[发明专利]基于有机薄膜光电晶体管实现CMOS有源像素柔性图像传感器的像素电路

说明书

本发明公开了一种基于有机薄膜光电晶体管实现CMOS有源像素柔性图像传感器的像素电路，包括有机光电晶体管PH、以及五个有机薄膜晶体管T1、T2、T3、T4、T5；T1的源极连接VDD，栅极连接第一扫描控制线VSCAN1，T2的漏极与PH的源极相连，栅极连接第二扫描控制线VSCAN2；T3的源极与T1的漏极相连，漏极作为输出端，并漏极连接列选择扫描线Column select，栅极连接行选择扫描线Row select，T4的源极与可控电压源VLL相连，漏极与PH的栅极相连，栅极与第三扫描控制线VSCAN3相连；T5的源极与电容C相连，漏极与地线VSS相连，栅极与第四扫描控制线VSCAN4相连。本发明用有机薄膜晶体管来代替硅基薄膜晶体管，根据有机材料特有的柔性，可以实现柔性图像传感器。

技术领域

本发明属于电子电路技术领域，具体涉及一种基于有机薄膜光电晶体管实现CMOS有源像素柔性图像传感器的像素电路。

背景技术

当智能手机或者数码照相机在拍照的时候，物体经过各种光学透镜成像产生的光学图像传到图像传感器当中去，根据图像传感器本身的性质，将光信号转化为电信号读出。传统的CMOS图像传感器像素电路设计是基于硅基光电二极管的光电转化性质实现的。但是考虑到硅基光电二极管本身的响应度，敏感度都不是很理想，而且基于有机半导体的柔性器件是未来电子产品的主流，基于此，用有机薄膜光电晶体管来代替硅基光电二极管，实现图像传感器像素电路的设计。

实验表明，光照会让光电晶体管的阈值电压产生漂移，阈值电压变化，就说明光和阈值电压存在某种关系，本发明设计的图像传感器像素电路可以精确检测到并读取每个光电晶体管的阈值电压变化。

发明内容

本发明的目的在于克服现有硅基光电传感器的技术不足，提供一种基于有机薄膜光电晶体管实现CMOS有源像素柔性图像传感器的像素电路，其利用光电晶体管特有的性质，通过光电转换产生阈值电压变化的性质来实现图像传感器的像素电路设计，进行信号的采集读取。可应用于手机的摄像头当中，移动支付的指纹识别，无人驾驶等领域。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种基于有机薄膜光电晶体管实现CMOS有源像素柔性图像传感器的像素电路，包括有机光电晶体管PH、电容c、第一有机薄膜晶体管T1、第二有机薄膜晶体管T2、第三有机薄膜晶体管T3、第四有机薄膜晶体管T4和第五有机薄膜晶体管T5；

所述第一有机薄膜晶体管T1的源极连接电源电压VDD，栅极连接第一扫描控制线VSCAN1，漏极连接第一节点A；所述第二有机薄膜晶体管T2的源极连接第二节点B，漏极与光电晶体管PH的源极相连，栅极连接第二扫描控制线VSCAN2；第一节点A和第二节点B相连；第三有机薄膜晶体管T3的源极与第一有机薄膜晶体管T1的漏极相连，漏极作为输出端，并漏极连接列选择扫描线Column select，栅极连接行选择扫描线Row select，第四有机薄膜晶体管T4的源极与可控电压源VLL相连，漏极与有机光电晶体管PH的栅极相连，栅极与第三扫描控制线VSCAN3相连；第五有机薄膜晶体管T5的源极与电容C一端相连，漏极与地线VSS相连，栅极与第四扫描控制线VSCAN4相连，电容C另一端与第一节点A相连；

所述第一有机薄膜晶体管T1、第二有机薄膜晶体管T2、第三有机薄膜晶体管T3、第四有机薄膜晶体管T4和第五有机薄膜晶体管T5均为p型有机薄膜晶体管。

上述像素电路的工作方法如下：

在第一阶段，第三控制扫描线VSCAN3为低电平，第四有机薄膜晶体管T4开启，VLL对有机光电晶体管PH进行重置初始化，此时其它扫描控制线均为高电平，所以其他有机薄膜晶体管均关闭；

在第二阶段，第一扫描控制线VSCAN1为低电平，第一有机薄膜晶体管T1开启，此时VDD对电容C充电，并且第三扫描控制线VSCAN3为高电平，第四有机薄膜晶体管T4关闭，第四扫描控制线VSCAN4为低电平，第五有机薄膜晶体管T5开启；