[发明专利]感测像素及其触控面板

说明书

技术领域

本发明涉及一种触控面板的感测像素，且特别是涉及利用具有光敏晶体管的感测像素，来检测所触碰的位置。

背景技术

随着电子技术的蓬勃发展，以及无线通讯与网络的普及化，具有轻薄短小优点的便携式装置逐渐成为新一代的数据存取平台。然而，并非所有的装置都采用一般人常见的输入与输出(input/output，I/O)接口，像是键盘或是鼠标。因此，触控面板常被应用作为人与智能装置之间的人机接口，以执行控制。

一般来说，电阻式触控面板为两个相距微小空间的导电层所组成。当使用者按压触控面板时，这两个导电层会连接于某一点，因此于此点上会产生电压的变化。通过模拟数字转换器(analog to digital convert，ADC)将具有电压变化的模拟式信号转换成数字式信号后，便可定位出按压点的横轴与纵轴坐标。然而，电阻式触控面板没有保护层，因此在频繁的按压下很容易损坏，且此类型的触控面板只能检测到一个按压点。如果有多个按压点时，例如是多指(multi-finger)，触控面板便无法判断出按压点的位置。而且，设置多导电层不仅会增加触控面板的厚度，也会影响液晶显示器(liquid crystal display，LCD)的透光率。再者，由于电阻式触控面板不能准确地定位出按压点的位置，因而无法满足消费者的需求。

而另一种类型的触控面板为光学式触控面板，其使用多个红外线传输器与红外线接收器于周围，也就是说，水平与垂直方向红外线传输器所产生的红外线形成数组式的排列。当一个遮蔽物挡住其中一道红外光的传输时，按压点的横轴与纵轴位置就能被定位出来。然而，光学式触控面板对微小物体或是外部干扰相当敏感，容易导致错误的定位。因此，各大厂商莫不极尽努力地设计能解决上述问题及克服缺点的触控面板。

发明内容

本发明提供一种感测像素与使用此感测像素的触控面板，其利用光敏晶体管来检测每一个感测像素的光遮蔽的情形，并藉此指出所触碰的位置。由于此感测像素为最小的检测单元，因而本发明的触控面板能准确地提供手指或多指的触碰位置，且无需设置导电层，以节省触控面板的体积及具有较佳的透光率。

本发明提供一种感测像素，适于具有m条扫描线与n条读取线的触控面板，且此感测像素包括感测电容、读取晶体管、重置晶体管、基部晶体管以及光敏晶体管。读取晶体管的栅极、第一源/漏极及第二源/漏极分别耦接第i条扫描线、第j条读取线及感测电容的第一端，其中1≤i≤m且1≤j≤n。重置晶体管的栅极、第一源/漏极及第二源/漏极分别耦接第(i+1)条扫描线、感测电容的第二端及第一电压。基部晶体管的栅极接收第i条扫描线的反相信号，且其第一源/漏极及第二源/漏极分别耦接感测电容的第一端及第二电压。光敏晶体管的栅极、第一源/漏极及第二源/漏极分别耦接第i条扫描线、感测电容的第二端及第二电压，其中光敏晶体管于曝光时会产生光漏电流。

本发明提供一种触控面板，其具有m条扫描线与n条读取线。此触控面板包括多个感测像素与读取电路，其中每一感测像素包括感测电容、读取晶体管、重置晶体管、基部晶体管以及光敏晶体管。读取晶体管的栅极、第一源/漏极及第二源/漏极分别耦接第i条扫描线、第j条读取线及感测电容的第一端，其中1≤i≤m且1≤j≤n。重置晶体管的栅极、第一源/漏极及第二源/漏极分别耦接第(i+1)条扫描线、感测电容的第二端及第一电压。基部晶体管的栅极接收第i条扫描线的反相信号，且其第一源/漏极及第二源/漏极分别耦接感测电容的第一端及第二电压。光敏晶体管的栅极、第一源/漏极及第二源/漏极分别耦接第i条扫描线、感测电容的第二端及第二电压，其中光敏晶体管于曝光时会产生光漏电流。读取电路分别耦接至上述读取线，并且根据对应的感测电容的跨压来判断其中一感测像素是否有被接触到。

在上述的触控面板中，本发明一实施例的读取电路包括多个读取单元，且每一个读取单元包括运算放大器、第一电容以及第一晶体管。运算放大器的反相端及非反相端分别耦接第j条读取线及第二电压，且其输出端产生输出电压。第一电容的第一端及第二端分别耦接运算放大器的反相端及输出端。第一晶体管的栅极接收一重置信号，且其第一源/漏极及第二源/漏极分别耦接运算放大器的反相端及输出端。