專利名稱:主動式光感測像素、主動式光感測陣列以及光感測方法
技術領域:
本發(fā)明是有關于顯示器,特別是有關于使用主動式光感測像素的顯示器,其中主動式光感測像素在選擇信號線被選取時同時執(zhí)行曝光和讀出。
背景技術:
近年來,電子書(E-books)已經(jīng)逐漸被發(fā)展并商業(yè)化。電子書的一種可行的顯示架構是使用薄膜晶體管液晶顯示器(TFT-LCD)的顯示架構。換言之,電子書可通過在下板 (backplane)設置電子組件(例如TFT或光傳感器)而顯示影像。為了要在電子書的顯示屏幕上作標記,電子書必須能夠感測光。以具有光感測功能的電子書為例,由于光傳感器被設置在下板,所以透光度不佳。因此,已知電子書的缺點是需要很長的曝光時間才能在電子書的顯示屏幕(display screen)上作標記。因此,亟需一種主動式光感測像素,使得電子書能夠迅速被地標記。
發(fā)明內容
因此,本發(fā)明的目的在于提供一種主動式光感測像素、主動式光感測陣列以及光感測方法。本發(fā)明提供一種主動式光感測像素,包括雙端點光感測晶體管以及驅動晶體管。 雙端點光感測晶體管具有一第一端點耦接于第一節(jié)點、第二端點連接于選擇信號線,以及控制端點連接于第一節(jié)點。驅動晶體管具有第一端點耦接于第一參考電壓、第二端點耦接于輸出信號線,以及控制端點連接于第一節(jié)點。本發(fā)明提供一種主動式光感測陣列,包括多個信號選擇線、多個輸出信號線以及多個主動式光感測像素。主動式光感測像素的每一個包括雙端點光感測晶體管以及驅動晶體管。雙端點光感測晶體管具有第一端點耦接于第一節(jié)點、第二端點耦接于相應的選擇信號線,以及控制端點連接于第一節(jié)點。驅動晶體管具有第一端點耦接于第一參考電壓、第二端點耦接于相應的輸出信號線,以及控制端點連接于第一節(jié)點。本發(fā)明亦提供一種光感測方法,應用于主動式光感測像素,主動式光感測像素包括雙端點光感測晶體管以及驅動晶體管。雙端點光感測晶體管具有第一端點耦接于第一節(jié)點、第二端點耦接于選擇信號線以及控制端點連接于第一節(jié)點。驅動晶體管具有第一端點耦接于第一參考電壓、第二端點耦接于輸出信號線,以及控制端點連接于第一節(jié)點。光感測方法包括下列步驟在曝光及讀出周期,提供第一電壓準位至選擇信號線,使得雙端點光感測晶體管作為光敏電阻;以及當雙端點光感測晶體管接收到入射光時,產(chǎn)生光感測電流對第一節(jié)點充電,使得驅動晶體管根據(jù)第一節(jié)點上的電壓準位而導通,用以產(chǎn)生輸出電流至輸出信號線。本發(fā)明提供主動式光感測像素和其光感測方法。相較于已知的被動式光感測像素,本發(fā)明的光感測像素具有更高的信噪比和驅動能力,因此能夠滿足大面積顯示器的需求。此外,本發(fā)明驅動晶體管的控制端是連接至其第二端點,所以顯示器不會受到驅動晶體管臨界電壓變動的影響。本發(fā)明的光感測像素和陣列可設置于顯示器的下板,并且取代已知的電荷耦合組件(charge coupled device,CCD)光傳感器和CMOS光傳感器。
本發(fā)明能夠以實施例伴隨所附附圖而被理解,所附附圖亦為實施例的一部分。已知技藝者應能知悉本發(fā)明申請專利范圍應被寬廣地認定以涵括本發(fā)明的實施例及其變型, 其中圖IA為本發(fā)明的雙端點光感測晶體管第一操作模式的圖示;圖IB顯示雙端點光感測晶體管操作在第一操作模式時,第一端點的電壓和光感測電流的關系。圖2A為本發(fā)明的雙端點光感測晶體管第二操作模式的圖示;圖2B顯示雙端點光感測晶體管操作在第二操作模式時,第二端點的電壓和二極管電流的關系。圖3為本發(fā)明主動式光感測像素的圖示;圖4為圖3選擇信號線的時序圖;圖5為本發(fā)明主動式光感測像素的另一示意圖;圖6為本發(fā)明主動式光感測陣列的圖示與信號線相應的時序圖;圖7為本發(fā)明主動式光感測及顯示陣列的圖示與信號線相應的時序圖。主要組件符號說明Q1 雙端點光感測晶體管;% 驅動晶體管;Q3 開關晶體管;hv 入射光;Vh 高電壓;Vl 低電壓;Iphoto, I,photo 光感測電流;Idi。de、I,di。de 二極管電流;U11^U12, U13、U21、U22、U23、U31、U32、U33> U41、U42、U43 主動式光感測及顯示像素;Pn、P12、P13、P21, P22, P23> P31 > P32> P33、P4I > P42> P43 主動式光感測像素;S22 顯示像素;Sel_l_Sel_4 選擇信號線
0ut_0-0ut_3 輸出信號線;data_l-data_4 數(shù)據(jù)信號線;Vrefl 第一參考電壓;Vref2 第二參考電壓;Vref3 第三參考電壓;X1 第一節(jié)點;Vxi、Vni、Vffi 電壓;Vgh 高準位驅動電壓;
Vgl 低準位驅動電壓;Vth Q1 臨界電壓;T1 第一周期;T2 第二周期;Csensitivity 靈敏度調整電容;Clc 液晶電容;Mph。t。_sensing 光感測陣列;Msensing_display 光感測及顯示陣列;N1 第一端點;N2 第二端點;50 驅動電路;51 感測電路;52 數(shù)據(jù)驅動電路。
具體實施例方式圖IA為本發(fā)明的雙端點光感測晶體管操作于一第一操作模式(first operation mode)的示意圖。在本實施例中,雙端點光感測晶體管A SN型氫化非晶硅薄膜晶體管 (N-type a-Si:H TFT),但不限于此。雙端點光感測晶體管Gl1具有第一端點N1、第二端點N2, 以及控制端點。要注意的是,雙端點光感測晶體管A的控制端點是連接至第二端點隊,并借此形成雙端點光感測晶體管A的兩個端點,即第一端點N1與連接于第二端點隊的控制端點。在第一操作模式中,雙端點光感測晶體管A的第一端點N1被施加高電壓Vh,而第二端點N2被施加低電壓\。當入射光hv照射到操作于第一操作模式的雙端點光感測晶體管% 時,雙端點光感測晶體管A會產(chǎn)生光感測電流Iph。t。由第一端點N1流向第二端點隊。一般而言,光感測電流Iph。t。的大小是由雙端點光感測晶體管A的半導體層的面積和材料特性所決定。此外,光感測電流Iph。t。的大小亦可由入射光hv的強度所決定;換言之,若入射光的強度越強,則光感測電流Iph。t。也越大。因此,雙端點光感測晶體管A于第一操作模式作為一光敏電阻(photosensitive resistor)。在另一實施例中,雙端點光感測晶體管Gl1亦可為P型硅薄膜晶體管(P-type Si TFT),但不限定于此。在其它實施例中,雙端點光感測晶體管A亦可為雙載子接面晶體管(BJT)或其它開關組件。圖IB顯示雙端點光感測晶體管%操作在第一操作模式時,第一端點的電壓VNl和光感測電流Iph。t。的關系。如圖IB所示,當沒有入射光hv照射時(菱形點線),光感測電流 1\!^。為零(又稱為截止區(qū))。相反地,當有入射光hv照射時(方形點線),與已知場效晶體管(FET)類似地,光感測電流Iph。t。起初會呈現(xiàn)線性增加,然后增加幅度逐漸變小(又稱為三極管區(qū)),且最后趨近于飽和(又稱為飽和區(qū))。在一實施例中,若雙端點光感測晶體管A被入射光照射且第一端點的電壓Vni為16V,則光感測電流Iph。t。約為7. 5E-09安培;若雙端點光感測晶體管A未被入射光照射且第一端點的電壓Vni為16V,則光感測電流I’ph。t。 為0安培。當雙端點光感測晶體管%操作在第一操作模式時,通過偵測光感測電流Iph。t。, 便能夠判斷雙端點光感測晶體管A是否被入射光照射。圖2A為本發(fā)明的雙端點光感測晶體管操作于一第二操作模式(second operationmode)的示意圖。類似于圖1A,雙端點光感測晶體管%的控制端也連接至第二端點N2。相較于第一操作模式,雙端點光感測晶體管兌的第一端點N1被施加低電壓\,而第二端點被施加高電壓VH。因為雙端點光感測晶體管%的控制端和第二端點耦接至高電壓VH(通常稱為“二極管連接”),所以在第二操作模式中,雙端點光感測晶體管A作為一二極管,并產(chǎn)生二極管電流Idi。de(即順向導通電流)由第二端點N2流向第一端點K。圖2B顯示雙端點光感測晶體管%操作在第二操作模式時,第二端點的電壓Vn2和二極管電流的關系。類似于已知二極管,雙端點光感測晶體管A的二極管電流idi。de起初為零,然后在導通之后,呈現(xiàn)指數(shù)型式的增加。在雙端點光感測晶體管A導通之后(vN2 > 10V),不論是否有入射光hv照射,都存在二極管電流由第二端點N2流向第一端點Ni。要注意的是,有入射光hv照射(方形點線)的二極管電流Idi。de大于沒有入射光hv照射(菱形點線)的二極管電流I’ di。de。在一實施例中,若雙端點光感測晶體管A被入射光照射且第二端點的電壓Vn2為15V,則二極管電流Idi。de約為1.0E-09安培。相反地,若雙端點光感測晶體管%未被入射光照射且第二端點的電壓Vn2為15V,則二極管電流I’di。de約為0. 5E-09 安培。因此,第二操作模式有兩種用途,第一種是通過偵測/判斷二極管電流的數(shù)值/大小, 便能夠判斷雙端點光感測晶體管A是否被入射光照射。第二種是利用二極管電流來讓第二端點隊對第一端點N1放電。一般來說,因為二極管電流Idi。de的數(shù)值遠大于光感測電流 Iphoto的數(shù)值(約大1. 0E+03 1. 0E+04個數(shù)量級),所以相對于在第一操作模式中,光感測電流Iph。t。對第一端點N1的充電過程,在第二操作模式中,二極管電流Iditxte對第二端點N2 的放電過程是更快速的。圖3為本發(fā)明主動式光感測像素的示意圖。在本實施例中,主動式光感測像素P22 包括雙端點光感測晶體管仏,以及驅動晶體管仏。主動式光感測像素耦接于信號選擇線 Sel_2,以及垂直于選擇信號線的輸出信號線0ut_2。在圖3中,雙端點光感測晶體管%具有第一端點N1耦接于第一節(jié)點&、第二端點 N2耦接于選擇信號線%1_2,以及控制端點連接于第一節(jié)點X1。驅動晶體管%具有第一端點耦接于第一參考電壓Vrefl、第二端點耦接于輸出信號線0ut_2,以及控制端點連接于第一節(jié)點XiO本發(fā)明光感測像素的光感測方法將如以下說明。圖4顯示選擇信號線的時序圖, 以及第一節(jié)點&的電壓波形,其中第一節(jié)點&的電壓波形為光感測像素Pm被入射光hv照射的情況。在圖4中,實線分別表示掃描信號線的時序圖,虛線表示當光感測像素P22 被入射光hv照射時,第一節(jié)點&的電壓Vxi的波形。以下討論雙端點光感測晶體管的操作模式。在第一周期T1 (通常稱為曝光及讀出周期),選擇信號線的電壓準位被拉至高于第一節(jié)點&的電壓準位(如高準位驅動電壓veH),并且光感測像素P22被入射光照射,雙端點光感測晶體管A作為光敏電阻并根據(jù)入射光hv而產(chǎn)生光感測電流Iph。t。,并且光感測電流Iph。t。將第一節(jié)點&充電至高準位的電壓vxl。當電壓Vxi高于驅動晶體管A的臨界電壓時,驅動晶體管%被導通并產(chǎn)生輸出電流至輸出信號線0ut_2,所以第一周期T1也是讀出周期。另一方面,在第一周期T1,選擇信號線的電壓準位被拉至高于第一節(jié)點&的電壓準位(如高準位驅動電壓Vra),但光感測像素Pm未被入射光照射,雙端點光感測晶體管A則不會產(chǎn)生光感測電流iph。t。。由上述的討論可知這里用到的是雙端點光感測晶體管A的第一操作模式。因此,當雙端點光感測晶體管A作為光敏電阻時,將驅動晶體管%的臨界電壓設計為小于(或等于)被入射光照射的光感測電流iph。t。在第一節(jié)點上所產(chǎn)生的對應電壓,故使得驅動晶體管( 被光感測電流iph。t。導通并產(chǎn)生輸出電流。因此,通過判斷光感測像素是否產(chǎn)生輸出電流,便能夠判斷其是否被入射光hv照射。在第二周期T2 (通常稱重置周期),選擇信號線的電壓準位被拉至低于第一節(jié)點&的電壓準位(如低準位驅動電壓να),雙端點光感測晶體管A作為二極管并通過二極管電流Idi-而將第一節(jié)點&的電壓Vxi “快速地”放電至選擇信號線%1_2。當?shù)谝还?jié)點&的電壓Vxi被放電至低于驅動晶體管A的臨界電壓時,驅動晶體管%截止。在第二周期T2,驅動晶體管%被截止,所以即使入射光hv照射雙端點光感測晶體管A,雙端點光感測晶體管A也不會產(chǎn)生光感測電流。要注意的是,本發(fā)明對第一節(jié)點的電壓Vxi的重置主要是通過雙端點光感測晶體管%的二極管電流IditxJ即第二操作模式) 而完成。在本實施例中,選擇信號線的高準位驅動電壓veH為ιον,選擇信號線的低準位驅動電壓να為ov。第一節(jié)點\的電壓波形Vxi比低準位驅動電壓να至少高vth Q1,其中Vth Q1為雙端點光感測晶體管A的臨界電壓。圖5為本發(fā)明主動式光感測像素的示意圖。本實施例大體上類似于圖3的實施例, 為了簡化說明,其電路連接方式和選擇信號線的時序圖不再贅述。要注意的是,主動式光感測像素P22還包括靈敏度調整電容Csmsitivity,具有第一端點連接于第一節(jié)點X1,以及第二端點連接于第二參考電壓Vm2。接著說明靈敏度調整電容Csensitivity的作用。如上所述,通過調整驅動晶體管 Q2的柵極電壓(即第一節(jié)點&的電壓Vxi),便能夠判斷主動式光感測像素P22是否被入光照射。在本實施例中,當光感測電流Iph。t。很大時(即AVxi很大),使用具有較大電容值的靈敏度調整電容Csmsitivity ;當光感測電流Iph。t。很小時(即Δ Vxi很小),使用具有較小電容值的靈敏度調整電容Csmsitivity。因此,即使入射光很微弱而使光感測電流Iph。t。變得很小,通過使用電容值較小的靈敏度調整電,仍然可以感測微弱的入hv。借此,本發(fā)明具有較高的信噪比。圖6為本發(fā)明主動式光感測陣列的圖示與信號線相應的時序圖。主動式光感測陣列Mph。t。_smsing包括多個信號選擇信號線Sel_l-Sel_4、多個輸出信號線0ut_l-0ut_3、多個主動式光感測像素P11-P43、驅動電路50,以及感測電路51。在本實施例中,多個主動式光感測像素P11-P43的每一個大體上類似于圖5的實施例,但不限定于此。在某些實施例中,主動式光感測像素P11-P43的每一個亦可類似于圖3的實施例。為了簡化說明,其電路連接方式和選擇信號線Sel_l-Sel_4的時序圖不再贅述。驅動電路50依序致能選擇信號至多個選擇信號線%1_1_%1_4。舉例而言,在第一周期T1 (曝光及讀出周期),選擇信號線
的電壓準位被拉至高于第一節(jié)點&的電壓準位(如高準位驅動電壓Vra),雙端點光感測晶體管%作為光敏電阻并根據(jù)入射光hv而產(chǎn)生光感測電流Iph。t。,并且光感測電流Iph。t。對第一節(jié)點\充電至高準位的電壓VX1。在此實施例中,雙端點光感測晶體管%作未被入射光 hv照射時,則不會產(chǎn)生光感測電流Iph。t。,對第一節(jié)點&充電。當?shù)谝还?jié)點&上的電壓被充電而高于驅動晶體管( 的臨界電壓時,驅動晶體管( 被導通并產(chǎn)生輸出電流至輸出信號線 0ut_2,然后感測電路51通過偵測/判斷輸出電流的數(shù)值/大小便能夠決定主動式光感測像素Pm是否被入射光hv照射。因此,第一周期T1也是讀出周期。接著,在第二周期T2,選擇信號線Sel_2的電壓準位被拉至低于第一節(jié)點\的電壓準位(如低準位驅動電壓Va), 驅動晶體管%通過雙端點光感測晶體管A的二極管電流Iditxte將第一節(jié)點的電壓Vxi重置, 使得驅動晶體管%被截止。要注意的是,當選擇信號線Sel_2是第一周期T1時,選擇信號線%1_1、Sel_3和是第二周期T2,換言之,選擇信號線%1_1、Sel_3和Sel_4的相應的掃描列是截止的,所以選擇信號線Sel_2的相鄰的選擇信號線Sel_l和不會對選擇信號線Sel_2造成干擾。在其它實施例中,主動式光感測陣列Mph。t。_smsing包括四條以上的選擇信號線、三條以上的掃描信號線,以及十二個以上的光感測像素。已知技藝者當根據(jù)產(chǎn)品的需求來設計主動式光感測陣列 Mphoto-sensing °圖7為本發(fā)明主動式光感測及顯示陣列的圖示與信號線相應的時序圖。主動式光感測及顯示陣列Msmsing_display包括多個選擇信號線Sel_l-Sel_4、多個輸出信號線 0ut_0-0ut_3、多個數(shù)據(jù)信號線data_l-data_4、多個主動式光感測及顯示像素U11-U43、驅動電路50、感測電路51,以及數(shù)據(jù)驅動電路52。在圖7中,主動式光感測及顯示像素U11-U43的每一個均包括一主動式光感測像素(例如P22)以及一顯示像素(例如S22),其中每一個主動式光感測像素能夠以本發(fā)明前述實施例的主動式光感測像素而被設置,在此不再贅述。參考顯示像素,顯示像素S22包括一開關晶體管Q3以及一液晶電容C『其中開關晶體管( 具有一第一端點耦接于第二數(shù)據(jù)線data_2、一第二端點,以及一控制端點耦接于第二選擇信號線%1_2,并且液晶電容C^具有一第一端點連接于開關晶體管( 的第二端點,以及一第二端點耦接于第三參考電壓V,ef3。以下討論主動式光感測及顯示陣列的操作。舉例而言,在第一周期T1,選擇信號線 Sel_l的電壓準位被拉至高于光感測像素的第一節(jié)點&的電壓準位(如高準位驅動電壓Vra),雙端點光感測晶體管%作為光敏電阻并根據(jù)入射光hv而產(chǎn)生光感測電流Iph。t。,并且光感測電流Iph。t。對第一節(jié)點&充電至高準位的電壓VX1。當?shù)谝还?jié)點&上的電壓高于驅動晶體管%的臨界電壓,驅動晶體管%被導通并產(chǎn)生輸出電流至輸出信號線0ut_2,然后感測電路51通過偵測/判斷輸出電流的數(shù)值/大小便能夠決定主動式光感測像素P22是否被入射光hv照射。因此,第一周期T1也是讀出周期。在此實施例中,當?shù)谝还?jié)點&上的電壓Vn高于驅動晶體管A的臨界電壓時,驅動晶體管%會導通。相反地,當雙端點光感測晶體管A未被入射光照射時,則不會產(chǎn)生光感測電流iph。t。,第一節(jié)點&上的電壓Vxi會低于驅動晶體管%的臨界電壓,故驅動晶體管%則不會導通。接著,在第二周期T2,選擇信號線的電壓準位被拉至低于第一節(jié)點^C1的電壓準位(如低準位驅動電壓να),第一節(jié)點的電壓Vxi是通過雙端點光感測晶體管A的二極管電流idi。de被重置,使得驅動晶體管A被截止。此時,因為選擇信號線亦被驅動電路50致能,所以顯示像素S22的開關晶體管A導通。因此,顯示像素S22根據(jù)由第二數(shù)據(jù)信號線data_2接收的數(shù)據(jù)信號,而顯示主動式光感測及顯示像素U22被入射光照射與否。本發(fā)明提供主動式光感測像素和其光感測方法。相較于已知的被動式光感測像素,本發(fā)明的光感測像素具有更高的信噪比和驅動能力,因此能夠滿足大面積顯示器的需求。此外,本發(fā)明驅動晶體管兌的控制端是連接至其第二端點,所以顯示器不會受到驅動晶體管A臨界電壓變動的影響。本發(fā)明的光感測像素和陣列可設置于顯示器的下板,并且取代已知的電荷耦合組件(charge coupled device,CCD)光傳感器和CMOS光傳感器。雖然本發(fā)明以較佳實施例揭露如上,但并非用以限制本發(fā)明。此外,已知技藝者應能知悉本發(fā)明申請專利范圍應被寬廣地認定以涵括本發(fā)明所有實施例及其變型。
權利要求
1.一種主動式光感測像素,其特征在于,包括一雙端點光感測晶體管,具有一第一端點耦接于一第一節(jié)點、一第二端點連接于一選擇信號線,以及一控制端點連接于上述第一節(jié)點;以及一驅動晶體管,具有一第一端點耦接于一第一參考電壓、一第二端點耦接于一輸出信號線,以及一控制端點連接于上述第一節(jié)點。
2.根據(jù)權利要求1所述的主動式光感測像素,其特征在于,還包括一靈敏度調整電容, 具有一第一端點連接至上述第一節(jié)點,以及一第二端點連接至一第二參考電壓。
3.根據(jù)權利要求1所述的主動式光感測像素,其特征在于,在一曝光及讀出周期,上述選擇信號線上的電壓準位被拉至高于上述第一節(jié)點上的電壓準位,上述雙端點光感測晶體管作為一光敏電阻并根據(jù)一入射光而產(chǎn)生一光感測電流,并且上述光感測電流對上述第一節(jié)點充電,使得上述驅動晶體管被導通并產(chǎn)生一輸出電流至上述輸出信號線。
4.根據(jù)權利要求3所述的主動式光感測像素,其特征在于,在接續(xù)于上述曝光及讀出周期的一重置周期,上述選擇信號線上的電壓準位被拉至低于上述第一節(jié)點上的電壓準位,上述雙端點光感測晶體管作為一二極管,并產(chǎn)生一二極管電流,使得上述第一節(jié)點被放電并且上述驅動晶體管被截止。
5.根據(jù)權利要求1所述的主動式光感測像素,其特征在于,上述雙端點光感測晶體管為N型氫化非晶硅薄膜晶體管。
6.一種主動式光感測陣列,其特征在于,包括多個信號選擇線;多個輸出信號線;以及多個主動式光感測像素,上述主動式光感測像素的每一個包括一雙端點光感測晶體管,具有一第一端點耦接于一第一節(jié)點、一第二端點耦接于一相應的選擇信號線,以及一控制端點連接于上述第一節(jié)點;以及一驅動晶體管,具有一第一端點耦接于一第一參考電壓、一第二端點耦接于一相應的輸出信號線,以及一控制端點連接于上述第一節(jié)點。
7.根據(jù)權利要求6所述的主動式光感測陣列,其特征在于,上述主動式光感測像素的每一個還包括一靈敏度調整電容,具有一第一端連接至上述第一節(jié)點,以及一第二端連接至一第二參考電壓。
8.根據(jù)權利要求6所述的主動式光感測陣列,其特征在于,在一曝光及讀出周期,上述相應的選擇信號線上的電壓準位被拉至高于上述第一節(jié)點上的電壓準位,上述雙端點光感測晶體管作為一光敏電阻并根據(jù)一入射光而產(chǎn)生一光感測電流,并且上述光感測電流對上述第一節(jié)點充電,使得上述驅動晶體管被導通并產(chǎn)生一輸出電流至上述相應的輸出信號線。
9.根據(jù)權利要求8所述的主動式光感測陣列,其特征在于,在接續(xù)于上述曝光及讀出周期的一重置周期,上述相應的選擇信號線上的電壓準位被拉至低于上述第一節(jié)點上的電壓準位時,上述雙端點光感測晶體管作為一二極管,并產(chǎn)生一二極管電流,使得上述第一節(jié)點被放電并且上述驅動晶體管被截止。
10.根據(jù)權利要求6所述的主動式光感測陣列,其特征在于,上述雙端點光感測晶體管為N型氫化非晶硅薄膜晶體管。
11.一種光感測方法,其特征在于,應用于一主動式光感測像素,上述主動式光感測像素包括一雙端點光感測晶體管,具有一第一端點耦接于一第一節(jié)點、一第二端點耦接于一選擇信號線以及一控制端點連接于上述第一節(jié)點,以及一驅動晶體管,具有一第一端點耦接于一第一參考電壓、一第二端點耦接于一輸出信號線,以及一控制端點連接于上述第一節(jié)點,上述光感測方法包括下列步驟在一曝光及讀出周期,提供一第一電壓準位至上述選擇信號線,使得上述雙端點光感測晶體管作為一光敏電阻;以及當上述雙端點光感測晶體管接收到一入射光時,產(chǎn)生一光感測電流對上述第一節(jié)點充電,使得上述驅動晶體管根據(jù)上述第一節(jié)點上的電壓準位而導通,用以產(chǎn)生一輸出電流至上述輸出信號線。
12.根據(jù)權利要求11所述的光感測方法,其特征在于,還包括提供在接續(xù)于上述曝光及讀出周期的一重置周期,提供一第二電壓準位至上述選擇信號線,使得上述雙端點光感測晶體管作為一二極管,產(chǎn)生一二極管電流,且根據(jù)上述二極管電流,上述第一節(jié)點會被放電并且上述驅動晶體管會被截止。
13.根據(jù)權利要求11所述的光感測方法,其特征在于,上述第一電壓準位高于上述第一節(jié)點上的電壓準位。
14.根據(jù)權利要求11所述的光感測方法,其特征在于,上述第二電壓準位低于上述第一節(jié)點上的電壓準位。
15.根據(jù)權利要求11所述的光感測方法,其特征在于,上述雙端點光感測晶體管為N型氫化非晶硅薄膜晶體管。
全文摘要
本發(fā)明提供一種主動式光感測像素、主動式光感測陣列以及光感測方法,其中主動式光感測像素包括雙端點光感測晶體管以及驅動晶體管。雙端點光感測晶體管具有一第一端點耦接于第一節(jié)點、第二端點連接于選擇信號線,以及控制端點連接于第一節(jié)點。驅動晶體管具有第一端點耦接于第一參考電壓、第二端點耦接于輸出信號線,以及控制端點連接于第一節(jié)點。
文檔編號G09G3/36GK102376276SQ20101025073
公開日2012年3月14日 申請日期2010年8月5日 優(yōu)先權日2010年8月5日
發(fā)明者江文任, 貢振邦 申請人:財團法人工業(yè)技術研究院