CN103650477B - 用于对有源检测矩阵的控制电路的线寻址的设备 - Google Patents
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Abstract
一种用于对通过电离辐射进行成像的有源检测矩阵的行进行寻址的设备，包括多个N个像素行n，所述寻址设备在衬底上制成，矩阵也在衬底上制成并且主要包括单个N或P型的薄膜晶体管TFT。行寻址设备可以包括多个级，所述多个级适合于在它们各自的输出端处传送开关信号（Sn），用以在施加到所述矩阵的相应行上的所述输出端处的开关设备的信号的高电平与低电平之间进行切换，并且其特征在于，每一级包括输入级（50）和输出级（51），输入级（50）对输出级（51）传送启动信号（SAn），输出级（51）在启动的情况下对相应的行n传送所述开关信号（Sn）。
Description
技术领域
本发明涉及控制电路的行寻址设备，该控制电路用于控制有源检测矩阵的行。其特别应用于有源矩阵，例如用于在诸如TFT(薄膜晶体管)型板的例如使用x射线的电离辐射成像设备中的检测目的。
背景技术
有源检测矩阵，例如可以获得表示在检测器组件上的入射辐射的图像的TFT型板，包括布置为行和列的多个电光单元。在离子辐射成像应用中，检测器组件可以包括这样的检测矩阵，于是可以获得表示在检测器组件上的入射辐射的图像。该装置的每一个单元都可以由开关设备来控制，例如，可以由经由夹住该单元的两个电极施加的电场的施加来控制。由开关设备、电极和单元组成的组件通常指定为“像素”。开关设备例如可以由开关晶体管构成。例如，矩阵的每一行都可以连接到一行像素的开关晶体管的栅极。这样，对于每一帧，在对应于一小段帧持续期间的行选择时间期间，可以顺序选择行，在矩阵的行扫描方向上一行接着另一行，允许将适当的信号施加到行的像素，例如电极上的电压。这样，在相应的行选择时间期间，行的选择就对应于高电平信号的施加，该高电平信号控制相应的像素行的开关设备的导通(passing)状态。在行选择时间以外，经由适当的低电平信号的施加，将开关设备保持在截止(blocked)状态。例如，当开关设备是晶体管时，于是要施加的信号是电压，实践中经常使用VGon来标明对应于高电平的电压，并从而标明开关晶体管的导通状态，使用VGoff来标明对应于低电平的信号，并从而标明开关晶体管的截止状态。
以现有技术本来已知的方式，行可以由控制电路来控制，控制电路包括一个或多个串联的移位寄存器，每一个移位寄存器都包括多个级联的级，每一级都适合于按照行的选择顺序，例如按照垂直扫描，切换信号的高和低电平，该信号施加到在矩阵的相应行的输出端的开关设备。可以在集成电路中实现控制电路，同一个集成电路例如能够包括多个控制电路，用于矩阵的多行。集成电路例如可以在矩阵以外，并以有线方式连接到其，例如由柔性带状电缆连接。集成电路例如可以直接安装在柔性带状电缆上，后者不仅将它们连接到矩阵，而且连接到控制与电源电路。然而，这样的系统存在需要复杂的生产方法的缺点，在制造过程中涉及大量的检查。以及由于与生产方法的所有步骤相关联的潜在缺陷的数量造成的大量修正。下文中参考图1来详细说明包括布置在柔性带状电缆上的集成控制电路的现有系统的示例。
已知寻址系统的另一缺点是后者需要一个接一个地寻址行，不允许不寻址一行；这样，一个接一个地寻址行，在两个连续行的寻址之间没有停顿，这在矩阵用于检测目的时潜在地特别不利，因为必需允许用于源自板的像素的电荷的累积时间。而且，这些系统需要按照固定寻址机制寻址全部矩阵；现在，实践中可以证明寻址全部板是无意义的，甚至是不利的，例如在板用于检测目的的典型使用中，特别是在x射线成像应用的环境中，其中，操作者或专业人员经常借助所谓的“缩放”操作，以成像场景的增强精度的细节部分来仔细观察。
专利US 5,536,932说明了一种用于二维图像检测矩阵的多晶硅多路复用器。
以GB 2,317,742公布的专利申请描述了一种成像设备。
专利申请US 2002/172327描述了一种用于扫描x射线发生器的放射学图像检测系统。
发明内容
本发明的一个目的是通过提出一种控制电路来至少减轻上述缺点，其用于诸如TFT板的电离辐射成像的有源检测矩阵，具有紧凑且鲁棒的结构，主要包括单个N或P型的TFT晶体管。
根据本发明的一个具体特征，允许在两个级中寻址矩阵的行，从而在两个连续行的寻址之间提供时间窗口。
本发明的一个优点在于根据下文所述的本发明的一个实施例的寻址设备提供了不寻址特定行的可能性，从而增大了系统的总体速度和效率。
本发明的另一个优点在于根据本发明的一个实施例的行寻址设备提供了继续进行有利的行复位的可能性。
为此，本发明的主题是一种用于对通过电离辐射进行成像的检测矩阵的行进行寻址的设备，所述检测矩阵包括多个N个像素行n并且在衬底上制成，所述寻址设备的特征在于其也在所述衬底上主要由单个N或P型的薄膜晶体管制成，寻址设备包括多个级，所述多个级适合于在它们各自的输出端处传送开关信号，用以在施加到所述检测矩阵的相应行上的开关设备的信号的高电平与低电平之间进行切换，并且包括多个级，所述多个级适合于在它们各自的输出端处传送开关信号，用以在施加到所述矩阵的相应行上的所述输出端处的开关设备的信号的高电平与低电平之间进行切换，并且其特征在于，每一级包括输入级和输出级，所述输入级对所述输出级传送启动信号，所述输出级在启动的情况下对相应的行n传送所述开关信号。
在本发明的一个实施例中，行n的每一个输入级包括恢复所述启动信号的输出端；所述输入级的输出晶体管，其在启动输出端处发送时钟信号的脉冲，其栅极连接到所述输入级的内部节点，其源极连接到启动输出行，以及其漏极接收第一时钟的信号；所述输入级的第一控制晶体管，其适合于对所述输入级的所述输出晶体管的栅极预充电，其源极连接到所述输入级的所述输出晶体管的栅极，其栅极及其漏极连接到前一行的级的启动输出端；所述输入级的第二控制晶体管，其适合于对所述输入级的所述输出晶体管的栅极放电，其漏极连接到所述输入级的所述输出晶体管的栅极。
在本发明的一个实施例中，行n的每一个输出级包括恢复行n的开关信号的输出端；所述输出级的输出晶体管，其在所述输出端处发送时钟信号的脉冲，其栅极连接到所述输出级的内部节点，源极连接到所述输出级的所述输出端，以及漏极接收第三时钟的信号；所述输出级的第一控制晶体管，其适合于对所述输出级的所述输出晶体管的栅极预充电，其源极连接到所述输出级的所述输出晶体管的栅极，其栅极及其漏极连接到所述输入级的所述启动输出端；所述输出级的第二控制晶体管，其适合于对所述输出级的所述输出晶体管的栅极放电，其漏极连接到所述输出级的所述输出晶体管的栅极。
在本发明的一个实施例中，输入级的补偿电容器可以布置在与所述第一时钟的信号反相的第二时钟的信号之间。
在本发明的一个实施例中，输入级的升压电容器可以连接在输入级的输出晶体管的栅极与源极之间。
在本发明的一个实施例中，输入级的放电晶体管可以在输入级的输出端处连接到启动输出端，其栅极连接到输入级的第二控制晶体管的栅极和下一级n+1的启动输出信号。
在本发明的一个实施例中，输出级的补偿电容器可以布置在与所述第三时钟的信号反相的第四时钟的信号之间。
在本发明的一个实施例中，输出级的升压电容器可以连接在输出级的输出晶体管的栅极与源极之间。
在本发明的一个实施例中，输出级的放电晶体管可以连接到输出级的输出端，其栅极连接到输出级的第二控制晶体管的栅极和下一级的启动输出信号。
在本发明的一个实施例中，行n的每一个输入级和输出级可以包括配置为将全部晶体管设置于其截止状态的复位开关。
在本发明的一个实施例中，复位开关可以由复位晶体管构成，输入级的复位晶体管具有由复位信号的脉冲控制的栅极，其源极连接到输入级的第二控制晶体管的源极，其漏极连接到输入级的第二控制晶体管的漏极。
在本发明的一个实施例中，复位开关由复位晶体管构成，输出级的复位晶体管具有由复位信号的脉冲控制的栅极，其源极连接到输出级的第二控制晶体管的源极，其漏极连接到输出级的第二控制晶体管的漏极。
在本发明的一个实施例中，行n的每一个输出级可以包括行复位开关，被配置为在开关信号上强加低电平。
在本发明的一个实施例中，行复位开关可以由行复位晶体管构成，由其行复位信号经由其栅极控制，其漏极连接到输出级的输出晶体管的源极，其源极连接到输入级的第二控制晶体管的源极、输入级的放电晶体管的源极、输出级的第二控制晶体管的源极和输出级的放电晶体管的源极。
在本发明的一个实施例中，行n的每一个输出级可以包括矩阵复位开关，被配置为在检测矩阵上强加高或低电平。
在本发明的一个实施例中，矩阵复位开关可以由矩阵复位晶体管构成，其由矩阵复位信号经由其栅极及其漏极控制，其源极连接到输出级的输出晶体管的源极。
本发明的另一个主题是一种集成电路，包括布置为多个n行的像素的矩阵，行由根据所述实施例中任一个的行寻址设备的n个输出级来寻址并且也在该集成电路中制成。
附图说明
在按照附图阅读了作为示例给出的说明书后，本发明的其他特征和优点会变得明显，附图表示：
图1是示出根据已知实施例的包括有源显示矩阵及相关的控制电路的现有系统的总体结构的图；
图2是示出根据已知实施例的包括有源显示矩阵及相关的控制电路的集成结构的现有系统的总体结构的图；
图3是根据已知实施例的形成显示矩阵的行寻址设备的一级的寄存器的结构的电路图；
图4是示出图3所示的行寻址设备的操作的时序图；
图5是示出根据本发明实施例的行寻址设备的一级的结构的电路图；
图6是示出根据本发明实施例的行寻址设备的操作的时序图。
具体实施方式
图1示出说明根据已知实施例的包括有源显示矩阵及相关的控制电路的现有系统的总体结构的图。
根据已知的技术，矩阵10可以连接到控制矩阵10的列的多个列控制电路或电荷累积电路或列寻址器11，并连接到多个行寻址器12。寻址器11、12可以一方面经由柔性带状电缆14连接到一个或多个电路板13，另一方面同样经由柔性带状电缆14连接到矩阵10。同一个列寻址器11可以控制矩阵10的一列或多列；类似地，同一个行寻址器12可以控制一行或多行。在已知实施例中，寻址器11、12例如可以直接安装在单条柔性带状电缆上，将它们在两侧分别连接到电路板13和矩阵10。
图2示出说明根据已知实施例的包括有源显示矩阵及相关的控制电路的集成结构的现有系统的总体结构的图。
显示矩阵20例如可以包含集成在其结构中的行寻址器22。在图2所示的实施例中，列寻址器21可以是矩阵20以外的集成电路，并且通过柔性带状电缆24以类似于在前参考图1所述的示例性实施例的方式连接到矩阵。列寻址器21也可以集成在矩阵20的结构中。柔性带状电缆25也可以将行寻址器22电连接到电路板23。为了集成考虑，在示例性实施例中，行寻址器22可以布置在矩阵20的任一侧。
本发明提出了利用集成结构，其按照可以借助在衬底上沉积层来生产半导体电子器件的技术来生产，例如，非晶硅(a-Si)、TFT、多晶硅、有机半导体、非晶铟镓锌氧化物(Ga2O3-In2O3-ZnO)型，半导体器件主要是单一类型的TFT晶体管，就是说是P型或N型的，构成寻址检测矩阵的行的设备的集成结构，例如用于成像设备中，例如x射线成像设备。这个实现方式在紧凑性和制造成本方面提供了改进。它还实现效率方面的改进，实际上，如果切割或部分切割一行，在任一侧上具有行寻址器的事实使得无论如何都可以对全部的行进行寻址。
本发明获得的另一个优点在于以下事实：后者使得可以寻址特定行，而无需对于该目的的大量命令，而已知的行寻址设备不允许寻址特定行，或者需要与所使用的行的数量有关的大量命令。
图3示出说明根据已知实施例的构成显示矩阵的行寻址设备的一级的寄存器的结构的电路图。这个结构例如在上述的法国专利申请FR 2,743,662中有所说明。
构成行寻址设备的一级的移位寄存器可以包括恢复输出信号Sn的输出线；例如，如果矩阵包括N行，每一行n都与级n相关联，N个级1到N经由其各自的输出端S1到SN传递由行扫描触发信号IN构成的输入脉冲，行扫描触发信号IN为每一个新帧传送时钟脉冲。以此方式，可以一个接一个地选择行1到N。寻址设备的级n可以包括输出晶体管T3，在输出端Sn处传送时钟信号的脉冲。输出晶体管T3例如是通常以缩写MOSFET来指代类型的场效应晶体管。更具体地，输出晶体管T3可以是所谓的n型MOSFET晶体管，通常以缩写N-MOS来标明。输出晶体管T3的栅极可以连接到寻址设备的级的内部节点，其源极可以连接到输出端Sn，其漏极可以接收第一时钟Ck的信号。升压(step-up)电容器C2可以连接在输出晶体管T3的栅极和源极之间。第一控制晶体管T1适合于为输出晶体管T3的栅极预充电。第一控制晶体管T1的源极从而连接到输出晶体管T3的栅极。第一控制晶体管T1的栅极由前一行n-1寻址设备的级n-1的输出端Sn-1来控制。对应于矩阵的第一行的寻址设备的第一级的第一控制晶体管T1的栅极可以由行扫描触发信号IN来控制。第一控制晶体管T1的漏极可以连接到独立电压，或者连接到第一控制晶体管T1的栅极，如图2所示的示例。
第二控制晶体管T2适合于为输出晶体管T3的栅极放电。第二控制晶体管T2的漏极从而连接到输出晶体管T3的栅极。第二控制晶体管T2的栅极连接到对应于下一行n+1的寻址设备的级n+1的输出信号Sn+1。对应于最后一行N的寻址设备的级N的控制晶体管T2的栅极可以由特定信号来控制。第二控制晶体管T2的源极例如可以偏置到电压VGoff。补偿电容器C1可以有利地布置在与第一时钟Ck的信号反相的第二时钟Ck1的信号之间。补偿电容器C1可以在施加到输出晶体管T3的漏极的第一时钟Ck的信号的切换过程中补偿输出晶体管T3的栅极与漏极之间的寄生电容的影响。
有利地，放电晶体管T4可以连接到行寻址设备的级n的输出端Sn，以便有利于行选择阶段结束时的输出端Sn的放电。放电晶体管T4的栅极连接到第二控制晶体管T2的栅极。
图4示出说明图3所示的行寻址设备的操作的时序图。
第一时序图41表示在对应于帧发送的时间段期间的行扫描触发信号IN。
第二时序图42表示相同时间段的第一时钟Ck的信号；第三时序图43表示第二时钟Ck1的信号。
第四时序图44表示相同时间段的行寻址设备的第一级的输出端S1的信号；第五时序图45表示行寻址设备的第二级的输出端S2的信号；第六时序图46表示行寻址设备的级N的输出信号SN。
由不同时序图41到46表示的逻辑信号例如表现出对应于电平VGoff的低电平和对应于电平VGon的高电平，这些电平使得可以分别控制晶体管的截止状态和导通状态。
帧的扫描由信号IN触发，其为每一个新行发送脉冲。
信号IN的这个脉冲将在第一级的输出端S1“传播”，随后从行到行，在级1到N的输出端S2,S3,…,Sn,…,SN，以使得在相应的行选择阶段Δt1,Δt2,…Δtn,…ΔtN期间可以以时钟信号的速率一次一帧地、一个接一个地选择矩阵的行。
从一级到下一级，交换时钟信号Ck与Ck1的作用：例如，在级n-1与n+1中，是接收第一时钟Ck的信号的输出晶体管T3和接收第二时钟Ck1的信号的补偿电容器C1。
时钟Ck和Ck1的信号是互补的。定义时钟脉冲的高电平Vgon，以使得矩阵的开关晶体管能够无损耗地充电，例如施加到像素电极的视频电压电平，并且允许转换的通过，及行寻址设备的级的输出晶体管T3的状态充分可导。
行n-1的选择阶段Δtn-1在时刻tn-1开始，并在时刻tn结束。行n的选择阶段Δtn在时刻tn开始，并在时刻tn+1结束，诸如此类......。
因此，参考图3和4所述的行寻址设备的操作需要一个接一个地寻址行，在两个连续行之间不能进行任何停顿。而且，这个设备的操作强制寻址矩阵的所有行，并且不允许不寻址某些行。
图5示出说明根据本发明实施例的用于检测矩阵的行寻址设备的结构的电路图。
本发明提出了一种集成结构，如以前参考图1到4所述的，示出应用于显示矩阵的行寻址设备，应用于用于检测矩阵的行寻址设备，用以进行电离辐射成像，例如x射线成像。根据本发明的构成行寻址设备的集成结构主要包括单一类型的TFT晶体管，就是说P型或N型，N型由于其更好的性能水平是优选的。因此，下文所述的所有晶体管可以是单一N或P型的薄膜晶体管(TFT)。
图5所示的结构对应于有利的实施例，其中行寻址设备的每一级n包括输入级50和输出级51。对于行寻址设备的级n，每一个输入级和输出级50、51例如包括在前参考图3所述的行寻址级n中所包括的大多数元件。应注意，在所述的示例性实施例中，矩阵的每一行n都与寻址设备的一级n相关联。然而，在图中没有描述的可替换实施例中，也可以设想行寻址设备的结构是给定级控制多行，或者某些行不受级控制。
因此，行寻址设备的级n的输入级50可以由移位寄存器构成，移位寄存器包括在输出端恢复启动(activation)信号SAn的输出线。输入级50可以包括输入级的输出晶体管T30，在启动输出端SAn发送时钟信号的脉冲。输入级的输出晶体管T30的栅极可以连接到寻址设备的输入级的内部节点，其源极可以连接到启动输出端SAn，其漏极可以接收第一时钟Ck的信号。输入级的升压电容器C20可以连接在输入级的输出晶体管T30的栅极与源极之间。输入级的第一控制晶体管T10适合于对输入级的输出晶体管T30的栅极进行预充电。输入级的第一控制晶体管T10的源极因此连接到输入级的输出晶体管T30的栅极。输入级的第一控制晶体管T10的栅极和漏极由前一行n-1的寻址设备的级n-1的启动输出SAn-1控制。
输入级的第二控制晶体管T20适合于对输入级的输出晶体管T30的栅极进行放电。输入级的第二控制晶体管T20的漏极从而连接到输入级的输出晶体管T30的栅极。输入级的补偿电容器C10有利地布置在与第一时钟Ck的信号反相的第二时钟Ck1的信号之间。
有利地，输入级的放电晶体管T40可以连接到行寻址设备的级n的输入级50的启动输出端SAn。输入级的放电晶体管T40的栅极连接到输入级的第二控制晶体管T20的栅极；它还连接到下一级n+1的启动输出信号SAn+1。
类似地，行寻址设备的级n的输出级51可以由移位寄存器构成，移位寄存器包括在输出端处恢复信号Sn的输出线。输出级51可以包括输出级的输出晶体管T31，在输出端Sn处发送时钟信号的脉冲。输出级的输出晶体管T31的栅极可以连接到寻址设备的输出级的内部节点，其源极可以连接到输出端Sn，其漏极可以接收第三时钟Ck2的信号。输出级的升压电容器C21可以连接在输出级的输出晶体管T31的栅极与源极之间。输出级的第一控制晶体管T11适合于对输出级的输出晶体管T31的栅极进行预充电。输出级的第一控制晶体管T11的源极从而连接到输出级的输出晶体管T31的栅极。输出级的第一控制晶体管T11的栅极和漏极由寻址设备的级n的输入级50的启动输出SAn控制。
输出级的第二控制晶体管T21适合于对输出级的输出晶体管T31的栅极进行放电。输出级的第二控制晶体管T21的漏极从而连接到输出级的输出晶体管T31的栅极。输出级的补偿电容器C11可以有利地布置在与第三时钟Ck2的信号反相的第四时钟Ck3的信号之间。第三和第四时钟的具体特征在于它们的占空周期可以不同，并且它们在其高电平时的各自时间段的总和对应于第一和第二时钟Ck、Ck1的时间段。
有利地，输出级的放电晶体管T41可以连接到行寻址设备的级n的输出级51的输出Sn，传送行n的启动信号。输出级的放电晶体管T41的栅极连接到输出级的第二控制晶体管T21的栅极；它还连接到下一级n+1的启动输出SAn+1。
根据本发明的另一个具体特征，输入级50还包括输入级的复位晶体管TR，其栅极由复位信号的脉冲控制。输入级的复位晶体管TR的源极可以连接到输入级的第二控制晶体管T20的源极。输入级的复位晶体管TR的漏极可以连接到输入级的第二控制晶体管T20的漏极。
类似地，输出级51还包括输出级的复位晶体管TR，其栅极类似于输入级的复位晶体管的栅极，由复位信号的脉冲控制。输出级的复位晶体管TR的源极可以分别连接到输出级的第二控制晶体管T21的源极，和输出级的放电晶体管T41的源极，并分别连接到输入级的第二控制晶体管T20的源极和输入级的放电晶体管T40的源极。输出级的复位晶体管TR的漏极可以连接到输出级的第二控制晶体管T21的漏极。
因此，复位脉冲可以对包含于输入级50和输出级51中的不同晶体管强加其截止状态。
而且，输出级51可以包括行复位晶体管TL。行复位晶体管TL经由其栅极受特定信号控制。行复位晶体管TL的漏极连接到输出级的输出晶体管T31的源极。行复位晶体管TL的源极可以连接到晶体管T20、T40、T21和T41的源极。级n的行复位晶体管TL可以迫使行n上的电压为低状态。行复位晶体管TL可以控制行上的电压，就是说，在级的输出级的输出处的电压，并向此施加低阻抗电压，特别是在“死(dead)时间”期间。实际上，通常x射线检测器的驱动例如包括复位阶段，之后是x射线的施加阶段，或“X窗口”，随后是读取阶段。在X窗口期间，x射线在光电二极管中转换为电子；X窗口的持续时间相对较长，通常达到3.2秒，所以行复位晶体管TL可以避免矩阵的任何漂移。
同样有利地，每一个输出级51都可以包括例如由矩阵复位晶体管TLon构成的矩阵复位开关，可以产生矩阵的完全复位。矩阵复位晶体管TLon可以由施加到其栅极和其漏极的矩阵复位信号控制。矩阵复位晶体管TLon的源极可以连接到输出级的输出晶体管T31的源极。控制矩阵复位晶体管TLon的矩阵复位信号可以是电压VGoff或启动电压VGon。当矩阵复位晶体管TLon启动时，就是说当施加启动电压VGon时，启动电压施加到全部矩阵。
实际上，按照由矩阵复位晶体管TLon在足够的持续时间内的启动而定义的顺序来产生矩阵的完全复位，之后是行复位晶体管TL的启动，使得可以将行返回到电压VGoff。
以上参考图5所述的行寻址设备所获得一个优点在于，通过在两个连续行的寻址之间提供停顿，可以对两个级中的行寻址。这个优点是主要的优点，特别是当行寻址设备插入到必须累积源自矩阵的像素的电荷的系统中时，例如，当矩阵的像素用作传感器时，例如用于诸如医学成像应用的成像应用。在此情况下，板的灵敏度随着电荷累积时间增大反而更好。而且，在两个连续行的寻址之间的停顿实现了对任何矩阵缺陷更鲁棒的驱动。
行寻址设备获得的另一个优点在于，可以按照所需不对所选的行寻址。这个优点由于其可以不寻址某些行，而可以增大包含行寻址设备的系统的总体速度。例如可以通过对所需行增大第一和第二时钟信号Ck、Ck1的频率，非常迅速地寻址输入级50，当到达所述所需行时重新恢复第三和第四时钟信号Ck2、Ck3。这个操作模式证明对于以下应用特别有利：例如在上述由x射线产生成像的环境中的使用者需要在场景的特定区域上产生“缩放”。
行寻址设备获得的另一个优点在于，可以产生分组的矩阵的多行的同时复位，矩阵的所有行由不同组的行的连续复位来复位。这个实施例在由用作传感器的板构成矩阵的应用中证明特别有利，例如用于x射线成像，尤其可以减小在矩阵的列导体上感应的电荷。在专利申请FR 2,861,242中特别说明了这个实施例。
包括用于每一行的输入级和输出级的行寻址设备获得的另一个优点在于，所述设备特别适于驱动大规模的矩阵。实际上，每一行的级的数量仍限制为两个，给定级的电路图与矩阵的规模无关。这个特征尤其有利于行的数量可以是数千数量级的医学成像应用。通常，对于符合当前需要的规模，行的数量可以是3000。
图6示出说明根据本发明实施例的行寻址设备的操作的时序图。
第一时序图61表示在对应于帧发送的时间段期间的行扫描触发信号IN。
第二时序图62表示相同时间段中的第一时钟Ck的信号；第三时序图63表示第二时钟Ck1的信号；第四时序图64表示第四时钟Ck3的信号；第五时序图65表示第三时钟Ck2的信号。
启动输出661、662、66100、66101的四个时序图表示相同时间段的分别对应于行1、2、100和101的输入级的启动输出SA1、SA2、SA100和SA101上的信号。
输出级的输出671、672、67100、67101的四个时序图表示相同时间段的分别对应于行1、2、100和101的输出级的输出S1、S2、S100和S101上的信号。
第11时序图68表示行寻址设备的最后输出级N的输出SN的信号。
第12时序图69表示输入级和输出级的复位信号TR。
第13时序图70表示行复位信号TL。
当必须寻址行时，如在图6所示的示例中，对于行100、101和N，借助行寻址设备的相应输出级的输出Sn来寻址。
在图6所示的示例中，行扫描触发信号IN触发第一和第二时钟Ck和Ck1。这些时钟如前所述地可替换地引起在寻址设备的输入级n的输出端处启动信号SAn转变为高状态。在图6所示的示例中，因此启动对应于所有行1到N的启动输出SAn。对行1到N的寻址采取的这一方式，“选择”有时称为“令牌”。
所选行的实际寻址于是借助第三和第四时钟Ck2和Ck3来执行，实现对应于所选行的行寻址设备的输出级的输出Sn转变为高状态。在图6所示的示例中，其中所选行是行100以及下列等等，第三和第四时钟Ck2、Ck3仅由对应于行100的时刻触发，就是说，在第一时钟Ck或第二时钟Ck1的100个脉冲之后。在图6所示的示例中，第四时钟Ck3的上升沿与启动输出SA100的上升沿一致，第四时钟Ck3的下降沿与第三时钟Ck2的上升沿一致，第三时钟Ck2的下降沿与启动输出SA100的下降沿一致，等等。
包括用于每一行的输入级和输出级的行寻址设备获得的另一个优点在于后者本质上可抵御与电容耦合有关的干扰现象。行表现出等效电容量，其值取决于其包含的像素的数量。这个行于是在随后行n+1、n+2等的读取过程中受到电容耦合的干扰，因为时钟继续施加到所有级，这些干扰在电压上直接取决于行的等效电容量。通过构造，根据本发明的行寻址设备在由时钟控制的持续时间没在行n上强加对应于低电平的电压，随后使同一行保持在高阻抗。这样，行的电容越大，这些行上对应于低电平的电压越稳定。而且，在对应于低电平的电压上的干扰与时钟和行之间的耦合有关。当为每一行提供单一级时，耦合是显著的，这是因为起因于在一级到另一级的第一和第二时钟Ck与Ck1之间的反转造成的对等性。增加在第三和第四时钟Ck2、Ck3之间不表现出任何反转的输出级的事实意味着在时钟与行之间的耦合不再受这一对等性的影响，并且行因此被一致地干扰。这样，当矩阵是检测矩阵时，在列上通常呈现信号的读取，在列上同样发现行的干扰，并因此增加到信号读取。由于对每一行使用输入级和输出级导致的干扰的一致性使得可以获得更好质量的图像，不会受到如对每一行使用单一级的情况的空间可视性的影响。
Claims (16)
1.一种用于对通过电离辐射进行成像的检测矩阵的行进行寻址的设备，所述检测矩阵包括多个像素行n并且在衬底上制成，所述寻址设备也在所述衬底上主要由单一N或P型的薄膜晶体管TFT制成，并且包括多个级n，所述多个级n适合于在它们各自的输出端处传送开关信号，用以在施加到所述矩阵的相应行上的所述输出端处的开关设备的信号的高电平与低电平之间进行切换，并且其特征在于，所述矩阵的每一行n与级n相关联，并且每一级包括输入级(50)和输出级(51)，所述输入级(50)对所述输出级(51)传送启动信号，所述输出级(51)在启动的情况下对相应的行n传送所述开关信号。
2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，行n的每一个输入级(50)包括恢复所述启动信号的输出端；所述输入级的输出晶体管(T30)，其在启动输出端处发送时钟信号的脉冲，其栅极连接到所述输入级(50)的内部节点，其源极连接到启动输出行，以及其漏极接收第一时钟(Ck)的信号；所述输入级的第一控制晶体管(T10)，其适合于对所述输入级的所述输出晶体管(T30)的栅极进行预充电，其源极连接到所述输入级的所述输出晶体管(T30)的栅极，其栅极及其漏极连接到前一行n-1的级的启动输出端；所述输入级的第二控制晶体管(T20)，其适合于对所述输入级的所述输出晶体管(T30)的栅极进行放电，其漏极连接到所述输入级的所述输出晶体管(T30)的栅极。
3.根据前述权利要求中的任一项所述的设备，其特征在于，行n的每一个输出级(51)包括恢复所述行n的所述开关信号的输出端；所述输出级的输出晶体管(T31)，其在所述输出级的所述输出端处发送时钟信号的脉冲，其栅极连接到所述输出级(51)的内部节点，源极连接到所述输出级的所述输出端，以及漏极接收第三时钟(Ck2)的信号；所述输出级的第一控制晶体管(T11)，其适合于对所述输出级的所述输出晶体管(T31)的栅极进行预充电，其源极连接到所述输出级的所述输出晶体管(T31)的栅极，其栅极及其漏极连接到所述输入级(50)的所述启动输出端；所述输出级的第二控制晶体管(T21)，其适合于对所述输出级的所述输出晶体管(T31)的栅极进行放电，其漏极连接到所述输出级的所述输出晶体管(T31)的栅极。
4.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述输入级的补偿电容器(C10)布置在与第一时钟(Ck)的信号反相的第二时钟(Ck1)的信号之间。
5.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述输入级的升压电容器(C20)连接在所述输入级的所述输出晶体管(T30)的栅极与源极之间。
6.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述输入级的放电晶体管(T40)在所述输入级(50)的输出端处连接到所述启动输出端，其栅极连接到所述输入级的所述第二控制晶体管(T20)的栅极和下一级n+1的启动输出信号。
7.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述输出级的补偿电容器(C11)布置在与所述第三时钟(Ck2)的信号反相的第四时钟(Ck3)的信号之间。
8.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述输出级的升压电容器(C21)连接在所述输出级的所述输出晶体管(T31)的栅极与源极之间。
9.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，所述输出级的放电晶体管(T41)连接到所述输出级(51)的所述输出端，其栅极连接到所述输出级的所述第二控制晶体管(T21)的栅极和下一级n+1的启动输出信号。
10.根据权利要求1或2所述的设备，其特征在于，行n的每一个输入级(50)和输出级(51)包括被配置为将全部晶体管设置为它们的截止状态的复位开关。
11.根据权利要求10所述的设备，其中，所述复位开关由复位晶体管(TR)构成，所述输入级(50)的复位晶体管(TR)具有由复位信号的脉冲控制的栅极，其源极连接到所述输入级的第二控制晶体管(T20)的源极，以及其漏极连接到所述输入级的所述第二控制晶体管(T20)的漏极。
12.根据权利要求10所述的设备，其中，所述复位开关由复位晶体管(TR)构成，所述输出级(51)的复位晶体管(TR)具有由复位信号的脉冲控制的栅极，其源极连接到所述输出级的第二控制晶体管(T21)的源极，以及其漏极连接到所述输出级的所述第二控制晶体管(T21)的漏极。
13.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，行n的每一个输出级(51)包括配置为在所述开关信号上强加低电平的行复位开关。
14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述行复位开关由行复位晶体管(TL)构成，所述行复位晶体管(TL)由行复位信号经由其栅极控制，其漏极连接到所述输出级的所述输出晶体管(T31)的源极，其源极连接到所述输入级的所述第二控制晶体管(T20)的源极、所述输入级的所述放电晶体管(T40)的源极、所述输出级的所述第二控制晶体管(T21)的源极以及所述输出级的所述放电晶体管(T41)的源极。
15.根据权利要求3所述的设备，其特征在于，行n的每一个输出级(51)包括被配置为在所述检测矩阵上施加高或低电平的矩阵复位开关。
16.根据权利要求15所述的设备，其中，所述矩阵复位开关由矩阵复位晶体管(TLON)构成，所述矩阵复位晶体管(TLON)由矩阵复位信号经由其栅极及其漏极控制，其源极连接到所述输出级的所述输出晶体管(T31)的源极。
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