像素电路及其驱动方法以及探测器技术

本发明专利技术的实施例提供一种像素电路及其驱动方法，以及包括该像素电路的探测器。该像素电路包括：光电转换电路、复位电路、放大电路、第一控制电路、第二控制电路、存储电路以及输出电路。光电转换电路被配置为将光信号转换成电信号。复位电路被配置为复位第一节点的电压。放大电路被配置为放大第一节点的电压。第一控制电路被配置为根据来自第一控制端的电压信号和来自第二电压端的第二电压，控制第二节点的电压。第二控制电路被配置为根据来自第二控制端的电压信号和第一节点的电压，控制第三节点的电压。存储电路被配置为存储由放大电路输出的电压所对应的电荷。输出电路被配置为在第三控制端的电压信号的控制下，输出存储电路所存储的电荷。 1

Pixel circuit and its driving method and detector

The embodiment of the invention provides a pixel circuit and a driving method thereof, and a detector including the pixel circuit. The pixel circuit consists of a photoelectric conversion circuit, a reset circuit, a magnifying circuit, a first control circuit, a second control circuit, a storage circuit and an output circuit. The photoelectric conversion circuit is configured to convert optical signals into electrical signals. The reset circuit is configured to reset the voltage of the first node. The amplifier circuit is configured to amplify the voltage of the first node. The first control circuit is configured to control the voltage of the second node according to the voltage signal from the first control end and the second voltage from the second voltage terminal. The second control circuit is configured to control the voltage of the third node according to the voltage signal from the second control end and the voltage of the first node. The storage circuit is configured to store the charge corresponding to the voltage output by the amplifying circuit. The output circuit is configured to output the charge stored in the storage circuit under the control of the voltage signal of the third control terminal. One

【技术实现步骤摘要】
像素电路及其驱动方法以及探测器
本专利技术涉及显示
，具体地，涉及像素电路及其驱动方法，以及探测器。
技术介绍
X射线平板探测器是实现电子计算机断层扫描(CT)成像的核心部件，其将肉眼看不到的X射线转换为最终能转变为图像的数字化信号。X射线平板探测器以光电二极管阵列为核心。在X射线照射下，探测器的闪烁体或荧光体层将X射线光子转换为可见光，而后由光电二极管阵列转变为图像的模拟信号。通过外围电路读出该模拟信号并通过模拟/数字变换将该模拟信号转换成数字化信号。X射线平板探测器具有成像速度快，良好的空间及密度分辨率，直接数字输出等优点。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种像素电路及其驱动方法以及探测器，其能够补偿X射线平板探测器的像素电路中的放大晶体管的阈值电压Vth，并且使得读出的模拟信号更准确，读出的速度更快。根据本专利技术的第一方面，提供了一种像素电路。该像素电路包括：光电转换电路、复位电路、放大电路、第一控制电路、第二控制电路、存储电路以及输出电路。光电转换电路连接第一节点和第一电压端，并被配置为将光信号转换成电信号。复位电路连接复位端、第一节点和第一电压端，并被配置为根据来自复位端的复位信号和来自第一电压端的第一电压，复位第一节点的电压。放大电路连接第一节点、第二节点和第三节点，并被配置为放大第一节点的电压。第一控制电路连接到第一控制端、第二电压端和第二节点，并被配置为根据来自第一控制端的电压信号和来自第二电压端的第二电压，控制第二节点的电压。第二控制电路连接到第一节点、第三节点和第二控制端，并被配置为根据来自第二控制端的电压信号和第一节点的电压，控制第三节点的电压。存储电路连接到第一电压端和第三节点，并被配置为存储由放大电路输出的电压所对应的电荷。输出电路连接到第三节点、第三控制端和输出端，并被配置为在第三控制端的电压信号的控制下，输出存储电路所存储的电荷。在本专利技术的实施例中，存储电路包括电容器。电容器的第一端耦接第一电压端，电容器的第二端耦接第三节点。在本专利技术的实施例中，光电转换电路包括光电二极管。光电二极管的阳极耦接第一电压端，光电二极管的阴极耦接第一节点。在本专利技术的实施例中，复位电路包括第一晶体管。第一晶体管的控制极耦接复位端，第一晶体管的第一极耦接第一电压端，第一晶体管的第二极耦接第一节点。在本专利技术的实施例中，放大电路包括放大晶体管。放大晶体管的控制极耦接第一节点，放大晶体管的第一极耦接第二节点，放大晶体管的第二极耦接第三节点。在本专利技术的实施例中，第一控制电路包括第二晶体管。第二晶体管的控制极耦接第一控制端，第二晶体管的第一极耦接第二电压端，第二晶体管的第二极耦接第二节点。在本专利技术的实施例中，第二控制电路包括第三晶体管。第三晶体管的控制极耦接第二控制端，第三晶体管的第一极耦接第一节点，第三晶体管的第二极耦接第三节点。在本专利技术的实施例中，输出电路包括第四晶体管。第四晶体管的控制极耦接第三控制端，第四晶体管的第一极耦接第三节点，第四晶体管的第二极耦接输出端。根据本专利技术的第二方面，提供了一种像素电路。该像素电路包括：光电二极管、第一晶体管、放大晶体管、第二晶体管、第三晶体管、电容器和第四晶体管。光电二极管的阳极耦接第一电压端，光电二极管的阴极耦接第一节点。第一晶体管的控制极耦接复位端，第一晶体管的第一极耦接第一电压端，第一晶体管的第二极耦接第一节点。放大晶体管的控制极耦接第一节点，放大晶体管的第一极耦接第二节点，放大晶体管的第二极耦接第三节点。第二晶体管的控制极耦接第一控制端，第二晶体管的第一极耦接第二电压端，第二晶体管的第二极耦接第二节点。第三晶体管的控制极耦接第二控制端，第三晶体管的第一极耦接第一节点，第三晶体管的第二极耦接第三节点。电容器的第一端耦接第一电压端，电容器的第二端耦接第三节点。第四晶体管的控制极耦接第三控制端，第四晶体管的第一极耦接第三节点，第四晶体管的第二极耦接输出端。在本专利技术的实施例中，所有晶体管都为P型晶体管或者都为N型晶体管。根据本专利技术的第三方面，提供了一种探测器。该探测器包括如上所述的根据本专利技术的第一方面和第二方面的像素电路。根据本专利技术的第四方面，提供了一种用于驱动如上所述的根据本专利技术的第一方面和第二方面的像素电路的驱动方法。在该驱动方法中，向复位端提供复位信号以复位第一节点的电压。然后，向第一控制端和第二控制端提供第一电压，向第三控制端提供第二电压。接着，向第一控制端继续提供第一电压，向第二控制端提供第二电压，以向第一节点提供由光信号转换成的电信号，在第三节点获得经放大的第一节点的电压。接着，向第一控制端提供第二电压，向第三控制端提供第一电压。附图说明为了更清楚地说明本专利技术的实施例的技术方案，下面将对实施例的附图进行简要说明，应当知道，以下描述的附图仅仅涉及本专利技术的一些实施例，而非对本专利技术的限制，其中：图1是根据本专利技术的实施例的像素电路的示意性框图；图2是根据本专利技术的实施例的像素电路的示例电路图；图3是用于图2所示的像素电路的各信号的时序图；图4是根据本专利技术的实施例的像素电路的示例电路图；图5是用于图4所示的像素电路的各信号的时序图；图6是根据本专利技术的实施例的驱动如图1或图2或图4所示的像素电路的驱动方法的示意性流程图；图7是根据本专利技术的实施例的探测器的示意性框图。具体实施方式为了使本专利技术的实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本专利技术的实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，也都属于本专利技术保护的范围。除非另外定义，否则在此使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本专利技术主题所属领域的技术人员所通常理解的相同含义。进一步将理解的是，诸如在通常使用的词典中定义的那些的术语应解释为具有与说明书上下文和相关技术中它们的含义一致的含义，并且将不以理想化或过于正式的形式来解释，除非在此另外明确定义。如在此所使用的，将两个或更多部分“连接”或“耦接”到一起的陈述应指这些部分直接结合到一起或通过一个或多个中间部件结合。在本专利技术的所有实施例中，由于晶体管的源极和漏极(发射极和集电极)是对称的，并且N型晶体管和P型晶体管的源极和漏极(发射极和集电极)之间的导通电流方向相反，因此在本专利技术的实施例中，统一将晶体管的受控中间端称为控制极，信号输入端称为第一极，信号输出端称为第二极。本专利技术的实施例中所采用的晶体管主要是开关晶体管。另外，诸如“第一”和“第二”的术语仅用于将一个部件(或部件的一部分)与另一个部件(或部件的另一部分)区分开。不同于基于硅工艺的互补金属氧化物半导体(CMOS)的图像传感器技术，薄膜晶体管(TFT)工艺像素电路因为受制于工艺水平和其自身较大的尺寸，各像素中的关键TFT的一致性问题较严重。所以在目前的X射线平板探测器中，TFT在像素中只作为开关使用。X射线平板探测器中的光电二极管积累的电荷通常很小，很容易受到噪声干扰。通过光电二极管获得的电信号在被读出后再通过总线终端放大器被放大，因而读出的电信号噪声很大，其信噪比S/N低。此外，还因为不同位置的像素的噪声大小不一样而影响整个图像的质量。可以将本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种像素电路，包括：

【技术特征摘要】
1.一种像素电路，包括：光电转换电路，其连接第一节点和第一电压端，并被配置为将光信号转换成电信号；复位电路，其连接复位端、所述第一节点和所述第一电压端，并被配置为根据来自所述复位端的复位信号和来自所述第一电压端的第一电压，复位所述第一节点的电压；放大电路，其连接所述第一节点、第二节点和第三节点，并被配置为放大所述第一节点的电压；第一控制电路，其连接到第一控制端、第二电压端和所述第二节点，并被配置为根据来自所述第一控制端的电压信号和来自所述第二电压端的第二电压，控制所述第二节点的电压；第二控制电路，其连接到所述第一节点、所述第三节点和第二控制端，并被配置为根据来自所述第二控制端的电压信号和所述第一节点的电压，控制所述第三节点的电压；存储电路，其连接到所述第一电压端和所述第三节点，并被配置为存储由所述放大电路输出的电压所对应的电荷；以及输出电路，其连接到所述第三节点、第三控制端和输出端，并被配置为在所述第三控制端的电压信号的控制下，输出所述存储电路所存储的电荷。2.根据权利要求1所述的像素电路，其中，所述存储电路包括电容器，其中，所述电容器的第一端耦接所述第一电压端，所述电容器的第二端耦接所述第三节点。3.根据权利要求1或2所述的像素电路，其中，所述光电转换电路包括光电二极管，其中，所述光电二极管的阳极耦接所述第一电压端，所述光电二极管的阴极耦接所述第一节点。4.根据权利要求1至3中任一项所述的像素电路，其中，所述复位电路包括第一晶体管，其中，所述第一晶体管的控制极耦接所述复位端，所述第一晶体管的第一极耦接所述第一电压端，所述第一晶体管的第二极耦接所述第一节点。5.根据权利要求1至4中任一项所述的像素电路，其中，所述放大电路包括放大晶体管，其中，所述放大晶体管的控制极耦接所述第一节点，所述放大晶体管的第一极耦接所述第二节点，所述放大晶体管的第二极耦接所述第三节点。6.根据权利要求1至5中任一项所述的像素电路，其中，所述第一控制电路包括第二晶体管，其中，所述第二晶体管的控制极耦接所述第一控制端，所述第二晶体管的第一极耦接所述第二电压端，所述第二晶体管的第二极耦接所述第二节点。7.根据权利要求1至6中任一项所述的像...

【专利技术属性】
技术研发人员：段立业，史永明，张春倩，梁魁，刘晓惠，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11