主动式像素感测器制造技术

一种主动式像素感测器，其包括基板、多个感测电路、以及多个输出电路。基板划分为多个像素行，且上述多个像素行上配置有多个像素区域。上述多个感测电路配置在上述多个像素行中除了一特定像素行以外的其他像素行的像素区域。上述多个感测电路还配置在多个像素列以形成一阵列。每一感测电路包括感测元件、转移晶体管、以及浮动扩散节点。上述多个输出电路配置在特定像素行的像素区域。配置在同一像素列上的感测电路耦接相同的输出电路。

Active Pixel Sensor

An active pixel sensor includes a substrate, a plurality of sensing circuits and a plurality of output circuits. The substrate is divided into a plurality of pixel rows, and a plurality of pixel regions are arranged on the plurality of pixel rows. The plurality of sensing circuits are arranged in the pixel area of the pixel rows in the plurality of pixel rows, except for one particular pixel row. The plurality of sensing circuits are also arranged in a plurality of pixel columns to form an array. Each sensing circuit includes a sensing element, a transfer transistor, and a floating diffusion node. The plurality of output circuits are arranged in the pixel area of a particular pixel row. The sensing circuit configured on the same pixel column couples the same output circuit.

【技术实现步骤摘要】
主动式像素感测器
本专利技术是关于一种主动式像素感测器，且特别是关于一种主动式像素感测器，其可具有较多的感测像素且具有较佳的透光率。
技术介绍
互补式金氧半(metal-oxide-semiconductor，CMOS)影像感测器以广泛地用于各种应用，例如，数字相机、去氧核醣核酸(deoxyribonucleicacid，DNA)感测器等等。一般而言，CMOS影像感测器的感测面板上的每一像素包括了感测元件以及其他的用来产生感测信号的多个元件。由于CMOS影像感测器得尺寸越来越小，使得像素中的感测元件的尺寸也必须缩小，即填充系数(fillrate)变小。此外，感测面板上布满了连接像素的金属配线。这些金属配线影响了感测面板的透光性，且可能导致色散现象。如此一来，每一像素所能感测光量减少，降低了CMOS影像感测器的感测准确度。
技术实现思路
根据本专利技术一实施例，本专利技术提供一种主动式像素感测器，其包括基板、多个感测电路、以及多个输出电路。基板划分为多个像素行，且上述多个像素行上配置有多个像素区域。上述多个感测电路配置在上述多个像素行中除了一特定像素行以外的其他像素行的像素区域。上述多个感测电路还配置在多个像素列以形成一阵列。每一感测电路包括感测元件、转移晶体管、以及浮动扩散节点。上述多个输出电路配置在特定像素行的像素区域。配置在同一像素列上的感测电路耦接相同的输出电路。根据本专利技术另一实施例。本专利技术提供一种主动式像素感测器，其包括基板、多个感测电路、以及多个输出电路。基板具有多个像素区域，且上述多个像素区域配置在多个像素行以及多个像素列以形成一阵列。上述多个感测电路配置在上述多个像素行中除了一特定像素行以外的其他像素行的像素区域。每一感测电路包括感测元件、转移晶体管、以及浮动扩散节点。上述多个输出电路配置在特定像素行的像素区域。配置在同一像素列上的感测电路耦接相同的输出电路。为让本专利技术的上述目的、特征及优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附的附图，作详细说明如下。附图说明图1表示根据本专利技术一实施例的主动式像素感测器；图2A表示根据本专利技术一实施例的像素基板；图2B表示根据本专利技术一实施例，配置在图2A的像素基板上的感测电路与输出电路的示意图；图3表示根据本专利技术一实施例，图2B的感测电路与输出电路的架构；图4A表示根据本专利技术另一实施例的像素基板；图4B表示根据本专利技术另一实施例，配置在图4A的像素基板上的感测电路与输出电路的示意图；图5表示根据本专利技术另一实施例，图4B的感测电路与输出电路的架构。【符号说明】1主动式像素感测器；2、4像素基板；10像素基板；11驱动器；12读出电路；S12A时序控制信号；S12B控制信号；13控制器；20像素区域；20(C1,R1)、20(C1,R2)、20(C1,R5)像素区域；21阵列；30感测元件；31转移晶体管；32重置晶体管；33源极随耦器；34选择晶体管；40(C1-2,R5)、40(C3-4,R5)、40(C5-6,R5)像素区域；41阵列；50感测元件；51转移晶体管；52重置晶体管；53源极随耦器；34选择晶体管；330、530输出晶体管；BL1BL5位线；C1…C6像素列；DOUT影像数据；FN浮动扩散节点；G21…G25群组；G41…G43群组；L30、L31导线；LA1…LA5连接导线；LA1-2、LA3-4、LA5-6连接导线；LB1…LB5电源导线；LB1-2、LB3-4、LB5-6电源导线；N30、N31、N50、N51节点；OC输出电路；R1…R5像素行；RST重置信号；SC感测电路；SEL选择信号；TX扫描信号；VDD供应电压；WL1…WL4字符线；WL1A、WL1B、WL2A、WL4B字符。具体实施方式于下文中将参照相关附图以解说本专利技术的数个实施例的范例。图1是表示根据本专利技术一实施例的主动式像素感测器。如图1所示，主动式像素感测器1包括像素基板10、驱动器11、读出电路12、以及控制器13。像素基板10上配置有多个感测电路以及多个输出电路。驱动器11产生各种信号以控制像素基板10上的感测电路以及输出电路，以执行影像感测操作。驱动器11所产生的信号例如包括用来控制感测电路的重置信号RST、扫描信号TX、以及选择信号SEL等等。读出电路12接收来自像素基板10上输出电路的信号，以产生能表示感测电路所感测到的影像数据DOUT。控制器13则产生至少一时序控制信号S12A至驱动器11，以控制驱动器10产生信号RST、TX以及SEL的时序。控制器12还产生用来控制读出电路12的各种控制信号S12B。本专利技术的主动式像素感测器可以是一去氧核醣核酸(deoxyribonucleicacid，DNA)感测器。图2A是表示根据本专利技术一实施例的像素基板。参阅图2A，像素基板2是作为图1中的像素基板10。像素基板2具有多个像素区域20，这些像素区域20配置在多个像素行与多个像素列上以形成阵列21。在图2A的实施例中，是以配置在5条像素列以及5条像素行上的25个像素区域20为例来说明。在其他实施例中，像素区域、像素列、以及像素行的数量将根据系统设计来决定，不以上述实施例为限。图2A中像素区域的形状仅为示意形状。像素感测器1的感测电路SC以及输出电路OC是配置在基板2的像素区域。为了能清楚地说明本案的像素区域的配置，于下文中将于像素区域的符号“20”后标示(CX,RY)，以表示像素区域的所对应的像素列与像素行。在此实施例中，其中X与Y皆为中的一正整数。图2B是表示根据本专利技术一实施例的感测电路SC与输出电路OC的配置示意图。参阅图2B，感测电路SC是配置在除了特定像素行以外的像素行。举例来说，此处所述特定像素行是以所有像素行中的最后一条像素行R5为例。在其他实施例中，所述特定像素行可以是所有像素行中的第一条像素行R1，或者是中间的像素行中的任一者。感测电路SC分别配置在其他像素行上的像素区域在此实施例中，配置在同一像素列上的感测电路SC共用一个同样配置在该像素列上的输出电路OC。由于像素基板2具有5条像素列因此具有5个输出电路OC，其分别配置在像素行R5上的像素区域举例来说，分别配置在像素列C1的4个像素区域的感测电路SC共用配置在像素列C1的像素区域20(C1,R5)的输出电路OC。根据图2B的配置，像素区域以一像素列为单位而划分为5个群组且每一群组包括4个感测电路SC配置所在的像素区域20以及1个输出电路OC配置所在的像素区域20。在每一群组中的4个感测电路SC共用在同一群组的输出电路OC。由于像素区域20配置成阵列21，因此，所有的感测电路SC与输出电路OC以对应阵列21的方式而配置成一阵列。以下将透过图3，以对应像素列C1以及像素行的群组G21为例来说明同一像素列上的感测电路SC以及共用的输出电路OC的详细电路架构。为了能清楚的表示感测电路SC与输出电路OC配置的像素区域，图3示范性的标示了像素区域20(C1,R1)、20(C1,R2)、与20(C1,R5)。参阅图3，基板2还包括字符线以及位线字符线分别对应像素行且位线分别对应像素列配置在同一像素列的感测电路SC耦接相同的位线，而配置在同一像素行的感测电路SC耦接相同的字符线。每一感测电路SC包括感测元件3本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种主动式像素感测器，其特征在于，包括：一基板，其中，该基板划分为多个像素行，且所述多个像素行上配置有多个像素区域；多个感测电路，配置在所述多个像素行中除了一特定像素行以外的其他所述像素行的所述像素区域，其中，所述多个感测电路还配置在多个像素列以形成一阵列，且每一该感测电路包括一感测元件、一转移晶体管、以及一浮动扩散节点；以及多个输出电路，配置在该特定像素行的所述像素区域；其中，配置在同一该像素列上的所述感测电路耦接相同的该输出电路。

【技术特征摘要】
2017.06.30 TW 1061219771.一种主动式像素感测器，其特征在于，包括：一基板，其中，该基板划分为多个像素行，且所述多个像素行上配置有多个像素区域；多个感测电路，配置在所述多个像素行中除了一特定像素行以外的其他所述像素行的所述像素区域，其中，所述多个感测电路还配置在多个像素列以形成一阵列，且每一该感测电路包括一感测元件、一转移晶体管、以及一浮动扩散节点；以及多个输出电路，配置在该特定像素行的所述像素区域；其中，配置在同一该像素列上的所述感测电路耦接相同的该输出电路。2.根据权利要求1所述的主动式像素感测器，其特征在于，配置在彼此相邻的一预设数量的所述像素列上的所述感测电路耦接相同的该输出电路。3.根据权利要求2所述的主动式像素感测器，其特征在于，配置在彼此相邻的该预设数量的所述像素列上的所述感测电路透过一连接导线耦接相同的该输出电路。4.根据权利要求1所述的主动式像素感测器，其特征在于，该特定像素行为所述多个像素行中的第一行或最后一行。5.根据权利要求1所述的主动式像素感测器，其特征在于，该特定像素行位于其他的所述像素行中的任两者之间。6.根据权利要求1所述的主动式像素感测器，其特征在于，其中，配置在同一该像素列上的所述感测电路透过一连接导线耦接相同的该输出电路；以及其中，在每一该感测电路中，该感光元件的第一端耦接一接地，该感光元件的第二端耦接一第一节点，该转移晶体管的第一端耦接该第一节点，该转移晶体管的控制端接收一扫描信号，该转移晶体管的第二端耦接该浮动扩散节点，且该浮动扩散节点耦接对应的该连接导线。7.根据权利要求6所述的主动式像素感测器，其特征在于，每一该输出电路耦接对应的该连接导线以及对应的一位线，且包括：一重置晶体管，具有接收一重置信号的控制端、接收一供应电压的第一端、以及耦接对应的该连接导线的第二端；一源极随耦器，具有耦接对应的该连接导线的控制端、接收该供应电压的第一端、以及耦接一第二节点的第二端；以及一选择晶体管，受控于一选择信号，且耦接于该第二节点与对应的该位线之间。8.根据权利要求6所述的主动式像素感测器...

【专利技术属性】
技术研发人员：何新平，
申请(专利权)人：晶相光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71