[0086]所以，本實(shí)用新型有效克服了現(xiàn)有技術(shù)中的種種缺點(diǎn)而具高度產(chǎn)業(yè)利用價(jià)值。
[0087]上述實(shí)施例僅例示性說(shuō)明本實(shí)用新型的原理及其功效，而非用于限制本實(shí)用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實(shí)用新型的精神及范疇下，對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修飾或改變。因此，舉凡所屬【技術(shù)領(lǐng)域】中具有通常知識(shí)者在未脫離本實(shí)用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應(yīng)由本實(shí)用新型的權(quán)利要求所涵蓋。
【權(quán)利要求】
1.一種像素AEC平板探測(cè)器，其特征在于，至少包括: 像素陣列，包括多個(gè)正常像素單元及若干個(gè)AEC像素單元，所述多個(gè)正常像素單元形成陣列，所述若干個(gè)AEC像素單元以取代該陣列中的正常像素的方式分布于該陣列中，所述正常像素單元由一個(gè)薄膜晶體管開關(guān)及一個(gè)光電二極管組成，所述AEC像素單元由一個(gè)光電二極管組成； 柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電路，連接于各正常像素單元，用于控制各薄膜晶體管開關(guān)的關(guān)閉與開啟； 正常像素信號(hào)讀出電路，連接于各正常像素單元，用于讀出正常像素單元產(chǎn)生的電荷信號(hào); AEC信號(hào)控制處理系統(tǒng)，連接于各AEC像素單元，用于在接收到從AEC像素單元讀出的電荷時(shí)向圖像信息采集系統(tǒng)發(fā)送曝光開始信號(hào)，并在AEC像素單元讀出的電荷數(shù)達(dá)到預(yù)設(shè)閾值時(shí)向圖像信息采集系統(tǒng)發(fā)出曝光終止信號(hào)； 圖像信息采集系統(tǒng)，連接于所述正常像素信號(hào)讀出電路及所述柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電路，用于在接收到所述曝光開始信號(hào)通過(guò)所述柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)控制電路控制各薄膜晶體管開關(guān)關(guān)閉以開始積累電荷，并在接收到所述曝光終止信號(hào)后向像素AEC平板探測(cè)器發(fā)出讀出信號(hào)進(jìn)行電荷的讀出； 圖像信息處理系統(tǒng)，連接于所述圖像信息采集系統(tǒng)，用于圖像信息處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素AEC平板探測(cè)器，其特征在于:同一列AEC像素單元與正常像素單元共用一條反向電壓電源線，同一列的正常像素單元共用一條第一讀出數(shù)據(jù)線，同一列的AEC像素單元共用一條第二讀出數(shù)據(jù)線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素AEC平板探測(cè)器，其特征在于:所述AEC像素單元中的光電二極管的面積大于所述正常像素單元中的光電二極管的面積。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的像素AEC平板探測(cè)器，其特征在于:所述AEC像素單元為PIN光電二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的像素AEC平板探測(cè)器，其特征在于:所述AEC像素單元包括: 襯底； 第一保護(hù)膜層，結(jié)合于所述襯底表面； 金屬膜層，形成于所述第一保護(hù)膜層表面； 第二保護(hù)膜層，形成于所述金屬膜層表面，并具有露出所述金屬膜層的第一窗口及第二窗口 ； 光電二極管膜層，形成于所述第二保護(hù)膜的第一窗口中； 上電極膜層，形成于所述光電二極管膜層表面； 第三保護(hù)膜層，形成于所述上電極膜層表面，并具有第一通孔及第二通孔； 反向電源金屬膜，通過(guò)第一通孔連接于所述上電極膜層； 電荷讀出線路金屬膜，通過(guò)第二通孔及第二窗口連接于所述金屬膜層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的像素AEC平板探測(cè)器，其特征在于:所述第一保護(hù)膜層、第二保護(hù)膜層及第三保護(hù)膜層為SiNx保護(hù)膜層。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的像素AEC平板探測(cè)器，其特征在于:所述光電二極管膜層的材料為非晶娃。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的像素AEC平板探測(cè)器，其特征在于:所述反向電源金屬膜及電荷讀出線路金屬膜為ITO透明導(dǎo)電層。
【文檔編號(hào)】A61B6/00GK203983285SQ201420360341
【公開日】2014年12月3日 申請(qǐng)日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】鄭金磊, 金利波 申請(qǐng)人:上海奕瑞光電子科技有限公司