TWI456988B - 主動式像素感測器電路及其操作方法 - Google Patents
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- 一種主動式像素感測器電路，包含：一重置線，用於提供一重置信號(RESET)；一列選擇線，用於提供一列選擇信號(ROW SELECT)；一第一供應電壓線，用於提供一第一供應電壓；一第二供應電壓線，用於提供一第二供應電壓；一行讀出線，用於輸出一光電信號；一重置電晶體，具有：一閘極，電耦合至該重置線；一源極；以及一汲極，電耦合至該第一供應電壓線；一光電二極體(photodiode)，具有：一陽極，電耦合至該列選擇線；以及一陰極，電耦合至該重置電晶體之源極；一積分電容器，具有：一第一終端，電耦合至該列選擇線；以及一第二終端，電耦合至一節點N1，該節點N1電耦合至該重置電晶體之源極；以及一讀出電晶體，具有：一閘極，電耦合至該節點N1；一源極，電耦合至一節點N2處之該行讀出線；以及一汲極，電耦合至該第二供應電壓線。
- 如申請專利範圍第1項所述之主動式像素感測器 電路，其中該重置電晶體與該讀出電晶體為一N通道金氧半薄膜電晶體。
- 如申請專利範圍第1項所述之主動式像素感測器電路，更包含一偏壓電流源，該偏壓電流源具有：一第一終端，以接收該第一供應電壓；以及一第二終端，電耦合至該行讀出線。
- 如申請專利範圍第1項所述之主動式像素感測器電路，更包含一N通道金氧半電晶體，該N通道金氧半電晶體具有：一閘極，以接收一控制信號Vb；一源極，以接收該第一供應電壓；以及一汲極，電耦合至該行讀出線。
- 如申請專利範圍第1項所述之主動式像素感測器電路，更包含：一N通道金氧半電晶體，具有：一閘極，以接收一控制信號；一源極，以接收該第一供應電壓；以及一汲極，電耦合至該行讀出線；以及一電容器，具有一第一終端及一第二終端，該第一終端以及該第二終端分別電耦合至該N通道金氧半電晶體之該源極以及該汲極。
- 如申請專利範圍第1項所述之主動式像素感測器電路，其中該重置信號與該列選擇信號為一脈衝，該脈衝具有一低電壓與一高電壓，該列選擇信號之該脈衝為該重置信號之該脈衝偏移一時間周期。
- 一種主動式像素感測器電路，包含：一重置電晶體，具有一閘極、一源極以及一汲極；一光電二極體，具有一陽極及一陰極，該陽極用以接收一列選擇信號(ROW SELECT)，該陰極電耦合至該重置電晶體之該源極；一積分電容器，具有一第一終端以及一第二終端，該第一終端用以接收該列選擇信號，該第二終端電耦合至一節點N1，該節點N1電耦合至該重置電晶體之該源極；及一讀出電晶體，具有一源極、一汲極以及一閘極，該閘極電耦合至該節點N1；其中該列選擇信號為一脈衝。
- 如申請專利範圍第7項所述之主動式像素感測器電路，更包含：一重置線，電耦合至該重置電晶體之該閘極，該重置線用於提供一重置信號(RESET)；一列選擇線，電耦合至該光電二極體之該陽極與該積分電容器之該第一終端，該列選擇線用於提供該列選擇信號；一第一供應電壓線，電耦合至該重置電晶體之該汲 極，該第一供應電壓線用於提供一第一供應電壓；一第二供應電壓線，電耦合至該讀出電晶體之該汲極，該第二供應電壓線用於提供一第二供應電壓；以及一行讀出線，電耦合至該讀出電晶體之該源極，該行讀出線輸出該光電二極體受光線照射所產生之一光伏打信號(photovoltaic signal)。
- 如申請專利範圍第8項所述之主動式像素感測器電路，其中該重置信號與該列選擇信號各為一脈衝，該脈衝具有一低電壓與一高電壓，且該列選擇信號之該脈衝為該重置信號之該脈衝偏移一時間周期。
- 一種如申請專利範圍第7項所述之主動式像素感測器電路之操作方法，包含：分別施加一第一供應電壓及一第二供應電壓到該重置電晶體之該汲極以及該讀出電晶體之該汲極；分別施加一重置信號以及一列選擇信號至該重置電晶體之該閘極以及該光電二極體之該陽極，其中該重置信號以及該列選擇信號各為一脈衝，該脈衝具有一低電壓以及一高電壓，且該列選擇信號之該脈衝由該重置信號之該脈衝偏移一時間周期T；以及於一讀出階段自該讀出電晶體之該源極讀出一信號，該信號係與受光線照射的該光電二極體所產生之光電子相應。
- 如申請專利範圍第10項所述之方法，其中該讀出階段係對應於該列選擇信號在該高電壓之時間周期。
- 一種主動式像素感測器電路，包含：一重置電晶體，具有一閘極、一源極以及一汲極；一豐氧化矽(silicon rich oxide，SRO)光感測器，具有一陽極以及一陰極，該陰極電耦合至該重置電晶體之該源極；以及一讀出電晶體，具有一源極、一汲極以及一閘極，該閘極電耦合至該豐氧化矽光感測器之該陰極。
- 如申請專利範圍第12項所述之主動式像素感測器電路，更包含：一重置線，電耦合至該重置電晶體之該閘極，該重置線用於提供一重置信號(RESET)；一列選擇線，電耦合至該豐氧化矽光感測器之該陽極，該列選擇線用於提供一列選擇信號(ROW SELECT)；一第一供應電壓線，電耦合至該重置電晶體之該汲極，該第一供應電壓線用於提供一第一供應電壓；一第二供應電壓線，電耦合至該讀出電晶體之該汲極，該第二供應電壓線用於提供一第二供應電壓；以及一行讀出線，電耦合至該讀出電晶體之該源極，該行讀出線係輸出受光線照射之該豐氧化矽光感測器所產生之一光伏打信號(photovoltaic signal)。
- 如申請專利範圍第13項所述之主動式像素感測器電路，更包含一偏壓電流源，具有：一第一終端，接收該第一供應電壓；以及一第二終端，電耦合至該行讀出線。
- 如申請專利範圍第13項所述之主動式像素感測器電路，更包含一N通道金氧半電晶體，該N通道金氧半電晶體具有：一閘極，以接收一控制信號Vb；一源極，以接收該第一供應電壓；以及一汲極，電耦合至該行讀出線。
- 如申請專利範圍第13項所述之主動式像素感測器電路，更包含：一N通道金氧半電晶體，具有：一閘極，以接收一控制信號(RESET2)；一源極，以接收第一供應電壓；以及一汲極，電耦合至該行讀出線；以及一電容器，具有一第一終端以及一第二終端，該第一終端以及該第二終端分別電耦合至該N通道金氧半電晶體之一源極與一汲極。
- 如申請專利範圍第13項所述之主動式像素感測器電路，其中該重置信號與該列選擇信號為一脈衝，該脈衝具有一低電壓與一高電壓，且該列選擇信號之該脈衝由 該重置信號之該脈衝偏移一時間周期。
- 如申請專利範圍第12項所述之主動式像素感測器電路，其中該重置電晶體與該讀出電晶體為一N通道金氧半薄膜電晶體(N-channel Metal Oxide Semiconductor Thin Film transistor)。
- 一種如申請專利範圍第12項所述之主動式像素感測器電路之操作方法，包含：分別施加一第一供應電壓及一第二供應電壓到該重置電晶體之該汲極以及該讀出電晶體之該汲極；分別施加一重置信號(RESET)及一列選擇信號(ROW SELECT)到該重置電晶體之該閘極以及該豐氧化矽光感測器之該陽極，其中該重置信號以及該列選擇信號各為一脈衝，該脈衝具有一低電壓與一高電壓，且該列選擇信號之該脈衝係由該重置信號之該脈衝偏移一時間周期T；以及於一讀出階段自該讀出電晶體之該源極讀出一信號，該信號與受到光線照射之該豐氧化矽光感測器所產生之光電荷相應。
- 如申請專利範圍第19項所述之方法，其中該讀出階段係對應於該列選擇信號在該高電壓之時間周期。
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