CN120111980A - 一种探测基板、制备方法和探测装置 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及显示技术领域,公开了一种探测基板、制备方法和探测装置,包括:探测基板包括:衬底;薄膜晶体管的栅极,位于衬底的一侧;第一电极位于衬底的朝向栅极的一侧,第一电极包括第一部分和第二部分,第二部分位于第一部分之外;光电转换层位于第一电极背离衬底的一侧,光电转换层在衬底上的正投影位于第一部分在衬底上的正投影内;第二电极位于光电转换层背离衬底的一侧;第一绝缘层位于栅极和第二电极背离衬底的一侧,栅极和第一电极在衬底上的正投影位于第一绝缘层在衬底上的正投影内,第一绝缘层设置有第一过孔,第一过孔在衬底上的正投影与第二部分在衬底上的正投影至少部分交叠。本申请的实施方式能够提升平板探测器的良率。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域,尤其涉及一种探测基板、制备方法和探测装置。
背景技术
平板探测器(Flat Panel X-Ray Detecter,FPXD)用于将X射线转换成可视图像,其对成像质量起着决定性的作用。平板探测器是探测区主要包括感测单元和控制单元。控制单元主要包括晶体管(Thin Film Transistor,TFT),如薄膜晶体管,感测单元主要包括光电二极管(PIN)。光电二极管在X射线照射下产生电荷累积,晶体管受控依次打开,将感测单元上的电荷量读出,最后经过处理后得到显示图像。
然而,现有的平板探测器的良率较低。
发明内容
本申请提出一种探测基板、制备方法和探测装置,可以提升探测基板的良率。
第一方面,本申请提出一种探测基板,包括:
包括探测区,所述探测基板包括:
衬底;
薄膜晶体管的栅极,位于所述衬底的一侧,所述栅极位于所述探测区;
第一电极,位于所述衬底的朝向所述栅极的一侧且位于所述探测区,所述第一电极包括第一部分和第二部分,所述第二部分位于所述第一部分之外;
光电转换层,位于所述第一电极背离所述衬底的一侧,所述光电转换层在所述衬底上的正投影位于所述第一部分在所述衬底上的正投影内;
第二电极,位于所述光电转换层背离所述衬底的一侧;
第一绝缘层,位于所述栅极和所述第二电极背离所述衬底的一侧,所述栅极和所述第一电极在所述衬底上的正投影位于所述第一绝缘层在所述衬底上的正投影内,所述第一绝缘层设置有第一过孔,所述第一过孔在所述衬底上的正投影与所述第二部分在所述衬底上的正投影至少部分交叠;
所述薄膜晶体管的有源层,位于所述第一绝缘层背离所述衬底的一侧;
第二金属层,位于所述有源层背离所述衬底的一侧,所述第二金属层包括所述薄膜晶体管的第一极和第二极,所述第一极通过所述第一过孔与所述第一部分连接。
在一些实施例中,所述探测基板包括第一金属层,所述第一金属层包括所述栅极和所述第一电极。
在一些实施例中,所述第一过孔在所述衬底上的正投影位于所述第二部分在所述衬底上的正投影内。
在一些实施例中,所述探测基板还包括绝缘结构层和第三金属层,所述绝缘结构层位于所述第二金属层背离所述衬底的一侧,所述绝缘结构层设置有第二过孔,所述第二过孔在所述衬底上的正投影位于所述第二电极在所述衬底上的正投影内;所述第三金属层位于所述绝缘结构层背离所述衬底的一侧,所述第三金属层包括偏压信号线,所述偏压信号线通过所述第二过孔与所述第二电极连接。
在一些实施例中,所述绝缘结构层包括依次叠层设置的第一钝化层、第一树脂层和第二钝化层,所述第一树脂层设置有第三过孔,所述第二过孔在所述衬底上的正投影位于所述第三过孔在所述衬底上的正投影内。
在一些实施例中,所述第三金属层还包括位于所述探测区的遮挡部,所述有源层在所述衬底上的正投影位于所述遮挡部在所述衬底上的正投影内。
在一些实施例中,所述第一绝缘层的厚度小于或等于所述第一钝化层的厚度。
在一些实施例中,所述探测基板还包括绑定区,所述探测基板还包括在所述第三金属层背离所述衬底一侧依次设置的第三钝化层和导电层,所述第一钝化层、所述第二钝化层和所述第三钝化层还位于所述绑定区;所述探测基板满足以下中的至少一项:
所述导电层包括位于所述绑定区的第一绑定引脚,所述第三金属层包括位于所述绑定区的第一转接部,所述探测基板还包括位于所述绑定区的第一信号线,所述第三钝化层设置有第四过孔,所述第一钝化层和所述第二钝化层设置有第五过孔,所述第一绑定引脚通过所述第四过孔与所述第一转接部连接,所述第一转接部通过所述第五过孔与所述第一信号线连接,所述第一信号线与所述栅极连接;
所述导电层包括位于所述绑定区的第二绑定引脚,所述第三金属层包括位于所述绑定区的第二转接部,所述探测基板还包括位于所述绑定区的第二信号线,所述第三钝化层设置有第六过孔,所述第一钝化层和所述第二钝化层设置有第七过孔,所述第二绑定引脚通过所述第六过孔与所述第二转接部连接,所述第二转接部通过所述第七过孔与所述第二信号线连接,所述第二信号线与所述第二极连接。
在一些实施例中,所述探测基板还包括第二树脂层,所述第二树脂层位于所述第三钝化层和所述导电层背离所述衬底的一侧。
在一些实施例中,所述探测基板包括沿第一方向延伸的多条栅线以及沿第二方向延伸的多条读取线,多条所述栅线和多条所述读取线相互交叉限定出多个所述探测区,所述栅极与所述栅线连接,所述薄膜晶体管的第二极与所述读取线连接,所述第二方向与所述第一方向相交。
在一些实施例中,偏压信号线与所述读取线的延伸方向相同。
第二方面,本申请还提供了一种探测基板的制备方法,包括:
在衬底的一侧形成薄膜晶体管的栅极和第一电极,所述第一电极包括第一部分和第二部分,所述第二部分位于所述第一部分之外;
在所述第二电极背离所述衬底的一侧形成光电转换层,所述光电转换层在所述衬底上的正投影位于所述第一部分在所述衬底上的正投影内;
在所述光电转换层背离所述衬底的一侧形成第二电极;
在所述栅极和所述第二电极背离所述衬底的一侧形成第一绝缘层,所述栅极和所述第一电极在所述衬底上的正投影位于所述第一绝缘层在所述衬底上的正投影内,所述第一绝缘层设置有第一过孔,所述第一过孔在所述衬底上的正投影与所述第二部分在所述衬底上的正投影至少部分交叠;
在所述第一绝缘层背离所述衬底的一侧依次形成所述薄膜晶体管的有源层以及第二金属层,所述第二金属层包括所述薄膜晶体管的第一极和第二极,所述第一极通过所述第一过孔与所述第一部分连接。
在一些实施例中,还包括:
在所述第二金属层背离所述衬底的一侧形成第一钝化层;
在所述第一钝化层背离所述衬底的一侧形成第一树脂层,所述第一树脂层设置有第三过孔,所述第三过孔在所述衬底上的正投影位于所述第二电极在所述衬底上的正投影内;
在所述第一树脂层背离所述衬底的一侧形成第二钝化层,所述第二过孔在所述衬底上的正投影位于所述第三过孔在所述衬底上的正投影内,所述第二钝化层设置有第二过孔,所述第二过孔贯穿所述第二钝化层和所述第一钝化层;
在所述第二钝化层背离所述衬底的一侧形成第三金属层,所述第三金属层包括偏压信号线,所述偏压信号线通过所述第二过孔与所述第二电极连接。
在一些实施例中,还包括:在所述第二钝化层和所述第三金属层背离所述衬底的一侧形成第三钝化层;在所述第三钝化层背离所述衬底的一侧形成导电层和第二树脂层。
第三方面,本申请还提供了一种探测装置,包括如第一方面任一项所述的探测基板。
本申请的优点在于:相关技术中,薄膜晶体管的第一极和第二极在光电转换层之前形成,导致光电转换层容易受到第一极或第二极所形成的台阶影响,使得光电转换层无法形成在平坦表面上。比较而言,本公开中,光电转换层位于第一电极背离衬底的一侧,第一绝缘层位于栅极和第二电极背离衬底的一侧,薄膜晶体管的第一极和第二极位于第一绝缘层背离衬底的一侧,也就是说,薄膜晶体管的第一极和第二极在光电转换层之后形成,从而,薄膜晶体管的第一极和第二极不会影响到光电转换层下表面的平坦性,使得光电转换层可以形成在第一电极的平坦表面上,改善光电转换层底部不平整导致的漏流异常,提升产品良率;另外,在形成薄膜晶体管的有源层、第一电极和第二电极之前,第一绝缘层已经将光电转换层覆盖,对光电转换层起到保护作用,提升光电转换层在后续制程中的抗划伤能力,进而提升光电转换层的稳定性,进一步提升了产品良率。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方案的目的,而并不认为是对本申请的限制。而且在整个附图中,用同样的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1是相关技术的平板探测器的膜层结构的示意图;
图2是本申请提供的一种探测基板的膜层结构的示意图;
图3是本申请提供的一种探测基板的栅线和读取线的示意图;图4是本申请提供的一种探测基板的像素平面的示意图;
图5A是本申请提供的一种探测基板的只有一个过孔搭接的栅极驱动信号的膜层结构的示意图;
图5B是本申请提供的一种探测基板的只有一个过孔搭接的数据读取信号的膜层结构的示意图;
图6A是相关技术的平板探测器的栅极驱动信号的膜层结构的示意图;
图6B是现有的平板探测器的数据读取信号的膜层结构的示意图;
图7是本申请提供的一种探测基板的制备方法的步骤的示意图;
图8是本申请提供的一种探测基板的制备方法的形成第一电极的示意图;
图9是本申请提供的一种探测基板的制备方法的形成光电转换层和第二电极的示意图;
图10是本申请提供的一种探测基板的制备方法的形成第一过孔的示意图;
图11是本申请提供的一种探测基板的制备方法的形成第三过孔的示意图;
图12是相关技术的平板探测器的像素平面的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反,提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。需要注意的是,除非另有说明,本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本申请所属领域技术人员所理解的通常意义。
可以理解的是,薄膜晶体管包括栅极、有源层、第一极和第二极,其中,第一极和第二极中的一个为源极,另一个为漏极。
如图1所示,为相关技术的平板探测器,其包括:基底20、栅极绝缘层21、第二栅极22、第二有源层23、薄膜晶体管的第一极241和第二极242、第二底电极25、第四绝缘层26、第二光电转换层27、缓冲层28、第二顶电极35、第四树脂层29、第五绝缘层30、第四金属层31、第六绝缘层32、第二导电层33、第五树脂层34。其中,第二导电层33的材料包括透明导电材料,第四金属层31包括偏压信号线。现有的平板探测器产品在制作过程中,先进行TFT器件TFT2(晶体管)的制作,再进行PIN器件PIN2(光电二极管)的第二光电转换层27的制作。TFT器件的第二极242和PIN器件的第二底电极25通过过孔进行连接,完成信号的传递。然而在这个过程中,由于在第四绝缘层26的过孔位置的第二底电极25的区域A(在栅极绝缘层21、第二极242和第四绝缘层26之上的部分)和第二光电转换层27的下方的第二底电极25的区域B(在栅极绝缘层21和第四绝缘层26之上的部分)在垂直方向上存在断差,使得在实际产品制作过程中,第二光电转换层27很可能在与TFT器件搭接的区域与过孔处形成的台子C搭接。然而,在实际产品制作过程中,对制作第二光电转换层27在与TFT器件搭接区域的要求为第二光电转换层27不能与过孔处形成的台子C搭接,否则会因为第二光电转换层27的底部不平整导致的侧壁的漏电流产生异常,使平板探测器在最终图像检测上呈现像素灰度异常,如灰色的暗点、坏点(Leakage Pixel)等,从而影响生产的平板探测器产品的良率。
为了解决相关技术中的一些问题,本公开实施例提供一种探测基板,下文将通过具体实施例详细介绍本公开的技术方案。
实施例一
如图2所示,为本申请实施例提供的一种探测基板的示意图,该探测基板包括探测区,探测基板包括:衬底10;薄膜晶体管TFT1的栅极212,位于衬底10的一侧,栅极212位于探测区;第一电极211,位于衬底10的朝向栅极212的一侧且位于探测区,第一电极211包括第一部分211A和第二部分211B,第二部分211B位于第一部分211A之外;光电转换层500,位于第一电极211背离衬底10的一侧,光电转换层500在衬底10上的正投影位于第一部分211A在衬底10上的正投影内。由于第一电极211位于衬底10的上表面,光电转换层500位于第一电极211的上表面,从而,第一电极211形成在平坦表面上,光电转换层500形成在第一电极211平坦的上表面上,保证了光电转换层500形成在平坦表面上。
探测基板还包括:第二电极810,位于光电转换层500背离衬底10的一侧;第一绝缘层310,位于栅极212和第二电极背离衬底10的一侧,栅极212和第一电极211在衬底10上的正投影位于第一绝缘层310在衬底10上的正投影内。这样就使得第一绝缘层310将光电转换层500覆盖,可以对光电转换层500起到保护作用。第一绝缘层310设置有第一过孔,第一过孔在衬底10上的正投影与第二部分211B在衬底10上的正投影至少部分交叠。
探测基板还包括:薄膜晶体管TFT1的有源层400,位于第一绝缘层310背离衬底10的一侧;第二金属层220,位于有源层400背离衬底10的一侧,第二金属层220包括薄膜晶体管TFT1的第一极221和第二极222,第一极221通过第一过孔与第一部分211A连接。
相关技术中,如图1所示,薄膜晶体管的第一极和第二极在光电转换层之前形成,导致光电转换层容易受到第一极或第二极所形成的台子C影响,无法保证光电转换层形成在平坦表面上。
本公开的技术方案,光电转换层位于第一电极背离衬底的一侧,第一绝缘层位于栅极和第二电极背离衬底的一侧,薄膜晶体管的第一极和第二极位于第一绝缘层背离衬底的一侧,也就是说,薄膜晶体管的第一极和第二极在光电转换层之后形成,从而,薄膜晶体管的第一极和第二极不会影响到光电转换层下表面的平坦性,使得光电转换层可以形成在第一电极的平坦表面上,改善光电转换层底部不平整导致的漏流异常,提升产品良率。另外,在形成薄膜晶体管的有源层、第一电极和第二电极之前,第一绝缘层已经将光电转换层覆盖,对光电转换层起到保护作用,提升光电转换层在后续制程中的抗划伤能力,进而提升光电转换层的稳定性,进一步提升了产品良率。
如图2所示,探测基板包括第一金属层210,第一金属层210包括栅极212和第一电极211。从而,栅极212和第一电极211同层设置,这样能够使薄膜晶体管的第一极221和第二极222在光电转换层500形成之后再形成,从而避免在形成薄膜晶体管的第一极221和第二极222的过程中影响光电转换层500下表面的平坦性,进而使光电转换层500能够形成在第一电极的平坦表面上,从而改善光电转换层500底部不平整导致的漏流异常,提升产品良率。
如图2所示,第一过孔91在衬底10上的正投影位于第二部分211B在衬底10上的正投影内。
通过将第一电极211分为第一部分211A和第二部分211B,将第一过孔91在衬底10上的正投影位于第二部分211B在衬底10上的正投影内,从而避免第一过孔91与第一部分211B产生交叠,进而避免对在第一部分211A背离衬底10的一侧上形成的光电转换层500产生影响,保护光电转换层500侧壁的完整性,避免造成光电转换层500侧壁的缺陷,保护光电二极管的性能。
如图2所示,探测基板还包括绝缘结构层900和第三金属层230,绝缘结构层900位于第二金属层220背离衬底10的一侧,绝缘结构层900设置有第二过孔92,第二过孔92在衬底10上的正投影位于第二电极810在衬底10上的正投影内;第三金属层230位于绝缘结构层900背离衬底10的一侧,第三金属层230包括偏压信号线231,偏压信号线231通过第二过孔92与第二电极810连接。
在第二金属层220背离衬底10的一侧形成绝缘结构层900以保护光电转换层500。
如图2所示,绝缘结构层900包括依次叠层设置的第一钝化层610、第一树脂层710和第二钝化层620,第一树脂层710设置有第三过孔93,第二过孔92在衬底10上的正投影位于第三过孔93在衬底10上的正投影内。
将第一钝化层610、第一树脂层710和第二钝化层620设置在绝缘结构层900内,使相关技术中被设置在第二底电极25背离第二光电转换层27一侧的第四绝缘层26在本申请的实施方式中作为绝缘结构层900中的一部分,覆盖在光电转换层500背离衬底10的一侧,从而不仅避免了对光电转换层500的平坦度的影响,还能够对光电转换层500进行保护,提升光电转换层500的抗划伤能力。
如图2所示,第三金属层230还包括位于探测区的遮挡部,有源层400在衬底10上的正投影位于遮挡部在衬底10上的正投影内。
通过将有源层400设置在遮挡部在衬底10上的正投影内,避免探测基板在工作中产生的静电对薄膜晶体管TFT1的性能产生损害。
在一个实施例中,第一绝缘层310的厚度小于或等于第一钝化层610的厚度。
由于第一绝缘层310背离衬底10的一侧还设置了绝缘结构层900,通过绝缘结构层900实现对光电转换层500的保护,因此第一绝缘层310不需要很厚。通过使第一绝缘层310的厚度小于或等于第一钝化层610的厚度,以降低探测基板的厚度。
如图3所示,探测基板1000包括沿第一方向延伸的多条栅线GL以及沿第二方向延伸的多条读取线SDL,多条栅线GL和多条读取线SDL相互交叉限定出多个探测区1001,栅极212与栅线GL连接,薄膜晶体管的第二极222与读取线SDL连接,第二方向与第一方向相交。
如图4所示,偏压信号线231与读取线SDL的延伸方向相同。其中,虚线H-H所对应的截面如图2所示。
在一个实施例中,如图3所示,探测基板还包括绑定区D,如图5A所示和图5B所示,探测基板还包括在第三金属层230背离衬底10一侧依次设置的第三钝化层630和导电层820,第一钝化层610、第二钝化层620和第三钝化层630还位于绑定区D;探测基板满足以下中的至少一项:
导电层820包括位于绑定区D的第一绑定引脚E1,第三金属层230包括位于绑定区D的第一转接部232,探测基板还包括位于绑定区D的第一信号线,第三钝化层630设置有第四过孔94,第一钝化层610和第二钝化层620设置有第五过孔95,第一绑定引脚E1通过第四过孔94与第一转接部232连接,第一转接部232通过第五过孔95与第一信号线连接,第一信号线与栅极212连接。其中,第一信号线用于第一电极212与栅线GL连接。
导电层820包括位于绑定区D的第二绑定引脚F1,第三金属层230包括位于绑定区D的第二转接部233,探测基板还包括位于绑定区D的第二信号线,第三钝化层630设置有第六过孔96,第一钝化层610和第二钝化层620设置有第七过孔97,第二绑定引脚F1通过第六过孔96与第二转接部233连接,第二转接部233通过第七过孔97与第二信号线连接,第二信号线与第二极222连接。其中,第二信号线用于将第一极221连接读取线SDL连接。
通过以上连接方式使本申请实施方式中减少了一层金属(SD2层)的过渡,从而降低了信号在传递过程中由于金属线互相搭接造成的额外的损耗和噪声的影响。
如图6A所示为相关技术中一种探测基板的栅极驱动信号的膜层结构的示意图,如图6B所示为相关技术中一种探测基板的数据读取信号膜层结构的示意图。如图6A和图6B所示,相关技术中探测基板的外围信号从第二导电层33到第四金属层31、第二底电极25(PIN器件的下电极金属层),最后到达第二栅极22和源极数据线层24。从第二导电层33到第二栅极22/源极数据线层24之间的非金属层的厚度包括栅极绝缘层21、第四绝缘层26、缓冲(buffer)层28、第五绝缘层30和第六绝缘层32。其中,源级数据线层包括薄膜晶体管的第一极241和第二极242。
如图5A所示为本发明的栅极驱动信号加载的膜层结构的示意图,其中,图5A所示的栅极驱动信号加载的膜层结构的示意图为图3中虚线E-E所对应的截面。如图5A所示,本申请实施方式的外围栅极驱动信号通过从导电层820到第三金属层230,最后通过第一过孔91到达栅极212。如图5B所示为本发明的数据读取信号输出的膜层结构的示意图,其中,图5B所示的数据读取信号输出的膜层结构的示意图为图3中虚线F-F所对应的截面。读取信号从导电层820到第三金属层230,最后通过第二过孔92到达第一极221。整个第二过孔92的深度包括第一钝化层610、第二钝化层620和第三钝化层630的厚度,由于形成的第二过孔92穿过的非金属层的厚度减少了,因此降低了第二过孔92在制作过程中的难度和风险。同时,对于外围信号的加载,相较于如图6A和图6B所示的相关技术,本申请实施方式中减少了一层金属(SD2层)的过渡,从而降低了信号在传递过程中由于金属线互相搭接造成的额外的损耗和噪声的影响。
在一个实施例中,探测基板还包括第二树脂层720,第二树脂层720位于第三钝化层630和导电层820背离衬底10的一侧。
第二树脂层720用于保护导电层820。
其中,第一绝缘层310的材料可以与第一钝化层610、第二钝化层620和第三钝化层630中的任一一层相同;第二电极810和导电层820的材料包括:铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)等能够形成透明导电膜的材料。第二树脂层720可以为探测区的顶树脂层(TopResin)。
实施例二
如图7所示,本申请还提供了一种探测基板的制备方法,包括:
S101,如图8所示,在衬底10的一侧形成薄膜晶体管的栅极212和第一电极211,第一电极211包括第一部分211A和第二部分211B,第二部分211B位于第一部分211A之外;
S102,如图9所示,在第二电极810背离衬底10的一侧形成光电转换层500,光电转换层500在衬底10上的正投影位于第一部分211A在衬底10上的正投影内;
S103,在光电转换层500背离衬底10的一侧形成第二电极810;
S104,如图10所示,在栅极212和第二电极810背离衬底10的一侧形成第一绝缘层310,栅极212和第一电极211在衬底10上的正投影位于第一绝缘层310在衬底10上的正投影内,第一绝缘层310设置有第一过孔91,第一过孔91在衬底10上的正投影与第二部分211B在衬底10上的正投影至少部分交叠;
S105,如图11所示,在第一绝缘层310背离衬底10的一侧依次形成薄膜晶体管的有源层400以及第二金属层220,第二金属层220包括薄膜晶体管的第一极221和第二极222,第一极221通过第一过孔91与第一部分211A连接。
其中,第一电极211为探测区光电二极管的底电极,第二电极810作为探测区光电二极管的顶电极;第一绝缘层310用于保护光电二极管的结构以及用于栅极212和第一电极211的保护。在第一绝缘层310形成的第一过孔91用于之后使第一极221与第一电极211进行搭接。
在本申请的实施方式中,在第二电极810制作完成后要对光电转换层500的侧壁进行保护。由于在第二电极810和光电转换层500上制作第一钝化层610的制程过程中会涉及到有源层400、第一极221和第二极222的制作,而刻蚀工艺会对光电转换层500造成过刻或者残留的影响,从而增加光电转换层500侧壁缺陷,使光电二极管的性能恶化。因此本申请的实施方式不使用第一钝化层610对光电转换层500的侧壁进行保护,而是在第二电极810制作完成后立即制作第一绝缘层310对光电转换层500的侧壁进行保护,从而避免造成其侧壁的缺陷,保护光电二极管的性能。
本申请的实施方式中,由于第一电极211在第一层制作,因此在过程监控中若发现异物高发等问题,如在制作完第一电极211后的过程检测中,会判定第一电极211上的异物情况,如异常过多,则可进行返工(Rework)处理,如会进行开封(Decap)处理,即把第一电极211或第一金属层210通过刻蚀去除,再重新进行第一金属层210的沉积或第一电极211的制作,从而能够实现在第一层(第一金属层210)制作完后,如监控不合格,则能够去除并重新制作第一金属层210。这样能够满足光电转换层500对底部的平整性的较高要求,避免批次过程异物造成的不正常(abnormal)等风险,提升产品良率。然而,如图1所示的现有的平板探测器产品,其第二底电极层25下方的膜层有两层(第四绝缘层26和栅极绝缘层21),因此无法对第二底电极层25进行返工处理。
在一个实施例中,还包括:在第二金属层220背离衬底10的一侧形成第一钝化层610;如图11所示,在第一钝化层610背离衬底10的一侧形成第一树脂层710,第一树脂层710设置有第三过孔93,第三过孔93在衬底10上的正投影位于第二电极810在衬底10上的正投影内;如图2所示,在第一树脂层710背离衬底10的一侧形成第二钝化层620,第二过孔92在衬底10上的正投影位于第三过孔93在衬底10上的正投影内,第二钝化层620设置有第二过孔92,第二过孔92贯穿第二钝化层620和第一钝化层610;在第二钝化层620背离衬底10的一侧形成第三金属层230,第三金属层230包括偏压信号线231,偏压信号线231通过第二过孔92与第二电极810连接。
在一个实施例中,还包括:在第二钝化层620和第三金属层230背离衬底10的一侧形成第三钝化层630;在第三钝化层630背离衬底10的一侧形成导电层820和第二树脂层720。
其中,可以通过干法刻蚀对第一树脂层710的第三过孔93处下方的第一钝化层610和第一绝缘层310进行刻蚀,使第二电极810暴露出来。然后再进行第三金属层230、第三钝化层630、导电层820以及第二树脂层720的制作。
相关技术中,如图1所示,平板探测器产品的制作所需的掩膜版的层数包括:第二栅极22、第二有源层23、源极金属线层24、第四绝缘层26、第二底电极25、第二光电转换层27和第二顶电极35、第四树脂层29、第五绝缘层30、第四金属层31、第六绝缘层32、第二导电层33和第五树脂层34,共计12个;而本申请实施方式的探测基板的过程中,所需的掩膜版的层数包括:第一金属层210(第一电极211和栅极212)、光电转换层500和第二电极810、第一绝缘层310、有源层400、第二金属层220(第一极221和第二极222)、第一树脂层701、第二钝化层620、第三金属层230、第三钝化层630、导电层820和第二树脂层720,共计11层。相较于现有的平板探测器产品的制作,在制备本申请实施方式的探测基板的过程中,所需的掩膜版数量从12个将至11个,降低了生产成本。
如图12所示,为相关技术中平板探测器的像素平面示意图,其中,41为第四绝缘层26处的过孔,42为第四树脂层29和第五绝缘层30处的过孔。其第二有源层23处的堆叠的层明显较多。
本申请的实施方式中,第一绝缘层310、第一钝化层610、有源层400、光电转换层500、第二钝化层620、第三钝化层630的沉积和在这些层中形成的过孔(如第一过孔91、第二过孔92、第三过孔93)可以通过干法刻蚀形成;第一金属层210(第一电极211和栅极212)、第一极221、第二电极810、第三金属层230和导电层820的形成可以使用湿法刻蚀;第一树脂层701和第二树脂层720通过曝光形成。
实施例三
本申请还提供了一种探测装置,包括如第一方面任一项所述的探测基板。
本实施例提供的探测装置,基于上述探测基板相同的构思,故至少能够实现上述探测基板能够实现的有益效果,在此不再赘述。
本申请的实施方案中,本方案通过使用第一绝缘层将栅极绝缘层和缓冲层合并同层制作,能够提升对光电转换层侧壁的保护能力。先形成光电转换层,再进行第一极和第二极(源漏极)的制作,能够保证第一电极的平整性,从而提升产品良率。并且,在制程过程中所涉及的所有非金属层均覆盖在光电二极管的正上方,因此,相较于相关技术中的方案,本申请实施方式的光电二极管结构上方的保护层更厚,能够降低产品表面接触对光电二极管造成的干扰,从而提升光电二极管的抗划伤能力和光电转换层的稳定性。同时,对于外围信号的加载,本申请的实施方式减少了金属层的搭接次数,能够降低信号传输过程中的损耗和失真。通过将薄膜晶体管的栅极和光电二极管的底电极(第一电极)同层制作,然后先进行光电二极管的光电转换层的制作,再进行薄膜晶体管的源漏电极(第一极和第二极)的制作,通过这种结构设计的变化,改变了第一电极和源极数据线的搭接顺序,即从相关技术中的方案的源极数据线搭接第一极变为第一极搭接第一电极,从而确保了光电转换层下方的平坦性,使制作第一极的基台和过孔的复杂度降低。并且,通过先制作光电二极管,再完成薄膜晶体管结构的制作,在确保光电二极管底部平坦度的同时,还改善因为侧壁的漏电流产生异常产生坏点导致的不良,从而提升产品良率和生产产能。在制备本申请实施方式的探测基板的过程中,所需的掩膜版数量从12个将至11个,降低了生产成本。
应该注意的是上述实施例对本申请进行说明而不是对本申请进行限制,并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本申请的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。
在权利要求中,不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的器件或步骤。位于器件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的器件。本申请可以借助于包括有若干不同器件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中,这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
以上,仅为本申请较佳的具体实施方式,但本申请的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本申请的保护范围之内。因此,本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (15)
1.一种探测基板,其特征在于,包括探测区,所述探测基板包括:
衬底;
薄膜晶体管的栅极,位于所述衬底的一侧,所述栅极位于所述探测区;
第一电极,位于所述衬底的朝向所述栅极的一侧且位于所述探测区,所述第一电极包括第一部分和第二部分,所述第二部分位于所述第一部分之外;
光电转换层,位于所述第一电极背离所述衬底的一侧,所述光电转换层在所述衬底上的正投影位于所述第一部分在所述衬底上的正投影内;
第二电极,位于所述光电转换层背离所述衬底的一侧;
第一绝缘层,位于所述栅极和所述第二电极背离所述衬底的一侧,所述栅极和所述第一电极在所述衬底上的正投影位于所述第一绝缘层在所述衬底上的正投影内,所述第一绝缘层设置有第一过孔,所述第一过孔在所述衬底上的正投影与所述第二部分在所述衬底上的正投影至少部分交叠;
所述薄膜晶体管的有源层,位于所述第一绝缘层背离所述衬底的一侧;
第二金属层,位于所述有源层背离所述衬底的一侧,所述第二金属层包括所述薄膜晶体管的第一极和第二极,所述第一极通过所述第一过孔与所述第一部分连接。
2.根据权利要求1所述的探测基板,其特征在于,所述探测基板包括第一金属层,所述第一金属层包括所述栅极和所述第一电极。
3.根据权利要求1所述的探测基板,其特征在于,所述第一过孔在所述衬底上的正投影位于所述第二部分在所述衬底上的正投影内。
4.根据权利要求1所述的探测基板,其特征在于,所述探测基板还包括绝缘结构层和第三金属层,所述绝缘结构层位于所述第二金属层背离所述衬底的一侧,所述绝缘结构层设置有第二过孔,所述第二过孔在所述衬底上的正投影位于所述第二电极在所述衬底上的正投影内;所述第三金属层位于所述绝缘结构层背离所述衬底的一侧,所述第三金属层包括偏压信号线,所述偏压信号线通过所述第二过孔与所述第二电极连接。
5.根据权利要求4所述的探测基板,其特征在于,所述绝缘结构层包括依次叠层设置的第一钝化层、第一树脂层和第二钝化层,所述第一树脂层设置有第三过孔,所述第二过孔在所述衬底上的正投影位于所述第三过孔在所述衬底上的正投影内。
6.根据权利要求4所述的探测基板,其特征在于,所述第三金属层还包括位于所述探测区的遮挡部,所述有源层在所述衬底上的正投影位于所述遮挡部在所述衬底上的正投影内。
7.根据权利要求5所述的探测基板,其特征在于,所述第一绝缘层的厚度小于或等于所述第一钝化层的厚度。
8.根据权利要求5所述的探测基板,其特征在于,所述探测基板还包括绑定区,所述探测基板还包括在所述第三金属层背离所述衬底一侧依次设置的第三钝化层和导电层,所述第一钝化层、所述第二钝化层和所述第三钝化层还位于所述绑定区;所述探测基板满足以下中的至少一项:
所述导电层包括位于所述绑定区的第一绑定引脚,所述第三金属层包括位于所述绑定区的第一转接部,所述探测基板还包括位于所述绑定区的第一信号线,所述第三钝化层设置有第四过孔,所述第一钝化层和所述第二钝化层设置有第五过孔,所述第一绑定引脚通过所述第四过孔与所述第一转接部连接,所述第一转接部通过所述第五过孔与所述第一信号线连接,所述第一信号线与所述栅极连接;
所述导电层包括位于所述绑定区的第二绑定引脚,所述第三金属层包括位于所述绑定区的第二转接部,所述探测基板还包括位于所述绑定区的第二信号线,所述第三钝化层设置有第六过孔,所述第一钝化层和所述第二钝化层设置有第七过孔,所述第二绑定引脚通过所述第六过孔与所述第二转接部连接,所述第二转接部通过所述第七过孔与所述第二信号线连接,所述第二信号线与所述第二极连接。
9.根据权利要求8所述的探测基板,其特征在于,所述探测基板还包括第二树脂层,所述第二树脂层位于所述第三钝化层和所述导电层背离所述衬底的一侧。
10.根据权利要求1所述的探测基板,其特征在于,所述探测基板包括沿第一方向延伸的多条栅线以及沿第二方向延伸的多条读取线,多条所述栅线和多条所述读取线相互交叉限定出多个所述探测区,所述栅极与所述栅线连接,所述薄膜晶体管的第二极与所述读取线连接,所述第二方向与所述第一方向相交。
11.根据权利要求10所述的探测基板,其特征在于,偏压信号线与所述读取线的延伸方向相同。
12.一种探测基板的制备方法,其特征在于,包括:
在衬底的一侧形成薄膜晶体管的栅极和第一电极,所述第一电极包括第一部分和第二部分,所述第二部分位于所述第一部分之外;
在所述第二电极背离所述衬底的一侧形成光电转换层,所述光电转换层在所述衬底上的正投影位于所述第一部分在所述衬底上的正投影内;
在所述光电转换层背离所述衬底的一侧形成第二电极;
在所述栅极和所述第二电极背离所述衬底的一侧形成第一绝缘层,所述栅极和所述第一电极在所述衬底上的正投影位于所述第一绝缘层在所述衬底上的正投影内,所述第一绝缘层设置有第一过孔,所述第一过孔在所述衬底上的正投影与所述第二部分在所述衬底上的正投影至少部分交叠;
在所述第一绝缘层背离所述衬底的一侧依次形成所述薄膜晶体管的有源层以及第二金属层,所述第二金属层包括所述薄膜晶体管的第一极和第二极,所述第一极通过所述第一过孔与所述第一部分连接。
13.根据权利要求12所述的制备方法,其特征在于,还包括:
在所述第二金属层背离所述衬底的一侧形成第一钝化层;
在所述第一钝化层背离所述衬底的一侧形成第一树脂层,所述第一树脂层设置有第三过孔,所述第三过孔在所述衬底上的正投影位于所述第二电极在所述衬底上的正投影内;
在所述第一树脂层背离所述衬底的一侧形成第二钝化层,所述第二过孔在所述衬底上的正投影位于所述第三过孔在所述衬底上的正投影内,所述第二钝化层设置有第二过孔,所述第二过孔贯穿所述第二钝化层和所述第一钝化层;
在所述第二钝化层背离所述衬底的一侧形成第三金属层,所述第三金属层包括偏压信号线,所述偏压信号线通过所述第二过孔与所述第二电极连接。
14.根据权利要求13所述的制备方法,其特征在于,还包括:在所述第二钝化层和所述第三金属层背离所述衬底的一侧形成第三钝化层;在所述第三钝化层背离所述衬底的一侧形成导电层和第二树脂层。
15.一种探测装置,其特征在于,包括如权利要求1至11中任一项所述的探测基板。
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