[发明专利]具光电薄膜晶体管的光学传感器

说明书

技术领域

本发明是有关一种光学传感器(optical sensor)，特别是有关一种具光电薄膜晶体管(photo TFT)的光学传感器。

背景技术

将触控面板(touch panel)集成于液晶显示器(LCD)不但可增进使用者进行便利、快速的输入，且可提供互动的存取功能，因此已逐渐应用于一些便携式电子装置中，例如移动电话、个人数字助理(PDA)或笔记本型计算机。

于传统显示器中，触控面板是附着于显示器的前方。此种装配方法较复杂、较重且显示穿透度不佳。为了改善这些缺点，有人于是提出另一种技术，于液晶显示器的薄膜晶体管结构中嵌入光学传感器阵列，如Adi Abileah等人于“Integrated Optical Touch Panel in a 14.1”AMLCD’(SID 04 DIGEST，pp.1544-1547)所提出者。

于此种内嵌触控面板的显示器中，每一个感测像素电路是由读取TFT及光电TFT所构成。通过直接读取每一感测像素电路中的储存电荷而得以捕获手指的图像。此种内嵌触控面板的传统显示器虽然具有结构简单的优点，但是却极易耦合噪声及串音(crosstalk)，造成捕获的图像不清晰，造成手指的位置无法确切地得知。

鉴于上述理由，亟需提出一种新颖的触控面板，特别是一种具感测像素电路结构的光学传感器，用以改善传统触控面板，以捕获清晰的图像。

发明内容

本发明的目的之一是提出一种光学传感器，其内嵌于触控面板并集成至显示器中，可用以确切得知手指或其它物体的位置。

根据上述的目的，本发明提供一种光学传感器。有源矩阵区域内含排列成矩阵形式的多个感测像素电路。扫描线及读取线位于有源矩阵区域并相互交叉于感测像素电路。每一感测像素电路包含第一读取薄膜晶体管(TFT)用以读取电荷节点的电压，第二读取TFT用以重置电荷节点至第一重置电压，及光电TFT(TFT3)用于当未有物体遮盖时，将电荷节点放电至第二重置电压。根据一实施例，扫描驱动器逐一驱动扫描线；读取电路分析来自有源矩阵区域的模拟信号，并将其转换为数字信号。影样处理电路则用以确认物体的位置及其图像。

根据上述的目的，本发明还提供一种光学感测方法，包含：于前一帧扫描当中，将光学传感器的电荷节点重置至第一重置电压；于目前帧扫描中，将目前列的感测像素电路的相对应扫描线变为主动；及当该光学传感器的感测像素电路未被物体遮盖时，则将该电荷节点予以放电至第二重置电压，否则维持于该第一重置电压。

附图说明

图1显示本发明实施例之一的薄膜晶体管(TFT)手指传感器的系统方块图。

图2A显示图1中本发明实施例的感测像素电路的结构。

图2B显示感测像素电路结构的另一实施例。

图3显示本发明实施例第二图的感测像素电路的剖面图。

图4A显示图2A实施例中的信号时序图。

图4B显示图2B实施例中的信号时序图。

图5A显示图1的读取电路的实施例。

图5B显示图1的读取电路的另一实施例。

图6显示图5A/图5B的改良实施例。

图7显示本发明实施例之一的手指感测方法的流程图。

[主要元件标号说明]

10         有源矩阵区域

102        感测像素电路

12         扫描驱动器

14         读取电路

140        缓冲器

141        多工器

143        比较器

145    模拟至数字转换器

147    积分电路

182    数据线

16     影样处理电路

18     数据驱动器

30A    基板

30B    基板

32     光屏蔽层

33     开口

34     传感器表面

71-75  感测方法的步骤

TFT1   第一读取TFT

TFT2   第二读取TFT

TFT3   光电TFT

C      节点

VA     重置电压

VB     重置电压

CS     储存电容

LC     液晶

C_fb    反馈电容

V_ref   参考电压

M      重置晶体管