】
[0033]根據(jù)本發(fā)明的示例性方面的第一圖像傳感器是這樣的圖像傳感器:包括在各像素處設(shè)置的光電二極管、第一 TFT、第二 TFT以及第三TFT，其中:所述光電二極管的陽極端子連接到所述第一 TFT的柵極端子和所述第三TFT的源極端子，所述光電二極管的陰極端子連接到第一控制信號線；所述第一 TFT的漏極端子連接到第一電源線，所述第一 TFT的源極端子連接到所述第二 TFT的漏極端子；所述第二 TFT的柵極端子連接到所述第一控制信號線，所述第二TFT的源極端子連接到輸出信號線；以及所述第三TFT的柵極端子連接到第二控制信號線，所述第三TFT的漏極端子連接到第二電源線。
[0034]根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方面的第二圖像傳感器是這樣的圖像傳感器:包括在各像素處設(shè)置的光電二極管、第一 TFT以及第二 TFT，其中:所述光電二極管的一個端子連接到所述第一 TFT的柵極端子和所述第二 TFT的源極端子，所述光電二極管的另一端子連接到第一控制信號線；所述第一 TFT的漏極端子連接到第一電源線，所述第一 TFT的源極端子連接到輸出信號線；所述第二 TFT的柵極端子連接到第二控制信號線，所述第二 TFT的漏極端子連接到第二電源線；所述第一 TFT和所述第二 TFT以反交錯結(jié)構(gòu)、頂接觸結(jié)構(gòu)、或底接觸結(jié)構(gòu)形成；在所述第一 TFT中，源極電極和柵極電極的二維重疊面積比漏極電極和所述柵極電極的二維重疊面積小。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方面的第一圖像傳感器的驅(qū)動方法是這樣的用于驅(qū)動圖像傳感器的方法:所述圖像傳感器包括在各像素處設(shè)置的光電二極管、第一 TFT、第二TFT以及第三TFT，其中:所述光電二極管的陽極端子連接到所述第一 TFT的柵極端子和所述第三TFT的源極端子，所述光電二極管的陰極端子連接到第一控制信號線；所述第一 TFT的漏極端子連接到第一電源線，所述第一 TFT的源極端子連接到所述第二 TFT的漏極端子；所述第二 TFT的柵極端子連接到所述第一控制信號線，所述第二 TFT的源極端子連接到輸出信號線；并且所述第三TFT的柵極端子連接到第二控制信號線，所述第三TFT的漏極端子連接到第二電源線，且所述方法包括:將所述圖像傳感器的驅(qū)動時(shí)段劃分成對所述像素照射光信號的積分時(shí)段和從所述像素讀出信號的讀出時(shí)段；在所述積分時(shí)段中，使所述第一TFT的柵極電壓小于所述第一 TFT的源極電壓；以及在所述讀出時(shí)段中，使所述第一 TFT的所述柵極電壓大于所述第一 TFT的所述源極電壓。
[0036]根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方面的第二圖像傳感器的驅(qū)動方法是這樣的用于驅(qū)動圖像傳感器的方法:所述圖像傳感器包括在各像素處設(shè)置的光電二極管、第一 TFT以及第二 TFT，其中:所述光電二極管的一個端子連接到所述第一 TFT的柵極端子和所述第二 TFT的源極端子，所述光電二極管的另一端子連接到第一控制信號線；所述第一 TFT的漏極端子連接到第一電源線，所述第一 TFT的源極端子連接到輸出信號線；所述第二 TFT的柵極端子連接到第二控制信號線，所述第二TFT的漏極端子連接到第二電源線；所述第一TFT和所述第二 TFT以反交錯結(jié)構(gòu)、頂接觸結(jié)構(gòu)或底接觸結(jié)構(gòu)形成；以及在所述第一 TFT中，源極電極和柵極電極的二維重疊面積比漏極電極和所述柵極電極的二維重疊面積小，且所述方法包括:將所述圖像傳感器的驅(qū)動時(shí)段劃分成對所述像素照射光信號的積分時(shí)段和從所述像素讀出信號的讀出時(shí)段；在所述積分時(shí)段中，使所述第一 TFT的柵極電壓小于所述第一 TFT的源極電壓；以及在所述讀出時(shí)段中，使所述第一 TFT的所述柵極電壓大于所述第一 TFT的所述源極電壓。
[0037]作為根據(jù)本發(fā)明的示例性優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明使得能夠在不產(chǎn)生可靠性上的問題的情況下使S/N比高的圖像傳感器高速操作。另外，在本發(fā)明中，能夠減小圖像傳感器的制造成本。
【附圖說明】
[0038]圖1是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)的框圖；
[0039]圖2A是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的圖像傳感器的像素的結(jié)構(gòu)的電路圖，圖2B是可應(yīng)用于根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的圖像傳感器的信號處理電路的結(jié)構(gòu)(1)的電路圖；
[0040]圖3是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的圖像傳感器的操作的時(shí)序圖；
[0041]圖4是示出在a-Si TFT和氧化物半導(dǎo)體(InGaZnO) TFT的情況下柵極和源極之間的應(yīng)力施加時(shí)間和閾值電壓波動量的測量結(jié)果的曲線圖；
[0042]圖5A是可應(yīng)用于根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的圖像傳感器的信號處理電路的結(jié)構(gòu)
(2)的電路圖，圖5B是可應(yīng)用于根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的圖像傳感器的信號處理電路的結(jié)構(gòu)⑶的電路圖；
[0043]圖6是示出可安裝到可應(yīng)用于根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的圖像傳感器的信號處理電路中的采樣電路的結(jié)構(gòu)的電路圖；
[0044]圖7是示出圖6的采樣電路的操作的時(shí)序圖；
[0045]圖8是示出根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)的框圖；
[0046]圖9是示出根據(jù)第二示例性實(shí)施方式的圖像傳感器的像素的結(jié)構(gòu)的電路圖；
[0047]圖10A是示出可應(yīng)用于第二示例性實(shí)施方式的圖像傳感器的TFT的形狀的俯視圖，圖10B是示出可應(yīng)用于第二示例性實(shí)施方式的圖像傳感器的TFT的結(jié)構(gòu)的剖視圖；
[0048]圖11A是示出可應(yīng)用于第二示例性實(shí)施方式的圖像傳感器的TFT的特征形狀的俯視圖，圖11B是示出可應(yīng)用于第二示例性實(shí)施方式的圖像傳感器的TFT的柵極電極、源極電極、以及漏極電極的二維重疊狀態(tài)的俯視圖；
[0049]圖12是示出根據(jù)第三示例性實(shí)施方式的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)的框圖；
[0050]圖13是示出根據(jù)第三示例性實(shí)施方式的圖像傳感器的像素的結(jié)構(gòu)的電路圖；
[0051]圖14是示出第三示例性實(shí)施方式的圖像傳感器的操作的時(shí)序圖；
[0052]圖15A是示出可應(yīng)用于根據(jù)各示例性實(shí)施方式的圖像傳感器的TFT的結(jié)構(gòu)⑴的剖視圖，圖15B是示出可應(yīng)用于根據(jù)各示例性實(shí)施方式的圖像傳感器的TFT的結(jié)構(gòu)(2)的剖視圖；
[0053]圖16是示出根據(jù)相關(guān)技術(shù)1的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)的電路圖；
[0054]圖17是示出根據(jù)相關(guān)技術(shù)1的圖像傳感器的操作的時(shí)序圖；以及
[0055]圖18是示出反交錯結(jié)構(gòu)的TFT的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0056]以下，將參照【附圖說明】本發(fā)明的實(shí)施方式(以下，稱作“示例性實(shí)施方式”)。在本說明書和附圖中，對實(shí)質(zhì)上相同的結(jié)構(gòu)元件使用相同的附圖標(biāo)記。
[0057](第一示例性實(shí)施方式)
[0058]將參照附圖對第一示例性實(shí)施方式的圖像傳感器進(jìn)行詳細(xì)說明。各圖中的各結(jié)構(gòu)元件的大小和縮小比例適當(dāng)變更以確保圖的可視性。另外，應(yīng)當(dāng)注意，各圖中的陰影用于區(qū)分各結(jié)構(gòu)元件，不一定表示切斷面。
[0059]圖2中所示的TFT 220、TFT 230、TFT 240、掃描線(第一控制信號線)Gn、控制線(第二控制信號線)Rn、電源線P1、電源線P2、以及輸出配線(輸出信號線)Dm分別對應(yīng)于包括第一 TFT至第三TFT的所附權(quán)利要求書中記載的“第一 TFT”、“第二 TFT”、“第三TFT”、“第一控制信號線”、“第二控制信號線”、“第一電源線”、“第二電源線”和“輸出信號線”的示例。
[0060]圖1示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的圖像傳感器的結(jié)構(gòu)。圖像傳感器101具有以下結(jié)構(gòu):在基板上以縱橫方式布置輸出配線D1至D4、掃描線G1至G4以及控制線R1至R4。在被輸出配線D1至D4和掃描線G1至G4劃分的位置上，以矩陣布置像素201。輸出配線D1至D4連接到信號處理電路300，掃描線G1至G4以及控制線R1至R4連接到驅(qū)動電路400。另外，共同連接到各像素201的電源線P1 (電源電壓VP)和電源線P2(電源電壓VB)連接到電源電路500。雖然未示出，但在圖像傳感器101的上部設(shè)置將X射線轉(zhuǎn)換成可見光的熒光體。雖然在此示出了圖像傳感器101的像素201以縱橫方式4X4設(shè)置的例子，但毋庸置疑，可根據(jù)需要改變像素201的數(shù)量。
[0061]圖2A示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的圖像傳感器的像素的結(jié)構(gòu)。在像素201中，設(shè)置有光電二極管210、放大TFT (第一 TFT) 220、輸出控制TFT (第二 TFT) 230、以及復(fù)位TFT (第三TFT) 240。光電二極管210的陰極端子21k連接到掃描線Gn，陽極端子21a連接到節(jié)點(diǎn)Na。TFT 220的柵極端子22g連接到節(jié)點(diǎn)Na，漏極端子22d連接到電源線P1 (電源電壓VP)，源極端子22s連接到TFT 230的漏極端子23d。TFT 230的柵極端子23g連接到掃描線Gn，源極端子23s連接到輸出配線Dm。TFT 240的柵極端子24g連接到控制線Rn，漏極端子24d連接到電源線P2 (電源電壓VB)，源極端子24s連接到節(jié)點(diǎn)Na。
[0062]雖然未示出，但存儲電容可并聯(lián)連接到光電二極管210。對于TFT 220、TFT 230、TFT 240的半導(dǎo)體層，可使用a-S1:H(非晶硅氫化物)或氧化物半導(dǎo)體。對于光電二極管210，可使用a-S1:H薄膜。在性能上面，特別期望采用層疊有p、1、n型a-S1:H薄膜的結(jié)構(gòu)。
[0063]圖2B示出可應(yīng)用于信號處理電路300的電路示例?？蓱?yīng)用于信號處理電路300的最簡單的電路是將其一端連接到電源線P3(電源電壓VSS)的電阻310連接到輸出配線Dm的電路。電阻310與像素201內(nèi)的TFT 220形成源極跟隨器電路，根據(jù)像素201的信號的電壓被輸出作為電阻310的端子電壓(節(jié)點(diǎn)Nb的電壓)。
[0064]驅(qū)動電路400是具有在圖像傳感器101輸出所有的像素201的信號的時(shí)段中將脈沖依次輸出到掃描線G1至G4和控制線R1至R4的功能的電路，例如，驅(qū)動電路400可由移位寄存器構(gòu)成。
[0065]電源電路500供給圖像傳感器101所需的DC電壓，并可對其使用一般的電源電路。
[0066]信號處理電路300、驅(qū)動電路400以及電源電路500可在圖像傳感器基板上由TFT構(gòu)成。可替選地，由半導(dǎo)體芯片構(gòu)成的電路可以是連接的或者經(jīng)由電纜連接的C0G(玻璃上的芯片)。
[0067]接下來，將對掃描線、控制線、各種電源線的電壓的設(shè)定方法進(jìn)行說明。圖3是示出根據(jù)第一示例性實(shí)施方式的圖像傳感器的操作的時(shí)序圖。掃描線Gn的電壓是具有低電位電平VGL和高電位電平VGH的脈沖。控制線Rn的電壓是具有低電位電平VRL和高電位電平VRH的脈沖。
[0068]在圖像傳感器101中，光電二極管210作為積蓄型操作。因此，需要對光電二極管210施加反向偏壓。對于光電二極管210的反向偏壓，可通過對陰極端子21k施加VGH，對陽極端子21a施加電源電壓VB，滿足VGH>VB，來設(shè)定大約VGH — VB的值。對于光電二極管210的反向偏壓的值的程度