[发明专利]主动式光感测像素、主动式光感测阵列以及光感测方法

说明书

技术领域

本发明是有关于显示器，特别是有关于使用主动式光感测像素的显示器，其中主动式光感测像素在选择信号线被选取时同时执行曝光和读出。

背景技术

近年来，电子书(E-books)已经逐渐被发展并商业化。电子书的一种可行的显示架构是使用薄膜晶体管液晶显示器(TFT-LCD)的显示架构。换言之，电子书可通过在下板(backplane)设置电子组件(例如TFT或光传感器)而显示影像。为了要在电子书的显示屏幕上作标记，电子书必须能够感测光。以具有光感测功能的电子书为例，由于光传感器被设置在下板，所以透光度不佳。因此，已知电子书的缺点是需要很长的曝光时间才能在电子书的显示屏幕(display screen)上作标记。

因此，亟需一种主动式光感测像素，使得电子书能够迅速被地标记。

发明内容

因此，本发明的目的在于提供一种主动式光感测像素、主动式光感测阵列以及光感测方法。

本发明提供一种主动式光感测像素，包括：双端点光感测晶体管以及驱动晶体管。双端点光感测晶体管具有一第一端点耦接于第一节点、第二端点连接于选择信号线，以及控制端点连接于第一节点。驱动晶体管具有第一端点耦接于第一参考电压、第二端点耦接于输出信号线，以及控制端点连接于第一节点。

本发明提供一种主动式光感测阵列，包括：多个信号选择线、多个输出信号线以及多个主动式光感测像素。主动式光感测像素的每一个包括：双端点光感测晶体管以及驱动晶体管。双端点光感测晶体管具有第一端点耦接于第一节点、第二端点耦接于相应的选择信号线，以及控制端点连接于第一节点。驱动晶体管具有第一端点耦接于第一参考电压、第二端点耦接于相应的输出信号线，以及控制端点连接于第一节点。

本发明亦提供一种光感测方法，应用于主动式光感测像素，主动式光感测像素包括：双端点光感测晶体管以及驱动晶体管。双端点光感测晶体管具有第一端点耦接于第一节点、第二端点耦接于选择信号线以及控制端点连接于第一节点。驱动晶体管具有第一端点耦接于第一参考电压、第二端点耦接于输出信号线，以及控制端点连接于第一节点。光感测方法包括下列步骤：在曝光及读出周期，提供第一电压准位至选择信号线，使得双端点光感测晶体管作为光敏电阻；以及当双端点光感测晶体管接收到入射光时，产生光感测电流对第一节点充电，使得驱动晶体管根据第一节点上的电压准位而导通，用以产生输出电流至输出信号线。

本发明提供主动式光感测像素和其光感测方法。相较于已知的被动式光感测像素，本发明的光感测像素具有更高的信噪比和驱动能力，因此能够满足大面积显示器的需求。此外，本发明驱动晶体管的控制端是连接至其第二端点，所以显示器不会受到驱动晶体管临界电压变动的影响。本发明的光感测像素和阵列可设置于显示器的下板，并且取代已知的电荷耦合组件(charge coupled device，CCD)光传感器和CMOS光传感器。

附图说明

本发明能够以实施例伴随所附附图而被理解，所附附图亦为实施例的一部分。已知技艺者应能知悉本发明申请专利范围应被宽广地认定以涵括本发明的实施例及其变型，其中：

图1A为本发明的双端点光感测晶体管第一操作模式的图示；

图1B显示双端点光感测晶体管操作在第一操作模式时，第一端点的电压和光感测电流的关系。

图2A为本发明的双端点光感测晶体管第二操作模式的图示；

图2B显示双端点光感测晶体管操作在第二操作模式时，第二端点的电压和二极管电流的关系。

图3为本发明主动式光感测像素的图示；

图4为图3选择信号线的时序图；

图5为本发明主动式光感测像素的另一示意图；

图6为本发明主动式光感测阵列的图示与信号线相应的时序图；

图7为本发明主动式光感测及显示阵列的图示与信号线相应的时序图。

【主要组件符号说明】

Q₁～双端点光感测晶体管；

Q₂～驱动晶体管；

Q₃～开关晶体管；

hv～入射光；

V_H～高电压；

V_L～低电压；

I_photo、I’_photo～光感测电流；

I_diode、I’_diode～二极管电流；