感测像素及其触控面板制造技术

在此提供一种感测像素及其触控面板，而触控面板具有m条扫描线与n 条读取线。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。光敏晶体管在曝光时会产生光漏电流，因此利用光敏晶体 管的光遮蔽特性来检测被触碰的感测像素的位置。经由适当的时序控制，本 发明专利技术不仅可以用于多指检测，且也易于实现。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术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。
技术介绍
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， 1/0)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，各大厂商莫不极尽秀 力地设计能解决上述问题及克服缺点的触控面板。
技术实现思路
本专利技术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^r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，因而本专利技术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。本专利技术提供一种感测像素，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l^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+l)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。本专利技术提供一种触控面板，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i^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+l)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，本专利技术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6别耦接运算放大器的反相端及输出端。本专利技术提供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 的特性来检测手指或多指所触碰的位置。因为光敏晶体管于曝光后时会产生 光漏电流，本专利技术因此通过测量感测电容两端的的跨电压，并且将执行此电 压信号加以处理来判断对应的感测像素是否被触碰接触到。经由适当的时序 控制，便可准确地且立即地检测手指或多指所触碰的位置可以马上准确地检 测到。为使本专利技术的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本 专利技术的较佳实施例，并结合附图详细说明如下。附图说明图1为本专利技术的一实施例的触控面板的方块图。图2为本专利技术实施例中显示像素与感测像素耦接一起的电路图。 图3为本实施例图2中感测像素的部分结构图。 图4为本专利技术实施例中触控面板运作的时序图。 图5A为本专利技术的一实施例的读取电路的电路图。 图5B为本专利技术的另一实施例的读取电路的电路图。附图符号说明100:触控面板11:数据驱动器12:扫描驱动器13:主动矩阵区域14:读取电路15:扫描线16:读取线17:数据线18:感测像素19:显示像素T0:晶体管Tl:读取晶体管T2:重置晶体管T3:基部晶体管Pl:光敏晶体管Cst:储存电容Clc:液晶电容Cl:感测电容s、Si+1、 Si，扫描线Rj:读取线数据线31a、,32a:栅极31b'.32b:第一源/漏极31c、32c第二源/漏极31d、.32d通道层33、34:基底35:彩色滤光片36:黑色矩阵LC:液晶层51:读取单元51a:运算放大器52:多路复用器53:比较器54:模拟数字转换器55:影像处理单元C2:第一电容T4:第一晶体管具体实施例方式图1为本专利技术的一实施例的触控面板的方块图。请参考图1，触控面板100包括扫描驱动器12、 lt据驱动器11、读取电路14以及主动矩阵区域13, 其中触控面板100具有m条扫描线15与n条读取线16。在主动矩阵13上 排列有多个显示像素(未绘示于图l)与多个感测像素18。扫描驱动器12经由扫描线15传送扫描驱动信号至显示像素，且数据驱动器11经由数据线17传送数据驱动信号至显示像素，以显示影像画面。图2为本专利技术实施例中显示像素与感测像素耦接一起的电路图。请参考 图2,显示像素19包括晶体管T0、储存电容Cst以及液晶层，其中液晶层 为以液晶电容Clc表示。晶体管TO的栅极以及第一源/漏极分别耦接第i条 扫描线Si及数据线Dj,而晶体管TO的第二源/漏极耦接储存电容Cst与液晶 电容Clc,其中l^i^m且1^j^n。当第i条扫描线Si致能时，晶体管 TO会导通，于是数据驱动信号可以经由数据线Dj与导通的晶体管TO,而储 存于储存电容Cst之中。之后，液晶层依据所传送的数据驱动信号，显示对 应透光率(transparency)。请参考图2，感测像素18包括感测电容C1、读取晶体管Tl、重置晶体 管T2、基部晶体管T3以及光敏晶体管P1。读取晶体管T1的栅极、第一源 /漏极以及第二本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感测像素，适于具有ｍ条扫描线与ｎ条读取线的一触控面板，且该感测像素包括：　一感测电容，具有第一端与第二端；　一读取晶体管，其栅极耦接该第ｉ条扫描线，其第一源／漏极耦接该第ｊ条读取线，且其第二源／漏极耦接该感测电容的第一端，其中１≦ｉ≦ｍ且１≦ｊ≦ｎ；　一重置晶体管，其栅极耦接该第（ｉ＋１）条扫描线，其第一源／漏极耦接该感测电容的第二端，且其第二源／漏极耦接一第一电压；　一基部晶体管，其栅极接收该第ｉ条扫描线的一反相信号，其第一源／漏极耦接该感测电容的第一端，且其第二源／漏极耦接一第二电压；以及　一光敏晶体管，其栅极耦接该第ｉ条扫描线，其第一源／漏极耦接该感测电容的第二端，且其第二源／漏极耦接该第二电压，其中该光敏晶体管在曝光时为导通。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄凯岚，
申请(专利权)人：奇景光电股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71