[发明专利]平板探测器像素电路、平板探测系统及平板探测方法

说明书

本发明提供一种平板探测器像素电路、平板探测系统及平板探测方法，包括：连接于复位信号与光敏二极管阴极之间的复位开关，控制端连接复位控制信号；光敏二极管的阳极连接偏置电压；连接于工作电压与选择开关之间的源极跟随器，控制端连接光敏二极管阴极；连接源极跟随器的补偿开关，输出补偿电流，控制端连接复位控制信号；所述的第一端连接源极跟随器的选择开关，输出曝光前后电流变化值，控制端连接选择信号。本发明通过数据处理扣除阈值电压漂移对输出电流变化值的影响，提升平板探测器的成像质量；具有较高的场效应迁移率、较低的关态电流、较好的均一性，可以实现4T APS的集成、获得较高的信噪比和大尺寸。

技术领域

本发明涉及平板探测领域，特别是涉及一种平板探测器像素电路、平板探测系统及平板探测方法。

背景技术

平板探测器尺寸可达数十厘米，像素单元阵列可达百万乃致数千万个像素单元，每个像素单元电路由开关及光敏二极管等器件组成。平板探测器可应用于医疗辐射成像、工业探伤、安检等多个领域。在X射线辐射成像中，平板探测器面积可达43cm×43cm，目前该领域主要采用非晶硅(a-Si)薄膜晶体管(Thin Film Transistor，TFT)技术。

平板探测器由上百万乃至上千万个像素点所组成。一般地，间接型平板探测器的每个像素点包含一个光敏二极管和至少一个薄膜晶体管。通常地，像素电路可分为无源像素传感器(Passive Pixel Sensor，PPS)和有源像素传感器(Active Pixel Sensor，APS)结构。PPS像素结构一般由一个光敏二极管和一个开关所组成；而APS像素结构一般包含3个以上开关，相较于只包含1个开关的PPS像素结构更为复杂。且与PPS像素结构相比，APS像素结构具有更高的信噪比。另外，由于APS像素结构中具有源极跟随器，工作在饱和区，具有放大输出电流信号变化值的作用，导致其所需的曝光剂量较低。

但是，由于源极跟随器的存在，APS像素结构的输出信号会受到源极跟随器阈值电压的漂移影响，造成干扰，导致输出图像质量差。

因此，如何减小APS像素结构输出信号的干扰、提高图像质量，已成为本领域技术人员亟待解决的问题之一。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种平板探测器像素电路、平板探测系统及平板探测方法，用于解决现有技术中APS像素结构的输出信号受干扰导致图像质量差的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种平板探测器像素电路，所述平板探测器像素电路至少包括：

复位开关、光敏二极管、源极跟随器、补偿开关及选择开关；

所述复位开关的第一端连接复位信号，控制端连接复位控制信号，第二端连接所述光敏二极管的阴极，所述光敏二极管的阳极连接偏置电压；

所述源极跟随器的第一端连接工作电压，控制端连接所述光敏二极管的阴极；

所述补偿开关的第一端连接所述源极跟随器的第二端，控制端连接所述复位控制信号，第二端输出补偿电流；

所述选择开关的第一端连接所述源极跟随器的第二端，控制端连接选择信号，第二端输出曝光前后的电流变化值。

可选地，所述复位开关、所述源极跟随器、所述补偿开关及所述选择开关采用非晶氧化物薄膜晶体管。

更可选地，所述非晶氧化物包括非晶铟镓锌氧化物、非晶铟锌氧化物、非晶铟镓氧化物、非晶铟钨氧化物、非晶铟锡锌氧化物或非晶铝锌氧化物。

所述平板探测器像素电路、所述复位开关、所述源极跟随器、所述补偿开关及所述选择开关采用N型晶体管或P型晶体管。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明还提供一种平板探测系统，所述平板探测系统至少包括：

平板探测器，包括上述平板探测器像素电路；