TW200903307A - Photo detector array with thin-film resistor-capacitor network - Google Patents

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200903307 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明概言之係關於一種影像感應器，更特定而言係 關於一種光感測裝置’其能夠感測來自一光筆(Stylus)、 筆、手電筒(torch)或陰影的影像輸入。 【先前技術】 隨著高科技產業之快速發展，筆寫板(Pen Tablets)已廣 泛應用到個人數位助理(pers〇nal Digital Assistant，PDA)、 個人電腦(Personal Computer，PC)及其他用於我們日常生 活中的家制品。概言之，—筆寫板可包括電阻式、電磁 感應式、電容式及光電式書寫板中的一種。例如一 寫光=可轉換成電荷’然後在其後續被 貝’儲存在—感測器陣列中的電容中， 電容器、光電組件及開關電晶體。由於i等i容 在嗲雷原及一輸人信號所產生的電荷可儲在 夠轉換-先信號成為光電’其能 使用的儲存電容。可萨貪兩 之免使用在為知面板中 晶體與相關電路可匕與2;夜一曰種^感=置’.其感光電 Duplay，〇rystal 1； 200903307 【發明内容】 Ο 本發明的一範例可提供—種光感測裝置，可用於一 示裝置當中，該光感测裝置可包含在該顯示裝置之基板上 形成的一感光電晶體，該感光電晶體能夠感測一光^號， 並轉換該光信號成為一電流信號，以及在該顯示裝該 基板上形成一車專換器，該轉換器能夠接收在—第一導線= 的電流信號，並轉換該電流信號成為一電壓信誃 器可包含-第-阻抗裝置，該第一阻抗褒置=第 -導線與-基準電m以及—第―電容裝置，、該^ ;:容L置ϊί聯耦合該第一導線與該基準電壓線之間的 該第一阻抗裝置。 本發明的另-範例亦可提供一種用於一顯示裝置 感測裝置’該光感測裝置可包含複數條第 ί一，平订延伸，並可正交於該複數條第一導 、、在，感光電晶體之陣列，該感光電晶體之陣列可彡#在 i固轉換器能夠接收在該第—導線之—上的電= 二ΐ換該電流信號成為—電壓信號，並可包含-第一i ίί之間阻合於該第一導線與—基準電 知人# 及一第電谷裝置，該第一電容裝置可#碑 置4第-導線與該基準電墨線之間的該第—阻抗丄 光提供—種用於—顯示裝置的一 在;《員晋:tt、,置可包含一感光電晶體，可形成 、裝置的基板上，該感光電晶體能夠感測一光信 200903307 =丄亚f換該光信號成為一電流信號’ 一開關電晶體，可 在该顯示裝置的基板上，該開關電晶體能夠驅動該感 ，電晶體，並置於靠近一第一導線與一第二導線的交會 =二該第一導線與該第二導線可彼此形式上正交，及一轉 此，7形成在該顯示裝置的該基板上，該轉換器能夠接 一導線上的電流信號，並轉換該電流信號成為一 ^堊k號，該轉換器可包含一第一阻抗裝置，該第一阻抗 可耦合在該第—導線與一基準電壓線之間，及一第一 農置’該第—電容裝置可並合於該第-導線與該 基準電壓線之間的該第一阻抗裝置。 應該暸解的係，上文的概要說明以及下文的詳細說明 Ρ僅供作例不與解釋，其並未限制本文所主張之發明。 200903307 【實施方式】 圖之於本發明具體實施例’其範例圖解於附 的所有圖式中將依相同元條 路圖圖發明一範例之光感測陣列1〇的示意電 陣二l/、t'i 一妨士感測陣列10可包括一感光電晶體 及一笛放大器模組11、一第二放大器模組12以 弟二放大器枳組13。感光電晶體陣列14可包括形成 個感光電晶體14·卜—代表性感光電晶體 複數條’線14_G之—與正交於開極線 14-G—之複數條資騎⑽之交會處。複數肺料線i4_d =之母一條可電氣連接到帛一放大器模組n，其可依序電 氣連接至^第二放大器模組12與可並聯連接第二放大器模 組12之。第二放大器模組13。光感測陣列1〇更可包括一第 二檢波器。15-1與-第二檢波器！5_2，其可分別電氣連接到 弟二放大器模組12與第三放大器模組13。 圖1Β為圖ία所示之光感測陣列1〇的感光電晶體 14-1之放大電路圖。感光電晶體14-1的功能為可感測光 線，並做為一開關。請參見圖1Β，感光電晶體14-1可包 括一第一電極14卜一第二電極142與一閘極電極143。第 一電極141可做為感光電晶體14_丨之沒極，其可連接到閘 極線14_G。第二電極142可做為感光電晶體14-1之源極， 其可連接到資料線14-D。閘極電極143可連接到閘極線 14_〇^因此可短路於第一電極141，其可防止在其間累積 寄生電谷(Parasitic Capacitance)。例如若缺乏像是光筆或手 電筒的一光源提供的一輸入光信號，像是由一平常的筆或 指尖施加力量的一壓力源，或甚至為一物體之陰影，如果 選擇閘極線14-G時，感光電晶體14-1僅可感測到背景光 線。該背景光線可轉換成一光電流IB，其通常為相當小的 200903307 ，流。若存在一輸入光信號時，如果選擇閘極線Μ 光電晶體14-1即可產生一雷、户丨。带、a ，感 入光俨沪之一畢彡偾雷法τ電爪I電、抓1可包括由於該輸 τ光二，严像電Ά’以及由於該背景光線之光雷泣 ΙΒ。電流I可提供給第一放大器模組u。 先电机 圖1C為圖1A所示之光感測陣列1G的第 ，括-弟-可變電阻m、—第二可變電阻u2、—J 113、一運鼻放大器m與一電阻115 一 电合 r..'\ 之功能可為藉由移除光電流lB由電流 ί 一可變電阻111之阻抗可隨著光電流ΐΒΐ=ί;【匕 是第—可變電阻111之阻抗可回應於背景光線^ =變化而自動調整’藉以提供差動信號補償。因此線= in?差電路功能而可在運算放大器114中 取ί因此’由於θ景光線造成的干擾可以最小化 增進系統敏感度與擴大光感測陣列10之動態範圍。了 卜若不存在一輸入光尨號時，第一可變電阻Η1 第-放大器模組11之-輸出電壓在—穩定位準。也就是 說’第一放大器模組11之增益可設計成具有一 的數值(但非無限大），使得該信號響應可足夠敏感來^定 輸入光仏號為光線或陰影。在依據本發明一範例中，♦ 一輸出值小於該位準時，其可判定一輸入光信號係 ^ 筆„_ S lightpen)提供。再者，當—輸出值大於該 巧準柃，其可判定一輸入光信號係由一陰影提供。在另一 範例中，當一輸出值大於該位準時，其可判定一輪入光信 號係由一光筆提供。再者，當一輸出值小於該位準時，其 可判定一輸入光信號係由一陰影提供。在又另一範例中了 該穩定位準可包括一灰階值“128”，其每個像素為8位元。 相對白色(Relatively White-Color)光學輸入信號的灰階 值之範圍可為128到255，而一相對黑色（Rdatively 200903307

Black-Color)光學輸入信號的灰階值之範圍可由〇到128。 因此該補償程序可補償背景光線中的變化，以及該複數個 感光電晶體14-1之光電特性的差異。因此，光感測陣列 10之複數個感光電晶體14-1中每一個的輪出電壓若不存 、 在一輸入光信號時可維持在一穩定位準。因此，一光筆可 做為一登錄工具。同理，手指、筷子或一般筆之陰影亦可 、 做為一登錄工具。在一範例中，直徑大約在3 mm或以上 之輸入光信號可由光感測陣列10所感測。 圖1D為圖1A所示之光感測陣列1〇的第二放大器模 〇 組12之放大電路圖。請參見圖1D，第二放大器模^ 12 可包括一第一電阻121、一第二電阻122、一電容123與— 運算放大器124。第二電阻122與電容123可形成一低通 濾波器(Low Pass Filter)。第二放大器模組12之功能可為 處理由第一放大器模組11所提供之一信號的一直流 (Direct-Current，dc)成分。具體而言，第二放大器模組I] ^過濾掉或衰減掉高於該低通濾波器之切斷頻率之交流信 旒，藉此降低該直流成分中的高頻雜訊。該直流可由一光 學輪入所產生，例如一通用光筆、筆、手電筒、手指或筷 {j 子。在依據本發明之一範例中，光感測陣列10可包括電^ 連接到位於一後續平台處之第二放大器模組12的一類比 到數位轉換器，以更進一步處理該直流成份。 圖1E為圖ία所示之光感測陣列1〇的第三放大器模 組13之放大電路圖。請參見圖ιέ，第三放大器模組13可 一第一電阻131、一第二電阻132、一第一電容133、 了第二電容135與一運算放大器134。第三放大器模組 ^做為一 f通濾波器(Band Pass Filter)，並處理由第一放大 ，模組11 k供的一信號之交流(Aiternating_Current，ac)成 二δ亥父流成份可由一光學輸入產生，例如可由一專屬光 葦或具有一特定輸出規格(例如頻率)之光筆產生。第三故 200903307 該專屬光筆感測-調變過的光信號，其 = 施力=力量成為―鮮。在依據本發明 心τ中“光感測陣歹,J 10可包括-鎖相迴路 Γ Γίίΐ p，PLL)電路(未示出），其電氣連接到位 在一後續平台上的第三放大器模组 的頻率成為-電壓信號。 以縣料屬先筆 I 第—檢波器15-1與第二檢波器15_2中 ::二ί 一二極體(未編號)與並聯連接於該二極體之 Γ 第二檢波器15_2能夠感測來自第三 放大益板組13之信號的振幅。 為依據本發明另一範例之光感測陣列2〇的示音、 圖2Α ’光感測陣列20可類似於圖1Α中所‘ 測陣列1G，除了例如—感光電晶體陣列24取代了 94 ? ^、及形成為仃與列之複數個開關電晶體 24-2。一代表性感光電晶體24-1盥一 24-2可置於靠近複數條閘極線24_G' = j 閘極線24-G之複數條資料線2仙之一較开會^上正父於 24-1® 2〇 電極243，其可分別做為感光電晶體2—4!=:與 防止在其間累積寄生電容。開關電路以 J極242、一第难244與一間極電極祕了工第: 為開關電晶體24-2的汲極、源極與閘極。閘極；： 連接，極線24_G，第二電極244可連接到資料線抑11。 若不存在由例如一光筆、一般筆、一手電 — 或甚至—物體的陰影供的—輸人光信號時選擇咐^ 11 200903307 24-G，其即開啟開關電晶體24-2與感光電晶體24-1，而感 光電晶體24-1僅可感測到背景光線，。該背景光線可轉換 成光電流IB。若存在一輸入光信號時，選擇閘極線24-G， 則感光電晶體24-1可產生一電流I。電流I可包括由於該 輸入光信號之一影像電流IM，及由於該背景光線之光電流 Ib。電流I可提供給第一放大器模組11。

圖2C為依據本發明之一範例加入於薄膜電晶體液晶 顯示面板21中之光感測陣列24的橫截面示意圖。請參見 圖2C，面板21可包括一對偏光板2(Π、202，一對玻璃基 板203、204，一對配向膜205、206，一彩色濾光片207、 一共用電極208、一液晶胞209、一背光模組210與一薄膜 電晶體(Thin Film Transistor，TFT)層 211。光感測陣列 24 可^成在TFT層211中。在依據本發明之一範例中，圖2B 所示之閘極線24-G可做為TFT層211中開關電晶體之閘 極線的一部份。 圖_3A及3B分別為依據本發明之範例的光感測裝置 3〇之橫截面圖與上視圖。請參見圖3A，光感測裝置邛可 一基板31、在基板31之上一閘極電極“G，，、在閘極電 極之上一絕緣層32、在絕緣層32之上一半導體層33， 第=極電極“Sl”、i極電極“D，，，與在半導體層 二源極電極“S2，，。為了避免累積寄生電容，汲 r ,..，、閘極電極G可彼此耦合，如圖ία所示。在本 雷極S 他例中，閘極電極G可橫跨於第一源極 間極電極:;個第-源極電極Si之上。同理， s；V_L tlTlnt 括兩個通道寬产w,，: ^圖3B ’光感測裝置30可包 、見度W ，因此為五個單位面積中具有兩倍的 12 200903307 等；2(W/L)，L為通道長度’其每-個 源極4汲極電極面積。 同的兩倍通道31的上視圖。為了達到相 總共六個單位 /ί度在習知光感難置31中需要 間極電極s，、D，與G，所由第:組源極、汲極與 第:组源極。及極與·it極s”弟戶f: 別： 二通道寬度。藉由比較，；〜S f與G所疋義的-第 3〇可知比習知的光‘ 3B所示之光感測裝置 扁置31的面積利用率更為有效。 40之橫截面圖為^本發明之範例的光感測裝置 -第二閘極電極“ =的一弟一閘極電極“Gl，，及 j - - 半ί:層’ 43一第一”電極〇1、-第二汲極電極D一:ί 第二心極電：ddn、。第一閘極電極 閉極。為了避免累積寄ί電t第及^1開關電晶體之 極電，可彼此麵合，=2夂;極;，第 :重ί於ί—源極電極、或第二汲極電極K電極Gi 極雷t間極電極G2可對齊於第二源極電極s2 i兩者之 極電極d2。但是在其他範例 ^ ^與第二汲 於第二源極s2的一部 ^ g2可橫跨 =二開極電極G2可橫;以=卜上。 知或在整個第二汲極電極 3極D2的一部 裝置40可包括兩個通道寬卢因;光感測 擁有兩倍_魏度即解位面積中 圖4C為另一習知光感 相同的兩倍通道寬度封長度比，在習知光感^Hi” 13 200903307 要總共八個單位面積，其可包括分別由第—組源極、没極 與閘極電極S’、D’與G’所定義的一第一通道寬度，及分別 由弟一組源極、汲極與閘極電極S”、D”與G”所定義的一 第二通道寬度。包括S，、G，，，及S，，，的第三電晶體做為一開 關電晶體。藉由比較，圖4A或4B所示之光感測裝置4〇 比習知的光感測裝置41的面積利用率更為有效。 Γ 圖5為依據本發明又另一範例之光感測陣列5〇的示意 圖。請參見圖5，光感測陣列50可類似於圖2A中所示之 光感測陣列20，除了例如一感光電晶體陣列54取代了感 光，晶體陣列24。感光電晶體陣列54可包括複數個感^ 電晶體54-1 ’及形成為行與列之複數個開關電晶體54_2。 一，表性感光電晶體54-1與一代表性開關電晶體54·2置 =不复數條閘極線24-G之一與正交於閘極線24-G之複數條 貧料線24-D之一的交會處。開關電晶體54_2可包括耦合 =-閘極線24-G之-閘極(未編號）、一麵合於Vdd之汲極 (未編唬）、與一源極(未編號）。本行人士將可瞭解一電晶體 與源極可根據它們所連接之電壓位準而交換。感光 曰可包括耦合於開關電晶體54_2之源極的一汲 耦資騎則的—雜(未編號）、及 耩。於其及極的—閘極(未編號）。 音图圖1八灸為目依據本發明又另一範例之光感測陣列6〇的示 :回。月多見圖6A，光感測陣列60可包括一威光雷曰f 包括一雷路，甘個電流到電壓轉換器6M到61-N可 兴及电路可包括一電阻-電容網路，並更 14 200903307 可包括一整流器。讀出電路62可用於計算造成一光電流之 光來源的座標。轉換器61-1到61-N與讀出電路62之電路 結構與功能將於下列說明中詳細討論。 圖6B為圖6A所示之光感測陣列60的一範例性讀出 電路之方塊圖。請參見圖6B，讀出電路62可包括一 N到 1 多工器(Multiplexer，MUX)62-1、一放大器電路 62-2、一

類比到數位轉換器（Analog-to-Digital Converter，ADC) 62-3、一微電腦單元(Micro Computer Unit, MCU) 62-4 及一 時序產生器62-5。多工器(MUX)62-1可依序由轉換器6M 到61-N可提供一電壓信號到放大器電路62_2。電壓信號 可在放大器電路62-2中放大，然後在ADC 62-3中取樣。 MC^U62-4可基於來自ADC62_3之數位輸出決定造成三光 電流之一光來源之座標。時序產生器62-5能夠基於在用於 閘極同步化之感光電晶體陣列64中使用之同步信號以同 步化產生日寸序脈波控制多工器62-1、ADC 62-3及MCU 62^的，作。在一範例中的讀出電路幻可形成在積體電 路 八可便於光感測陣列60之製造。感光電晶體陣列 壓轉換器6M可形成在具有液晶顯示器 (LCD)之溥犋電晶體之LCD的相同面板上，豆 10%的開口率。 、入刃m往 圖60到6F為圖6A所示之光感測陣列6〇之 流到電壓轉換器之方塊圖。請參見圖6C，在一範例中，一 電流到電壓轉換器61-J(J為1到N中之一)可包括一桿示 為Ri之第一電阻、一第二電阻r2、—第一電容二g 二電容A與—二極體D〇。第一電阻心可包括一閘極盥一 汲極，兩者皆耦合於一資料線24_D，及耦合於一基準^壓 匯流排之源極，例如一接地匯流排GND。第一電容Ci耦 合於一資料線24-D與接地匯流排GND之間。^極體 可包括一閘極與一汲極，兩者皆耦合於資料線24_d，及耦 15 200903307 合於讀出電路62之一源極。第二電阻& i極’兩者皆輕合於二極體D〇之源木”?_ IS ^rxm ^ 原極，即耦合於接地 匯机排GND之一源極。第二電容C2耦合 源極與接地匯流排GND之間。 、-極體DO之 第一與第二電阻&與&可包括類似於

的電晶體(TFT)之結構，並可與製3造LCD 製造。1 的製減LCD裝置的TFT同時進行

^辛電六的It μ一電谷Cl與C2可包括類似於TFT LCD之 素電谷的、、，。構，並可與tftlcd 二極體DO做為—敕法丄豕I菴谷同時製造。

的電曰俨砝描.、整仙·态，可包括通似於LCD裝置之TFT 體結構，並可與LCD的TFT同時製造。 6i-K(im6D，在另一範例中，—電流到電壓轉換器 G ί t之―)可包括—第三電阻〜與-第三電 於一眘祖綠可包括一閘極與一汲極，兩者皆耦合 GND夕一與讀出電路62 ’及搞合於接地匯流排 讀出雷路^極。第三電容C3可包括耦合於資料線24_D與 之―終端，而另一終端可耦合於接地匯流排 61 LfL i,圖6E，在又另一範例中，一電流到電壓轉換器 榦揸^為1到N中之一）可類似於圖6C所示之電流到電壓 、，61-J’除了例如電阻及R，2取代電阻&及心。 =像疋圖所示之電阻心與尺2之電晶體結構，電阻R’i ^ .R、中ί —個電阻皆可包括在電極之間所定義之半導體 f料的—薄膜。電阻R，i與R，2可具有類似於TFT中半導 體通道的結構’其可與LCD的TFT同時製造。 請翏見圖6F，在又另一範例中，一電流到電壓轉換器 = 為1到n中之一）可類似於圖6D所示之電流到電 聖轉換^_61-κ’除了例如電阻R，3取代電阻r3。不像是圖 6D中所示之電阻R3的電晶體結構，電阻R，3可包括在電 16 200903307 極之間疋義的半導體材料的一薄。 ^中半導體通道的結構，並可二㈣ ，7 A為依據本發明一範例之光感測陣 截面圖。請參見《 7A，光感測陣列7〇可包么H杈 Ϊίΐί電晶體Μ與開闕電晶體24_2，及上中:所 Γ ，開關㈡ 在基板71之上，其最終可做為電晶體二 絕緣 &=圖 層導二 介電/7=雜= I 75yt^f, 屬層π可做為第三電容（：3之上方電妾點。金 K可包括類似於感光電晶體24-1之電晶體^籌。弟二電阻 圖之ίί圖為圖往7i = ^光感测陣列70的一佈線(Uy_ ，_79可具;，共用在的本體 而譲τ打79; :巧：);供到_ 變= I，例如感光電晶體⑷之沒極電壓、每個感光電= 200903307 氮化：ίίί度、通錢度與其間極氧化物厚度、問極 份橫以本發明之另一範例之光感測陣列80的部 所示之二

之佈線圖的上視圖Ί且右斤不為光感測陣列80 網路。閒料有包括電阻R，3與電容〇3之RC 致上ϊί=進行變化，而不 ΐίί:=ίί特定範例’而係為二 明專利乾圍所定義之本發明範圍内的修飾。交戰各甲 δ乃<万法及/或製程表示為一特定之 r所身為本^ ?請二=說明書所提出的特定步二= 及此外’亦不應將有關本發明之方法 ί之實ί太/丄利咖 並且仍涵蓋範=序亦可加以改變， 18 200903307 【圖式間單說明】 姐ίί同各隨附圖式_覽時’即可更佳瞭解本發明之 則揭，要以及上文詳'細言兒明。為達本發明之說明目的，在 圖式^顯示了依據本發明之範例。朗瞭解本發明限 於所繪之精確排置方式及設備裝置。 在各圖式中： 圖1A為根據本發明一範例之光感測陣列的示意電路 圖；

圖1B為圖1A所示之光感測陣列的感光電晶體之放大 電路圖； 圖1C為圖1A所示之光感測陣列的第一放大器 放大電路圖； w 圖ID為圖1A所示之光感測陣列的第二放大器楔 放大電路圖； 、、，、之 圖2A為根據本發明另一範例之光感測陣列的示意圖； 圖2 B為圖2 A所示之光感測陣列的一感光電晶體鱼— 開關電晶體之放大電路圖； ^ 一圖2C為加入於依據本發明一範例之薄膜電晶體液晶 顯示面板中一光感測陣列的橫截面示意圖； 曰 圖3A與3B所示分別為依據本發明之範例的一光 裝置之橫截面圖與上視圖； 、、* 圖3C為一習知光感測裝置之上視圖； 圖4A與4B所不分別為依據本發明之範例的一光感 裝置之橫截面圖與上視圖； ' 圖4C為另一習知光感測裝置之上視圖； 19 200903307 圖5為依據本發明又另一範例之光感測陣列的示意 圖； 圖6A為依據本發明又另一範例之光感測陣列的示意 圖； . 圖6B為圖6A所示之光感測陣列的一範例性讀出電路 之方塊圖； 圖6C到6F為圖6A所示之光感測陣列的範例性電流 到電壓轉換器之方塊圖； 圖7A為依據本發明一範例之光感測陣列的部份橫截 C'· 面圖； 圖7B為圖7A所示之光感測陣列的一佈線圖之上視 圖； 圖8A為依據本發明另一範例之光感測陣列的部份橫 截面圖；以及 圖8B為圖8A所示之光感測陣列的一佈線圖之上視 圖。 【主要元件符號說明】 10 光感測陣列 11 第一放大器模組 12 第二放大器模組 13 第三放大器模組 14 感光電晶體陣列 141 第一電極 142 第二電極 143 閘極電極 20 200903307 14-1 感光電晶體 14-D 資料線 14-G 閘極線 15-1 第一檢波器 15-2 第二檢波器 111 第一可變電阻 112 第二可變電阻 113 電容 114 運算放大器 115 電阻 121 第一電阻 122 第二電組 123 電容 124 運算放大器 131 第一電阻 132 第二電組 133 第一電容 134 運算放大器 135 第二電容 20 光感測陣列 21 薄膜電晶體液晶顯不面板 24 感光電晶體陣列 24-1 感光電晶體 21 200903307 24-2 開關電晶體 24-D 資料線 24-G 閘極線 241 第一電極 242 第二電極 第一電極 243 閘極電極 244 第二電極 245 閘極電極 201 偏光板 202 偏光板 203 玻璃基板 204 玻璃基板 205 配向膜 206 配向膜 207 彩色濾光片 208 共用電極 209 液晶胞 210 背光模組 211 薄膜電晶體層 30 光感測裝置 31 基板 32 絕緣層 33 半導體層 22 200903307 40 光感測裝置 41 基板 42 絕緣層 43 半導體層 50 光感測陣列 54 感光電晶體陣列 54-1 感光電晶體 54-2 開關電晶體 60 光感測陣列 61-1〜61-N 電流到電壓轉換器 62 讀出電路 62-1 N到1多工器 62-2 放大器電路 62-3 類比到數位轉換器 62-4 微電腦單元 62-5 時序產生器 64 感光電晶體陣列 70 光感測陣列 71 基板 72 圖案化金屬層 73 絕緣層 74 矽層 75 圖案化介電層 76 半導體層 23 200903307 77 金屬層 78 穿孔 79 開關薄膜電晶體陣列 80 光感測陣列 I 電流 Im 影像電流 Ib ’ Ii 〜In 光電流 Si 第一源極電極 s2 第二源極電極 G 閘極電極 D 汲極電極 S， 第一組源極電極 D, 第一組汲極電極 G， 第一組閘極電極 S” 第二組源極電極 D，， 第二組汲極電極 G” 第二組閘極電極 第一汲極電極 d2 第二汲極電極 〇! 第一閘極電極 g2 第二閘極電極 Ri 第一電阻 r2 第二電阻 r3 第三電阻 24 200903307

Cl 第一電容 C2 第二電容 C3 第三電容 DO 二極體 GND 接地匯流排 R、 電阻 R，2 電阻 R，3 電阻

25

Claims (1)

1. 200903307 十、申請專利範圍： 1. 一種用於一顯示裝置中的光感測裝置，該光感測裝置包含： 一感光電晶體，係形成於該顯示裝置的一基板上， 該感光電晶體能夠感測一光信號，並轉換該光信號成為 一電流信號；以及 一轉換器，係形成於該顯示裝置的該基板上，該轉 換器能夠接收在第一導線上的電流信號，並轉換該電流 信號成為一電壓信號，該轉換器包含： 一第一阻抗裝置，該第一阻抗裝置耦合於 該第一導線與一基準電壓線之間；以及 一第一電容裝置，該第一電容裝置並聯耦 合於該第一導線與該基準電壓線之間的該第一 阻抗裝置。 2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該感光電晶體包括 耦合於一第二導線之一閘極，耦合於該第二導線之一汲 極，與耦合於該第一導線之一源極，該第一導線與該第 二導線彼此形式上正交。 3. 如申請專利範圍第1項之裝置，更包含能夠驅動該感光 電晶體之一開關電晶體。 4. 如申請專利範圍第3項之裝置，其中該開關電晶體包括 一閘極，係連接於該顯示裝置之該開關電晶體的一閘極。 5. 如申請專利範圍第3項之裝置，其中該開關電晶體包括 耦合於該第二導線之一閘極，與耦合於該第一導線之一 源極，該第一導線與該第二導線彼此形式上正交。 6. 如申請專利範圍第5項之裝置，其中該感光電晶體包括 耦合於一電壓源的一閘極，耦合於該電壓源之一汲極， 與耦合於該開關電晶體之一汲極的一源極。 7. 如申請專利範圍第3項之裝置，其中該開關電晶體包括 耦合於該第二導線之一閘極，與耦合於該電壓源之一汲 26 200903307 第二導線與該第—導線彼此形式上正交。 • 7項之裝置，其中該感光電晶體包括 電曰“二、曰體之该源極的一閘極，耗合於該開關 表曰。曰_之该源極的一汲極，與耦合於該第一導線之一源 第1項之裝置’更包含-電路，該電路 壓信號’並基於該電壓信號 圍第9項之裝置’其中該第一阻抗裝置包 “ίίΐί該第—導線之—第—金屬區域，電氣轉合 全壓線之一第二金屬區域，以及定義於該第一 =區域與該第二金屬區域之間的—第—非晶秒區域。 .^睛專利範圍第1G項之裝置，其中該轉換器更包含-::?二5亥電晶體包含耦合於該第-導線之-閘極，耦 二弟—導線之一沒極，及麵合至該電路之一源極。 .^申請專利範圍第η項之裝置，其中該轉換器更包含一 ^二阻抗裝置，該第二阻抗裝置包含電氣耦合於該電晶 ，，極的一第三金屬區域，電氣耦合於該基準電壓線之 一第四金屬區域，以及定義在該第三金屬區域盥 金屬區域之_-第二非晶㈣域。 …^四 13’ ^申ΐ專利範圍第9項之裝置，其中該第一阻抗裝置包 3 —第一電晶體，該第一電晶體包含耦合於該第一導線 閘極，耦合於該第一導線之一汲極，與耦合於該基 準電壓線之一源極。 14_ Ϊ申Ϊ專利範圍第13項之裝置，其中該轉換器更包含一 弟二電晶體，該第二電晶體包含耦合於該第一導線之一 閘極，耦合於該第一導線之一汲極，及耦合至該電路之 一源極。 15.如申請專利範圍第14項之裝置，其中該轉換器更包含一 27 200903307 第三電晶體，該第三電晶體包含耦合於該第二電晶體之 源極之一閘極，耦合於該第二電晶體之源極之一汲極， 與耦合於該基準電壓線之一源極。 16. —種用於一顯示裝置中的光感測裝置，該光感測裝置包 含： 複數條第一導線，該第一導線彼此平行延伸； 複數條第二導線，該第二導線彼此平行延伸，並形 式上正交於該複數條第一導線； 一感光電晶體陣列，該感光電晶體陣列形成於該顯 示裝置的一基板上，該等感光電晶體中之每一個電晶體 係置於靠近該複數條第一導線之一與該複數條第二導線 之一，並能夠感測一光信號，且轉換該光信號成為一電 流信號；以及 一轉換器陣列，該轉換器陣列形成於該顯示裝置的 該基板上，該轉換器中每一個皆能夠接收在該等第一導 線之一之上的電流信號，轉換該電流信號成為一電壓信 號，並包含： 一第一阻抗裝置，該第一阻抗裝置麵合於 該第一導線與一基準電壓線之間；以及 I; 一第一電容裝置，該第一電容裝置並聯耦 合於該第一導線與該基準電壓線之間的該第一 阻抗裝置。 17. 如申請專利範圍第16項之裝置，更包含一電路，該電路 能夠接收來自該等轉換器中每一個之電壓信號，並基於 該電壓信號轉換及決定一光來源的位置。 18. 如申請專利範圍第17項之裝置，其中該電路包括一多工 器，該多工器能夠自該等轉換器中的一個選擇一電壓信 號。 19. 如申請專利範圍第18項之裝置，其中該電路包括一放大 28 200903307 器電路，該放大器電路能夠放大來自該多工器之一電壓 信號，以及一類比到數位轉換器，用於轉換該電壓信號 成為一數位信號。 20. 如申請專利範圍第19項之裝置，其中該電路包括一處理 器，該處理器能夠基於該數位信號計算一光來源的座標。 21. 如申請專利範圍第17項之裝置，其中該第一阻抗裝置包 括電氣耦合於該第一導線之一第一金屬區域，電氣耦合 於該基準電壓線之一第二金屬區域，以及定義於該第一 金屬區域與該第二金屬區域之間的一第一非晶矽區域。 22. 如申請專利範圍第21項之裝置，其中該等轉換器中之每 一個更包含一電晶體，該電晶體包含耦合於該第一導線 之一閘極，耦合於該第一導線之一汲極，及耦合至該電 路之一源極。 23. 如申請專利範圍第22項之裝置，其中該等轉換器中之每 一個更包含一第二阻抗裝置，該第二阻抗裝置包含電氣 耦合於該電晶體源極的一第三金屬區域，電氣耦合於該 基準電壓線之一第四金屬區域，以及定義在該第三金屬 區域與該第四金屬區域之間的一第二非晶矽區域。 24. 如申請專利範圍第17項之裝置，其中該第一阻抗裝置包 含一第一電晶體，該第一電晶體包含耦合於該第一導線 之一閘極，耦合於該第一導線之一汲極，與辆合於該基 準電壓線之一源極。 25. 如申請專利範圍第24項之裝置，其中該等轉換器中之每 一個更包含一第二電晶體，該第二電晶體包含耦合於該 第一導線之一閘極，耦合於該第一導線之一汲極，及耦 合至該電路之一源極。 26. 如申請專利範圍第25項之裝置，其中該等轉換器中之每 一個更包含一第三電晶體，該第三電晶體包含耦合於該 第二電晶體之源極之一閘極，耦合於該第二電晶體之源 29 200903307 極之一汲極，與耦合於該基準電壓線之一源極。 27. —種用於一顯示裝置中的光感測裝置，該光感測裝置包 含： 一感光電晶體，係形成於該顯示裝置的一基板上， 該感光電晶體能夠感測一光信號，並轉換該光信號成為 一電流信號； 一開關電晶體，係形成於該顯示裝置的該基板上， 該開關電晶體能夠驅動該感光電晶體，並置於靠近一第 一導線與一第二導線之交會處，該第一導線與該第二導 線彼此形式上正交；以及 一轉換器，係形成於該顯示裝置的該基板上，該轉 換器能夠接收在該第一導線上的電流信號，並轉換該電 流信號成為一電壓信號，該轉換器包含： 一第一阻抗裝置，該第一阻抗裝置耦合於 該第一導線與一基準電壓線之間；以及 一第一電容裝置，該第一電容裝置並聯耦 合於該第一導線與該基準電壓線之間的該第一 阻抗裝置。 28. 如申請專利範圍第27項之裝置，其中該開關電晶體包括 一閘極，係連接於該顯示裝置之該開關電晶體的一閘極。 29. 如申請專利範圍第27項之裝置，其中該開關電晶體包括 耦合於該第二導線之一閘極與耦合於該第一導線之一源 極0 30. 如申請專利範圍第29項之裝置，其中該感光電晶體包括 耦合於一電壓源之一閘極，耦合於該電壓源之一汲極， 與耦合於該開關電晶體之汲極之源極。 31. 如申請專利範圍第27項之裝置，其中該開關電晶體包括 耦合於該第二導線之一閘極與耦合於該電壓源之一汲 極。 30 200903307 32.如申請專利範圍第31項之裝置，其中該感光電晶體包括 耦合於該開關電晶體之源極的一閘極，耦合於該開關電 晶體之源極的一汲極，與耦合於該第一導線之一源極。