本发明专利技术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，其中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。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术是有关于显示器，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。
技术介绍
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。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于提供一种。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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。本专利技术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，本专利技术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，本专利技术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。本专利技术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。附图说明本专利技术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专利技术申请专利范围应被宽广地认定以涵括本专利技术的实施例及其变型， 其中图IA为本专利技术的双端点光感测晶体管第一操作模式的图示；图IB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为本专利技术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为本专利技术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为本专利技术主动式光感测像素的另一示意图；图6为本专利技术主动式光感测阵列的图示与信号线相应的时序图；图7为本专利技术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；% 驱动晶体管；Q3 开关晶体管；hv 入射光；Vh 高电压；Vl 低电压；Iphoto, I，photo 光感测电流；Idi。de、I，di。de 二极管电流；U11^U12, U13、U21、U22、U23、U31、U32、U33> U41、U42、U43 主动式光感测及显示像素；Pn、P12、P13、P21, P22, P23> P31 > P32> P33、P4I > P42> P43 主动式光感测像素；S22 显示像素；Sel_l_Sel_4 选择信号线0ut_0-0ut_3 输出信号线；data_l-data_4 数据信号线；Vrefl 第一参考电压；Vref2 第二参考电压；Vref3 第三参考电压；X1 第一节点；Vxi、Vni、Vffi 电压；Vgh 高准位驱动电压；Vgl 低准位驱动电压；Vth Q1 临界电压；T1 第一周期；T2 第二周期；Csensitivity 灵敏度调整电容；Clc 液晶电容；Mph。t。_sensing 光感测阵列；Msensing_display 光感测及显示阵列；N1 第一端点；N2 第二端点；50 驱动电路；51 感测电路；52 数据驱动电路。具体实施例方式图IA为本专利技术的双端点光感测晶体管操作于一第一操作模式(first operation mode)的示意图。在本实施例中，双端点光感测晶体管A SN型氢化非晶硅薄膜晶体管 (N-type a-Si:H TFT)，但不限于此。双端点光感测晶体管Gl1具有第一端点N1、第二端点N2, 以及控制端点。要注意的是，双端点光感测晶体管A的控制端点是连接至第二端点队，并借此形成双端点光感测晶体管A的两个端点，即第一端点N1与连接于第二端点队的控制端点。在第一操作模式中，双端点光感测晶体管A的第一端点N1被施加高电压Vh，而第二端点N2被施加低电压\。当入射光hv照射到操作于第一操作模式的双端点光感测晶体管％ 时，双端点光感测晶体管A会产生光感测电流Iph。t。由第一端点N1流向第二端点队。一般而言，光感测电流Iph。t。的大小是由双端点光感测晶体管A的半导体层的面积和材料特性所决定。此外，光感测电流Iph。t。的大小亦可由入射光hv的强度所决定；换言之，若入射光的强度越强，则光感测电流Iph。t。也越大。因此，双端点光感测晶体管A于第一操作模式作为一光敏电阻(photosensitive resistor)。在另一实施例中，双端点光感测晶体管Gl1亦可为P型硅薄膜晶体管(P-type Si TFT)，但不限定于此。在其它实施例中，双端点光感测晶体管A亦可为双载子接面晶体管(BJT)或其它开关组件。图IB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VNl和光感测电流Iph。t。的关系。如图IB所示，当没有入射光hv照射时(菱形点线)，光感测电流 1\!^。为零(又称为截止区)。相反地，当有入射光hv照射时(方形点线)，与已知场效晶体管(FET)类似地，光感测电流Iph。t。起初会呈现线性增加，然后增加幅度逐渐变小(又称为三极管区)，且最后趋近于饱和(又称为饱和区)。在一实施例中，若双端点光感测晶体管A被入射光照射且第一端点的电压Vni为16V，则光感测电流Iph。t。约为7. 5E-09安培；若双端点光感测晶体管A未被入射光照射且第一端点的电压Vni为16V，则光感测电流I’ph。t。 为0安培。当双端点光感测晶体管％操作在第一操作模式时，通过侦测光感测电流Iph。t。， 便能够判断双本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：贡振邦，江文任，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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