平板探测器及其制作、驱动方法、探测装置、成像系统与流程

1.本技术涉及光电检测技术领域，具体而言，本技术涉及一种平板探测器及其制作、驱动方法、探测装置、成像系统。


背景技术：

2.x射线检测技术广泛应用于工业无损检测、集装箱扫描、电路板检查、医疗、安防、工业等领域，具有广阔的应用前景。传统的x-ray成像技术属于模拟信号成像，分辨率不高，图像质量较差。x射线数字化成像技术采用x射线平板探测器直接将x影像转换为数字图像，因其转换的数字图像清晰，分辨率高，且易于保存和传送，已得到了广泛的开发与应用。
3.x射线平板探测器通常包括薄膜晶体管(thin film transistor，tft)与光电二极管。在x射线照射下，间接转换型x射线平板探测器的闪烁体层或荧光体层将x射线光子转换为可见光，然后在光电二极管的作用下将可见光转换为电信号，最终通过tft读取电信号并将电信号输出，该电信号经过经过a/d转换后形成数字信号，计算机再将数字信号进行图像处理从而形成x射线数字影像。然而，现有的x射线平板探测器存在曝光后的图像中出现上一帧图像残影的问题，对成像质量造成了影响。


技术实现要素：

4.本技术针对现有方式的缺点，提出一种平板探测器及其制作、驱动方法、探测装置、成像系统，用以解决现有的x射线平板探测器中存在的在曝光后的图像中出现上一帧图像残影的问题。
5.第一个方面，本技术实施例提供了一种平板探测器，包括：
6.基底；
7.背板层，设置在所述基底的一侧，包括第一薄膜晶体管、沿第一方向延伸的数据线和复位结构，所述第一薄膜晶体管包括第一源漏极层，所述第一源漏极层与所述数据线电连接；
8.感光器件，设置在所述背板层远离所述基底的一侧，与所述第一源漏极层连接；
9.其中，所述复位结构与所述感光器件电连接，用于在所述平板探测器处于暗态时，对所述感光器件进行复位。
10.可选的，所述复位结构包括复位信号线和第二薄膜晶体管；
11.所述复位信号线沿第一方向延伸，所述第二薄膜晶体管包括第二源漏极层，所述第二源漏极层分别与所述复位信号线和所述感光器件电连接，当所述平板探测器处于暗态时，所述第二薄膜晶体管开启，以使所述复位信号线与所述感光器件连接。
12.可选的，所述平板探测器包括沿第二方向延伸的栅极线，所述第一薄膜晶体管包括第一栅极层和第一有源层，所述第二薄膜晶体管包括第二栅极层和第二有源层；
13.所述栅极线分别与所述第一栅极层和所述第二栅极层电连接，所述第一有源层和所述第二有源层的掺杂类型相反；所述第二方向与所述第一方向交叉。
14.可选的，所述感光器件包括沿所述基底指向所述第一薄膜晶体管方向依次层叠设置的第一电极层、吸收层和第二电极层，所述第二源漏极层、所述第一电极层以及所述复位信号线同层设置。
15.可选的，所述栅极线、所述第一栅极层以及所述第二栅极层同层设置；
16.所述数据线与所述第一源漏极层同层设置。
17.可选的，所述第一薄膜晶体管在所述基底上的正投影和所述第二薄膜晶体管在所述基底上的正投影无交叠；
18.所述平板探测器还包括钝化层，所述钝化层设置在第一薄膜晶体管远离基底的一侧，所述第二薄膜晶体管设置在所述钝化层远离基底的一侧。
19.可选的，所述吸收层在所述基底上的正投影与所述第一有源层在所述基底上的正投影无交叠，所述吸收层在所述基底上的正投影与所述第二有源层在所述基底上的正投影无交叠。
20.第二个方面，本技术实施例提供了一种探测装置，包括本技术实施例中的平板探测器。
21.第三个方面，本技术实施例提供了一种成像系统，包括本技术实施例中的平板探测器或探测装置。
22.第四个方面，本技术实施例提供了一种平板探测器的制作方法，包括：
23.提供一基底；
24.在所述基底的一侧制作背板层，所述背板层包括第一薄膜晶体管、沿第一方向延伸的数据线、以及复位结构，所述第一薄膜晶体管包括第一源漏极层，所述第一源漏极层与数据线电连接；
25.在所述背板层远离所述基底的一侧制作感光器件，并使所述感光器件与所述复位结构电连接，其中，所述复位结构用于在平板探测器处于暗态时，对所述感光器件进行复位。
26.可选的，所述在所述基底的一侧制作背板层，包括：
27.在所述基底的一侧制作第一薄膜晶体管和数据线；
28.在所述第一薄膜晶体管远离所述基底的一侧制作第二薄膜晶体管和复位信号线，并使所述第二薄膜晶体管和所述复位信号线电连接，所述第二薄膜晶体管和所述复位信号线构成复位结构。
29.可选的，所述在所述基底的一侧制作第一薄膜晶体管和数据线，包括：
30.通过构图工艺在所述基底的一侧制作第一栅极层、栅极线和第二栅极层；
31.通过构图工艺在所述第一栅极层远离所述基底的一侧制作第一有源层；
32.通过构图工艺在所述第一栅极层和所述第一有源层远离所述基底的一侧制作第一源漏极层和数据线。
33.可选的，所述在所述第一薄膜晶体管远离所述基底的一侧制作第二薄膜晶体管和复位信号线，包括：
34.通过构图工艺在所述第一薄膜晶体管远离所述基底的一侧制作第二有源层，所述第二有源层的位置与所述第二栅极层的位置对应；
35.通过构图工艺在所述第二有源层远离所述基底的一侧制作第二源漏极层和复位
信号线。
36.第五个方面，本技术实施例提供了一种平板探测器的驱动方法，所述复位结构包括第二薄膜晶体管和复位信号线，所述驱动方法包括：
37.在曝光帧时间内，所述第一薄膜晶体管接收第一电信号，所述第一薄膜晶体管在所述第一电信号的控制下开启，以使所述数据线与所述感光器件导通，所述第二薄膜晶体管接收第二电信号，所述第二薄膜晶体管在所述第二电信号的控制下关闭，以使所述复位信号线与所述感光器件断开；
38.在相邻曝光帧之间的时间内，所述第一薄膜晶体管接收第三电信号，所述第一薄膜晶体管在所述第三电信号的控制下关闭，以使所述数据线与所述感光器件断开，所述第二薄膜晶体管接收第四电信号，所述第二薄膜晶体管在所述第四电信号的控制下开启，以使所述感光器件与所述复位信号线导通。
39.可选的，所述第一薄膜晶体管包括第一有源层，所述第二薄膜晶体管包括第二有源层，所述第一有源层和所述第二有源层的掺杂类型相反；
40.所述第一电信号和所述第二电信号相同，所述第三电信号和所述第四电信号相同，所述第一电信号与所述第三电信号的极性相反。
41.本技术实施例提供的技术方案带来的有益技术效果包括：
42.本技术实施例中平板探测器包括基底、设置在基底一侧的背板层、以及设置在背板层远离基底一侧的感光器件，背板层包括第一薄膜晶体管、沿第一方向延伸的数据线和复位结构，第一薄膜晶体管包括第一源漏极层，第一源漏极层与数据线电连接；其中，复位结构与感光器件电连接，用于在平板探测器处于暗态时，对感光器件进行复位。通过在平板探测器中设置复位结构，当平板探测器处于暗态时，复位结构可以清除感光器件由于上一次曝光而残留的电荷。在下一次曝光时，第一薄膜晶体管只会导出感光器件中因为该次曝光而产生的电荷，因此所得到的显示图像是该次曝光时的图像，不会出现上一次曝光时所产生的图像的残影，由此保证了平板探测器的成像质量。
43.本技术附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本技术的实践了解到。
附图说明
44.本技术上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
45.图1为本技术提供的一种平板探测器在仅有第一薄膜晶体管、第二栅极层、栅极线和数据线时在单个像素处的俯视示意图；
46.图2为在图1的基础上制作了第二有源层和第二源漏极层，复位信号线以及第一电极层后的俯视示意图；
47.图3为在图2的基础上制作了感光器件后的俯视示意图；
48.图4为本技术提供的一种平板探测器在单个像素处的俯视示意图；
49.图5为图4中aa截面处的结构示意图；
50.图6为图4中bb截面处的结构示意图；
51.图7为图4中cc截面处的结构示意图；
52.图8为图4中dd截面处的结构示意图；
53.图9为本技术提供的一种平板探测器的多个像素阵列后的俯视结构示意图；
54.图10为本技术提供的一种平板探测器的制作方法的流程示意图；
55.图11a至图11p为本技术提供的一种制作平板探测器的不同过程的结构示意图；
56.图12为本技术提供的一种平板探测器的驱动方法的流程示意图；
57.图13为本技术提供的一种平板探测器的电路结构示意图；
58.图14为本技术实施例中栅极线信号、读取电路信号、复位信号线信号的时序示意图。
59.图中：
60.10-平板探测器；11-基底；12-背板层；120-复位结构；121-第一薄膜晶体管；122-第二薄膜晶体管；123-数据线；124-复位信号线；125-栅极线；126-栅极绝缘层；
61.1210-第一栅极层；1211-第一有源层；1212-第一源漏极层；1220-第二栅极层；1221-第二有源层；1222-第二源漏极层；
62.20-感光器件；21-第一电极层；22-第二电极层；23-吸收层；231-n型半导体层；232-本征半导体层；233-p型半导体层；24-第一钝化层；25-第二钝化层；26-偏压线；27-缓冲层；28-平坦化层；
63.30-过孔；31-其他膜层结构；32-通孔。
具体实施方式
64.下面详细描述本技术，本技术的实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。此外，如果已知技术的详细描述对于示出的本技术的特征是不必要的，则将其省略。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本技术，而不能解释为对本技术的限制。
65.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本技术的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或无线耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的全部或任一单元和全部组合。
66.本技术的发明人考虑到，在现有的平板探测器中，感光器件的吸收层通常采用非晶硅或者非晶硒材料。然而，受到非晶硅或者非晶硒材料物理特性的影响(例如非晶硅中缺陷态对光生载流子的捕获)，在平板探测器处于暗态时，感光器件中仍然残留一些由于上一次曝光而产生的电荷，在进行下一次曝光时，下一次曝光产生的电荷会和残留的电荷一起被薄膜晶体管导出，即薄膜晶体管读取感光器件所转化成的电信号，进而将该电信号输出，该电信号经过经过a/d转换后形成数字信号，计算机再将数字信号进行图像处理从而形成x射线数字影像，由此导致了平板探测器在下一次曝光所获得的图像中会存在上一次曝光图像的残影，对平板探测器的成像质量造成了影响。
67.为了改善残影的现象，现有技术中采用工艺、软件、以及硬件方面的方法。在工艺
方面，通过改善感光器件中吸收层的膜层质量来改善残影现象，但是会带来制造成本升高的问题。在软件方面，通过对数据去卷积的方式矫正残影(lag效应)，但是由于软件校正的方法基于理想模型，因此校正结果会存在一定的失真；在硬件方面，通过在曝光帧后插入刷图空帧，以清除像素内的残留电荷，然而插入刷图空帧会增加平板探测器内器件的扫描时间，导致平板探测器的图像采集频率降低。
68.本技术提供的平板探测器及其制作方法和驱动方法、平板探测装置，旨在解决现有技术的如上技术问题。
69.下面结合附图详细介绍一下本技术实施例提供的平板探测器及其制作、驱动方法、探测装置、成像系统。
70.结合图1至图9所示，本技术实施例提供的平板探测器10的结构包括：
71.基底11；
72.背板层12，设置在基底11的一侧，包括第一薄膜晶体管121、沿第一方向延伸的数据线123和复位结构120，第一薄膜晶体管121包括第一源漏极层1212，第一源漏极层1212与数据线123电连接；
73.感光器件20，设置在背板层12远离基底11的一侧，与第一源漏极层1212连接；
74.其中，复位结构120与感光器件20电连接，用于在平板探测器10处于暗态时，对感光器件20进行复位。
75.具体的，基底11的材料包括树脂或者玻璃，背板层12设置在基底11一侧，包括多个阵列排布的第一薄膜晶体管121，第一薄膜晶体管121的有源层可以采用igzo等金属氧化物材料或者非晶硅材料，第一薄膜晶体管121的第一源漏极层1212分别与第一有源层1211和数据线123电连接。感光器件20包括沿基底11指向第一薄膜晶体管121方向依次层叠设置的第一电极层21、吸收层23和第二电极层22，感光器件20的第一电极层21与第一薄膜晶体管121的源漏极层电连接，以使感光器件20与第一薄膜晶体管121实现电连接。平板探测器10还包括设置在感光器件20远离基底11一侧的闪烁体层(图4至图9中未示出)等结构，在x射线照射下，闪烁体层可以将x射线转换为可见光，然后照射到感光器件20的吸收层23，吸收层23可以将可见光转换为电信号，当第一薄膜晶体管121处于开启状态时，电信号通过第一薄膜晶体管121传输出至数据线123，进而经过a/d转换后输出数字信号，计算机再将数字信号进行图像处理从而形成x射线数字影像。
76.通过在平板探测器10中设置复位结构120，复位结构120与感光器件20的第一电极层21电连接，当平板探测器10处于暗态时(即相邻曝光帧之间的时间内)，复位结构120与感光器件20电连接，将感光器件20中的电荷导出，以清除感光器件20由于上一次曝光而残留的电荷，即对感光器件20进行复位和刷新。在下一次曝光时，第一薄膜晶体管121只会导出感光器件20中因为该次曝光而产生的电荷，从而使薄膜晶体管传输至数据线123的电信号是感光器件20由于该次曝光而转化成的电信号，因此形成的x射线数字影像是该次曝光时的图像，不会出现上一次曝光时所产生的图像的残影，由此保证了平板探测器10的成像质量。
77.可选的，如图4和图6所示，在本技术的实施例中，复位结构120包括复位信号线124和第二薄膜晶体管122，复位信号线124沿第一方向(图4中的竖直方向)延伸，第二薄膜晶体管122包括第二源漏极层1222，第二源漏极层1222分别与复位信号线124和感光器件20电连
接，当平板探测器10处于暗态时，第二薄膜晶体管122开启，以使复位信号线124与感光器件20连接。
78.具体的，结合图4至图9所示，复位信号线124与数据线123相邻，第二源漏极层1222分别与感光器件20的第一电极层21以及复位信号线124电连接。当平板探测器10处于暗态时，驱动集成电路(图中未示出)控制第一薄膜晶体管121关闭、第二薄膜晶体管122开启，复位信号线124通过第二薄膜晶体管122与感光器件20连通，将感光器件20中因为上一次曝光而残留的电荷导出，即对感光器件20进行复位和刷新，由此避免了在下一曝光时产生残影。设置第二薄膜晶体管122后，可以通过控制第二薄膜晶体管122的开闭来对感光器件20进行复位和刷新，控制上较为容易，并且第二薄膜晶体管122可以通过现有的膜层制程进行制作，工艺上易于实现。
79.结合图4至图9所示，第二薄膜晶体管122的结构，以及第一薄膜晶体管121和第二薄膜晶体管122的控制方式可以根据实际情况进行调整。可选的，在本技术的实施例中，平板探测器10包括沿第二方向延伸的栅极线125，第一薄膜晶体管121包括第一栅极层1210和第一有源层1211，第二薄膜晶体管122包括第二栅极层1220和第二有源层1221；栅极线125分别与第一栅极层1210和第二栅极层1220电连接，第一有源层1211和第二有源层1221的掺杂类型相反，例如，第一有源层1211为n型掺杂半导体有源层，第二有源层1221为p型掺杂半导体有源层；第二方向与第一方向交叉，具体地，第二方向与第一方向垂直。
80.具体的，结合图4、图5、图6和图7所示，栅极线125与数据线123以及复位信号线124交叉设置，栅极线125与第一栅极层1210和第二栅极层1220电连接，因此可以通过栅极线125控制第一薄膜晶体管121和第二薄膜晶体管122的开闭。第一有源层1211与第二有源层1221的掺杂类型相反，因此第一薄膜晶体管121的开启电压的极性和第二薄膜晶体管122的开启电压的极性相反。当驱动集成电路(图1至图4中未示出)通过栅极线125在第一薄膜晶体管121上加载使第一薄膜晶体管121开启的电压时，第二薄膜晶体管122上也加载该电压，第二薄膜晶体管122关闭；当驱动集成电路通过栅极线125在第二薄膜上加载使第二薄膜晶体管122开启的电压时，第一薄膜晶体管121上也加载该电压，第一薄膜晶体管121关闭。通过设置与第一栅极层1210和第二栅极层1220电连接的栅极线125，可以通过一条栅极线125控制第一薄膜晶体管121和第二薄膜晶体管122的开启和关闭，控制上更加容易，并且不需要再另外设置控制第二薄膜晶体管122的信号线，简化了平板探测器10的结构。
81.可选的，在本技术的实施例中，结合图5至图8所示，感光器件20包括沿基底11指向第一薄膜晶体管121方向依次层叠设置的第一电极层21、吸收层23和第二电极层22，第二源漏极层1222、第一电极层21以及复位信号线124同层设置。具体的，吸收层23包括沿基底11指向第一薄膜晶体管121方向(图5中第一方向)依次层叠设置的n型半导体层231、本征半导体层232和p型半导体层233。第二源漏极层1222、第一电极层21以及复位信号线124同层设置是指，在平板探测器10的制作过程中，第二源漏极层1222、第一电极层21以及复位信号线124可以通过一次构图工艺制作形成，由此可以简化平板探测器10的结构和制作流程，降低制作成本。
82.可选的，在本技术的实施例中，结合图4至图8所示，栅极线125、第一栅极层1210以及第二栅极层1220同层设置，数据线123与第一源漏极层1212同层设置。因此，在平板探测器10的制作过程中，栅极线125、第一栅极层1210和第二栅极层1220可以通过一次构图工艺
制作形成，数据线123与第一源漏极层1212也可以通过一次构图工艺制作形成，以进一步的简化平板探测器10的结构，降低制作成本。
83.第一薄膜晶体管121和第二薄膜晶体管122的位置可以根据实际情况进行调整，可选的，在本技术的实施例中，第一薄膜晶体管121在基底11上的正投影与第二薄膜晶体管122在基底11上的正投影无交叠；平板探测器10还包括钝化层，钝化层设置在第一薄膜晶体管121远离基底11的一侧，第二薄膜晶体管122设置在钝化层远离基底11的一侧。结合图5、图6和图7所示，设置在第一薄膜晶体管121远离基底11的一侧的钝化层为第一钝化层24。通过使第一薄膜晶体管121在基底11上的正投影与第二薄膜晶体管122在基底11上的正投影无交叠，并且在第一薄膜晶体管121和第二薄膜晶体管122之间设置钝化层，可以避免第一薄膜晶体管121和第二薄膜晶体管122互相交叠时产生寄生电容，并且避免第一薄膜晶体管121和第二薄膜晶体管122之间互相干扰，保证了平板探测器10的性能。
84.感光器件20与第一薄膜晶体管121以及第二薄膜晶体管122的相对位置可以根据实际情况进行调整，可选的，在本技术的实施例中，结合图4、图5和图6所示，感光器件20的吸收层23在基底11上的正投影与与第一有源层1211在基底上的正投影无交叠，感光器件20的吸收层23在基底11上的正投影与第二有源层1221在基底11上的正投影无交叠。因此，当平板探测器10中设置了挡光结构(图中未示出)遮挡第一有源层1211和第二有源层1221，以减少x射线对于第一有源层1211和第二有源层1221的影响，提高第一薄膜晶体管121和第二薄膜晶体管122的稳定性时，挡光结构不会遮挡感光器件20，避免对感光器件20的曝光造成影响。
85.基于同一种发明构思，本技术实施例还提供一种探测装置，该探测装置包括本技术实施例提供的上述平板探测器10。由于探测装置包括本技术实施例提供的上述平板探测器10，因此该探测装置具有与平板探测器10相同的有益效果，这里不再赘述。
86.基于同一种发明构思，本技术实施例还提供一种成像系统，该成像系统包括本技术实施例提供的上述平板探测装置。由于成像系统包括本技术实施例提供的上述平板探测装置，因此该成像系统具有与平板探测装置相同的有益效果，这里不再赘述。
87.基于同一种发明构思，本技术实施例还提供一种平板探测器10的制作方法，如图10所示，该制作方法包括：
88.s101、提供一基底；
89.s102、在基底的一侧制作背板层，背板层包括第一薄膜晶体管、沿第一方向延伸的数据线、以及复位结构，第一薄膜晶体管包括第一源漏极层，第一源漏极层与数据线电连接；
90.s103、在背板层远离基底的一侧制作感光器件，并使感光器件与复位结构电连接，其中，复位结构用于在平板探测器处于暗态时，对感光器件进行复位。
91.本技术实施例提供的平板探测器的制作方法中，通过在平板探测器10中设置复位结构120，复位结构120与感光器件20的第一电极层21电连接，当平板探测器10处于暗态时(即相邻曝光帧之间的时间内)，复位结构120与感光器件20电连接，将感光器件20中的电荷导出，以清除感光器件20由于上一次曝光而残留的电荷，即对感光器件20进行复位和刷新。在下一次曝光时，薄膜晶体管只会导出感光器件20中因为该次曝光而产生的电荷，从而使薄膜晶体管传输至数据线123的电信号是感光器件20由于该次曝光而转化成的电信号，因
此所得到的显示图像是该次曝光时的图像，不会出现上一次曝光时所产生的图像的残影，由此保证了平板探测器10的显示质量。
92.具体的，本技术实施例中在基底11的一侧制作背板层12，包括：
93.在基底的一侧制作第一薄膜晶体管和数据线；
94.在第一薄膜晶体管远离基底的一侧制作第二薄膜晶体管和复位信号线，并使第二薄膜晶体管和复位信号线电连接，第二薄膜晶体管和复位信号线构成复位结构。
95.在一种具体的实施方式中，本技术实施例中在基底11的一侧制作第一薄膜晶体管121和数据线123，包括：
96.通过构图工艺在基底的一侧制作第一栅极层、栅极线和第二栅极层；
97.通过构图工艺在第一栅极层远离基底的一侧制作第一有源层；
98.通过构图工艺在第一栅极层和第一有源层远离基底的一侧制作第一源漏极层和数据线。
99.在一种具体的实施方式中，本技术实施例中在第一薄膜晶体管远离基底的一侧制作第二薄膜晶体管和复位信号线，包括：
100.通过构图工艺在第一薄膜晶体管远离基底的一侧制作第二有源层，第二有源层的位置与第二栅极层的位置对应；
101.通过构图工艺在第二有源层远离基底的一侧制作第二源漏极层和复位信号线。
102.具体的，本技术实施例中的构图工艺包括光刻胶的涂覆、曝光、显影、刻蚀以及去除光刻胶的部分或全部过程。
103.下面结合附图详细介绍本技术实施例中制作平板探测器10的具体过程。
104.如图11a所示，首先，提供一基底11，基底11的材料包括玻璃或者树脂，具体可以根据实际情况进行确定。
105.如图11b所示，接着，通过构图工艺在基底11的一侧通过构图工艺制作栅极线125、第一栅极层1210和第二栅极层1220，第一栅极层1210的位置与需要制作第一薄膜晶体管121的位置对应，第二栅极层1220与需要制作第二薄膜晶体管122的位置对应。
106.如图11c所示，接着，在栅极线125、第一栅极层1210和第二栅极层1220远离基底11的一侧制作栅极绝缘层126，并使栅极绝缘层126覆盖栅极线125、第一栅极层1210和第二栅极层1220。
107.如图11d所示，接着，通过构图工艺在栅极绝缘层126远离基底11的一侧制作第一有源层1211，第一有源层1211的位置和第一栅极层1210的位置对应。
108.如图11e所示，接着，通过构图工艺在栅极绝缘层126远离基底11的一侧制作第一源漏极层1212和数据线123，并使第一源漏极层1212和第一有源层1211连接，第一栅极层1210、第一有源层1211和第一源漏极层1212构成第一薄膜晶体管121。
109.如图11f所示，接着，在第一薄膜晶体管121和数据线123远离基底11的一侧制作第一钝化层24，并使第一钝化层24覆盖第一薄膜晶体管121和数据线123。第一钝化层24的材料包括氧化硅或者氮化硅等具有良好绝缘性能的材料。
110.如图11g所示，接着，通过构图工艺在第一钝化层24远离基底11的一侧制作第二有源层1221，第二有源层1221的位置与需要制作第二薄膜晶体管122的位置对应，第二有源层1221的掺杂类型和第一有源层1211的掺杂类型相反。
111.如图11h所述，在第一钝化层24上开设贯穿至第一源漏极层1212的通孔32。
112.如图11i所示，接着，通过构图工艺在第一钝化层24远离基底11的一侧制作第二源漏极层1222、复位信号线124，并通过构图工艺在第一钝化层24远离基底11的一侧制作第一电极层21，并使第一电极层21穿过通孔32与第一源漏极层1212电连接。第二源漏极层1222和第二有源层1221连接，第二栅极层1220、第二源漏极层1222和第二有源层1221构成第二薄膜晶体管122，第一电极层21的位置与需要制作感光器件20的位置对应。
113.如图11j所示，接着，通过构图工艺在第一电极层21远离基底11的一侧依次制作n型半导体层231、本征半导体层232和p型半导体层233，以形成吸收层23。
114.如图11k所示，接着，在吸收层23远离基底11的一侧制作第二电极层22，第一电极层21、吸收层23和第二电极层22构成感光器件20。
115.如图11l所示，接着，在第一薄膜晶体管121、第二薄膜晶体管122和感光器件20远离基底11的一侧制作缓冲层27，并使缓冲层27覆盖第一薄膜晶体管121、第二薄膜晶体管122和感光器件20。
116.如图11m所示，接着，在缓冲层27远离基底11的一侧制作平坦化层28，并在平坦化层28上开设贯穿至第二电极层22的过孔30。
117.如图11n所示，接着，通过构图工艺在缓冲层27远离基底11的一侧制作偏压线26，并使偏压线26穿过过孔30与第二电极层22电连接。
118.如图11o所示，接着，在偏压线26和缓冲层27远离基底11的一侧制作第二钝化层25，并使第二钝化层25覆盖偏压线26和缓冲层27。
119.如图11p所示，接着，在第二钝化层25远离基底11的一侧制作其他膜层结构31(包括闪烁体层、遮挡层等，具体图11p中未示出)，以完成平板探测器10的制作。
120.基于同一种发明构思，本技术实施例还提供一种平板探测器10的驱动方法，平板探测器10中的复位结构120包括第二薄膜晶体管122和复位信号线124，如图12所示，该驱动方法包括：
121.s201、在曝光帧时间内，第一薄膜晶体管接收第一电信号，第一薄膜晶体管在第一电信号的控制下开启，以使数据线与感光器件导通，第二薄膜晶体管接收第二电信号，第二薄膜晶体管在第二电信号的控制下关闭，以使复位信号线与感光器件断开；
122.s202、在相邻曝光帧之间的时间内，第一薄膜晶体管接收第三电信号，第一薄膜晶体管在第三电信号的控制下关闭，以使数据线与感光器件断开，第二薄膜晶体管接收第四电信号，第二薄膜晶体管在第四电信号的控制下开启，以使感光器件与复位信号线导通。
123.具体的，在本技术的实施例中，第一薄膜晶体管121包括第一有源层1211，第二薄膜晶体管122包括第二有源层1221，第一有源层1211和第二有源层1221的掺杂类型相反；第一电信号和第二电信号相同，第三电信号和第四电信号相同，第一电信号的极性与第三电信号的极性相反。
124.本技术实施例中平板探测器10的驱动过程包括曝光状态阶段和暗态阶段，下面详细介绍一下该驱动方法在不同阶段的具体工作过程。
125.在曝光帧时间内，即平板探测器10处于曝光状态时，结合图13和图14所示，驱动集成电路(包括栅极扫描电路，读取电路等，图中未示出)通过栅极线125向第一薄膜晶体管121发送第一电信号、向第二薄膜晶体管122发送第二电信号；第一电信号是能使第一薄膜
晶体管121开启的电信号，第二电信号是能使第二薄膜晶体管122关断的电信号，由于第一薄膜晶体管121包括的第一有源层1211和第二薄膜晶体管122包括的第二有源层1221的掺杂类型相反，因此第一电信号和第二电信号的极性相同，即第一电信号和第二电信号为同一电信号，可以同时通过一条栅极线125输出给第一薄膜晶体管121和第二薄膜晶体管122，因此第二薄膜晶体管122接收第二电信号时，第二薄膜晶体管122处于关闭状态，可以使复位信号线124与感光器件20断开电连接，此时第一薄膜晶体管121处于开启状态并与感光器件20电连接，以读取感光器件20所转化的电信号。
126.在相邻曝光帧之间的时间内，即平板探测器10处于暗态时，驱动集成电路通过栅极线125向第一薄膜晶体管121发送第三电信号、向第二薄膜晶体管122发送第四电信号；第四电信号是能使第二薄膜晶体管122开启的电信号，第四电信号是能使第一薄膜晶体管121关断的电信号，由于第一薄膜晶体管121包括的第一有源层1211和第二薄膜晶体管122包括的第二有源层1221的掺杂类型相反，因此第三电信号和第四电信号为同一电信号，且第三电信号的极性与第一电信号的极性相反，具体地，本技术实施例中，第一有源层1211为n型掺杂半导体有源层，第二有源层1221为p型掺杂半导体有源层，第一电信号和第二电信号均为高电平信号，第三电信号和第四电信号均为低电平信号，因此第二薄膜晶体管122接收第四电信号时，第二薄膜晶体管122处于开启状态，因此可以使复位信号线124与感光器件20导通，以将感光器件20中残留的电荷导出，避免了残影的产生。通过在平板探测器10处于暗态时，使复位结构120对感光器件20持续进行复位和刷新，提高了暗态画质，也避免了下一次曝光时产生图像残影；同时现有技术中通过插入刷图空帧的方式相比，不增加单独的清空操作和刷图时间，提高了平板探测器10的图像采集频率。
127.应用本技术实施例，至少能够实现如下有益效果：
128.1.本技术实施例中平板探测器10包括基底11、设置在基底11一侧的背板层12、以及设置在背板层12远离基底11一侧的感光器件20，背板层12包括第一薄膜晶体管121、沿第一方向延伸的数据线123和复位结构120，第一薄膜晶体管121包括第一源漏极层1212，第一源漏极层1212与数据线123电连接；其中，复位结构120与感光器件20电连接，用于在平板探测器10处于暗态时，对感光器件20进行复位。通过在平板探测器10中设置复位结构120，当平板探测器10处于暗态时，复位结构120可以将感光器件20中的电荷导出，以清除感光器件20由于上一次曝光而残留的电荷。在下一次曝光时，薄膜晶体管只会导出感光器件20中因为该次曝光而产生的电荷，从而使薄膜晶体管传输至数据线123的电信号是感光器件20由于该次曝光而转化成的电信号，因此所得到的显示图像是该次曝光时的图像，不会出现上一次曝光时所产生的图像的残影，由此保证了平板探测器10的显示质量。
129.2.在本技术的实施例中，复位结构120包括复位信号线124和第二薄膜晶体管122，复位信号线124沿第一方向延伸，第二薄膜晶体管122包括第二源漏极层1222，第二源漏极层1222分别与复位信号线124和感光器件20电连接，当平板探测器10处于暗态时，第二薄膜晶体管122开启，以使复位信号线124与感光器件20连接。当平板探测器10处于暗态时，驱动集成电路(图中未示出)控制第一薄膜晶体管121关闭、第二薄膜晶体管122开启，复位信号线124通过第二薄膜晶体管122与感光器件20连通，将感光器件20中因为上一次曝光而残留的电荷导出，即对感光器件20进行复位和刷新，由此避免了在下一曝光时产生残影。通过设置第二薄膜晶体管122，可以通过控制第二薄膜晶体管122的开闭来对感光器件20进行复位
和刷新，控制上较为容易，并且第二薄膜晶体光可以通过现有的膜层制程进行制作，工艺上易于实现。
130.3.在本技术的实施例中，平板探测器10包括沿第二方向延伸的栅极线125，第一薄膜晶体管121包括第一栅极层1210和第一有源层1211，第二薄膜晶体管122包括第二栅极层1220和第二有源层1221；栅极线125分别与第一栅极层1210和第二栅极层1220电连接，第一有源层1211和第二有源层1221的掺杂类型相反。因此，可以通过一条栅极线125控制第一薄膜晶体管121和第二薄膜晶体管122的开启和关闭，控制上更加容易，并且不需要再另外设置控制第二薄膜晶体管122的信号线，简化了平板探测器10的结构。
131.4.通过使第二源漏极层1222、第一电极层21以及复位信号线124同层设置，即在平板探测器10的制作过程中，第二源漏极层1222、第一电极层21以及复位信号线124可以通过一次构图工艺制作形成，由此可以简化平板探测器10的结构和制作流程，降低制作成本。
132.5.通过使第一薄膜晶体管121在基底11上的正投影与第二薄膜晶体管122在基底11上的正投影无交叠，并且在第一薄膜晶体管121和第二薄膜晶体管122之间设置钝化层，可以避免第一薄膜晶体管121和第二薄膜晶体管122互相交叠时产生寄生电容，并且避免第一薄膜晶体管121和第二薄膜晶体管122之间互相干扰，保证了平板探测器10的性能。
133.6.在本技术的实施例中，通过在平板探测器10处于暗态时，使复位结构120对感光器件20持续进行复位和刷新，提高了暗态画质，也避免了下一次曝光时产生图像残影；同时现有技术中通过插入刷图空帧的方式相比，不增加单独的清空操作和刷图时间，提高了平板探测器10的图像采集频率。
134.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“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技术和简化描述，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技术的限制。
135.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。在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
136.在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
137.以上所述仅是本技术的部分实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本技术的保护范围。

技术特征：
1.一种平板探测器，其特征在于，包括：基底；背板层，设置在所述基底的一侧，包括第一薄膜晶体管、沿第一方向延伸的数据线和复位结构，所述第一薄膜晶体管包括第一源漏极层，所述第一源漏极层与所述数据线电连接；感光器件，设置在所述背板层远离所述基底的一侧，与所述第一源漏极层连接；其中，所述复位结构与所述感光器件电连接，用于在所述平板探测器处于暗态时，对所述感光器件进行复位。2.根据权利要求1所述的平板探测器，其特征在于，所述复位结构包括复位信号线和第二薄膜晶体管；所述复位信号线沿第一方向延伸，所述第二薄膜晶体管包括第二源漏极层，所述第二源漏极层分别与所述复位信号线和所述感光器件电连接，当所述平板探测器处于暗态时，所述第二薄膜晶体管开启，以使所述复位信号线与所述感光器件连接。3.根据权利要求2所述的平板探测器，其特征在于，所述平板探测器包括沿第二方向延伸的栅极线，所述第一薄膜晶体管包括第一栅极层和第一有源层，所述第二薄膜晶体管包括第二栅极层和第二有源层；所述栅极线分别与所述第一栅极层和所述第二栅极层电连接，所述第一有源层和所述第二有源层的掺杂类型相反；所述第二方向与所述第一方向交叉。4.根据权利要求3所述的平板探测器，其特征在于，所述感光器件包括沿所述基底指向所述第一薄膜晶体管方向依次层叠设置的第一电极层、吸收层和第二电极层，所述第二源漏极层、所述第一电极层以及所述复位信号线同层设置。5.根据权利要求3所述的平板探测器，其特征在于，所述栅极线、所述第一栅极层以及所述第二栅极层同层设置；所述数据线与所述第一源漏极层同层设置。6.根据权利要求3所述的平板探测器，其特征在于，所述第一薄膜晶体管在所述基底上的正投影和所述第二薄膜晶体管在所述基底上的正投影无交叠；所述平板探测器还包括钝化层，所述钝化层设置在第一薄膜晶体管远离基底的一侧，所述第二薄膜晶体管设置在所述钝化层远离基底的一侧。7.根据权利要求6所述的平板探测器，其特征在于，所述吸收层在所述基底上的正投影与所述第一有源层在所述基底上的正投影无交叠，所述吸收层在所述基底上的正投影与所述第二有源层在所述基底上的正投影无交叠。8.一种探测装置，其特征在于，包括权利要求1至7中任意一项所述的平板探测器。9.一种成像系统，其特征在于，包括权利要求1至7中任意一项所述的平板探测器，或包括权利要求8所述的探测装置。10.一种平板探测器的制作方法，其特征在于，包括：提供一基底；在所述基底的一侧制作背板层，所述背板层包括第一薄膜晶体管、沿第一方向延伸的数据线、以及复位结构，所述第一薄膜晶体管包括第一源漏极层，所述第一源漏极层与数据线电连接；在所述背板层远离所述基底的一侧制作感光器件，并使所述感光器件与所述复位结构
电连接，其中，所述复位结构用于在平板探测器处于暗态时，对所述感光器件进行复位。11.根据权利要求10所述的制作方法，其特征在于，所述在所述基底的一侧制作背板层，包括：在所述基底的一侧制作第一薄膜晶体管和数据线；在所述第一薄膜晶体管远离所述基底的一侧制作第二薄膜晶体管和复位信号线，并使所述第二薄膜晶体管和所述复位信号线电连接，所述第二薄膜晶体管和所述复位信号线构成复位结构。12.根据权利要求11所述的制作方法，其特征在于，所述在所述基底的一侧制作第一薄膜晶体管和数据线，包括：通过构图工艺在所述基底的一侧制作第一栅极层、栅极线和第二栅极层；通过构图工艺在所述第一栅极层远离所述基底的一侧制作第一有源层；通过构图工艺在所述第一栅极层和所述第一有源层远离所述基底的一侧制作第一源漏极层和数据线。13.根据权利要求12所述的制作方法，其特征在于，所述在所述第一薄膜晶体管远离所述基底的一侧制作第二薄膜晶体管和复位信号线，包括：通过构图工艺在所述第一薄膜晶体管远离所述基底的一侧制作第二有源层，所述第二有源层的位置与所述第二栅极层的位置对应；通过构图工艺在所述第二有源层远离所述基底的一侧制作第二源漏极层和复位信号线。14.一种如权利要求1至8中任意一项所述的平板探测器的驱动方法，其特征在于，所述复位结构包括第二薄膜晶体管和复位信号线，所述驱动方法包括：在曝光帧时间内，所述第一薄膜晶体管接收第一电信号，所述第一薄膜晶体管在所述第一电信号的控制下开启，以使所述数据线与所述感光器件导通，所述第二薄膜晶体管接收第二电信号，所述第二薄膜晶体管在所述第二电信号的控制下关闭，以使所述复位信号线与所述感光器件断开；在相邻曝光帧之间的时间内，所述第一薄膜晶体管接收第三电信号，所述第一薄膜晶体管在所述第三电信号的控制下关闭，以使所述数据线与所述感光器件断开，所述第二薄膜晶体管接收第四电信号，所述第二薄膜晶体管在所述第四电信号的控制下开启，以使所述感光器件与所述复位信号线导通。15.根据权利要求14所述的驱动方法，其特征在于，所述第一薄膜晶体管包括第一有源层，所述第二薄膜晶体管包括第二有源层，所述第一有源层和所述第二有源层的掺杂类型相反；所述第一电信号和所述第二电信号相同，所述第三电信号和所述第四电信号相同，所述第一电信号与所述第三电信号的极性相反。

技术总结
本申请提供一种平板探测器及其制作、驱动方法、探测装置、成像系统，平板探测器包括基底、设置在基底一侧的背板层、以及设置在背板层远离基底一侧的感光器件，背板层包括第一薄膜晶体管、沿第一方向延伸的数据线和复位结构；其中，复位结构与感光器件电连接，用于在平板探测器处于暗态时，对感光器件进行复位。通过在平板探测器中设置复位结构，当平板探测器处于暗态时，复位结构可以清除感光器件由于上一次曝光而残留的电荷。在下一次曝光时，薄膜晶体管只会导出感光器件中因为该次曝光而产生的电荷，因此所得到的显示图像是该次曝光时的图像，不会出现上一次曝光时所产生的图像的残影，由此保证了平板探测器的成像质量。由此保证了平板探测器的成像质量。由此保证了平板探测器的成像质量。


技术研发人员：姜振武 侯学成 张冠 杨祎凡 尚建兴
受保护的技术使用者：北京京东方传感技术有限公司
技术研发日：2021.11.30
技术公布日：2022/3/8