CN102968220A - 能够远程感测和触摸感测的光学触摸屏装置 - Google Patents

能够远程感测和触摸感测的光学触摸屏装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供的是通过使用包括氧化物半导体晶体管的光传感器晶体管能够远程感测和触摸感测的光学触摸屏装置。所述光学触摸屏装置包括沿多个行和多个列排列的多个感测像素的像素阵列。感测像素中的每一个包括：用于感测由外部光源照射的光的光感测像素，以及用于感测通过屏幕触摸反射的显示光的触摸感测像素。所述光感测像素包括相互串联连接的第一光传感器晶体管和第一开关晶体管，所述触摸感测像素包括相互串联连接的第二光传感器晶体管和第二开关晶体管。

Description

能够远程感测和触摸感测的光学触摸屏装置
技术领域
本公开涉及能够远程感测和触摸感测的光学触摸屏装置，并且更加具体来说，涉及通过使用包括氧化物半导体晶体管的光传感器晶体管能够远程感测和触摸感测的光学触摸屏装置。
背景技术
触摸屏装置是一种用于通过感测用户的手指或者手写笔触摸的显示器屏幕的位置、从运行特定软件功能的显示器屏幕直接接收输入数据的装置。一般地，触摸屏装置通过添加触摸面板到常规显示面板来形成。触摸面板的示例包括电阻薄膜触摸面板、静电电容触摸面板、表面声波(SAW)触摸面板、红外光线触摸面板、压电触摸面板等等。近来，这样的触摸屏装置作为替代键盘或者鼠标的输入设备在各个领域得以广泛使用。
通用触摸屏装置要求通过手指或者笔在显示器屏幕上的直接触摸。然而，随着显示装置的尺寸增大，如果用户与显示装置之间的距离增大，那么可能难以直接触摸。因此，已经建议了光学触摸屏装置，其可以通过感测光而非手指或者笔的触摸来执行与传统触摸屏装置相同的功能。期望光学触摸屏装置不仅对于用户与装置之间的通信有用而且对于用户之间的通信有用。
为了具体实现光学触摸屏装置，要求尺寸精细的光感测器件用于感测光。一般使用的光感测器件的例子包括非晶硅薄膜晶体管(amorphous siliconthin-film transistor，a-Si TFT)。然而，在a-Si TFT的情况下，由于光引起的电流变化不够大。因此，在施加光期间由光电二极管生成的电荷在电容器中累积达预定时间段，并且基于电容器中累积的电荷量生成与光强相关的信号。在这种情况下，感测时间会延迟达累积电容器中的电荷那么长的时间段，并且寄生电容会随着光学触摸屏装置的尺寸增大而增大。
发明内容
本申请提供的是通过使用包括氧化物半导体晶体管的光传感器晶体管能够远程感测和触摸感测的光学触摸屏装置。
在随后的描述中将部分地阐述其它方面，并且从这些描述中部分地变得明显，或者可以通过所提出的实施例的实践习得。
根据本发明的一方面，光学触摸屏装置包括：沿多个行和多个列排列的多个感测像素，其中感测像素中的每一个可以包括：光感测像素，用于感测可以由外部光源照射的光；和触摸感测像素，用于感测可以通过屏幕触摸反射的显示光，其中所述光感测像素可以包括相互串联连接的第一光传感器晶体管和第一开关晶体管，所述触摸感测像素可以包括相互串联连接的第二光传感器晶体管和第二开关晶体管。
例如，所述光感测像素和所述触摸感测像素可以沿行方向交错排列。
而且，所述光学触摸屏装置还可以包括：第一栅极线，连接至所述光感测像素的第一开关晶体管的栅极；第一重置线，连接至所述光感测像素的第一光传感器晶体管的栅极；第二栅极线，连接至所述触摸感测像素的第二开关晶体管的栅极；以及第二重置线，连接至所述触摸感测像素的第二光传感器晶体管的栅极。
在一实施例中，所述光学触摸屏装置还包括数据线，其可以公共连接至光感测像素的第一开关晶体管的源极和所述触摸感测像素的第二开关晶体管的源极。
在另一实施例中，所述光学触摸屏装置还可以包括：第一数据线，其可以连接至所述光感测像素的第一开关晶体管的源极；和第二数据线，其可以连接至所述触摸感测像素的第二开关晶体管的源极。
在一实施例中，第一重置线可以布置在排列在一行中的第一光传感器晶体管的栅极与随后行中的第二栅极线之间，第二重置线可以布置在排列在一行中的第二光传感器晶体管的栅极与随后行中的第一栅极线之间。
在一实施例中，第一光传感器晶体管和第二光传感器晶体管可以是感测不同的波长带的光的氧化物半导体晶体管。
例如，第一光传感器晶体管可以被配置为感测第一波长带的光，第二光传感器晶体管可以被配置为感测第二波长带的光，其中第一波长带比第二波长带长。
例如，第一波长带可以包括由绿光带、蓝光带和紫外光带组成的组的至少一个带，第二波长带可以包括由红光带和红外光带组成的组的至少一个带。
在另一实施例中，第一光传感器晶体管和第二光传感器晶体管可以是感测相同的波长带的光的氧化物半导体晶体管。
根据本发明的另一方面，一种光学触摸屏装置包括：沿多个行和多个列排列的多个显示像素和多个感测像素，其中感测像素中的每一个可以包括：光感测像素，用于感测可以由外部光源照射的光；和触摸感测像素，用于感测可以通过屏幕触摸反射的显示光，其中所述光感测像素可以是相互串联连接的第一光传感器晶体管和第一开关晶体管，所述触摸感测像素可以是相互串联连接的第二光传感器晶体管和第二开关晶体管，以及显示像素中的每一个可以包括显示单元和用于控制显示单元的开/关的第三开关晶体管。
例如，所述显示像素可以沿行方向排列，所述光感测像素可以分别布置为邻近于相应的显示像素。
所述光学触摸屏装置还可以包括：第一栅极线，可以连接至所述光感测像素的第一开关晶体管的栅极和所述显示像素的第三开关晶体管的栅极；第一重置线，可以连接至所述光感测像素的第一光传感器晶体管的栅极；第二栅极线，可以连接至所述触摸感测像素的第二开关晶体管的栅极和所述显示像素的第三开关晶体管的栅极；以及第二重置线，连接至所述触摸感测像素的第二开关晶体管的栅极。
而且，所述光学触摸屏装置还可以包括连接至所述显示像素的第三开关晶体管的漏极的图像数据线，以及所述显示单元可以连接到所述第三开关晶体管的源极。
附图说明
这些和/或其它方面和优点将从下面结合附图的实施例的描述中变得明显并且更加容易理解，附图中：
图1是根据本发明的实施例的氧化物半导体晶体管的示意剖视图；
图2和图3是示例图1中所示的氧化物半导体晶体管的操作特征的图；
图4是根据示范性实施例的、采用图1的氧化物半导体晶体管的光学触摸屏装置的一个感测像素的电路图；
图5是根据示范性实施例的光学触摸屏装置的感测像素的电路图；
图6A和图6B示出根据示范性实施例的光学触摸屏装置的远程光感测操作；
图7A和图7B示出根据示范性实施例的光学触摸屏装置的触摸感测操作；
图8是示出根据示范性实施例的光学触摸屏装置的整体操作的示意视图；
图9是根据示范性实施例的内嵌型(in-cell type)光学触摸屏装置的像素阵列的电路图；以及
图10是根据另一示范性实施例的内嵌型光学触摸屏装置的像素阵列的电路图。
具体实施方式
现在将详细参照实施例，在附图中示出实施例的例子，其中贯穿附图同样的参考标记指代同样的元件，并且为了清楚起见可能夸大各个元件的大小。为此，所给出的实施例可以具有不同形式并且不应当释为对这里所述的描述进行限定。因此，通过参考附图描述实施例如下，仅用于说明本说明书的方面。当在元件列表之前时，诸如“至少一个”这样的表达修改元件的总体列表而不修改列表的个别元件。
氧化物半导体晶体管是一种包括由氧化物半导体形成的沟道的晶体管。根据构成沟道层的氧化物半导体，氧化物半导体晶体管可能对光敏感。在沟道层由对光敏感的氧化物半导体形成的情况下，氧化物半导体晶体管的阈值电压和漏电流根据入射光的波长或者强度而变化，从而氧化物半导体晶体管可以用作光感测器件。
图1是根据本发明的实施例的氧化物半导体晶体管10的示意剖视图。参考图1，氧化物半导体晶体管10可以包括衬底11、在衬底11上形成的用于覆盖衬底11的绝缘层12、安排在绝缘层12的一部分上的栅极13、在绝缘层12以及栅极13上形成的用于至少覆盖栅极13的周围的栅极绝缘层14、栅极绝缘层14上以面向栅极13的沟道层15、分别覆盖沟道层15的相对两端的源极16和漏极17以及覆盖源极16、漏极17和沟道层15的透明绝缘层18。尽管图1示出氧化物半导体晶体管10是一种底栅型(bottom-gate type)氧化物半导体晶体管，其中栅极13安排在沟道层15下，但是氧化物半导体晶体管10也可以具有顶栅型(top-gate)结构。
这里，衬底11可以由普通衬底材料形成，诸如玻璃和硅。绝缘层12、栅极绝缘层14和透明绝缘层18可以由例如二氧化硅SiO2形成。如果衬底11由绝缘材料形成，那么就可以不形成绝缘层12。此外，栅极13、源极16和漏极17可以由导电金属或者导电金属氧化物形成。例如，如果期望氧化物半导体晶体管10是透明的，那么栅极13、源极16和漏极17就可以由透明导电材料形成，诸如ITO。然而，如果不期望氧化物半导体晶体管10是透明的，那么衬底11、绝缘层12、栅极13、栅极绝缘层14、源极16和漏极17就可以不由透明材料形成。
如上所述，沟道层15可以由氧化物半导体材料形成。根据构成沟道层15的氧化物半导体材料，氧化物半导体晶体管10可以具有光敏性。氧化物半导体材料的例子可以包括任一氧化物半导体，诸如ZnO、InO、SnO、InZnO、ZnSnO和InSnO。而且，这些氧化物半导体材料还可以与从由铪(Hf)、锆(Zr)、钛(Ti)、钽(Ta)、镐(Ga)、铌(Nb)、钒(V)、铝(Al)和锡(Sn)组成的组中选择的至少一个混合以用于沟道层15。在任一种这样的材料构成沟道层15的情况下，图1中所示的氧化物半导体晶体管10的阈值电压和漏电流根据入射光的波长或者强度变化，从而氧化物半导体晶体管10可以用作光感测器件。而且，根据沟道层15中使用的氧化物半导体的类型，可以由氧化物半导体晶体管10感测的光可以变化。在图1中示出沟道层15具有单个氧化物半导体层，但是沟道层15可以具有多层结构。
图2和图3是示例在图1中所示的氧化物半导体晶体管10的操作特征的图。首先，图2示出相对于氧化物半导体晶体管10的栅电压Vgs的漏电流Ids。参考图2，可以看出当光入射到氧化物半导体晶体管10上时氧化物半导体晶体管10的截止漏电流增大。例如，当大于阈值电压的栅电压被施加到氧化物半导体晶体管10，如图2的图右侧中所示，当光入射时的漏电流几乎与光没有入射时的漏电流完全相同。然而，当低于阈值电压的栅电压被施加到氧化物半导体晶体管10时，如图2的图的左侧中所示，当光入射时漏电流大于当光没有入射时的漏电流。
因此，在低于阈值电压的栅电压被施加到氧化物半导体晶体管10的状态下，可通过测量漏电流确认光是否入射。具体来说，在氧化物半导体晶体管10的情况下，当光入射时的漏电流与没有光入射时的漏电流之间的电流比ION/IOFF相当大。如果具有如上所述属性的氧化物半导体晶体管10用作光感测器件，那么就可以预期各种益处。例如，因为氧化物半导体晶体管10具有较大电流比，所以如果氧化物半导体晶体管10用作光感测器件，那么就可以具体实现没有电容器的非常简单的光感测器件。
图3是示出在光入射到氧化物半导体晶体管10上之后漏电流随时间的变化。参考图3，光在40秒左右入射到氧化物半导体晶体管10上并且漏电流增大。然而，即使光的入射在55秒左右停止，漏电流也几乎没有降低。这一现象可能由于电荷在氧化物半导体晶体管10的沟道层15的内部或界面上陷落而引起。例如，如果负的栅电压与光一起被施加到氧化物半导体晶体管10，由光在沟道层15中生成的空穴(hole)会移到栅极绝缘层14与沟道层15之间的界面处并且在其上陷落。陷落的电荷直到足够大的电压被施加到栅极才被去除。因此，一旦电荷陷落，那么即使光的入射停止，漏电流也不会降低。在通过将足够大的栅电压施加到氧化物半导体晶体管10来去除陷落的电荷时不发生该现象。
图4是根据示范性实施例的、采用氧化物半导体晶体管10的光学触摸屏装置的感测像素110的电路图。参考图4，光学触摸屏装置的感测像素110可以包括用于感测从外部光源照射的感测光的光感测像素110p以及用于感测当屏幕被触摸时反射的显示光的触摸感测像素110t。尽管在图4中，仅示出一个光感测像素110p和一个触摸感测像素110t，但是实际上可以沿多个行和列对准多个感测像素110。例如，可以沿行方向交错地对准多个光感测像素110p和多个触摸感测像素110t。
首先，光感测像素110p可以包括串联连接的第一光传感器晶体管112和开关晶体管111。例如，第一光传感器晶体管112的源极可以连接至开关晶体管111的漏极。第一光传感器晶体管112是用于感测光的光感测器件，并且可以是例如氧化物半导体晶体管10。用于输出光感测信号的开关晶体管111可以是不具有光敏性的通用薄膜晶体管(TFT)。此外，如图4中所示，感测像素110还可以包括连接至开关晶体管111的栅极的第一栅极线Gate 1(栅极1)、连接至开关晶体管111的源极的数据线Data(数据)、连接至光传感器晶体管112的漏极的驱动电压线Vdd以及连接至光传感器晶体管112的栅极的重置线Reset(重置)。
在光感测像素110中，栅电压经由第一栅极线Gate 1被施加到开关晶体管111并且开关晶体管111导通。然后，电流从第一光传感器晶体管112的源极流到数据线Data。这里，从第一光传感器晶体管112流到数据线Data的电流量根据入射到第一光传感器晶体管112上的光强度变化。因此，可以通过测量流经数据线Data的电流量来计算入射到第一光传感器晶体管112上的光强度。在开关晶体管111是导通以输出光感测信号的时候，低于阈值电压的电压被施加到第一光传感器晶体管112的栅极。然而，在没有栅电压被施加到开关晶体管111时，开关晶体管111截止，从而在数据线Data中没有电流流过。因此，可以通过控制开关晶体管111从光感测像素110p输出光感测信号，并且可以基于光感测信号的幅度确定在第一光传感器晶体管112上光的入射以及光的强度。
图6A和图6B示出根据示范性实施例的光学触摸屏装置100的远程光感测操作。在图6A和图6B中，为了描述的方便起见，光学触摸屏装置100仅包括第一光传感器晶体管112。然而，实际上，图4的感测像素110的阵列和用于驱动感测像素110的驱动电路还可以布置在光学触摸屏装置100中。例如，参考图6A，在没有从诸如激光笔(laser pointer)这样的光源器件150发出光时，光不入射到第一光传感器晶体管112上。因此，第一光传感器晶体管112具有低的漏电流并且电流几乎不流向数据线Data(低，“LOW”)。另一方面，如果如图6B中所示，从光源器件150发出的光入射到第一光传感器晶体管112，第一光传感器晶体管112的漏电流就升高入射光强度那么多。因此，升高的电流可以流向数据线Data(高，“HIGH”)。这里，光源器件150可以发出具有相对较短波长带的光，诸如绿光、蓝光或者紫外(UV)光，并且在这种情况下，第一光传感器晶体管112可以形成为对光的绿、蓝或者UV波长带有高敏感度。可以根据例如沟道层15中使用的氧化物半导体材料确定第一光传感器晶体管112的感测波长。
而且，在使用光感测像素110p测量了光之后，通过施加正的(+)重置信号到第一光传感器晶体管112并且去除陷落的电荷来执行重置处理过程以便准确地执行下一个测量。连接至第一光传感器晶体管112的栅极的第一重置线Reset1是这样的线：通过其来施加正(+)电压以重置第一光传感器晶体管112以便使能下一个测量的执行。例如，在栅电压经由第一栅极线Gate1被施加到开关晶体管111之后，具有足够高的正(+)电荷的重置信号经由第一重置线Reset1被发送到第一光传感器晶体管112的栅极，由此重置第一光传感器晶体管112。
触摸感测像素110t的结构和操作与光感测像素110p的结构和操作除了感测到的光的波长带之外几乎完全相同。参考图4，触摸感测像素110t可以包括串联连接的第二光传感器晶体管113和开关晶体管111。对于此，触摸感测像素110t的开关晶体管111与光感测像素110p的开关晶体管111除了第二栅极线Gate 2连接到开关晶体管111的栅极之外，其它相同。通过适当地选择沟道层15的氧化物半导体材料，第二光传感器晶体管113可以对具有相对较长波长带的光具有高敏感度，具有相对较长波长带的光例如红光或者红外(IR)光。第二光传感器晶体管113的栅极连接到第二重置线Reset 2。
图7A和图7B示出根据示范性实施例的光学触摸屏装置100的触摸感测操作。参考图7A和图7B，为了描述的方便起见，光学触摸屏装置100仅包括第二光传感器晶体管113。然而，如上所述，光学触摸屏装置100还可以包括多个感测像素110的阵列和驱动电路。参考图7A，用于显示图像的光(在下文中称作显示光)通过光学触摸屏装置100。在液晶显示器的情况下，显示光可以是例如背光，并且在有机发光显示器的情况下，显示光可以是从显示像素发出的光。如果用户的手指或者笔不接触触摸感测像素110t，那么显示光通过光学触摸屏装置100从而无法到达第二光传感器晶体管113。因此，第二光传感器晶体管113的漏电流较低，从而不流向数据线Data(LOW)。然而，如图7B所示，如果用户的手指或者笔接触触摸感测像素110t，那么显示光就被用户的手指或者笔反射并且入射到第二光传感器晶体管113上。因此，第二光传感器晶体管113的漏电流升高，从而流向数据线Data(HIGH)。
如果第二光传感器晶体管113对IR光有高敏感度，那么为了更进一步提高第二光传感器晶体管113的触摸感测敏感度，背光单元还可以包括例如用于发射IR光的IR光源。而且，如果耦接到光学触摸屏装置100的显示设备是有机发光显示器，那么有机发光显示器还可以包括生成IR光的像素。如上所述，通过将由光感测像素110p的第一光传感器晶体管112感测的光的波长与由触摸感测像素110t的第二光传感器晶体管113感测的光的波长区分开，可以区分外部光的照射引起的远程光感测与直接触摸引起的触摸感测。
如上所述，根据本实施例的光学触摸屏装置100可以通过使用各自包括氧化物半导体晶体管的第一光传感器晶体管112和第二光传感器晶体管113执行远程感测和触摸感测两者。因此，如图8中所示，如果用户位于远离光学触摸屏装置100的位置，那么可以通过从光源器件150照射的光来控制光学触摸屏装置100。另一方面，如果用户位于光学触摸屏装置100附近，那么可以通过使用用户的手指或者笔直接触摸光学触摸屏装置100来控制光学触摸屏装置100。而且，在光学触摸屏装置100的情况下，可以同时执行通过使用光源器件150的远程触摸与使用通过用户的手指或者笔的直接触摸。
而且，在图4的感测像素110中，光感测像素110p和触摸感测像素110t连接到公共数据线Data。然而，光感测像素110p和触摸感测像素110t还可以分别连接至不同的数据线。图5是示范性示出光学触摸屏装置的感测像素110’的电路图，其中光感测像素110p和触摸感测像素110t分别连接至不同的数据线。参考图5，光感测像素110p的开关晶体管111的源极连接到光感测数据线Photo Data(光数据)，触摸感测像素110t的开关晶体管111的源极连接到触摸感测数据线Touch Data(触摸数据)。总的来说，手指或者笔反射的显示光的强度低于从光源器件150入射的光的强度。结果，第二光传感器晶体管113的漏电流也低于第一光传感器晶体管112的漏电流。因此，触摸感测数据线Touch Data可以连接至噪声补偿电路和放大电路(未示出)以便去除通过触摸感测像素110t输出的信号的噪声以及放大信号的强度。图5中示出的感测像素110’的结构和操作除了数据线的数目是二之外，与感测像素110的结构和操作相同。
在上文中，光感测像素110p的第一光传感器晶体管112以及触摸感测像素110t的第二光传感器晶体管113已经被描述为具有不同的波长带的光。然而，如果不必区分外部光的照射引起的远程光感测与直接触摸引起的触摸感测，那么第一光传感器晶体管112和第二光传感器晶体管113可以感测相同的波长带的光。在这种情况下，第一光传感器晶体管112和第二光传感器晶体管113可以具有相同结构。具体来说，第一光传感器晶体管112和第二光传感器晶体管113的沟道层可以具有相同的结构和组件。在该结构中，对于光学触摸屏装置100的感测像素110和110’，所有像素可以在不区分光感测像素110p和触摸感测像素110t的条件下执行远程光感测和触摸光感测两者。
光学触摸屏装置100可以被具体实现为例如薄且透明的薄膜，并且附着于显示面板的表面以供使用。然而，光学触摸屏装置100还可以具体实现为内嵌型的光学触摸屏装置，其中显示像素和感测像素整体形成为一体。图9和图10是根据示范性实施例的内嵌型(in-cell type)光学触摸屏装置200的像素阵列的电路图。
参考图9，内嵌型光学触摸屏装置200包括沿多个行和多个列对准的多个显示像素210d。在图9中，为描述的方便起见，显示像素210d布置在一列的多行中。显示像素210d中的每一个可以包括红子像素R、绿子像素G和蓝子像素B。子像素R、G和B可以包括显示单元(例如，在LCD的情况下是液晶单元)212R、212G和212B以及用于分别控制显示单元212R、212G和212B的开/关的开关晶体管211R、211G和211B。在显示像素210d中，开关晶体管211R、211G和211B的栅极连接到公共栅极线。而且，开关晶体管211R、211G和211B的漏极分别连接至不同的图像数据线Source 1(源极1)、Source 2(源极2)和Source 3(源极3)，并且开关晶体管211R、211G和211B的源极分别连接至显示单元212R、212G和212B。
而且，内嵌型光学触摸屏装置200还包括多个光感测像素210p和多个触摸感测像素210t，它们邻近于显示像素210d沿行方向交错地对准。例如，如图9中所示，在第n、n+2和n+4行中，光感测像素210p可以布置为邻近于显示像素210d，在第n+1、n+3和n+5行中，触摸感测像素210t可以布置为邻近于显示像素210d。光感测像素210p和触摸感测像素210t在内嵌型中可以与显示像素210d整合在同一个衬底上。例如，排列在一行中的光感测像素210p或者触摸感测像素210t的开关晶体管111的栅极可以与排列在同一行中的开关晶体管211R、211G和211B的栅极一起连接至栅极线。因此，例如，如果栅电压被施加到排列在第n行的栅极线Gate(n)，那么显示像素210d的开关晶体管211R、211G和211B与排列在第n行的光感测像素210p的开关晶体管111就同时导通。而且，当栅电压被施加到排列在第n+1行的栅极线Gate(n+1)时，第n+1行中的显示像素210d的开关晶体管211R、211G和211B与触摸感测像素210t的开关晶体管111同时导通。
光感测像素210p和触摸感测像素210t的结构和操作与已经参考图4描述的光感测像素110p和触摸感测像素110t的结构和操作相同。例如，光感测像素210p的第一光传感器晶体管112可以对相对较短的绿光、蓝光或者UV光的波长有高敏感度。而且，触摸感测像素110t的第二光传感器晶体管113可以对相对较长的红光或者IR光的波长有高敏感度。可替换地，第一光传感器晶体管112和第二光传感器晶体管113还可以是具有相同结构的、感测相同波长带的氧化物半导体晶体管。
而且，根据本实施例，如图9中所示，用于提供重置第一光传感器晶体管112和第二光传感器晶体管113的重置信号的重置线Reset可以布置在第一光传感器晶体管112和第二光传感器晶体管113的栅极与随后行中的栅极线之间。例如，包括在排列在第n行中的光感测像素210p中的第一光传感器晶体管112的栅极可以经由重置线Reset连接至第n+1栅极线Gate(n+1)。而且，包括在排列在第n+1行中的触摸感测像素210t中的第二光传感器晶体管113的栅极可以经由重置线Reset连接至第n+2行栅极线Gate(n+2)。在这种情况下，单独的驱动电路不要求按顺序提供重置信号给第一光传感器晶体管112和第二光传感器晶体管113。而是，按顺序施加栅极信号到各个栅极线的一个栅极驱动器(未示出)可能足以具体实现第一光传感器晶体管112和第二光传感器晶体管113的重置操作。因此，可以简化光学触摸屏装置200的结构，从而可以获得更好的专门使用、更低的处理成本以及更低功耗。
参考图9左边的时序图，通过施加高电压(也就是说，等于或者大于开关晶体管211R、211G、211B和111的阈值电压的电压)到第n行栅极线Gate(n)，第n行中的显示像素210d显示图像，并且同时，光感测像素210p输出光感测信号。低电压被施加到其它栅极线。在这种情况下，低电压也可以施加到经由重置线Reset连接至第n+1行栅极线Gate(n+1)的、第n行中的第一光传感器晶体管112的栅极。为此，低电压可以是例如低于第一光传感器晶体管112的阈值电压的电压。
然后，高电压被施加到第n+1行栅极线Gate(n+1)以使得第n+1行中的显示像素210d显示图像并且同时触摸感测像素210t输出触摸感测信号。低电压被施加到其它栅极线。对此，高电压也可以施加到经由重置线Reset连接至第n+1行栅极线Gate(n+1)的、第n行中的第一光传感器晶体管112的栅极。这里，高电压可以是足够高到重置第一光传感器晶体管112的电压。也就是说，高电压可以是开关晶体管211R、211G、211B和111的阈值电压当中最高的电压并且是用于重置第一光传感器晶体管112的电压。因此，当第n+1行中的触摸感测像素210t输出触摸感测信号时，可以重置第n行中的光感测像素210p中的第一光传感器晶体管112。如上所述，当由排列在相同行中的光感测像素210p或者触摸感测像素210t输出信号时，可以重置排列在前一行的第一光传感器晶体管112和第二光传感器晶体管113。
图10是光学触摸屏装置200’的电路图，其中光感测像素210p和触摸感测像素210t分别连接至不同的数据线。参考图10，光感测像素210p的开关晶体管111的源极连接到光感测数据线Photo Data，触摸感测像素210t的开关晶体管111的源极连接到触摸感测数据线Touch Data。如图5中所示，触摸感测数据线Touch Data连接到噪声补偿电路和放大电路(未示出)以便去除由触摸感测像素110t输出的信号的噪声并且放大信号的强度。图10中示出的光学触摸屏装置200’的结构和操作与图9中示出的光学触摸屏装置200的结构和操作除了数据线的数目是二之外，其它相同。
应当理解，这里描述的能够远程感测和触摸感测的光学触摸屏装置的示范性实施例应当仅视为描述性的而非为了限制的目的。每个实施例内的特征或者方面的描述一般应当被认为是可用于其它实施例中的其它相似特征或者方面。

Claims (22)

1.一种光学触摸屏装置，包括：
多个感测像素，沿多个行和多个列排列，
其中，所述感测像素中的每一个包括：
光感测像素，用于感测由外部光源照射的光，和
触摸感测像素，用于感测由屏幕触摸反射的显示光，
其中，所述光感测像素包括相互串联连接的第一光传感器晶体管和第一开关晶体管，所述触摸感测像素包括相互串联连接的第二光传感器晶体管和第二开关晶体管。
2.如权利要求1所述的光学触摸屏装置，其中，所述光感测像素和所述触摸感测像素沿行方向交错排列。
3.如权利要求1所述的光学触摸屏装置，还包括：
第一栅极线，连接至所述光感测像素的第一开关晶体管的栅极，
第一重置线，连接至所述光感测像素的第一光传感器晶体管的栅极，
第二栅极线，连接至所述触摸感测像素的第二开关晶体管的栅极，和
第二重置线，连接至所述触摸感测像素的第二光传感器晶体管的栅极。
4.如权利要求3所述的光学触摸屏装置，还包括数据线，其公共连接至所述光感测像素的第一开关晶体管的源极和所述触摸感测像素的第二开关晶体管的源极。
5.如权利要求3所述的光学触摸屏装置，还包括：连接到所述光感测像素的第一开关晶体管的源极的第一数据线，以及连接到所述触摸感测像素的第二开关晶体管的源极的第二数据线。
6.如权利要求3所述的光学触摸屏装置，其中，所述第一重置线布置在排列在一行中的第一光传感器晶体管的栅极与随后行中的第二栅极线之间，第二重置线布置在排列在一行中的第二光传感器晶体管的栅极与随后行中的第一栅极线之间。
7.如权利要求1所述的光学触摸屏装置，其中，所述第一光传感器晶体管和所述第二光传感器晶体管是感测不同的波长带的光的氧化物半导体晶体管。
8.如权利要求7所述的光学触摸屏装置，其中，所述第一光传感器晶体管被配置为感测第一波长带的光，所述第二光传感器晶体管被配置为感测第二波长带的光，其中第一波长带比第二波长带长。
9.如权利要求8所述的光学触摸屏装置，其中第一波长带包括由绿光带、蓝光带和紫外光带组成的组的至少一个带，第二波长带包括由红光带和红外光带组成的组的至少一个带。
10.如权利要求1所述的光学触摸屏装置，其中，所述第一光传感器晶体管和所述第二光传感器晶体管是感测相同的波长带的光的氧化物半导体晶体管。
11.一种光学触摸屏装置，包括：
多个显示像素和多个感测像素，沿多个行和多个列排列，
其中，所述感测像素中的每一个包括：
光感测像素，用于感测由外部光源照射的光，和
触摸感测像素，用于感测由屏幕触摸反射的显示光，
其中，所述光感测像素包括相互串联连接的第一光传感器晶体管和第一开关晶体管，所述触摸感测像素包括相互串联连接的第二光传感器晶体管和第二开关晶体管，以及
所述显示像素中的每一个包括显示单元以及用于控制显示单元的开/关的第三开关晶体管。
12.如权利要求11所述的光学触摸屏装置，其中，所述显示像素沿行方向排列，所述光感测像素和所述触摸感测像素分别布置为邻近于相应显示像素。
13.如权利要求12所述的光学触摸屏装置，其中，所述光感测像素和所述触摸感测像素沿行方向交错排列。
14.如权利要求11所述的装置，还包括：
第一栅极线，连接到所述光感测像素的第一开关晶体管的栅极和所述显示像素的第三开关晶体管的栅极，
第一重置线，其连接到所述光感测像素的第一光传感器晶体管的栅极，
第二栅极线，连接到所述触摸感测像素的第二开关晶体管的栅极和所述显示像素的第三开关晶体管的栅极，以及
第二重置线，连接至所述触摸感测像素的第二光传感器晶体管的栅极。
15.如权利要求14所述的光学触摸屏装置，还包括数据线，其公共连接至所述光感测像素的第一开关晶体管的源极和所述触摸感测像素的第二开关晶体管的源极。
16.如权利要求14所述的光学触摸屏装置，还包括：连接到所述光感测像素的第一开关晶体管的源极的第一数据线，以及连接到所述触摸感测像素的第二开关晶体管的源极的第二数据线。
17.如权利要求14所述的光学触摸屏装置，其中，所述第一重置线布置在排列在一行中的第一光传感器晶体管的栅极与随后行中的第二栅极线之间，所述第二重置线布置在排列在一行中的第二光传感器晶体管的栅极与随后行中的第一栅极线之间。
18.如权利要求14所述的光学触摸屏装置，还包括连接至所述显示像素的第三开关晶体管的漏极的图像数据线，并且所述显示单元连接到所述第三开关晶体管的源极。
19.如权利要求11所述的光学触摸屏装置，其中，所述第一光传感器晶体管和所述第二光传感器晶体管是感测不同的波长带的光的氧化物半导体晶体管。
20.如权利要求19所述的光学触摸屏装置，其中，所述第一光传感器晶体管被配置为感测第一波长带的光，所述第二光传感器晶体管被配置为感测第二波长带的光，其中第一波长带比第二波长带长。
21.如权利要求20所述的光学触摸屏装置，其中，所述第一波长带包括由绿光带、蓝光带和紫外光带组成的组的至少一个带，所述第二波长带包括由红光带和红外光带组成的组的至少一个带。
22.如权利要求11所述的光学触摸屏装置，其中，所述第一光传感器晶体管和所述第二光传感器晶体管是感测相同的波长带的光的氧化物半导体晶体管。
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