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TWI356262B - Photo element and image display device - Google Patents

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TWI356262B
TWI356262B TW096130694A TW96130694A TWI356262B TW I356262 B TWI356262 B TW I356262B TW 096130694 A TW096130694 A TW 096130694A TW 96130694 A TW96130694 A TW 96130694A TW I356262 B TWI356262 B TW I356262B
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TW
Taiwan
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transistor
photosensitive
wire
length
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TW096130694A
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TW200909962A (en
Inventor
Po Yang Chen
Po Sheng Shih
Tsuchiang Chang
Original Assignee
Hannstar Display Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Priority to US12/193,938 priority patent/US8115204B2/en
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Description

1356262 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關於一種感光元件，特別是有關於一種 可應用於輸入式顯示器之感光元件。 •【先前技術】
輸入式顯示裝置，如一輸入式液晶顯示器，其畫素 内一般可設置一感光元件，以形成具有讀取功能（或稱輸 入功能）之讀取晝素（readout pixel)，如此一來液晶顯器面 板將可提供輸入與讀取的功能，此種面板亦稱之為内建 式輸入面板（In_cell input panel)。一般而言，感光元件主 要又分為兩種，一是電荷式（charge mode)感光元件，另 一則是電流式（current mode)感光元件。第1圖係顯示傳 統電荷式感光元件1 〇〇的電路示意圖。感光元件1 〇〇包 括讀取線Readout、開關線SW、偏壓線30、開關薄膜電 晶體10、感光薄膜電晶體20和電容C1，其中感光薄膜 電晶體20係用來接收外界的環境光。當開關線SW上的 掃目苗信號使開關薄膜電晶體10導通時’ Ί買取線Readout 傳送電荷經由開關薄膜電晶體10對電容Cl充電；當開 關線SW上的掃瞄信號使開關薄膜電晶體10不導通時， 感光薄膜電晶體20根據環境光源之亮度以決定本身導通 的程度，當環境光源較亮時，感光薄膜電晶體20會越快 將電容C1放電，而當環境光源較暗時，感光薄膜電晶體 20將電容C1放電速度會變的較慢。由於感光薄膜電晶 0611-A3280 lTWF;A06075;davidchen 5 1356262 . 體20之光靈敏度（也就是對於電容Cl的放電速度）會 ' 深深影響感光元件100效能表現，若感光元件100為高 • 光靈敏度，則可以確保在任何受光的條件下都可以操 作，因此如何增加感光薄膜電晶體20之光靈敏度就成為 一重要課題。 ' 1 第2圖係顯示傳統電流式（current mode)感光元件 200的電路示意圖。感光元件200包括開關薄膜電晶體 STFT2、感光薄膜電晶體PTFT2、讀取線Readout2 (第 41 一導線）、開關線SW2 (第二導線）和偏壓線Biasl (第 三導線），其中感光薄膜電晶體PTFT2之第一電極（例如 汲極D)與其閘極G'耦接至偏壓線Biasl，而其第二電極 ' (例如源極S)則與耦接至開關薄膜電晶體STFT2。開關薄 膜電晶體STFT2之第一電極（汲極D)、第二電極（源極S) 和閘極則分別與感光薄膜電晶體PTFT2之源極S、讀取 線Readout2和開關線SW2耦接。，當開關線SW2為高電 位，此時開關薄膜電晶體將導通，感光薄膜電晶體PTFT2 β 根據環境光源之亮度導通產生一對應光電流，此對應光 電流可經由開關薄膜電晶體STFT2和讀取線Readout2至 一訊號偵測器（圖中未顯示）以供偵測受光程度之用。 ' 另外，第3圖係顯示，本案發明人於美國專利申請 - 案號1 1/61 1320所提出之一改良式感光元件300的電路示 意圖。感光元件300包括開關薄膜電晶體STFT1、感光 薄膜電晶體PTFT1、讀取線Readoutl (第一導線）和開 關線SW1 (第二導線）。開關薄膜電晶體STFT1之第一 063 l-A32801TWF;A06075;davidchen 6 1356262 電極（汲極D)、第二電極（源極S)和閘極G分別耦接至感 光薄膜電晶體PTFT1之第二電極（源極S)、讀取線 Readoutl和開關線SW1，而感光薄膜電晶體PTFT1之第 一電極（汲極D)和閘極G則共同耦接至開關線SW1。當 開關線SW1為高電位時，開關薄膜電晶體STFT1和感光 »
薄膜電晶體PTFT1將被導通，感光薄膜電晶體PTFT1根 據環境光源之亮度導通一對應光電流，此對應光電流經 由開關薄膜電晶體STFT1和讀取線Readoutl至一訊號偵 測器（圖中未顯示）以供偵受光程度之用。如同第1圖之感 光元件100,第2圖與第3圖之感光元件200與300其光 電流亦將因感光薄膜電晶體PTFT2表面上照受的亮度而 被影響，一般而言，光電流將與感光薄膜電晶體的受光 程度成正相關。因此，如何增加感光薄膜電晶體PTFT2 與PTFT1之光靈敏度即成為一重要課題。 【發明内容】 有鑑於此，本發明提供一種感光元件，其包括一開 關電晶體，具有一第一電極、一第二電極和一第一閘極， 其中第一電極與第二電極之一電性耦接一讀取線，及第 一閘極電性耦接一開關線；以及一感光電晶體，電性耦 接此開關電晶體，且至少此開關電晶體與感光電晶體其 中之一為一非對稱結構電晶體。 此外本發明另提出一種感光元件，其包含一第一導 線，一第二導線，一感光電晶體，用以感測一光源，其 061 l-A32801TWF;A06075;davidchen 7 1356262 ^有-第-電極、一第二電極和一閘極 極電性耦接該第一導線，及該 〃中該弟一電 線’其中該感光電晶體為-非對構接該第二導 號價測器，電性熬接於該第一導：：：電晶體；及-訊 晶體所產生之光電流。 、線用以債測該感光電 » 本發明更提出一種影像顯示器，复 ， 板；至少-畫素位於該第—基板上，_ 第一基:
-晝素電極；一第一導線；一第二導線、;―：晝素包含： 電性輕接該蚩辛極.pa „ ^ 足素電晶體， -第4極;體，具有-第-電極、 :一電極和一第一閘極，其中該第一電 極之一電性耦接該第一導線， =Μ弟一電 第二導線;以及一感光電晶體，電性:接=電性輕接該 曰且古故-〜 电^生祸接5亥開關電晶體， 八有一苐二電極、一第四電極和一第二閘極， 少該開關電晶體與該感光電晶體 /、中至 晶體。 电曰曰體之為一非對稱結構電 【實施方式】 =本發明之目的、特徵、和優點能更明顯易懂 如下h出數個實施例’並配合所附圖式，作詳細說 第4圖與第5圖係分別顯示非對稱結構電 ^曰曰=彻是由閘極G、非晶石夕層㈣、第 ^ 红電極所組成，當第—電極23Q定義 ; 〇61 l-A32801TWF;A06075;davidchen 8 第二電極240則為源極 源極時，第二電極240則為没極電極230定義為 的是，為了方便說明，於本 …、而，在此特別一提 與源極之定義方式係為，、比較斤=施例中’沒極 .二電位高者定義I為汲極，而低極;電 圖中灰丨為第—雷杌且ώ 疋我马源極。弟4 1马弟電極長度，W2為第二電極長度，’ 2 ’而W3則定義為非對 1 -般而+ W Τ 構電晶體彻的通道長度， W2之平σ均值3。.第電極長度Wl和第二電極長度 G、非晶石夕> 32〇’對稱結構電晶體500亦由閑極 的.二第—電極330和第二電極340所組成 古梓目,卜墓^ 之電位較第二電極340為 :、疋I、為没極’而第二電極34〇則為源極，反之 其中’ ％為第一電極長度，W2為第二電極長度， 1=W2 ’而W3則定義為對稱結構電晶體500的通道 長度，其值等於 由於在相同面積下，非對稱結構電晶體400比對稱 結構電晶體500將具有較長的通道長度，因此非對稱結 構電阳體400比對稱結構電晶體5〇〇具有較高的導電 =，再者高導電率可以減少信號傳輸延遲，因此本發明 實施例之感光元件的開關電晶體和感光電晶體之設計將 主要採用如第4圖所示非對稱結構電晶體之結構，並且 幸父佳地’其可以是採用薄膜製程的薄膜電晶體，或採用 非晶矽製程的非晶矽薄膜電晶體。 另外’就感光元件中的開關電晶體而言其需大的驅 061 l-A32801TWF;A06075;davidchen 9 1356262
. 動電流來減少負載效應，而就感光電晶體其需要具有較 ' 高的亮對暗光電流之比例，以增進光靈敏度和訊號雜訊 • 比（S/N ratio)。第1表係根據本發明所針對一非對稱結構 電晶體的量測結果，其中Wd為薄膜電晶體之汲極長度， 而Ws為源極長度，而量測之偏壓條件係為Vd=Vg=15V
» I ' 和Vs=0V。由第1表得知，在電流差值（亮暗環境下的電 流差值）相同情況下，電流比例第二型比第一型高，所以 感光電晶體適合第二型（Wd〉Ws);即參照第4圖，第一 41 電極230可作為感光電晶體之汲極以及第二電極240可 作為其源極，其中第一電極230之電位高於第二電極240 • 之電位。另外，通常開關電晶體係在暗環境下操作，從 第1表可知，由於第一型電流Idi比較高，所以開關電晶 體適合第一型（Wd<Ws)，即參照第4圖，第一電極230 可為開關電晶體之源極以及第二電極240可作為其汲 極，其中第二電極240之電位高於第一電極230之電位。
第1表 汲極(Vd)=閘極(Vg)= 15 V,L=5um 第一型 第二型 結構(Structure) Wd<Ws Wd>Ws 電流Idi (暗環境，安培） 3.60E-06 2.20E-06 電流Id2 (2150cd/cmA2(亮環境),安培） 6.60E-06 5.28E-06 電流Idr電流Id2 (電流差值，安培） 3.01E-06 3.08E-06 電流Idi /電流Id2 (電流比例） 1.84E-00 2.40E-00 0611-A32801TWF;A06075;davidchen 10 1356262 根據上述電晶體特性，第6圖係顯示根據本發明之 苐一霄施例感光元件之結構佈局圖，其中第6圖.
等效電路示意圖即為第3圖所示。在此實施财 開關溥膜電晶體STFT1和感*薄膜電晶體pTm係 對稱結構，電晶體所構成，例如，由⑽响式（或稱 「shape或semicircle_shaped式）電晶體所構成。在此 例中’㈣電晶體STFT1係、言免計為前述之第一型電曰曰 體’即源極s寬度大於汲極D長度（Wd<Ws)，在結構上 源極s為近似-u、c或半圓字形，而沒極似一 矩形或長條形。而感光電晶體PTFT1係設計為第二型電 晶體，即源極s寬度小於沒極D長度(Wd>Ws)，同樣地， 其汲極D為近似一 U、C或半圓字形，而源極s為近似 -矩形或長條形，然而要特職意的是，在本發明中源 極S與汲極D之結構形狀並非以此為限，任何具有非對 稱性結構之電晶體皆為適用。開關電晶體STm之問極 和感光電晶體簡!之間極_性輕接在一起，而謝 和602分別表示開關電晶體和感光電晶體的非晶石夕層。 f較於傳統之制對稱結構電晶體之感^件，第6圖 男'施例之設計’在相同薄膜電晶體之面積下，盆將具有 ^圭之光反應速度與操作性能。此外，第7圖係顯ς感 ^件之感光電晶體分別在不同通道長度下之光反應強 度之關係圖’其中’開關電晶體之通道長度（即汲極長度 和源極長度之平均值）係設定為30um，而圖中χ軸係表 感光電晶體之通道長度從5um到50um，Y車由則表感光元 〇61 l-A32801TWF;A06075;davidchen 11 !356262 .件之光反應強度’而p點表示開關薄膜電 膜電晶體之通道長度相等下所對應的光反應強度。從: ，710知當感光電晶體之通道長度大於開關電晶體長度 •日才’由於受開關電晶體負載效應（loadingeffect)影變，光 .反應,度因而下降；因此為使感光S具較佳光靈敏度， 較佳地’感光電晶體之通道寬度可設計為小於或等於開 關電晶體之通道寬度，當感光電晶體之寬度等於開關電 晶，之寬度時，光反應強度係達一臨界值。是故，在第 ’-實施例.中’如第6圖所示’可將第6圖感光元件十之 感光電晶體PTF1之通道長度設計為小於或等於開關電 晶體STFT1之通道長度。 第8圖係顯示本發明第二實施例之感光元件的結構 佈局圖，其中第8圖之感光元件的等效電路示意圖即如 第2圖所示。在第二實施例中開關電晶體STFT2和感光 薄膜電晶體PTFT2亦由非對稱結構電晶體所構成，例 |如，由U-shape式薄膜電晶體所構成，然而並非以此為 限。在此實施例中，開關電晶體STFT2係設計為第一型 電晶體，即源極s長度大於汲極D長度（Wd<Ws);而感 光薄膜電晶體PTFT2係設計為第二型薄膜電晶體，即源 極S長度小於;:及極£)長度（Wd<Ws)。開關電晶體j§tft2 之閘極和感光電晶體PTFT2之閘極G並無電性耦接在一 起，而非晶矽層801和802則分別為第8圖之空白區域。 在第二實施例中，感光電晶體PTF2之通道長度可設計為 等於開關電晶體STFT2之通道長度，然並非以此為限。 061 l-A32801TWF;A06075;davidchen 12 1356262 第9圖係顯示根據本發明第三實施例之感光元件結 構佈局示意圖，而其等效電路圖則如第10圖所示。第10 圖之等效電路架構係類似於第2圖之架構，惟差異在於 感光電晶體PTFT3之源極S係與偏壓線Bias2 (第三導 線）耦接，而其汲極D與閘極G則耦接於開關電晶體之 I r
源極S。第10圖之感光元件可應用於讀取資料線 Readout3 (第一導線）上的電位比偏壓線Bias2上的電位 高之系統，而第2圖之感光元件則可應用於偏壓線Bias 1 上的電位比讀取資料線Readout3之電位高之系統。 複參第9圖，在第三實施例中，感光元件之開關電 晶體STFT3和感光電晶體PTFT3亦由非對稱結構電晶體 所構成，例如，由U-shape式薄膜電晶體所稱成，然而並 非以此為限，同樣地，各電晶體係設定為汲極之電位大 於源極之電位。如第9圖所示，開關電晶體STFT3係設 計為第一型電晶體，即源極S長度大於汲極D長度 (Wd<Ws);感光電晶體PTFT3係設計為第二型電晶體， 即源極S長度小於沒極D長度（Wd<Ws)。在此實施例中， 開關電晶體STFT3之閘極G和感光電晶體PTFT3之閘極 G並無電性耦接在一起，而非晶矽層901和902則分別 為第9圖之空白區域。 另外，上述各實施例中之讀取線Readout 1、Readout2 和Readout3可分別與一訊號偵測器耦接，用以偵測及讀 取感光電晶體所產生之光電流。例如，以第10圖為例， 讀取線Readout3係耦接於一訊號偵測器1 001，藉此感光 0611-A32801TWF;A06075;davidchen 13 ^56262 電晶體PTF3所對應產生之光電流可經由開關薄膜電晶 體STFT3和讀取線Read_3傳輸至訊號倩測器聽， 以偵測和讀取受光程度。 此外，在上述之實施例t，各感光元件之感光電晶 體和開關，晶體耗皆係設n為非對稱結構電晶體，然 曰^ Γ Λ〜例卜亦可單獨僅就感光電晶體和開關電 日一日體中之—設計為非對稱結構電晶體；如第U圖係顯
=據本發㈣—實㈣之感光元件結構佈局示意圖， 2效包路圖即為第3圖所示;其中’開關電晶體STFT4 對稱結構電晶體’而感光電晶體pTFT4為―對非對 J結構電晶，所構成，例如-u_shape式電晶體。相對於 ’第12圖係顯示本發明另—實施例之 亡光凡件結構佈局示意圖，其等效電路圖亦為第3圖所 播/、中開關電晶體STFT5為—非對稱結構電晶體所 例如 u_shaPe式電晶體，而感光電晶體PTFT5 稱結構電晶體。同理，針對第2圖與第10圖之感 ，^設計出單獨僅就感*電晶體和開關電晶體 "之一设計為非對稱結構電晶體之電路佈局圖，於此 不再贅述。 、 另外上述之感光元件300、200或1〇〇〇係皆可被 影像顯示系統(如一液晶顯示器面板）的每個一 二:’、（即未内建感光元件前之晝素）或者一部份的一般 '、乂开^成具有璜取或輸入功能功能之讀取書素 (readout pixe丨）’使得液晶顯器面板可提供輸入與讀取的 〇611-A32801TWF;A06075;davidchen 1356262 功能，此種面板亦稱為内建式輸人面板（In-cell input P·】）。而所需内建的感光元件的數量則決定於内建式輸 入面板之輸入功能所需之解析度。 第13圖係顯示根據本發明之另—實施例之讀取晝 素電路之示意圖’其係以第3圖之感光元件獅為例了 繪不其應用於-讀取畫素之示意電路圖。其中，此讀取 晝素被配置於液晶顯㈣之薄膜電晶體㈣基板（或二陣 列基板）一般而言’薄膜電晶體陣列基板包含有複數個 閘極線路與魏個資料線路形成於其上。而這些開極線 路與資料線路共同定義了複數個晝素m並清楚的 描述此實施例之讀取晝素’帛13圖僅繪示單一個讀取畫 素，其分別由一閘極線420與一資料線41〇所定義，並 省略-般畫素(未内建感光元件之畫素)之描述。讀取晝素 包含有液晶電容cLC和儲存電容Cst、晝素薄膜電晶體 450以及感光兀件3〇〇。晝素薄膜電晶體45〇係使用來 作為-開關元件，以控制液晶顯示器晝素電極所需之電 壓。晝素薄膜電晶體450的汲極電極與閘極電極則分別 被連接至資料線410與閘極線42〇。而感光元件3〇〇則 包含有-感光薄獏電晶冑43〇以及一開關薄膜電晶體 435,其係耦接於一讀取線44〇以及一開關線42ι之間， 在另一實施例中開關線421可以為此液晶顯示器之另一 閘極線或其它可應用之導線。在此實施例中，至少開關 薄膜電晶體435與感光薄膜電晶體43〇之一為一非對稱 結構電晶體。如前所述，由於此實施例使用之感光元件 〇61 l-A32801TWF;A06075;davidchen 15 1356262 之光靈敏度將較習知感光元件為1¾ ’因此言買取晝素之光 電流亦可較容易地被偵測及讀取。另外，開關薄膜電晶 體435可設置於液晶顯示器之一上基板的一黑色矩陣框 (Black Matrix)之正下方，如此一來開關薄膜電晶體435 將不會因為外界環境亮度改變而受到影響；如，第19圖 I 1
係顯示此實施例之液晶顯示器的剖面示意圖，其中，：開 關薄膜電晶體435可設置於液晶顯示器之上基板的黑色 矩陣框B/M之正下方，藉此將可降低外界環境光對開關 薄膜電晶體435之干擾。 同樣地，第14圖係顯示根據本發明之另一實施例之 讀取晝素電路示意圖，第13圖和第14圖之差別在於感 光元件300和300a之設置位置，感光元件300a耦接於 閘極線420a以及讀取線440a之間。感光元件300a包含 有一感光薄膜電晶體430a以及一開關薄膜電晶體435a， 且至少感光薄膜電晶體430a和開關薄膜電晶體435a其 中之一為一非對稱結構電晶體。另外，晝素薄膜電晶體 450a的汲極電極與閘極電極則分別被連接至資料線 410a與閘極線420a。 另外，第15圖係顯示根據本發明另一實施例之讀取 晝素電路示意圖，其係以第2圖之感光元件200為例， 繪示其應用於一讀取晝素之示意電路圖。感光元件300b 包含有一感光薄膜電晶體430b以及一開關薄膜電晶體 435b，感光元件300b分別耦接一閘極線421b、一共通電 極線Vcom(或一偏壓線)和讀取線440b。另外，晝素薄膜 0611-A32801TWF; A06075 ;davidchen 16 1356262 電晶體45Ob的汲極電極與閘極電極則分別被連接至資料 線410b與閘極線420b。同理，在其它實施例中，例如 感光元件1000亦可如感光元件200整合於一影像顯示系 統，在此將不再贅述。 第16圖係顯示根據本發明另一實施例之感光元件
» I
1600的電路示意圖。其與前述之實施例不同處在於，感 光元件1600並未包含一開關電晶體，且感光電晶體 PTFT6係由一非對稱結構電晶體所構成；其中，感光電 晶體PTFT6耦接於讀取線Readcmt4(第一導線）與偏壓線 Bias3之間（第三導線），且其閘極耦接於開關線SW4(第二 導線），而感光電晶體PTFT6之汲極和源極分別耦接一高 電位和低電位。此外，讀取線Readout4係柄接於一訊號 偵測器1101，藉此感光電晶體PTF6所對應產生之光電 流可經由讀取線Readout4傳輸至訊號偵測器1101，以偵 測和讀取受光程度。 第17圖係顯示根據本發明另一實施例之感光元件 1700的電路示意圖。同樣地，感光元件1700包含一感光 電晶體PTFT7，且感光電晶體PTFT7係由一非對稱結構 電晶體所構成；其中，感光電晶體PTFT7之閘極G和汲 極D耦接於開關線SW5(第二導線），而源極S耦接於讀 取線Readout5(第一導線）。另外，讀取線Readout5係耦 接於一訊號偵測器1102,藉此感光電晶體PTF7所對應 產生之光電流可經由讀取線Readout5傳輸至訊號偵測器 1102，以偵測和讀取受光程度。 0611-A32801TWF;A06075;davidchen 17 1356262 值得一提的是，若感光電晶體PTFT6或PTFT7具有 很高開關電流比（WI〇ff)，則感光電晶體PTFT6或PTFT7 可以同時擔任前述實施例之開關電晶體和感光電晶體之 角色，因為當感光電晶體PTFT6或PTFT7具有很高的開 關電流比（U/Lff)時，則感光電晶體PTFT6或PTFT7產生
' I
之光電流將:遠大於其關閉時產生之漏電流大小；亦即， 當感光電晶體PTFT6或PTFT7應用於一顯示器面板時， 感光電晶體PTFT6或PTFT7所感應之光電流將較不受其 它漏電流所影響，而這也是感光元件1600或1700不需 具備開關電晶體之原因之一。 .第18圖係顯示根據本發明之另一實施例，其係顯示 將第16圖之感光元件應用於一液晶顯示面板之示意圖， 為簡化表示，圖中每一晝素僅繪示出感光元件與開關線 η, n+1, n+2(或閘極線η, n+1, n+2)和讀取線之耗接關係， 而省略晝素電晶體之描述等元件之描述。由第18圖可 知，當讀取第η個感光元件時，讀取線電流Ireadout將 為流經各感光電晶體 PTFT 之電流總和 (Ireadout=Ion+Ioff(n+i)+Ioff(11+2)+···)。因此若感光電晶 體PTFT具有很高開關電流比（IQn/IQff)，感光電晶體PTFT 可以同時擔任上述實施例之開關薄膜電晶體和感光薄膜 電晶體之角色，亦即Ion之值將遠大於Ioff(n+1)，Ioff(n+2)… 等漏電流，使得與讀取線耦接之訊號偵測器依然能判讀 出受感應或觸控之晝素位置。 本發明雖以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限 0611-A32801TWF;A06075;davidchen 18 定本發明的範 明之精神和範 發明之保護範 準。 二任：熟習此項技藝者，在不脫離本發 :::二可做些許的更動與潤飾，因此本 圍“見後附之申請專利範圍所界定者為 f 【圖式簡單說明】 ， 系顯示傳統電荷式感光元件的電路示意圖’· 第3二糸顯示傳統電流式感光元件的電路示意圖’· 工圖係顯示改良式感光元件的電路示意圖； 圖 圖係顯示非對稱結構電晶體之結構佈局示音 晶體之結構佈局示意圖 之第一實施例感光元件之 第5圖係顯示對稱結構電 第6圖係顯示根據本發明 結構佈局圖； 苐7圖係顯示感光薄 強度之關係圖； 膜電晶體在不同寬度下光反應 第8 圖 圖係顯示第二實施例之感光元件之結構佈局 第9圖係顯示根據本發明另—實施例之感光元件之 電路圖； 第10圖係顯示第三實施例之感光元件的電路示意 圖； 第11圖係顯示根據本發明另一實施例之感光元件 結構佈局示意圖； 0611-A32801TWF;A06075;davidchen 19 1356262 第12圖係顯示根據本發明另一實施例之感光元件 結構佈局示意圖； 第13圖係顯示根據本發明之另一實施例之讀取晝 素電路之示意圖； 第14圖係顯示根據本發明之另一實施例之讀取畫 1 > 素:電路之示意圖； 第15圖係顯示根據本發明另一實施例之讀取晝素 電路之示意圖。
第16圖係顯示根據本發明另一實施例之感光元件 的電路示意圖； 第’17圖係顯示根據本發明另一實施例之感光元件 的電路示意圖； 第18圖係顯示根據本發明另一實施例之感光元件 的電路示意圖；以及 第19圖係顯示根據本發明另一實施例之液晶顯示 器的剖面示意圖。 【主要元件符號說明】 10、435、435a、435b〜開關薄膜電晶體； 20、430、430a、430b〜感光薄膜電晶體； 30、Biasl、Bias2〜偏壓線； 100、200、300、300a、300b、1000〜感光元件； 220、230、60：1、602、801、802、901、902〜非晶矽 層； 0611-A32801TWF;A06075 ;davidchen 20
丄JJOZOZ 230〜第一電極； 240〜第二電極； 41〇a、410b〜資料線路； 421、420a、42]a、49ηκ la 42〇b、421b〜閘極線路； 440a、440b〜讀取線； 4術、楊〜晝素薄膜電晶體； 對稱結構電晶體；
T VV/ -开列 410 420 440 450 500' 710' •曲線； 720〜極限線； 1001、1101、1102〜資料讀取元件； C1、cLC、cST〜電容； D〜汲極； G〜閘極；
Ireadout〜讀取線電流；
Ion〜導通電流；
I〇ff(n+l)、I〇ff(n+2)〜漏電流； PTFT、PTFT1、PTFT2、PTFT3、PTFT4、PTFT5、 PTFT6、PTFT7〜感光薄膜電晶體；
Readout、Readoutl、Readout2、Readout3、Readout4、
Readout5〜讀取線； STFT卜 STFT2、STFT3、STFT4、STFT5〜開關薄膜 電晶體； S〜源極； 0611-A32801TWF;A06075;davidchen 21 1356262
SW、SWl、SW2、SW3、SW4、SW5〜開關、線 W1、W2〜電極長度； W d〜沒極長度； W s〜源極長度。 061 l-A32801TWF;A06075;davidchen 22

Claims (1)

13.56262 - 第96130694號之申請專利範圍修正本I---- 100年10月11曰修正替換頁 fop年f〇月"日修正本 - 十、申請專利範圍： 1-J - 1.一種感光元件，包含： 一第一導線； , 一第二導線； • 一開關電晶體，具有一第一電極、一第二電極和一第 . 一閘極，其中該第一電極與該第二電極之一電性耦接該第 一導線，及該第一閘極電性耦接該第二導線；以及 一感光電晶體，電性耦接該開關電晶體，用以感測一 _ 光源，且具有一第三電極、一第四電極和一第二閘極，其 中至少該開關電晶體與該感光電晶體之一為一非對稱結構 電晶體，該第二電極之長度大於該第一電極之長度而該第 一電極之電位不同於該第二電極之電位，或是該第四電極 之長度小於該第三電極之長度而該第三電極之電位不同於 該第四電極之電位。 2. 如申請專利範圍第1項所述之感光元件，其中該第 二電極之長度大於該第一電極之長度，且該第一電極之電 位南於該弟二電極之電位。 3. 如申請專利範圍第1項所述之感光元件，更包含一 訊號偵測器電性耦接該第一導線。 4. 如申請專利範圍第1項所述之感光元件，其中該第 " 四電極之長度小於該第三電極之長度，且該第三電極之電 位南於該弟四電極之電位。 5. 如申請專利範圍第2項所述之感光元件，其中該第 四電極之長度小於該第三電極之長度，且該第三電極之電 0611-A32801TWF1 (20110831) 23 lj^ozbz
第96130694號之申諳I 1崎导利乾圍修正本 位高於該第四電極之電位。 6.如申請專利箢園筮 一電極與該第接所返之感光元件’其中該第 線。 刀幻祸接於該第四電極與該第—導 7.如申請專利範圍第6 第二導结，甘士 項所述之感光元件，更包含一 三導線。 〃該弟一閘極共同耦接於該第 8.如中請專利範圍第6項所述 三電極與該第二間極共同輕接於該第二導Γ 中❻ 【：申請專利範圍第6項所述之感光元件，更包人— 一 '·、，其中該第一電極耦接於該第一 ^ 電極與該第二閉極共同輕接於該第二電極“ 極耦接於該第三導線。 讀以及该第三電 心H如申請專利範圍第1項所述之感光元件，1中节Η h曰曰體與該感光電晶體分別為一非晶 一 O6!1-A〇2801TWF1(2〇11〇831) 24 1 1 1出从* 了听电日日體。 Π.如申凊專利範圍第丨 對稱結構 脚 九凡件，其中該非 霉-日日肢ίτ為U型、C型或半圓形電晶體。 如中請專利範圍第8項所述之感光轉，其中 电日日體之通道長度小於該開關電晶體之通道長度。X心 13.如申請專利範圍第8項所述之感光元件'，：。 包晶體之通道長度等於該開關電晶體之通道長产。°Λ<Ι 14·如申請專利範圍第丨項所述之感光元件= 光元件麵用於-顯示面板。 〃中#亥感 15.如申請專利範圍第13項所述之感光元件，其中該 13.56262 - 第96130694號之申請專利範圍修正本 100年10月11 a修正替換頁 ' 顯示面板係為一輸入式面板。 - 16.—種感光元件，包含： 一第一導線； . 一第二導線； ' 一感光電晶體，用以感測一光源，其具有一第一電 - 極、一第二電極和一閘極，其中該第一電極電性耦接該第 一導線，及該閘極電性耦接該第二導線，其中該感光電晶 體為一非對稱結構電晶體，且該第二電極之長度大於該第 籲一電極之長度，且該第一電極之電位高於該第二電極之電 位；以及 一訊號偵測器，電性耦接於該第一導線，用以偵測該 感光電晶體所產生之光電流。 17. 如申請專利範圍第16項所述之感光元件，其中該 第二電極電性耦接該第一導線。 18. 如申請專利範圍第16項所述之感光元件，更包含 一第三導線電性耦接該第二電極。 19. 一種影像顯示器，包括： 一第一基板； 一晝素位於該第一基板上，其中該晝素包含： 一晝素電極； " 一第一導線； 一第二導線； 一晝素電晶體，電性耦接該晝素電極； 一開關電晶體，具有一第一電極、一第二電極和一第 0611-A32801TWF1(20110831) 1356262 -：, 第96130694號之申請專利範圍修正本 100年10月11日修正替換頁 _| 一閘極，其中該第一電極與該第二電極之一電性耦接該第 - 一導線，及該第一閘極電性耦接該第二導線；以及 . 一感光電晶體，電性耦接該開關電晶體，且具有一第 三電極、一第四電極和一第二閘極，其中至少該開關電晶 體與該感光電晶體之一為一非對稱結構電晶體，該第二電 ： 極之長度大於該第一電極之長度而該第一電極之電位不同 . 於該第二電極之電位，或是該第四電極之長度小於該第三 電極之長度而該第三電極之電位不同於該第四電極之電 位。 鲁 20. 如申請專利範圍第19項所述之影像顯示器，其中 該第二導線為該影像顯示器之一閘極線。 21. 如申請專利範圍第19項所述之影像顯示器，其中 該第二電極之長度大於該第一電極之長度，且該第一電極 之電位向於該弟二電極之電位。 22. 如申請專利範圍第19項所述之影像顯示器，更包 含一訊號偵、測器電性親I接該第一導線。 23. 如申請專利範圍第19項所述之影像顯示器，其中 ® 該第四電極之長度小於該第三電極之長度，且該第三電極 之電位高於該第四電極之電位。 24. 如申請專利範圍第21項所述之影像顯示器，其中 — 該第四電極之長度小於該第三電極之長度，且該第三電極 - 之電位高於該第四電極之電位。 25. 如申請專利範圍第19項所述之影像顯示器，其中 該第一電極與該第二電極分別耦接於該第四電極與該第一 06il-A32801TWFl(20110831) 26 1356262 - 第96130694號之申請專利範圍修正本 ]00年10月11日修正替換頁 ' 導線。 - 26.如申請專利範圍第25項所述之影像顯示器，更包 含一第三導線，其中該第三電極與該第二閘極共同耦接於 . 該弟二導線。 ： 27.如申請專利範圍第25項所述之影像顯示器，其中 - 該第三電極與該第二閘極共同耦接於該第二導線。 28.如申請專利範圍第25項所述之影像顯示器，更包 含一第三導線，其中該第三電極耦接於該第三導線。 _ 29.如申請專利範圍第26項所述之影像顯示器，其中 該第三導線為一共同電極線。 30. 如申請專利範圍第19項所述之影像顯示器，其中 該非對稱結構電晶體為U型、C型或半圓形電晶體。 31. 如申請專利範圍第19項所述之影像顯示器，其中 該感光電晶體之通道長度小於該開關薄膜電晶體之通道長 度。 _ 32.如申請專利範圍第19項所述之影像顯示器，其中 ' 該影像顯示器為一輸入式液晶顯示器。 33.如申請專利範圍第19項所述之影像顯示器，更包 . 含一第二基板，具有一黑色矩陣面對於該第一基板，其中 該開關電晶體係設置於該黑色矩陣框的正下方。 06n-A32801TWFl(20H0831)
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