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    • 专利摘要:
    本文中揭示一種成像器件，其包含複數個像素及一驅動區段。該複數個像素經安置以形成具有像素列之一矩陣，該等像素包含：對於該等像素之一者而形成於一矽基板上之一像素電極，該像素電極與對於其他像素之一者而形成之另外像素電極分離開；一光電轉換膜，其形成於該像素電極上；及一對置電極，其形成於該光電轉換膜上。該驅動區段經組態以在與該等像素之一曝光時期期間施加至該光電轉換膜之一電位之方向相反的方向將一電位施加至該等像素列之各者上之該光電轉換膜，該等像素列在該等像素之該曝光時期外之一預定時序至少具有不同於彼此的讀取時序。
    公开号:TW201301493A
    申请号:TW101119218
    申请日:2012-05-29
    公开日:2013-01-01
    发明作者:Tetsuji Yamaguchi
    申请人:Sony Corp；
    IPC主号:H04N5-00
    专利说明:
    成像器件，驅動方法及電子裝置
    一般而言，本發明係關於一種成像器件、驅動方法及電子裝置。更特定言之，本發明係關於一種能夠抑制器件中利用之光電轉換膜之劣化的成像器件、用於驅動該器件之驅動方法及利用該器件之電子裝置。
    在固態成像器件中，諸如通常為CCD(電荷耦合器件)或CIS(CMOS影像感測器)，入射於該器件中利用之一像素中包含之光電二極體的光量歸因於該像素的小型化而減少。因此較難獲得足夠靈敏度。
    此外，在固態成像器件中廣泛使用三基色(即，紅色、藍色及綠色)之基色濾光片。該等基色濾光片經佈局以形成所謂的拜耳(Bayer)陣列，其係棋盤設計。在利用此等彩色濾光片之固態成像器件中，光不可避免地由該等濾光片吸收。因此，光利用效率減小，且此外，在一些情況中在去馬賽克處理期間可能產生假色。
    另一方面，如諸如日本專利公開案第2006-278446號之文件中所揭示，已提出一固態成像器件，其經組態以對於該器件之每一像素而利用：形成於一矽基板之上表面上之一第一層，以用作一光電轉換區段；及形成於該矽基板內之不同深度的一第二層，以用作光電二極體。在該矽基板內，該固態成像器件利用所吸收光波長沿著深度方向改變之事實。即，該固態成像器件經組態以將該第一層用作一光電轉換區段，其經組態以對具有特殊波長之光實行光電轉換程序，且該第二層用作光電二極體，以對具有不同於該特殊波長之波長的其他光實行光電轉換程序。
    因此，日本專利公開案第2006-278446號中揭示之固態成像器件不需要彩色濾光片，使得該固態成像器件能夠避免由彩色濾光片引起的作為光利用效率之減小之減小。此外，因為現存去馬賽克處理亦不再有必要，故亦可避免產生假色。
    順帶一提，形成於該矽基板之上表面上之光電轉換區段經組態以包含一光電轉換膜，其下表面及上表面係夾住該膜之透明電極。例如，在利用於該光電轉換區段中之光電轉換膜之下表面上，對於其等之各自像素佈局彼此分離之像素電極。另一方面，在利用於該光電轉換區段中之光電轉換膜之上表面上提供對於所有像素係共同的一對置電極，由該等像素共用。此外，在現存固態成像器件中，出現於由所有像素共用之共同對置電極處之電位在驅動該等像素之操作過程中維持於一恆定位準。在此狀態中，具有固定方向之一電場施加至由該膜之下表面上佈局之像素電極及提供於該膜之上表面上之共同對置電極夾住的光電轉換膜。
    如上文所描述，在驅動像素之操作過程中，始終將具有固定方向之一電場施加至形成於矽基板上之光電轉換膜，導致該膜中之電荷捕獲數目不期望地增加之現象。因此，出現由光電轉換特性之變動引起的可靠性劣化問題。
    因此，本發明之一目的係解決上文描述之問題，以提供抑制該光電轉換膜之劣化的能力。
    一種根據本發明之一實施例之成像器件包含：複數個像素，其等經安置以形成具有像素列之一矩陣，該等像素包含：對於該等像素之一者而形成於一矽基板上之一像素電極，其與對於其他像素之一者而形成之另外像素電極分離開；一光電轉換膜，其形成於該像素電極上；及一對置電極，其形成於該光電轉換膜上；及一驅動區段，其經組態以在與該等像素之一曝光時期期間施加至該光電轉換膜之一電位之方向相反的方向將一電位施加至該等像素列之各者上之該光電轉換膜，該等像素列在該等像素之該曝光時期外之一預定時序至少具有不同於彼此的讀取時序。
    根據本發明之實施例提供一種驅動方法，其採用為一種用於驅動一成像器件之方法，該成像器件包含複數個像素，其等經安置以形成具有像素列之矩陣，該等像素包含：對於該等像素之一者而形成於一矽基板上之一像素電極，其與對於其他像素之一者而形成之另外像素電極分離開；一光電轉換膜，其形成於該像素電極上；及一對置電極，其形成於該光電轉換膜上。
    該驅動方法具有以下步驟：在與該等像素之一曝光時期期間施加至該光電轉換膜之一電位之方向相反的方向將一電位施加至該等像素列之各者上之該光電轉換膜，該等像素列在該等像素之該曝光時期外之一預定時序至少具有不同於彼此的讀取時序。
    根據本發明之實施例之一電子裝置利用一成像器件，其包含：複數個像素，其等經安置以形成具有像素列之一矩陣，該等像素包含：對於該等像素之一者而形成於一矽基板上之一像素電極，其與對於其他像素之一者而形成之另外像素電極分離開；一光電轉換膜，其形成於該像素電極上；及一對置電極，其形成於該光電轉換膜上；及一驅動區段，其經組態以在與該等像素之一曝光時期期間施加至該光電轉換膜之一電位之方向相反的方向將一電位施加至該等像素列之各者上之該光電轉換膜，該等像素列在該等像素之該曝光時期外之一預定時序至少具有不同於彼此的讀取時序。
    根據本發明之實施例，實行一操作以在與該等像素之一曝光時期期間施加至該光電轉換膜之一電位之方向相反的方向將一電位施加至該等像素列之各者上之該光電轉換膜，該等像素列在該等像素之該曝光時期外之一預定時序至少具有不同於彼此的讀取時序。
    根據本發明之實施例，可抑制該光電轉換膜之劣化。
    本發明之具體實施例藉由在下文參考圖式而詳細解釋。
    圖1係展示根據本發明之一第一實施例之一固態成像器件11之一典型組態之一電路圖。
    如圖1中所展示，該固態成像器件11經組態以包含複數個像素12，其等經佈局以形成由像素列組成之一矩陣、一垂直驅動區段13、一行處理區段14及一水平驅動區段15。
    此外，對於該固態成像器件11中之每一列像素12，該等像素12及該垂直驅動區段13係藉由一電源供應線16、一水平信號線17及一面對電極電源供應線18而彼此連接。除此之外，對於該固態成像器件11之矩陣中之每一行像素12，該等像素12、該行處理區段14及該水平驅動區段15係藉由一垂直信號線19而彼此連接。
    該等像素12之各者經組態以包含一光電轉換區段21、一轉移電晶體22、一FD(浮動擴散)23、一放大電晶體24、一選擇電晶體25及一重設電晶體26。注意，圖1僅展示一些像素12，其等經佈局以在該固態成像器件11中形成矩陣。具體而言，圖1展示該矩陣中僅兩列及三行上的像素12。
    該垂直驅動區段13將一電源供應電壓VDD透過該電源供應線16供應至該等像素12。此外，該垂直驅動區段13亦透過該水平信號線17而將一轉移信號TRG供應至至少具有彼此不同之讀取時序之像素列之各者上的像素12。該轉移信號TRG係用於驅動利用於該像素列上之像素12之一者的轉移電晶體22之各者的一驅動信號。即，該垂直驅動區段13將該轉移信號TRG供應至該轉移電晶體22，以控制由該轉移電晶體22實行之操作。除此之外，該垂直驅動區段13亦透過一水平信號線(圖1中未展示)供應一選擇信號SEL，以控制由該選擇電晶體25實行之操作。此外，該垂直驅動區段13亦透過一水平信號線(圖1中未展示)供應一重設信號RST，以控制由該重設電晶體26實行之操作。除此之外，該垂直驅動區段13亦控制透過該面對電極電源供應線18而施加至一對置電極之一電壓。該對置電極係圖2中展示之一對置電極36。
    該行處理區段14實行一CDS(相關雙取樣)操作，以從由該垂直信號線19上之一像素12確證的一像素信號提取一信號位準，且將該信號位準作為該像素12之像素資料而輸出至該水平驅動區段15。
    該水平驅動區段15在預定時序依序為該行處理區段14提供用於驅動該行處理區段14之信號，以將像素資料輸出至該水平驅動區段15，且將從該行處理區段14接收之像素資料供應至一影像處理電路(圖1中未展示)。
    該光電轉換區段21係用於產生具有對應於入射至該光電轉換區段21之光量的量的電荷之一光電二極體。該光電二極體之陽極連接至該面對電極電源供應線18，而該光電二極體之陰極連接至該轉移電晶體22。
    該轉移電晶體22根據透過該水平信號線17而供應至該轉移電晶體22之轉移信號TRG而將該光電轉換區段21中產生之電荷轉移至該FD 23。該FD 23係一電荷積聚區域，以積聚由該轉移電晶體22而轉移至該FD 23之電荷。根據該FD 23中積聚之電荷量之一電位供應至該放大電晶體24之閘電極。該放大電晶體24將代表該FD 23中積聚之電荷量的電位轉換為具有根據電荷量之一電壓之一像素信號，且憑藉該選擇電晶體25而將像素信號輸出至該垂直信號線19。
    如上文所描述，該選擇電晶體25根據透過一水平信號線(圖1中未展示)供應至該選擇電晶體25之選擇信號SEL而確證在垂直信號線19上從該放大電晶體24接收之像素信號。根據透過一水平信號線(此圖中亦未展示)而供應至該重設電晶體26之重設信號RST，該重設電晶體26將該FD 23中積聚之電荷從該FD 23放電至該電源供應線16，以重設該FD 23。
    圖2係圖1中展示之固態成像器件11中包含之一像素陣列部分之一垂直方向截面結構之一圖。該垂直方向截面結構係沿著該垂直信號線19之一截面結構。圖2展示採用一層壓CMOS(互補金屬氧化物半導體)影像感測器之組態的固態成像器件11之一典型組態。
    如圖2中所展示，該固態成像器件11形成於一矽基板31上，其包含一矽層31a及氧化物膜31b。成像光輻射至面對圖2中之上側的一表面。在以下描述中，面對圖2中之上側的表面簡稱為上表面。
    對於該固態成像器件11中之每一像素12，一FD 23及一電荷積聚區域32內嵌於該矽層31a之上表面側上，而一轉移電晶體22形成於該FD 23與該電荷積聚區域32之間。此外，對於該固態成像器件11中之每一像素12，形成一連接區段33以穿透該氧化物膜31b。除此之外，對於該固態成像器件11中之每一像素12，在該氧化物膜31b之上表面上，一像素電極34、一光電轉換膜35及一對置電極36以與此句中列舉之像素電極34、光電轉換膜35及對置電極36之次序相同的次序依序形成，以形成具有一層壓結構之一光電轉換區段21。
    該電荷積聚區域32透過該連接區段33連接至該像素電極34。即，該連接區段33將該電荷積聚區域32連接至該像素電極34。該電荷積聚區域32用於積聚該光電轉換膜35中產生之電荷。
    該像素電極34形成於該矽基板31上，且使用作為一電極，以將該光電轉換膜35連接至該連接區段33。該光電轉換膜35形成於該像素電極34上，且用於將入射於該光電轉換膜35之光轉換為電荷。該對置電極36形成於該光電轉換膜35上，且從該垂直驅動區段13透過圖1中展示之面對電極電源供應線18而接收一預定電壓。
    在該固態成像器件11中，該垂直驅動區段13控制操作以對於每一像素列從該等像素12讀出像素信號，而對於像素12之各者以此一方式形成一對置電極36，使得對於至少具有不同讀取時序之像素12之一者而形成的對置電極36之各者彼此分離開。即，如圖2中所展示，對於任何特殊列之像素12而形成之一對置電極36與對於任何其他列之像素12而形成之一對置電極36分離開。
    圖3係展示像素12之一典型組態之一截面圖。
    如圖3中所展示，在該像素12中，該FD 23、該電荷積聚區域32及擴散層41至43內嵌於該矽層31a之上表面側上。此外，在該像素12中，該光電轉換區段21透過該連接區段33連接至該電荷積聚區域32，而該轉移電晶體22形成於該電荷積聚區域32與該FD 23之間之一位置。
    除此之外，在該像素12中，該重設電晶體26形成於該FD 23與該擴散層43之間，該放大電晶體24形成於該擴散層43與該擴散層41之間，而該選擇電晶體25形成於該擴散層41與該擴散層42之間。此外，該電源供應線16連接至該擴散層43，而該垂直信號線19連接至該擴散層42。
    接著，用於驅動具有此一組態之像素12之方法在下文參考圖4而解釋。
    圖4展示用於驅動像素12之時序以及夾住該光電轉換膜35之像素電極34及對置電極36之電位變化。注意，因為該電荷積聚區域32透過該連接區段33連接至該像素電極34，故該電荷積聚區域32設定為與該像素電極34處出現之電位相同位準之一電位。此外，即使以下描述中使用之電子作為光電轉換信號，亦可將電洞使用為光電轉換信號。然而在電洞使用為光電轉換信號之情況中，在以下描述中需要顛倒每一電位之極性。
    除此之外，如上文所描述，該垂直驅動區段13控制透過該面對電極電源供應線18而施加至對置電極36之一電壓。在一正常時間，即，在除隨後描述之一時序T3之外的一時期期間，該連接區段33將施加至該對置電極36之電壓維持於低於該像素電極34處出現之電位的一電位(例如，0 V)。
    首先，在時序T1，該垂直驅動區段13將該轉移信號TRG及該重設信號RST置於開啟狀態中，以透過該FD 23將該電荷積聚區域32重設於出現於該電源供應線16上的電源供應電壓VDD。詳細而言，該垂直驅動區段13將該轉移信號TRG及該重設信號RST置於開啟狀態中，以分別開啟該轉移電晶體22及該重設電晶體26。隨著開啟該重設電晶體26，藉由開啟該轉移電晶體22，憑藉FD 23使該電荷積聚區域32中積聚之電荷放電至該電源供應線16。此時，該電荷積聚區域32之重設位準根據電位設計而變化。然而注意，該電荷積聚區域32之重設位準通常係1.5 V。
    接著，在時序T1結束時，該垂直驅動區段13將該轉移信號TRG及該重設信號RST置於關閉狀態中。當該垂直驅動區段13將該轉移信號TRG及該重設信號RST置於關閉狀態中時，開始光電轉換區段21之曝光時期。在該光電轉換區段21之曝光時期期間，該光電轉換膜35中產生之電荷積聚在該電荷積聚區域32中，使得出現於該電荷積聚區域32之電位減小。在該光電轉換區段21之曝光時期結束時，出現於該電荷積聚區域32之電位獲得1 V之典型位準。
    此外，在該光電轉換區段21之曝光時期期間的一時間該垂直驅動區段13將該選擇信號SEL置於開啟狀態中。接著，隨著該選擇信號SEL置於該開啟狀態中，該垂直驅動區段13將該重設信號RST置於開啟狀態中，以讀出處於重設狀態之FD 23處出現之電位。隨後，在時序T2，該垂直驅動區段13將該轉移信號TRG置於開啟狀態中，以終止該曝光時期，且將該電荷積聚區域32中積聚之電荷轉移至該FD 23。因此，可讀出根據該曝光時期期間積聚之電荷而出現於該FD 23之電位，因為該選擇信號SEL仍然維持於該開啟狀態中。此外，因為該電荷積聚區域32中積聚之電荷轉移至該FD 23，故該電荷積聚區域32中出現之電荷再次獲得重設位準。
    接著，在恰好該時序T2結束之後的時序T3，該垂直驅動區段13將高於該像素電極34之重設位準的一電位透過該面對電極電源供應線18施加至該對置電極36。高於該像素電極34之重設位準之電位通常係2.7 V。
    因此，在與該曝光時期期間施加至該光電轉換膜35之電壓之方向相反的一方向將一電位施加至該光電轉換膜35。結果，可除去(或消除)由該曝光時期期間施加之電壓而在該光電轉換膜35中產生之電荷捕獲。即，在現存固態成像器件中，一電場始終在相同方向施加至該光電轉換膜，增加該光電轉換膜中產生之電荷捕獲數目，使得特性劣化程序被加速。另一方面，該固態成像器件11能夠防止電荷捕獲積聚在該光電轉換膜35中。
    如上文所描述，該固態成像器件11能夠防止電荷捕獲積聚在該光電轉換膜35中。因此，可抑制由原本將在該光電轉換膜35中積聚之電荷捕獲引起之劣化(就如現存固態成像器件之情況)。
    此外，在該固態成像器件11中，在恰好在該時序T2結束之後的時序T3，該垂直驅動區段13以在與曝光時期期間施加至該光電轉換膜35之電壓之方向相反的一方向將一電位施加至該光電轉換膜35。因此，在時序T3施加之電壓對於該固態成像器件11中利用之複數個像素12係近似一致的。即，藉由恰好在該時序T2結束之後提供時序T3，可防止在對於該固態成像器件11中利用之每一複數個像素12用作反偏壓的電壓中產生變動。
    例如，在該時序T2結束之後的時序T3，該垂直驅動區段13在與曝光時期期間施加至該光電轉換膜35之電壓之方向相反的方向將一電位施加至該光電轉換膜35。再者在此情況中，即使在與該時序T2分開之時間點提供的時序T3該固態成像器件11仍能夠防止電荷捕獲積聚在該光電轉換膜35中。然而若時序T3提供於與時序T2分開之一時間點，則歸因於在時序T2結束之後實行之一光電轉換程序，該光電轉換膜35中積聚之電荷量隨像素12而異。因此，因為在用作反偏壓之電壓中產生變動，從該光電轉換膜35消除電荷捕獲之程度亦隨像素12而異。結果，特性亦隨像素12而異。
    在固態成像器件11中，另一方面，在用作反偏壓之電壓中沒有產生變動，使得可從每一像素12均勻地消除電荷捕獲。因此可防止特性隨像素12而異。不用說，關於除去電荷捕獲之操作，時序T3不需要是緊接著時序T2之時序。如上文所描述，該時序T3係該垂直驅動區段13在與曝光時期期間施加至光電轉換膜35之電壓之方向相反的方向將一電位施加至該光電轉換膜35之一時序。
    注意，在具有該光電轉換膜35形成於該矽基板31上之組態的一層壓影像感測器之情況中，在形成配線之程序之後，實行形成光電轉換膜35之程序。因此，歸因於對形成該光電轉換膜35之程序之溫度施加之限制，一非晶半導體以低溫形成，一多晶半導體、一有機膜或類似物可使用為製造該光電轉換膜35之材料。因為用此一材料製成之光電轉換膜35在該光電轉換膜35內具有許多缺陷，故由於在操作期間之電荷捕獲，特性可輕易改變。因此，在一些情況中可靠性可能劣化。
    因此，在利用由此一材料製成之光電轉換膜35之固態成像器件11中，藉由採用前文參考圖4解釋之方法而驅動像素12，以產生更有效的效果。即，從該光電轉換膜35內消耗電荷捕獲(其中劣化由電荷捕獲輕易地產生)係極其有利的，以抑制劣化。
    注意，根據此驅動方法，隨著關閉該轉移電晶體22，即，隨著像素電極34置於浮動狀態中，該垂直驅動區段13在與該曝光時期期間施加至該光電轉換膜35之電壓之方向相反的方向將一電位施加至該光電轉換膜35，以有效提取該光電轉換膜35內捕獲之電荷。
    圖5係展示像素12之一修改版本之一截面圖。
    圖5中展示之一像素12'與圖3中展示之像素12相同在於該像素12'亦經組態以包含光電轉換區段21、轉移電晶體22、FD 23、放大電晶體24、選擇電晶體25、重設電晶體26、電荷積聚區域32、連接區段33及擴散區域41至43。因此，省略光電轉換區段21、轉移電晶體22、FD 23、放大電晶體24、選擇電晶體25、重設電晶體26、電荷積聚區域32、連接區段33及擴散區域41至43之詳細解釋。
    然而，圖5中展示之像素12'之組態與圖3中展示之像素12之組態不同在於該像素12'亦具有一接觸區域51及一電位障壁區段52，且此外，該光電轉換區段21透過該連接區段33連接至該接觸區域51。
    該接觸區域51通常係具有高於該電荷積聚區域32之雜質濃度的n型雜質濃度的一區域。例如，該電荷積聚區域32係N-區域，而接觸區域51係N+區域。另一方面，電位障壁區段52通常係具有低於該電荷積聚區域32之雜質濃度之n型雜質濃度之一區域。例如，該電位障壁區段52係N--區域。
    因此，如圖5之下側上給出之電位圖中所展示，該電位障壁區段52在該接觸區域51與該電荷積聚區域32之間之一位置產生具有一預定電位的一電位障壁。如該電位圖中所展示，該預定電位高於該接觸區域51及該電荷積聚區域32處出現之電位。因此，憑藉連接區段33從該光電轉換區段21轉移至該接觸區域51且積聚於該接觸區域51中的一些電荷克服由該電位障壁區段52形成之電位障壁，且從該接觸區域51洩漏至該電荷積聚區域32。
    藉由對該像素12'在如上文所描述之該接觸區域51與該電荷積聚區域32之間之一位置處提供電位障壁區段52，該接觸區域51經組態以通常維持由電位障壁區段52判定之固定電位。接著，克服由該電位障壁區段52產生之電位障壁之一些電荷積聚於該電荷積聚區域32中，且隨後作為像素信號讀出。
    接著，藉由在下文參考圖6而解釋用於驅動像素12'之一第一驅動方法。
    圖6係展示像素12'之驅動時序以及夾住該光電轉換膜35之像素電極34及對置電極36之電位變化的一圖。
    在此像素12'中，因為該像素電極34透過該連接區段33連接至該接觸區域51，故在該像素電極34處出現之一電位位準與該接觸區域51處出現之一電位位準相同。此外，因為出現於該接觸區域51處之電位通常維持於由該電位障壁區段52處判定之一固定位準，故出現於該像素電極34之電位亦維持於固定位準，諸如0.5 V。除此之外，在正常時間，將低於接觸區域51之電位的一電位施加至該對置電極36。低於該接觸區域51之電位的電位之一典型實例係0 V的一電位。
    首先，很像圖4中展示之驅動時序，在時序T1，該垂直驅動區段13將轉移信號TRG及重設信號RST置於開啟狀態中，以透過該FD 23將該電荷積聚區域32重設於出現於該電源供應線16上的電源供應電壓VDD。因為由該電位障壁區段52形成之一電位障壁存在於該電荷積聚區域32與該接觸區域51之間之一位置，故該接觸區域51處出現之電位在此時維持於一恆定位準，不像圖4中展示之電位變化。
    接著，在該時序T1結束時，該垂直驅動區段13將該轉移信號TRG及該重設信號RST置於關閉狀態中。當該垂直驅動區段13將該轉移信號TRG及該重設信號RST置於關閉狀態中時，開始光電轉換區段21之曝光時期。在該光電轉換區段21之曝光時期期間，憑藉連接區段33將該光電轉換膜35中產生之電荷供應至該接觸區域51。然而，電荷克服由該電位障壁區段52形成之電位障壁且積聚在聚區域32中。
    隨後，很像圖4中展示之驅動時序，讀出出現於該FD 23處之置於重設狀態的電位。接著，曝光時期在時序T2終止。在該曝光時期結束時，該電荷積聚區域32中積聚之電荷轉移至該FD 23。
    接著，在恰好該時序T2結束之後之時序T3，該垂直驅動區段13將高於接觸區域51之電位之一電位透過該面對電極電源供應線18而供應至對置電極36。高於出現於該像素電極34上之電位的電位通常係1.5 V。因此，在該像素12'中，在與曝光時期期間施加至該光電轉換膜35之一電壓之方向相反的方向將一電位施加至該光電轉換膜35。結果，可除去由該曝光時期期間施加之電壓而在該光電轉換膜35中產生之電荷捕獲。相應地，該固態成像器件11能夠防止電荷捕獲積聚於該光電轉換膜35中。因此，可防止光電轉換膜35歸因於該光電轉換膜35中積聚之電荷捕獲而劣化。
    此外，出現於該接觸區域51之電位在該像素12'中維持於一固定位準。因此，當在時序T3在與曝光時期期間施加至該光電轉換膜35之電壓之方向相反的方向將一電位施加至該光電轉換膜35時，電位差在該固態成像器件11中利用之所有像素12'中近似相同。相應地，電荷捕獲可從該光電轉換膜35消除之程度亦在該固態成像器件11中利用之所有像素12'中相同。結果，可防止該固態成像器件11之特性隨像素12'而異。
    接著，藉由在下文參考圖7而解釋用於驅動像素12'之一第二驅動方法。
    用於驅動像素12'之第二驅動方法與上文藉由參考圖6而解釋之用於驅動像素12'之第一驅動方法的驅動方法相同在於：根據該第二驅動方法，在曝光時期期間，將低於出現於該接觸區域51之電位之一電位施加至該對置電極36，而在時序T3，將高於出現於該接觸區域51之電位之一電位施加至該對置電極36。例如，在該曝光時期期間，通常0 V的一電位施加至該對置電極36，而在時序T3，通常1.5 V的電位施加至該對置電極36。
    然而，用於驅動像素12'之第二驅動方法與用於驅動像素12'之第一驅動方法不同在於：根據該第二驅動方法，在開始曝光時期之前及在時序T3結束之後，與出現於該接觸區域51中之電位具有相同位準的一電位施加至該對置電極36。例如，在開始該曝光時期之前，及在該時序T3結束之後，將通常為0.5 V的一電位施加至該對置電極36。
    如上文所描述，根據用於驅動像素12'之第二驅動方法，在出現於該接觸區域51及該對置電極36處之電位具有相同位準之時期，該光電轉換膜35維持於沒有電位差之狀態中。因此，電壓施加至該光電轉換膜35之時期變得比上文描述之第一驅動方法之時期短。結果，與電壓施加至該光電轉換膜35具有較長時期之一組態相比較，可抑制該光電轉換膜35之劣化。注意，在此時期中，出現於該接觸區域51及該對置電極36處之電位不需要具有恰好相同位準。即，在此時期中，出現於該接觸區域51及該對置電極36處之電位亦可設定為約相同的位準，以獲得相同效果。
    圖8係展示根據本發明之一第二實施例之固態成像器件11A中包含之一像素陣列部分之一典型垂直方向截面結構之一圖。
    圖8中展示之固態成像器件11A與圖2中展示之固態成像器件11相同在於該固態成像器件11A亦經組態以包含轉移電晶體22、FD 23、電荷積聚區域32、連接區段33及像素電極34。因此，省略轉移電晶體22、FD 23、電荷積聚區域32、連接區段33及像素電極34之詳細解釋。
    然而，圖8中展示之固態成像器件11A與圖2中展示之固態成像器件11不同在於該固態成像器件11A經組態以包含一光電轉換膜35'及一對置電極36'。詳細而言，在圖2中展示之固態成像器件11中，如前文所解釋，對於任何特定像素列上之像素12之各者而提供之一光電轉換膜35及一對置電極36分別與對於除該特定像素列之外之一像素列上之對應像素12之各者而提供之一光電轉換膜35及一對置電極36分離開。另一方面，圖8中展示之固態成像器件11A經組態以利用由包含光電轉換膜35'之像素12佔據之一完整鄰近區域中提供之光電轉換膜35'，及利用由包含對置電極36'之像素12佔據之一完整鄰近區域中的對置電極36'。換句話說，圖8中展示之固態成像器件11A經組態以並非對於每一列像素12包含光電轉換膜35'及對置電極36'。即，對於一列像素12而提供之一光電轉換膜35'及一對置電極36'並非分別與對於任何其他列之像素12而提供之一光電轉換膜35'及一對置電極36'分離開。
    在具有此一組圖之固態成像器件11A中，對置電極36'並非獨立於其他像素列而提供於一列像素12上。即，對於一像素列而提供之對置電極36'貫穿上文引用之完整鄰近區域而處在電連接至對於另一像素列而提供之對置電極36'之各者之一狀態中，使得出現於該等對置電極36'處之電位對於所有像素12相同。
    圖9係展示根據本發明之第二實施例之固態成像器件11A之一典型組態之一電路圖。
    圖9中展示之固態成像器件11A與圖1中展示之固態成像器件11不同在於：在該固態成像器件11A之情況中，對於一列像素12而提供之面對電極電源供應線18之各者由一面對電極電源供應線18'彼此電連接。此外，對於重設電晶體26而提供之電源供應系統與對於放大電晶體24而提供之電源供應系統分離開。具體而言，對於重設電晶體26提供一電源供應線16-1，而對於放大電晶體24提供一電源供應線16-2。除此之外，如隨後將參考圖10而描述，供應至重設電晶體26之一電源供應電壓VDD在預定時序變為負電位。此外，將一恆定電源供應電壓VDD(諸如通常2.7 V之一電壓)供應至該放大電晶體24。注意，該固態成像器件11A之組態之剩餘部分與該固態成像器件11之組態相同。
    在具有此一組態之固態成像器件11A中，例如不像前文參考圖4而解釋之方法，難以對一列像素12提供不同於供應至另一列像素12之電位之各者的電位。即，該固態成像器件11A藉由採用不同於用於驅動固態成像器件11之驅動方法之驅動方法而驅動。
    圖10係在根據本發明之第二實施例之固態成像器件11A中利用之用於驅動像素12之方法之下文描述中參考的一說明性圖。
    圖10展示利用於該固態成像器件11A中之像素12之驅動時序以及夾住光電轉換膜35'之像素電極34及對置電極36'之電位變化。
    如圖10中所展示，出現於該固態成像器件11A中之對置電極36'處的一電位亦始終維持於一固定位準，諸如0 V。
    首先，在時序T1，該垂直驅動區段13將轉移信號TRG及重設信號RST置於開啟狀態，且此外，將經一電源供應線16-1供應至像素12之電源供應電源VDD設定為低於出現在該對置電極36'之一電位的一電位。例如，該垂直驅動區段13在正常時間將該電源供應電壓VDD維持於+2.7 V，但僅在時序T1，將該電源供應電壓VDD設定為-1.0 V。
    如上文所描述，因為在時序T1透過該FD 23使該重設電晶體26及該轉移電晶體22置於開啟狀態中，故該電荷積聚區域32連接至設定為低於該對置電極36'處出現之電位之一電位的電源供應電壓VDD。此外，因為出現於該像素電極34之一電位具有與出現於該電荷積聚區域32處之一電位相同的位準，故出現於該像素電極34之電位低於出現於該對置電極36'處之電位。因此，施加至該光電轉換膜35'之偏壓之方向係將電子提取至該對置電極36'之方向。
    注意，在此時，透過電源供應線16-1將電子注入至矽基板31之電荷積聚區域32中，使得電子積聚於該電荷積聚區域32中。
    接著，在該時序T1結束之後的時序T2，該垂直驅動區段13再次將該轉移信號TRG及該重設信號RST置於開啟狀態中。此時，該電源供應電壓VDD設定為高於該對置電極36'處出現之電位之一電位，使得透過該重設電晶體26、該FD 23及該轉移電晶體22在時序T1注入至該電荷積聚區域32中之電子消耗至該電源供應電壓VDD。即，重設該電荷積聚區域32中積聚之電荷。
    隨後，在時序T2結束時，開始曝光時期。在曝光時期中，由該光電轉換膜35產生之電荷積聚於該電荷積聚區域32中。隨著由該光電轉換膜35產生之電荷積聚於該電荷積聚區域32中，出現於該電荷積聚區域32之電位減小。此外，該垂直驅動區段13將該選擇信號SEL置於開啟狀態中，且隨著該選擇信號SEL置於開啟狀態中，該垂直驅動區段13將該重設信號RST置於開啟狀態中，以讀出出現於該FD 23之處於重設狀態的電位。
    接著，在時序T3，該垂直驅動區段13將該轉移信號TRG置於開啟狀態中，以終止曝光時期。當該曝光時期終止時，積聚於該電荷積聚區域32中之電荷轉移至該FD 23，使得出現於該電荷積聚區域32之電位及因此出現於該像素電極34之電位再次被帶入重設位準。
    在隨後的時序T1，由垂直驅動區段13以與下一圖框相同之方式實行處理，以將該轉移信號TRG及該重設信號RST置於開啟狀態中，且此外，將透過該電源供應線16-1供應至像素12之電源供應電壓VDD設定為低於該對置電極36'處出現之一電位的一電位。
    在上文描述之固態成像器件11A中，在該曝光時期之外的一預定時序，在與該曝光時期期間施加至該光電轉換膜35'之一電壓之方向相反的一方向將一偏壓施加至該光電轉換膜35'。在圖10中展示之典型實例之情況中，該曝光時期之外的預定時序係直接在時序T2前的時序T1，在時序T2重設電荷積聚區域32。因為以此方式在該曝光時期之外之一預定時序在與該曝光時期期間施加至該光電轉換膜35'之一電壓之方向相反的一方向將一偏壓施加至光電轉換膜35'，可除去由前面的曝光時期期間施加至該光電轉換膜35'的電壓在該光電轉換膜35'中產生之電荷捕獲。結果，可防止該光電轉換膜35'歸因於此等電荷捕獲之積聚而劣化。
    圖11係根據本發明之一第三實施例之一固態成像器件11B之一典型組態之一電路圖。
    如圖11中所展示，該固態成像器件11B之一像素12B經組態以用作一共用單元，其包含一光電轉換區段21-1、一光電轉換區段21-2、一轉移電晶體22-1、一轉移電晶體22-2、一FD 23、一放大電晶體24、一選擇電晶體25及一重設電晶體26。該等光電轉換區段21-1及21-2各包含一光電轉換膜35，而該轉移電晶體22-1及該轉移電晶體22-2各運作為一轉移電晶體22。另一方面，該FD 23、該放大電晶體24、該選擇電晶體25及該重設電晶體26各係對於像素12B之兩側共同的一共用組件。
    注意，與圖2中展示之固態成像器件11相同之方式，對於像素12之各者形成一對置電極36，以此一方式使得對於至少具有不同讀取時序的該等像素12之一者而形成的對置電極36之各者彼此分離。即，如圖2中所展示，對於任何特定列之像素12形成的一對置電極36與對於任何其他列之像素12而形成之一對置電極36分離開。因此，在像素12B中，在具有相同讀取時序之一像素列之方向佈局複數個光電轉換區段21，且亦在該像素列可共用上文描述之共同組件之方向佈局複數個轉移電晶體22。在圖11中展示之像素12B中，在一像素列之方向佈局的該等光電轉換區段21係光電轉換區段21-1及光電轉換區段21-2，而亦在一像素列之方向佈局之該等轉移電晶體22係轉移電晶體22-1及轉移電晶體22-2。另一方面，共用之共同組件係FD 23、放大電晶體24、選擇電晶體25及重設電晶體26。
    此外，該像素12B經組態以對於每一對光電轉換區段21-1及21-2而包含一電荷積聚區域32。除此之外，以與圖5中展示之像素12'相同之方式，該像素12B經組態以亦對於每一對光電轉換區段21-1及21-2而包含一接觸區域51及一電位障壁區段52。
    接著，在下文參考圖12解釋用於驅動像素12B之驅動方法。
    首先，在該固態成像器件11B中，在該像素12B之曝光時期開始之前及在時序T3結束之後，與出現於該接觸區域51中之電位具有相同位準之一電位施加至該對置電極36。例如，在該曝光時期開始之前及在時序T3結束之後，通常為0.5 V之一電位施加至該對置電極36。
    接著，在時序T1-1，該垂直驅動區段13將一轉移信號TRG1及該重設信號RST置於開啟狀態中，以透過該FD 23而重設該光電轉換區段21-1之電荷積聚區域32。因為由該電位障壁區段52形成之一電位障壁存在於該光電轉換區段21-1之電荷積聚區域32與該接觸區域51之間的一位置處，故出現於該接觸區域51之電位此時維持於一恆定位準。隨後，隨著在時序T1-1結束時轉移信號TRG1及重設信號RST置於關閉狀態，開始該光電轉換區段21-1之曝光時期。
    接著，在時序T1-2，該垂直驅動區段13將一轉移信號TRG2及重設信號RST置於開啟狀態中，以透過該FD 23重設該光電轉換區段21-2之電荷積聚區域32。因為由該電位障壁區段52形成之一電位障壁存在於該光電轉換區段21-2之電荷積聚區域32與該接觸區域51之間的一位置處，故出現於該接觸區域51之電位此時維持於一恆定位準。隨後，隨著在時序T1-2結束時轉移信號TRG2及重設信號RST置於關閉狀態，開始該光電轉換區段21-2之曝光時期。
    隨後，在時序T2-1，該垂直驅動區段13將該轉移信號TRG1置於開啟狀態中，以終止該光電轉換區段21-1之曝光時期，且將該光電轉換區段21-1之電荷積聚區域32中積聚之電荷轉移至該FD 23。此外，在時序T2-2，該垂直驅動區段13將該轉移信號TRG2置於開啟狀態中，以終止該光電轉換區段21-2之曝光時期，且將該光電轉換區段21-2之電荷積聚區域32中積聚之電荷轉移至該FD 23。
    接著，在恰好該時序T2-2結束之後的時序T3，透過面對電極電源供應線18將該垂直驅動區段13將高於該接觸區域51處之一電位的一電位施加至對置電極36。例如，該垂直驅動區段13將1.5 V的一電位透過該面對電極電源供應線18而施加至對置電極36。因此，在像素12B中，在與該曝光時期期間施加至該光電轉換膜35之電壓之方向相反的一方向將一電位施加至該光導轉換區段21-1之光電轉換膜35及該光電轉換區段21-2之光電轉換膜35。結果，可除去由該曝光時期期間施加至該光電轉換膜35之電壓在該光電轉換區段21-1之光電轉換膜35及該光導轉換區段21-2之光電轉換膜35中產生之電荷捕獲。即，可防止電荷捕獲積聚於該光電轉換區段21-1之光電轉換膜35及該光導轉換區段21-2之光電轉換膜35中。相應地，可防止該光電轉換膜35歸因於積聚於該等光電轉換膜35中之電荷捕獲而劣化。
    如上文所描述，包含2個光電轉換區段21-1及21-2之像素12B亦能夠防止該光電轉換區段21-1之光電轉換膜35及該光電轉換區段21-2之光電轉換膜35劣化，抑制光電轉換膜35之特性變動，且因此改良光電轉換膜35之可靠性。
    如上文所描述之器件的固態成像器件可應用於多種電子設備，諸如一成像系統，具有一成像功能的手持式電話及每一者具有一成像功能的其他電子裝置。該成像系統之典型實例係數位靜態相機及數位視訊攝影機。
    圖13係展示安裝於一電子設備上之一成像裝置101之一典型組態的一方塊圖。
    如圖13中所展示，該成像裝置101經組態以包含一光學系統102、一快門區段103、一影像攝取器件104、一驅動電路105、一信號處理電路106、一監視器107及一記憶體108，其等使得該成像裝置101能夠成像靜止圖片及活動圖片。
    該光學系統102經組態以包含一透鏡或複數個透鏡。該光學系統102憑藉快門區段103將入射至其之影像光從一成像物件引導至影像攝取器件104。接收該影像光，該影像攝取器件104在該影像攝取器件104之光接收表面上形成成像物件之一影像。該影像攝取器件104之光接收表面亦稱為一感測器區段。
    置於光學系統102與影像攝取器件104之間之一位置處，該快門區段103控制該影像光從該光學系統102輻射至該影像攝取器件104之時期，及根據由驅動電路105執行之控制而阻塞從該光學系統102至該影像攝取器件104之影像光的傳播的時期。
    該影像攝取器件104通常係根據實施例之任一者及上文已解釋之修改版本的一固態成像器件。該影像攝取器件104根據形成於該光接收表面上之一影像而基於憑藉快門區段103而從該光學系統102傳播至該影像攝取器件104之影像光在一預定時間段積聚信號電荷。接著，該影像攝取器件104根據由影像攝取器件104從該驅動電路105接收之驅動信號(或一時序信號)而將積聚之信號電荷轉移至信號處理電路106。
    該驅動電路105將驅動信號輸出至影像攝取器件104及快門區段103。驅動信號用於控制由影像攝取器件104實行之將電荷轉移至信號處理電路106之操作及由快門區段103實行之一快門操作。
    信號處理電路106在從該影像攝取器件104接收之信號電荷上實行各種種類之信號處理。該信號處理電路106將由於由信號處理電路106實行之信號處理而獲得之影像資料供應至監視器107，其接著基於該影像資料而顯示一影像。該信號處理電路106亦將影像資料供應至用於儲存(或記錄)資料之記憶體108。
    在具有上文描述之組態之成像裝置101中，該影像攝取器件104係包含一光電轉換膜之固態成像器件，如上文所解釋之固態成像器件。因此，可改良影像攝取器件104之可靠性。
    注意，藉由將本發明應用於具有在除曝光時期之外之一時期期間光亦輻射至利用於成像裝置中之固態成像器件11之一組態的成像裝置，可獲得更有效之效果。特定言之，本發明對於如上文所描述之層壓影像感測器非常有益。
    此外，在為滾動快門提供之固態成像器件中，如CIS(CMOS影像感測器)之情況，像素區域中之每一像素通常處在曝光狀態中，使得難以在曝光時期之外的時序在與該曝光時期期間施加至像素之電壓之方向相反的方向將偏壓施加至像素。然而藉由將本發明應用於一固態成像器件，可在該曝光時期之外之時序在與該曝光時期期間施加至光電轉換膜35之電壓之方向相反的方向將偏壓施加至光電轉換膜35，即使該固態成像器件係為滾動快門操作而提供之CMOS影像感測器。因此，電荷捕獲可從光電轉換膜35耗盡。除此之外，即使具有在利用於該成像裝置中之固態成像器件11藉由在除曝光時期之外之時期期間利用機械快門而屏蔽入射光之一組態的成像裝置之情況中，歸因於暗電流或類似物，電荷捕獲仍可能積聚於該光電轉換膜35中。然而藉由將本發明應用於具有此一組態之成像裝置，可獲得上文描述之效果。
    此外，該像素12具有利用如圖1中所展示之四個電晶體之一組態。然而，一像素亦可經組態以包含排除選擇電晶體25之三個電晶體。
    注意，本發明適當地應用於層壓CMOS影像感測器，其中該矽基板31上形成之光電轉換區段21中利用之光電轉換膜35中產生之載子經連接區段33積聚於該矽基板31內之電荷積聚區域32中，且接著從該電荷積聚區域32讀出。此外，用於製造光電轉換膜35之每一材料決不限制於上文引用之非晶半導體、多晶半導體(或化合物半導體)或有機膜。
    除此之外，根據本發明之固態成像器件11可具有背表面輻射型CMOS固態成像器件、前表面輻射型CMOS固態成像器件或CCD固態成像器件之組態。此外，本發明亦可在不考慮器件之結構之下應用於另一固態成像器件。例如，本發明亦可通常應用於縱向偏光類型之CMOS影像感測器。此一CMOS影像感測器包含一光電轉換區域，其中所吸收之光之波長沿著矽基板31之深度方向而變化。
    注意，本發明之範圍包含以下實施方案：
    1：一種成像器件，其包括：複數個像素，其等經安置以形成具有像素列之一矩陣，該等像素包含：對於該等像素之一者而形成於一矽基板上之一像素電極，其與對於其他像素之一者而形成之另外像素電極分離開；一光電轉換膜，其形成於該像素電極上；及一對置電極，其形成於該光電轉換膜上；及一驅動區段，其經組態以在與該等像素之一曝光時期期間施加至該光電轉換膜之一電位之方向相反的方向將一電位施加至該等像素列之各者上之該光電轉換膜，該等像素列在該等像素之該曝光時期外之一預定時序至少具有不同於彼此的讀取時序。
    2：如實施方案1之成像器件，其中對於至少具有彼此不同之讀取時序之像素列之各者，該對置電極形成為與各自鄰近於個別對置電極之其他對置電極分離開。
    3：如實施方案2之成像器件，其中在該等像素之該曝光時期之外之一預定時序，該驅動區段將施加於該對置電極之一電位設定於高於該像素電極之一重設位準之電位之一位準。
    4：如實施方案1至3中任一項之成像器件，其中該等像素進一步包含：一電荷積聚區域，以積聚從該光電轉換膜獲得之電荷；一接觸區域，其連接至該像素電極；及一電位障壁區段，其提供於該電荷積聚區域與該接觸區域之間，以形成具有一預定電位之一電位障壁。
    5：如實施方案1至4中任一項之成像器件，其中至少在該像素之該曝光時期之開始與該預定時序之結束之間的一時期中，該驅動區段將一電壓施加至該對置電極，該電壓具有約等於該像素電極之一電位的一電位。
    6：如實施方案1至5中任一項之成像器件，其中該等像素在該等像素列之方向上共用複數個該等光電轉換膜。
    7：如實施方案1之成像器件，其中透過對於像素列之各者而提供之一電源供應線，每一像素列包含具有相同讀取時序之像素，該驅動區段在該等像素之該曝光時期之外之一預定時序將供應至該等像素之各者之一電源供應電壓設定為低於該對置電極處之一電位之一電位。
    注意，本發明之實施方案決不限制於上文描述之實施例及修改版本。即，可對實施例作出多種其他變化及其他修改，只要該等其他變化及其他修改落入不脫離本發明之實質之範疇內。
    本發明含有關於2011年6月17日於日本專利局申請之日本優先專利申請案JP 2011-135721中揭示之標的，其全文以引用之方式併入本文中。
    熟習此項技術者應理解，取決於設計需求及其他因數，可出現多種修改、組合、子組合及變動，就如其等在隨附申請專利範圍及其等效者之範疇內。
    11‧‧‧固態成像器件
    11A‧‧‧固態成像器件
    11B‧‧‧固態成像器件
    12‧‧‧像素
    12'‧‧‧像素
    12B‧‧‧像素
    13‧‧‧垂直驅動區段
    14‧‧‧行處理區段
    15‧‧‧水平驅動區段
    16‧‧‧電源供應線
    16-1‧‧‧電源供應線
    16-2‧‧‧電源供應線
    17‧‧‧水平信號線
    18‧‧‧面對電極電源供應線
    18'‧‧‧面對電極電源供應線
    19‧‧‧垂直信號線
    21‧‧‧光電轉換區段
    21-1‧‧‧光電轉換區段
    21-2‧‧‧光電轉換區段
    22‧‧‧轉移電晶體
    22-1‧‧‧轉移電晶體
    22-2‧‧‧轉移電晶體
    23‧‧‧浮動擴散
    24‧‧‧放大電晶體
    25‧‧‧選擇電晶體
    26‧‧‧重設電晶體
    31‧‧‧矽基板
    31a‧‧‧矽層
    31b‧‧‧氧化物膜
    32‧‧‧電荷積聚區域
    33‧‧‧連接區段
    34‧‧‧像素電極
    35‧‧‧光電轉換膜
    35'‧‧‧光電轉換膜
    36‧‧‧對置電極
    36'‧‧‧對置電極
    41‧‧‧擴散層
    42‧‧‧擴散層
    43‧‧‧擴散層
    51‧‧‧接觸區域
    52‧‧‧電位障壁區段
    101‧‧‧成像裝置
    102‧‧‧光學系統
    103‧‧‧快門區段
    104‧‧‧影像攝取器件
    105‧‧‧驅動電路
    106‧‧‧信號處理電路
    107‧‧‧監視器
    108‧‧‧記憶體
    圖1係展示根據本發明之一第一實施例之一固態成像器件之一典型組態之一電路圖；圖2係展示固態成像器件之一典型組態之一截面圖；圖3係展示一像素之一典型組態之一截面圖；圖4係在描述用於驅動固態成像器件之一方法時參考之一說明性圖；圖5係展示像素之修改版本之一截面圖；圖6係在描述用於驅動固態成像器件之一第一方法時參考之一說明性圖；圖7係在描述用於驅動固態成像器件之一第二方法時參考之一說明性圖；圖8係展示根據本發明之一第二實施例之一固態成像器件之一典型組態之一截面圖；圖9係展示根據第二實施例之固態成像器件之一典型組態之一電路圖；圖10係在描述用於驅動根據第二實施例之固態成像器件之一方法時參考的一說明性圖；圖11係展示根據本發明之一第三實施例之一固態成像器件之一典型組態之一電路圖；圖12係在描述用於驅動根據第三實施例之固態成像器件之方法時參考的一說明性圖；及圖13係展示安裝於一電子設備上之一成像裝置之一典型組態之一方塊圖。
    11‧‧‧固態成像器件
    12‧‧‧像素
    13‧‧‧垂直驅動區段
    14‧‧‧行處理區段
    15‧‧‧水平驅動區段
    16‧‧‧電源供應線
    17‧‧‧水平信號線
    18‧‧‧面對電極電源供應線
    19‧‧‧垂直信號線
    21‧‧‧光電轉換區段
    22‧‧‧轉移電晶體
    23‧‧‧浮動擴散
    24‧‧‧放大電晶體
    25‧‧‧選擇電晶體
    26‧‧‧重設電晶體
    权利要求:
    Claims (9)
    [1] 一種成像器件，其包括：複數個像素，其等經安置以形成具有像素列之一矩陣，該等像素包含對於該等像素之一者而形成於一矽基板上之一像素電極，其與對於其他像素之一者而形成之另外像素電極分離開，一光電轉換膜，其形成於該像素電極上，及一對置電極，其形成於該光電轉換膜上；及一驅動區段，其經組態以在與該等像素之一曝光時期期間施加至該光電轉換膜之一電位之方向相反的方向將一電位施加至該等像素列之各者上之該光電轉換膜，該等像素列在該等像素之該曝光時期外之一預定時序至少具有彼此不同的讀取時序。
    [2] 如請求項1之成像器件，其中對於至少具有彼此不同之讀取時序之該等像素列之各者，該對置電極形成為與各自鄰近於該對置電極之其他對置電極分離開。
    [3] 如請求項2之成像器件，其中在該等像素之該曝光時期之外之一預定時序，該驅動區段將施加於該對置電極之一電位設定於高於該像素電極之一重設位準之電位之一位準。
    [4] 如請求項3之成像器件，其中該等像素進一步包括：一電荷積聚區域，以積聚從該光電轉換膜獲得之電荷；一接觸區域，其連接至該像素電極；及一電位障壁區段，其提供於該電荷積聚區域與該接觸區域之間，以形成具有一預定電位之一電位障壁。
    [5] 如請求項4之成像器件，其中至少在該像素之該曝光時期之開始與該預定時序之結束之間的一時期中，該驅動區段將一電壓施加至該對置電極，該電壓具有約等於該像素電極之電位的一電位。
    [6] 如請求項1之成像器件，其中該等像素在該等像素列之方向上共用複數個該等光電轉換膜。
    [7] 如請求項1之成像器件，其中透過對於該等像素列之各者而提供之一電源供應線，每一像素列包含具有相同讀取時序之像素，該驅動區段在該等像素之該曝光時期之外之一預定時序將供應至該等像素之各者之一電源供應電壓設定為低於該對置電極處之一電位之一電位。
    [8] 一種用於驅動一成像器件之驅動方法，該成像器件包含複數個像素，其等經安置以形成具有像素列之一矩陣，該等像素包含對於該等像素之一者而形成於一矽基板上之一像素電極，其與對於其他像素之一者而形成之另外像素電極分離開；一光電轉換膜，其形成於該像素電極上；及一對置電極，其形成於該光電轉換膜上，該驅動方法包括在與該等像素之一曝光時期期間施加至該光電轉換膜之一電位之方向相反的方向將一電位施加至該等像素列之各者上之該光電轉換膜，該等像素列在該等像素之該曝光時期外之一預定時序至少具有彼此不同的讀取時序。
    [9] 一種利用一成像器件之電子裝置，該成像器件包括：複數個像素，其等經安置以形成具有像素列之一矩陣，該等像素包含：對於該等像素之一者而形成於一矽基板上之一像素電極，其與對於其他像素之一者而形成之另外像素電極分離開；一光電轉換膜，其形成於該像素電極上；及一對置電極，其形成於該光電轉換膜上；及一驅動區段，其經組態以在與該等像素之一曝光時期期間施加至該光電轉換膜之一電位之方向相反的方向將一電位施加至該等像素列之各者上之該光電轉換膜，該等像素列在該等像素之該曝光時期外之一預定時序至少具有彼此不同的讀取時序。
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    同族专利:
    公开号 | 公开日
    US20150021463A1|2015-01-22|
    US9531971B2|2016-12-27|
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    法律状态:
    优先权:
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