CN114778573A - 像素传感电路及其驱动方法、探测面板及电子设备 - Google Patents

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CN114778573A CN202110010728.2A CN202110010728A CN114778573A CN 114778573 A CN114778573 A CN 114778573A CN 202110010728 A CN202110010728 A CN 202110010728A CN 114778573 A CN114778573 A CN 114778573A
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Abstract

一种像素传感电路，包括：信号生成子电路、复位子电路、放大子电路以及读取子电路。复位子电路，与复位信号线、第一电源线和第一节点连接，配置为在复位信号线的控制下，向第一节点提供第一电源线的信号。信号生成子电路，与偏置信号线和第一节点连接，配置为探测光信号，并将探测到的光信号转换为电信号。放大子电路，与第二电源线、第一节点和第二节点连接，配置为在第一节点的控制下，根据第二电源线提供的信号，向第二节点提供放大后的电信号。读取子电路，与扫描信号线、第二节点和信号读取线连接，配置为在扫描信号线的控制下，向信号读取线输出放大后的电信号。

Description

像素传感电路及其驱动方法、探测面板及电子设备
技术领域
本文涉及但不限于探测技术领域，尤指一种像素传感电路及其驱动方法、探测面板及电子设备。
背景技术
X射线(X-Ray)成像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。20世纪90年代末出现的X射线数字化成像技术(DigitalRadiography，DR)采用X射线平板探测器直接将X射线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，已成为目前研究的热点。根据结构的不同，X射线平板探测器分为直接转换型(Direct DR)与间接转换型(Indirect DR)。其中，由于间接转换型X射线平板探测器技术较为成熟，成本相对低，探测量子效率(Detective QuantumEfficiency，DQE)高，信赖性好等优势得到了广泛的开发与应用。
发明内容
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
本公开实施例提供一种像素传感电路及其驱动方法、探测面板及电子设备。
一方面，本公开实施例提供一种像素传感电路，包括：信号生成子电路、复位子电路、放大子电路以及读取子电路。所述复位子电路，与复位信号线、第一电源线和第一节点连接，配置为在复位信号线的控制下，向第一节点提供第一电源线的信号；所述信号生成子电路，与偏置信号线和第一节点连接，配置为探测光信号，并将探测到的光信号转换为电信号；所述放大子电路，与第二电源线、第一节点和第二节点连接，配置为在第一节点的控制下，根据第二电源线提供的信号，向第二节点提供放大后的电信号；所述读取子电路，与扫描信号线、第二节点和信号读取线连接，配置为在扫描信号线的控制下，向信号读取线输出放大后的电信号。
在一些示例性实施方式中，所述第一电源线提供的有效电平信号和第二电源线提供的有效电平信号的极性相同，且持续时长不同。
在一些示例性实施方式中，所述第二电源线提供的有效电平信号的电压值大于或等于第一电源线提供的有效电平信号的电压值。
在一些示例性实施方式中，所述扫描信号线和所述第二电源线提供相同的脉冲信号时序。
在一些示例性实施方式中，所述第二电源线提供的有效电平信号的起始时刻早于所述扫描信号线提供的有效电平信号的起始时刻，且所述第二电源线提供的有效电平信号的结束时刻不早于所述扫描信号线提供的有效电平信号的结束时刻。
在一些示例性实施方式中，所述复位子电路包括：复位晶体管；所述复位晶体管的控制极与复位信号线连接，所述复位晶体管的第一极与第一电源线连接，所述复位晶体管的第二极与第一节点连接。所述信号生成子电路，至少包括：光电转换器；所述光电转换器的第一电极与第一节点连接，所述光电转换器的第二电极与偏置信号线连接。所述放大子电路包括：放大晶体管，所述放大晶体管的控制极与第一节点连接，所述放大晶体管的第一极与第二电源线连接，所述放大晶体管的第二极与第二节点连接。所述读取子电路包括：读取晶体管，所述读取晶体管的控制极与扫描信号线连接，所述读取晶体管的第一极与第二节点连接，所述读取晶体管的第二极与信号读取线连接。
在一些示例性实施方式中，所述信号生成子电路还包括：存储电容，所述存储电容的第一电极与第一节点连接，所述存储电容的第二电极与偏置信号线连接。
另一方面，本公开实施例提供一种像素传感电路的驱动方法，应用于如上所述的像素传感电路，所述驱动方法包括：所述复位子电路在复位信号线的控制下，向第一节点提供第一电源线的信号；所述信号生成子电路探测光信号，并将探测到的光信号转换为电信号；所述放大子电路在信号生成子电路生成的电信号的控制下，根据第二电源线提供的信号，向第二节点提供放大后的电信号；所述读取子电路在扫描信号线的控制下，向信号读取线输出放大后的电信号。
另一方面，本公开实施例提供一种探测面板，包括：探测区域以及位于所述探测区域外围的周边区域；所述探测区域包括设置在所述衬底基板上的多个如上所述的像素传感电路。所述周边区域至少设置有电源驱动器，所述电源驱动器配置为通过第二电源线与像素传感电路连接。
在一些示例性实施方式中，所述电源驱动器包括以下至少之一：设置在所述衬底基板上的阵列基板行驱动(GOA)电路、设置在所述衬底基板上的表面贴装芯片(COG)、设置在所述衬底基板上的阵列外布线(WOA)。
在一些示例性实施方式中，所述周边区域设置有至少一个Y-PCB，所述电源驱动器设置在所述Y-PCB上。
在一些示例性实施方式中，所述周边区域还设置有栅极驱动器，配置为通过复位信号线和扫描信号线与像素传感电路连接。所述电源驱动器和所述栅极驱动器分别设置在不同的Y-PCB上；或者，所述电源驱动器和所述栅极驱动器设置在同一个Y-PCB上。
在一些示例性实施方式中，所述周边区域还设置有X-PCB，所述电源驱动器设置在所述X-PCB上。
另一方面，本公开实施例提供一种电子设备，包括如上所述的探测面板。
在阅读并理解了附图和详细描述后，可以明白其他方面。
附图说明
附图用来提供对本公开技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本公开实施例一起用于解释本公开的技术方案，并不构成对本公开技术方案的限制。附图中一个或多个部件的形状和大小不反映真实比例，目的只是示意说明本公开内容。
图1为本公开至少一实施例的像素传感电路的示意图；
图2为本公开至少一实施例的像素传感电路的一种等效电路图；
图3为本公开至少一实施例的像素传感电路的另一种等效电路图；
图4为图2或图3所示的像素传感电路的一种工作时序图；
图5为图2或图3所示的像素传感电路的另一种工作时序图；
图6为本公开至少一实施例的探测面板的一种示意图；
图7为本公开至少一实施例的探测面板的一种工作时序图；
图8为本公开至少一实施例的探测面板的另一工作时序图；
图9为本公开至少一实施例的探测面板的另一种示意图；
图10为本公开至少一实施例的探测面板的另一种示意图；
图11为本公开至少一实施例的探测面板的另一种示意图；
图12为本公开至少一实施例的探测面板的另一种示意图；
图13为本公开至少一实施例的探测面板的另一种示意图；
图14为本公开至少一实施例的电子设备的示意图。
具体实施方式
为使本公开的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下文中将结合附图对本公开的实施例进行详细说明。实施方式可以以多个不同形式来实施。所属技术领域的普通技术人员可以很容易地理解一个事实，就是方式和内容可以在不脱离本公开的宗旨及其范围的条件下被变换为一种或多种形式。因此，本公开不应该被解释为仅限定在下面的实施方式所记载的内容中。在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
在附图中，有时为了明确起见，夸大表示了一个或多个构成要素的大小、层的厚度或区域。因此，本公开的一个方式并不一定限定于该尺寸，附图中各部件的形状和大小不反映真实比例。此外，附图示意性地示出了理想的例子，本公开的一个方式不局限于附图所示的形状或数值等。
本公开中的“第一”、“第二”、“第三”等序数词是为了避免构成要素的混同而设置，而不是为了在数量方面上进行限定的。本公开中的“多个”表示两个及以上的数量。
在本公开中，为了方便起见，使用“中部”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的词句以参照附图说明构成要素的位置关系，仅是为了便于描述本说明书和简化描述，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公开的限制。构成要素的位置关系根据描述构成要素的方向适当地改变。因此，不局限于在说明书中说明的词句，根据情况可以适当地更换。
在本公开中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，或可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或通过中间件间接相连，或两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据情况理解上述术语在本公开中的含义。其中，“电连接”包括构成要素通过具有某种电作用的元件连接在一起的情况。“具有某种电作用的元件”只要可以进行连接的构成要素间的电信号的授受，就对其没有特别的限制。“具有某种电作用的元件”的例子不仅包括电极和布线，而且还包括晶体管等开关元件、电阻器、电感器、电容器、其它具有一种或多种功能的元件等。
在本公开中，晶体管是指至少包括栅电极、漏电极以及源电极这三个端子的元件。晶体管在漏电极(漏电极端子、漏区域或漏电极)与源电极(源电极端子、源区域或源电极)之间具有沟道区域，并且电流能够流过漏电极、沟道区域以及源电极。在本公开中，沟道区域是指电流主要流过的区域。
在本公开中，为区分晶体管除栅极之外的两极，将其中一个电极称为第一极，另一电极称为第二极，第一极可以为源极或者漏极，第二极可以为漏极或源极，另外，将晶体管的栅极称为控制极。在使用极性相反的晶体管的情况或电路工作中的电流方向变化的情况等下，“源电极”及“漏电极”的功能有时互相调换。因此，在本公开中，“源电极”和“漏电极”可以互相调换。
在本公开中，有效电平信号包括开启晶体管的电平信号。例如，开启P型晶体管的有效电平信号为低电平信号，开启N型晶体管的有效电平信号为高电平信号。
一般而言，简单间接转换型的平板探测器(FPD，Flat Panel Detector)的成像原理如下：X射线照射至平板探测器内部，首先经过闪烁体(Scintillator)，闪烁体吸收X射线将其转化为可见光，接着可见光入射到探测面板，由探测面板上的像素传感电路阵列将闪烁体产生的可见光转化为电信号，将电信号放大并通过模数转换器将模拟信号转换为数字信号，以得到显示图像。
本公开实施例提供一种像素传感电路及其驱动方法、探测面板及电子设备，可以降低像素传感电路的散粒噪声，提升信噪比，并提升探测面板的画质。
图1为本公开至少一实施例的像素传感电路的示意图。如图1所示，本示例性实施例的像素传感电路包括：信号生成子电路、复位子电路、放大子电路以及读取子电路。其中，复位子电路与复位信号线RST、第一电源线VDD1和第一节点N1连接，配置为在复位信号线RST的控制下，向第一节点N1提供第一电源线VDD1的信号。信号生成子电路，与偏置信号线BIAS和第一节点N1连接，配置为探测光信号，并将探测到的光信号转换为电信号。放大子电路，与第二电源线VDD2、第一节点N1和第二节点N2连接，配置为在第一节点N1的控制下，根据第二电源线VDD2提供的信号，向第二节点N2提供放大后的电信号。读取子电路，与扫描信号线GL、第二节点N2和信号读取线RL连接，配置为在扫描信号线GL的控制下，向信号读取线RL输出放大后的电信号。
本示例性实施方式提供的像素传感电路，通过将复位子电路和放大子电路分开连接不同的电源线，支持向复位子电路和放大子电路提供不同的电源信号，从而减小像素传感电路的散粒噪声，提升信噪比。
在一些示例性实施方式中，第一电源线提供的有效电平信号和第二电源线提供的有效电平信号的极性相同，且持续时长不同。例如，第一电源线和第二电源线提供的有效电平信号均为高电平信号，第一电源线可以持续提供高电平信号，而第二电源线周期性提供高电平信号，即第二电源线提供有效电压为高电平的脉冲信号。然而，本实施例对此并不限定。本示例性实施方式中，通过向复位子电路与放大子电路提供不同的电源信号，可以减小像素传感电路的散粒噪声，提升信噪比。
在一些示例性实施方式中，第二电源线提供的有效电平信号的电压值大于或等于第一电源线提供的有效电平信号的电压值。然而，本实施例对此并不限定。在本示例性实施方式中，通过提高第二电源线的有效电平信号的电压值可以增强放大子电路的放大增益，对走线以及读出处理电路等具有更好的噪声抑制效果，从而可以提升信噪比。
在一些示例性实施方式中，扫描信号线和第二电源线提供相同的脉冲信号时序。在本示例性实施方式中，通过将第二电源线提供的脉冲信号时序设置为与扫描信号线提供的脉冲信号时序相同，可以仅在读取子电路向信号读取线输出放大后的电信号时，通过第二电源线给放大子电路提供有效电平信号，避免通过第二电源线给放大子电路持续性提供有效电平信号而产生散粒噪声，可以提升像素传输电路的信噪比。
在一些示例性实施方式中，第二电源线提供的有效电平信号的起始时刻早于扫描信号线提供的有效电平信号的起始时刻，且第二电源线提供的有效电平信号的结束时刻不早于扫描信号线提供的有效电平信号的结束时刻。在本示例性实施方式中，通过设置第二电源线提供的有效电平信号的起始时刻早于扫描信号线提供的有效电平信号的起始时刻，避免第二电源线和扫描信号线提供的有效电平信号的起始时刻相同而产生暂态电流，从而进一步减少噪声，提升信噪比。
图2为本公开至少一实施例的像素传感电路的一种等效电路图。如图2所示，本示例性实施例的像素传感电路包括：信号生成子电路、复位子电路、放大子电路以及读取子电路。信号生成子电路包括：光电转换器PD。光电转换器PD的第一电极与第一节点N1连接，光电转换器PD的第二电极与偏置信号线BIAS连接。复位子电路包括：复位晶体管Trst。复位晶体管Trst的控制极与复位信号线RST连接，复位晶体管Trst的第一极与第一电源线VDD1连接，复位晶体管Trst的第二极与第一节点N1连接。放大子电路包括：放大晶体管Tsf。放大晶体管Tsf的控制极与第一节点N1连接，放大晶体管Tsf的第一极与第二电源线VDD2连接，放大晶体管Tsf的第二极与第二节点N2连接。读取子电路包括：读取晶体管Tsel。读取晶体管Tsel的控制极与扫描信号线GL连接，读取晶体管Tsel的第一极与第二节点N2连接，读取晶体管Tsel的第二极与信号读取线RL连接。
图3为本公开至少一实施例的像素传感电路的另一种等效电路图。如图3所示，本示例性实施例的像素传感电路包括：信号生成子电路、复位子电路、放大子电路以及读取子电路。信号生成子电路包括：存储电容Cst和光电转换器PD。存储电容Cst的第一电极与第一节点N1连接，存储电容Cst的第二电极与偏置信号线BIAS连接。光电转换器PD的第一电极与第一节点N1连接，光电转换器PD的第二电极与偏置信号线BIAS连接。复位子电路包括：复位晶体管Trst。复位晶体管Trst的控制极与复位信号线RST连接，复位晶体管Trst的第一极与第一电源线VDD1连接，复位晶体管Trst的第二极与第一节点N1连接。放大子电路包括：放大晶体管Tsf。放大晶体管Tsf的控制极与第一节点N1连接，放大晶体管Tsf的第一极与第二电源线VDD2连接，放大晶体管Tsf的第二极与第二节点N2连接。读取子电路包括：读取晶体管Tsel。读取晶体管Tsel的控制极与扫描信号线GL连接，读取晶体管Tsel的第一极与第二节点N2连接，读取晶体管Tsel的第二极与信号读取线RL连接。
在一些示例性实施方式中，光电转换器可以为PIN结光电二极管。然而，本实施例对此并不限定。在一些示例中，光电转换器可以采用其它实现光电转换的器件，例如，针扎式光电二极管(Pinned Diode)。
在本示例性实施例中，图2和图3中示出了复位子电路、放大子电路、读取子电路和信号生成子电路的一些示例性结构。本领域技术人员容易理解是，复位子电路、放大子电路、读取子电路和信号生成子电路的实现方式不限于此，只要能够实现其功能即可。
下面以图3所示的复位晶体管Trst、放大晶体管Tsf和读取晶体管Tsel均为N型晶体管为例，通过图3所示的像素传感电路的工作过程进一步说明本公开实施例的技术方案。图4为图2或图3所示的像素传感电路的工作时序图。如图3和图4所示，本示例性实施例的像素传感电路包括3个晶体管单元(即复位晶体管Trst、放大晶体管Tsf和读取晶体管Tsel)、1个光电二极管PD、1个电容单元(即存储电容Cst)、3个输入端(即复位信号线RST、扫描信号线GL、偏置信号线BIAS)、1个输出端(即信号读取线RL)、2个电源端(即第一电源线VDD1、第二电源线VDD2)。其中，第一电源线VDD1持续提供高电平信号，第二电源线VDD2周期性提供高电平信号。第一电源线VDD1和第二电源线VDD2所提供的有效电平信号的极性可以根据晶体管的类型、以及晶体管的栅极电位进行设置。本实施例对此并不限定。
本示例性实施例的像素传感电路的工作过程包括以下阶段。
在第一阶段S1，即复位(Reset)阶段，复位信号线RST提供高电平信号，扫描信号线GL提供低电平信号，复位晶体管Trst导通，对第一节点N1电平信号进行复位，读取晶体管Tsel截止。光电转换器PD处于无光照状态。
在第二阶段S2，即积分(Integration)阶段，复位信号线RST提供低电平信号，扫描信号线GL提供低电平信号，复位晶体管Trst截止，读取晶体管Tsel截止。光电转换器PD响应于接收到的光信号，产生电信号，对第一节点N1电平信号进行改变。
在第三阶段S3，即读出(Readout)阶段，复位信号线RST提供低电平信号，扫描信号线GL提供高电平信号，复位晶体管Trst截止，读取晶体管Tsel导通。放大晶体管Tsf在第一节点N1的控制下，根据第二电源线VDD2提供的信号，向第二节点N2提供放大后的电信号。读取晶体管Tsel导通，将放大晶体管Tsf放大后的电信号提供给信号读取线RL。
在本示例性实施方式中，在不同阶段中，第一电源线VDD1持续提供高电平信号，而第二电源线VDD2仅在读出阶段(即第三阶段S3)提供有效电平信号，避免在非读出阶段时放大晶体管产生微弱漏电流作为散粒噪声被读取，可以减少噪声，提供信噪比。
图5为图2或图3所示的像素传感电路的另一工作时序图。如图5所示，在本示例性实施方式中，第二电源线VDD2的有效电平信号的起始时刻早于扫描信号线GL提供的有效电平信号的起始时刻，第二电源线VDD2提供的有效电平信号的结束时刻与扫描信号线GL提供的有效电平信号的结束时刻相同。然而，本实施例对此并不限定。例如，第二电源线的有效电平信号的结束时刻可以晚于扫描信号线提供的有效电平信号的结束时刻。
相较于图4所示的工作时序图，在本示例性实施方式中，将第二电源线的有效电平信号的起始时刻提前，可以避免第二电源线的有效电平信号和扫描信号线的有效电平信号同时开启产生暂态电流，进一步减小噪声，从而提升信噪比。
关于本示例性实施例的其余工作阶段可以参照图4所示的实施例的描述，故于此不再赘述。
本公开至少一实施例还提供一种像素传感电路的驱动方法，应用于如上所述的像素传感电路，所述驱动方法包括：复位子电路在复位信号线的控制下，向第一节点提供第一电源线的信号；信号生成子电路探测光信号，并将探测到的光信号转换为电信号；放大子电路在信号生成子电路生成的电信号的控制下，根据第二电源线提供的信号，向第二节点提供放大后的电信号；读取子电路在扫描信号线的控制下，向信号读取线输出放大后的电信号。
关于本实施例的驱动方法的说明可以参照上述实施例的描述，故于此不再赘述。
本公开至少一实施例还提供一种探测面板，包括：探测区域以及位于探测外围的周边区域。探测区域包括设置在衬底基板上的多个像素传感电路。周边区域至少设置有电源驱动器，电源驱动器配置为通过第二电源线与像素传感电路连接。关于像素传感电路的描述可以参照上述实施例的说明，故于此不再赘述。
在一些示例性实施方式中，周边区域还设置有控制器、栅极驱动器以及数据处理器。栅极驱动器配置为通过复位信号线给像素传感电路提供复位信号，通过扫描信号线给像素传感电路提供扫描信号。数据控制器配置为通过信号读取线从像素传感电路读取信号。控制器可以向数据处理器和栅极驱动器提供驱动信号。其中，栅极驱动器和数据处理器的动作可以由控制器控制，控制器可以向数据处理器提供驱动信号，以使数据处理器处理从指定行的像素传感电路读取的电信号。栅极驱动器可以在控制器的控制下选择指定行的像素传感电路输出电信号。
下面通过多个示例对本实施例的探测面板进行举例说明。下述示例中的像素传感电路如上述实施例的描述，故于此不再赘述。
图6为本公开至少一实施例的探测面板的一种示意图。如图6所示，本示例性实施例的探测面板包括：探测区域和位于探测区域外围的周边区域。探测区域内设置有规则排布的多个像素传感电路PL。例如，多个像素传感电路PL可以呈阵列排布。例如，探测区域设置有n*m个像素传感电路，n和m均为正整数。
在一些示例性实施方式中，如图6所示，周边区域至少设置有电源驱动器、栅极驱动器以及数据处理器。数据处理器设置在衬底基板一侧的X-PCB上。数据处理器可以通过信号读取线与探测区域的像素传感电路连接，从像素传感电路读取信号。栅极驱动器可以包括：控制电路和设置在衬底基板上的阵列基板行驱动(GOA)电路11。控制电路可以设置在X-PCB上，配置为通过复位信号线RST向探测区域的像素传感电路提供复位信号。X-PCB可以配置为给GOA电路11提供初始信号和时钟信号。在一些示例中，GOA电路11可以包括多个级联的第一移位寄存器单元。其中，第一级第一移位寄存器单元的输入端连接初始信号线接收初始信号，第n级第一移位寄存器单元的输出端与第n+1级第一移位寄存器单元的输入端连接。GOA电路11可以通过扫描信号线给探测区域的像素传感电路提供扫描信号。例如，GOA电路11的第n级第一移位寄存器单元的输出端通过扫描信号线GL(n)给第n行像素传感电路提供扫描信号。在一些示例中，电源驱动器可以包括：设置在衬底基板上的GOA电路12。X-PCB可以配置为给GOA电路12提供初始信号和时钟信号。在一些示例中，GOA电路12可以包括多个级联的第二移位寄存器单元。其中，第一级第二移位寄存器单元的输入端连接初始信号线接收初始信号，第n级第二移位寄存器单元的输出端与第n+1级第二移位寄存器单元的输入端连接。GOA电路12可以通过第二电源线给探测区域的像素传感电路提供电源信号。例如，GOA电路12的第n级第二移位寄存器单元的输出端通过第二电源线VDD2(n)给第n行像素传感电路提供电源信号。然而，本实施例对此并不限定。
在一些示例性实施方式中，电源驱动器的GOA电路12和栅极驱动器的GOA电路11可以相同，使得电源驱动器产生的第二电源信号和栅极驱动器产生的扫描信号具有相同的脉冲信号时序。本示例性实施方式的探测面板的工作时序可以如图7所示。如图7所示，在第一阶段S1，即复位阶段，同步导通探测区域的所有像素传感电路的复位晶体管，初始化信号生成子电路。在第二阶段S2，即积分阶段，探测区域的所有像素传感电路的复位晶体管和读取晶体管均截止。在第三阶段S3，即读出阶段，逐行导通像素传感电路的读取晶体管，使得信号逐行读出。其中，当前读出行的像素传感电路连接的第二电源线和扫描信号线提供有效电平信号，而其余未读取行的像素传感电路连接的第二电源线和扫描信号线则不提供有效电平信号。通过在逐行读取信号时，关闭未读取行的第二电源线的有效电平信号，可以减小未读取行的漏电流，从而减小信号读取时产生的散粒噪声，提升信噪比。
在一些示例性实施方式中，电源驱动器的GOA电路12和栅极驱动器的GOA电路11产生的脉冲信号时序可以不同。本示例性实施方式的探测面板的工作时序可以如图8所示。其中，GOA电路12通过第二电源线提供的有效电平信号的起始时刻早于GOA电路11通过扫描信号线提供的有效电平信号的起始时刻，且GOA电路12通过第二电源线提供的有效电平信号的结束时刻与GOA电路11通过扫描信号线提供的有效电平信号的结束时刻相同。本示例性实施方式，通过提前第二电源线的有效电平信号的起始时刻，可以避免产生暂态电流，从而进一步减小噪声，提升信噪比。
在一些示例性实施方式中，如图6所示，电源驱动器的GOA电路12和栅极驱动器的GOA电路11设置在衬底基板的探测区域的相对两侧，例如左右两侧。X-PCB位于衬底基板的一侧，例如上侧或下侧。然而，本实施例对此并不限定。
本示例性实施例的电源驱动器采用GOA方式集成在衬底基板上，可以减少探测面板外部电路使用，降低成本，同时节省外部电路占用面积，有效减小边框区域，提高探测面板的集成度。
图9为本公开至少一实施例的探测面板的另一种示意图。如图9所示，本示例性实施例的探测面板包括：探测区域和位于探测区域外围的周边区域。周边区域至少设置有电源驱动器、栅极驱动器以及数据处理器。数据处理器可以设置在衬底基板一侧的X-PCB上。栅极驱动器可以包括：设置在衬底基板上的表面贴装芯片(COG，Chip On Glass)21。电源驱动器可以包括：设置在衬底基板上的COG 22。X-PCB可以给COG 21和OCG 22提供控制信号。然而，本实施例对此并不限定。
本示例性实施方式的其余结构和工作过程的说明可以参照图6对应实施例的描述，故于此不再赘述。
本示例性实施例的电源驱动器采用COG方式集成在衬底基板上，可以减少探测面板外部电路使用，降低成本，减小探测面板的体积，易于小型化设计，而且可以进一步降低噪声，提升信噪比。
图10为本公开至少一实施例的探测面板的另一种示意图。如图10所示，本示例性实施例的探测面板包括：探测区域和位于探测区域外围的周边区域。周边区域至少设置有电源驱动器、栅极驱动器以及数据处理器。数据处理器可以设置在衬底基板一侧的X-PCB上。栅极驱动器可以包括：设置在X-PCB上的控制电路、设置在衬底基板上的阵列外布线(WOA，Wire On Array)31以及设置在衬底基板之外的栅极驱动电路。栅极驱动电路通过WOA31与像素传感电路连接，配置为通过扫描信号线GL向探测区域的像素传感电路提供扫描信号。控制电路可以设置在X-PCB上，配置为通过复位信号线RST向像素传感电路提供复位信号。电源驱动器可以包括：电源驱动电路和设置在衬底基板上的WOA 32。电源驱动电路可以通过WOA 32与像素传感电路连接，配置为通过第二电源线VDD2向探测区域的像素传感电路提供电源信号。X-PCB可以给栅极驱动电路和电源驱动电路提供控制信号。
本示例性实施方式的其余结构和工作过程的说明可以参照图6对应实施例的描述，故于此不再赘述。
图11为本公开至少一实施例的探测面板的另一示意图。如图11所示，本示例性实施例的探测面板包括：探测区域和位于探测区域外围的周边区域。周边区域至少设置有电源驱动器、栅极驱动器以及数据处理器。数据处理器可以设置在衬底基板一侧的X-PCB上。栅极驱动器设置在Y-PCB 41上，电源驱动器设置在Y-PCB 42上。Y-PCB 41和Y-PCB 42可以位于衬底基板的相对两侧，例如，左右两侧；X-PCB位于衬底基板的一侧，例如，上侧或下侧。然而，本实施例对此并不限定。
本示例性实施方式的其余结构和工作过程的说明可以参照图6对应实施例的描述，故于此不再赘述。
图12为本公开至少一实施例的探测面板的另一示意图。如图12所示，本示例性实施例的探测面板包括：探测区域和位于探测区域外围的周边区域。周边区域至少设置有电源驱动器、栅极驱动器以及数据处理器。数据处理器可以设置在衬底基板一侧的X-PCB上。栅极驱动器和电源驱动器均设置在Y-PCB 51上。在一些示例中，栅极驱动器和电源驱动器可以分开设置在Y-PCB 51的不同位置；或者，栅极驱动器和电源驱动器可以集成设置在Y-PCB 51上。Y-PCB 51可以位于衬底基板的一侧，例如，左侧或右侧；X-PCB位于衬底基板的一侧，例如，上侧或下侧。然而，本实施例对此并不限定。
本示例性实施方式的其余结构和工作过程的说明可以参照图6对应实施例的描述，故于此不再赘述。
图13为本公开至少一实施例的探测面板的另一示意图。如图13所示，本示例性实施例的探测面板包括：探测区域和位于探测区域外围的周边区域。周边区域至少设置有电源驱动器、栅极驱动器以及数据处理器。数据处理器和电源驱动器设置在衬底基板一侧的X-PCB上。栅极驱动器设置在Y-PCB上。Y-PCB可以位于衬底基板的一侧，例如，左侧或右侧；X-PCB位于衬底基板的一侧，例如，上侧或下侧。然而，本实施例对此并不限定。
本示例性实施方式的其余结构和工作过程的说明可以参照图6对应实施例的描述，故于此不再赘述。
本公开实施例提供的上述结构仅为一些示例性结构。在一些示例中，上述结构可以相同组合，例如，扫描驱动电路可以通过COG方式设置在衬底基板上，电源驱动电路可以通过GOA方式设置在衬底基板上。然而，本实施例对此并不限定。
本实施例提供的探测面板通过对像素传感电路的第二电源线的有效电平信号和第一电源线的有效电平信号分开控制，在逐行读取中关闭未读取行的第二电源线的有效电平信号，可以减小未读取行的漏电流来减小信号读取时产生的散粒噪声，从而降低噪声，提升信噪比，提高显示画质。而且，通过单独控制第二电源线的有效电平信号，可以提高第二电源线的有效电平信号，从而增加放大晶体管的放大增益，提升信噪比，提高显示画质。
图14为本公开至少一实施例的电子设备的示意图。如图14所示，本公开至少一实施例还提供一种电子设备91，包括：探测面板910。探测面板910可以如上述实施例所述，故于此不再赘述。电子设备91可以为平板探测器、医疗诊断设备、工业检测设备、地质勘探设备等。然而，本实施例对此并不限定。
本公开中的附图只涉及本公开涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
本领域的普通技术人员应当理解，可以对本公开的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本公开技术方案的精神和范围，均应涵盖在本公开的权利要求的范围当中。

Claims (14)

1.一种像素传感电路，其特征在于，包括：
信号生成子电路、复位子电路、放大子电路以及读取子电路；
所述复位子电路，与复位信号线、第一电源线和第一节点连接，配置为在复位信号线的控制下，向第一节点提供第一电源线的信号；
所述信号生成子电路，与偏置信号线和第一节点连接，配置为探测光信号，并将探测到的光信号转换为电信号；
所述放大子电路，与第二电源线、第一节点和第二节点连接，配置为在第一节点的控制下，根据第二电源线提供的信号，向第二节点提供放大后的电信号；
所述读取子电路，与扫描信号线、第二节点和信号读取线连接，配置为在扫描信号线的控制下，向信号读取线输出放大后的电信号。
2.根据权利要求1所述的像素传感电路，其特征在于，所述第一电源线提供的有效电平信号和第二电源线提供的有效电平信号的极性相同，且持续时长不同。
3.根据权利要求2所述的像素传感电路，其特征在于，所述第二电源线提供的有效电平信号的电压值大于或等于第一电源线提供的有效电平信号的电压值。
4.根据权利要求1所述的像素传感电路，其特征在于，所述扫描信号线和所述第二电源线提供相同的脉冲信号时序。
5.根据权利要求1所述的像素传感电路，其特征在于，所述第二电源线提供的有效电平信号的起始时刻早于所述扫描信号线提供的有效电平信号的起始时刻，且所述第二电源线提供的有效电平信号的结束时刻不早于所述扫描信号线提供的有效电平信号的结束时刻。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的像素传感电路，其特征在于，所述复位子电路包括：复位晶体管；所述复位晶体管的控制极与复位信号线连接，所述复位晶体管的第一极与第一电源线连接，所述复位晶体管的第二极与第一节点连接；
所述信号生成子电路，至少包括：光电转换器；所述光电转换器的第一电极与第一节点连接，所述光电转换器的第二电极与偏置信号线连接；
所述放大子电路包括：放大晶体管，所述放大晶体管的控制极与第一节点连接，所述放大晶体管的第一极与第二电源线连接，所述放大晶体管的第二极与第二节点连接；
所述读取子电路包括：读取晶体管，所述读取晶体管的控制极与扫描信号线连接，所述读取晶体管的第一极与第二节点连接，所述读取晶体管的第二极与信号读取线连接。
7.根据权利要求6所述的像素传感电路，其特征在于，所述信号生成子电路还包括：存储电容，所述存储电容的第一电极与第一节点连接，所述存储电容的第二电极与偏置信号线连接。
8.一种像素传感电路的驱动方法，其特征在于，应用于如权利要求1至7中任一项所述的像素传感电路，所述驱动方法包括：
所述复位子电路在复位信号线的控制下，向第一节点提供第一电源线的信号；
所述信号生成子电路探测光信号，并将探测到的光信号转换为电信号；
所述放大子电路在信号生成子电路生成的电信号的控制下，根据第二电源线提供的信号，向第二节点提供放大后的电信号；
所述读取子电路在扫描信号线的控制下，向信号读取线输出放大后的电信号。
9.一种探测面板，其特征在于，包括：探测区域以及位于所述探测区域外围的周边区域；所述探测区域包括设置在衬底基板上的多个如权利要求1至7中任一项所述的像素传感电路；
所述周边区域至少设置有电源驱动器，所述电源驱动器配置为通过第二电源线与像素传感电路连接。
10.根据权利要求9所述的探测面板，其特征在于，所述电源驱动器包括以下至少之一：设置在所述衬底基板上的阵列基板行驱动GOA电路、设置在所述衬底基板上的表面贴装芯片COG、设置在所述衬底基板上的阵列外布线WOA。
11.根据权利要求9所述的探测面板，其中，所述周边区域设置有至少一个Y-PCB，所述电源驱动器设置在所述Y-PCB上。
12.根据权利要求11所述的探测面板，其中，所述周边区域还设置有栅极驱动器，配置为通过复位信号线和扫描信号线与像素传感电路连接；
所述电源驱动器和所述栅极驱动器分别设置在不同的Y-PCB上；或者，所述电源驱动器和所述栅极驱动器设置在同一个Y-PCB上。
13.根据权利要求9所述的探测面板，其中，所述周边区域还设置有X-PCB，所述电源驱动器设置在所述X-PCB上。
14.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求9至13中任一项所述的探测面板。
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CN107251545B (zh) * 2015-01-28 2020-03-03 松下知识产权经营株式会社 固体摄像装置以及照相机
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