CN103218085A - 光学式触控显示面板 - Google Patents

Abstract

一种光学式触控显示面板，包含多个光感应触控单元及位置检测电路。各光感应触控单元包含光感应元件、储存电容、信号读取元件及充电元件。光感应元件感应一光源而产生一感应信号。储存电容电性连接光感应元件，用以储存感应信号。信号读取元件电性连接储存电容，用以读取储存电容的电压，而产生一读取信号。充电元件电性连接储存电容，用以充电储存电容而重置储存电容的电荷记录。位置检测电路电性连接所述光感应触控单元，以根据各光感应触控单元输出的读取信号检测光学式触控显示面板上的一触碰点。

Description

光学式触控显示面板

【技术领域】

本发明系关于一种触控显示面板，特别是一种光学式触控显示面板。

【背景技术】

随着科技发展，现今诸多消费性电子产品（如个人数字助理（PDA）、移动电话、平板电脑等）已广泛地使用触控显示面板做为人机数据的沟通介面。触控显示面板可利用电阻式、电容式、光感应式等不同感测技术检测使用者触碰于触控显示面板上的位置。

图1为光感应式触控显示面板100的检测示意图（一）。图2为光感应式触控显示面板100的检测示意图（二）。图3为光感应元件110接收不同光强度所产生的光感应信号示意图。

如图1所示，光感应式触控显示面板100包含光感应元件110，系用以检测外界光源的变化。于一般情形下，光感应元件110检测环境光L而产生光感应信号S1（如图3所示）。

续参照图1，当以手指120接触或靠近光感应式触控显示面板100而遮挡光感应元件110接收环境光L时，光感应元件110对应产生光感应信号S2（如图3所示）。

参照图2，当以光笔130靠近或接触光感应式触控显示面板100时，光感应元件110除接收环境光L外，还可接收到光笔130所输出的光，光感应元件110对应产生光感应信号S3（如图3所示）。

如图3所示，以光感应元件110为薄膜晶体管（thin-film transistor，TFT）为例，在光感应元件110的栅极（G）源极（S）电压（即Vgs）小于零伏特的情形下，光感应元件110所接收到的光强度愈大，漏极源极电流Ids则愈大。

图4为光感应元件110的检测电路图。图5为不同光源照射下电容的第一端Va的电压准位对应栅极源极电压Vgs的示意图。

如图4所示，光感应元件110电性连接至储存电容Cs1，当光感应元件110因检测不同光源而产生不同光感应信号（即漏极源极电流Ids）时，储存电容Cs1的第一端Va的电压准位将随的减小。通过储存电容Cs1的第一端Va的电压准位，即可判定是否有触控输入。

以使用图2所示的光笔130进行触控输入为例，于触控输入前，光感应元件110仅接收环境光L的照射，使储存电容Cs1的第一端Va的电压准位而产生的读取信号Ro为暗态电压V1（如图5所示），当进行触控输入时，光感应元件110除接收环境光L外，还接收光笔输出的光，使读取信号Ro为亮态电压V2（如图5所示）。通过亮态电压V2与暗态电压V1的电压差ΔV是否超出预定阀值，即可判定是否有触控输入。

于储存电容Cs1的第一端Va的电压准位之后，为了再一次检测触控输入，需将储存电容Cs1的电压重置，即对储存电容Cs1充电至一重置电压。然而，为使触控介面与显示画面同步，通常检测触控频率会与画面更新频率（即帧率，frame rate）相同。由于帧率的限制，使得储存电容Cs1充电的时间（以下称「重置时间」）有限，将使得储存电容Cs1重置后的电压位准不够高，进而使暗态电压位准较低。在亮态电位准不变的情形下，将使得电压差ΔV较小，导致讯杂比变低，容易造成检测触控事件时发生误判。

【发明内容】

鉴于以上的问题，本发明在于提供一种光学式触控显示面板，藉以解决先前技术所存在重置电压位准不足易导致误判发生的问题。

本发明的一实施例提供一种光学式触控显示面板，包含多个光感应触控单元及位置检测电路。

各光感应触控单元包含光感应元件、储存电容、信号读取元件及充电元件。光感应元件感应一光源而产生一感应信号。储存电容电性连接光感应元件，用以储存感应信号。信号读取元件电性连接储存电容，用以读取储存电容的电压，而产生一读取信号。充电元件电性连接储存电容，用以充电储存电容而重置储存电容的电荷记录。

位置检测电路电性连接所述光感应触控单元，以根据各光感应触控单元输出的读取信号检测光学式触控显示面板上的一触碰点。

根据本发明的光学式触控显示面板可提升储存电容重置后的电压位准，进而增加暗态电压与亮态电压的电压差，有效减少检测触控事件时发生误判的机率。

【附图说明】

图1为光感应式触控显示面板的检测示意图（一）。

图2为光感应式触控显示面板的检测示意图（二）。

图3为光感应元件接收不同光强度所产生的光感应信号示意图。

图4为光感应元件的检测电路图。

图5为不同光源照射下储存电容的第一端的电压准位对应栅极源极电压的示意图。

图6为根据本发明一实施例的光学式触控显示面板的概要示意图。

图7为根据本发明一实施例的像素区域的等效电路示意图。

图8为根据本发明一实施例的光学式触控显示面板的部分剖面示意图。

图9为根据本发明一实施例的像素区域的另一等效电路示意图。

图10A为根据本发明一实施例的光感应触控单元的第一实施例。

图10B为图10A所示的扫描信号线及重置信号线的时序图。

图10C为图10A所示的光感应触控单元的读取信号对应参考电压的电压差示意图。

图11A为根据本发明一实施例的光感应触控单元的第二实施例。

图11B为图11A所示的光感应触控单元的读取信号对应参考电压的电压差示意图。

图12A为根据本发明一实施例的光感应触控单元的第三实施例。

图12B为图12A所示的扫描信号线及重置信号线的时序图。

图12C为图12A所示的光感应触控单元的读取信号对应参考电压的电压差示意图。

图13为根据本发明一实施例的像素区域的又一等效电路示意图。

图14A为根据本发明一实施例的光感应触控单元的第四实施例。

图14B为图14A所示的光感应触控单元的读取信号对应参考电压的电压差示意图。

图15A为图14A所示的光感应晶体管元件的变化例。

图15B为图15A所示的光感应触控单元232的读取信号对应参考电压的电压差ΔV示意图。

图16A为根据本发明一实施例的光感应触控单元的第五实施例。

图16B为图16A所示的光感应触控单元的读取信号对应参考电压的电压差示意图

图17A为图16A所示的光感应晶体管元件的变化例。

图17B为图17A所示的光感应触控单元的读取信号对应参考电压的电压差示意图。

图18为图10A所示的扫描信号线、重置信号线、储存电容的第一端及第二端的时序图。

图19为图10A所示的扫描信号线、重置信号线、储存电容的第一端及第二端的另一时序图。

【主要元件符号说明】

100··············光感应式触控显示面板

110··············光感应元件

120··············手指

130··············光笔

200··············光学式触控显示面板

210··············数据驱动电路

220··············扫描驱动电路

230··············像素区域

231··············像素单元

2311·············薄膜晶体管

232··············光感应触控单元

2321·············光感应元件

2321c·············第一控制端

2321i·············第一输入端

2321o·············第一输出端

2322·············充电元件

2322c·············第二控制端

2322i·············第二输入端

2322o·············第二输出端

2323·············信号读取元件

2323c·············第三控制端

2323i·············第三输入端

2323o·············第三输出端

2324·············光感应晶体管元件

2324c·············第四控制端

2324i·············第四输入端

2324o·············第四输出端

240··············位置检测电路

250··············遮蔽元件

260··············彩色滤光片

270··············基板

Bi··············偏压线路

C···············电容

Cst、Cs1、Cs2·········储存电容

Clc··············液晶电容

D1、D2、D3、Dm、Dm+1、Dm-1··数据信号线

G1、G2、G3、Gn、Gn+1·····扫描信号线

G···············栅极

Ids··············漏极源极电流L···············环境光

M1、M1’、M2、M3·······薄膜晶体管

R1、R2、R3、Rj、Rj+1、Rj-1··读取信号线

Ro··············读取信号

Sn+1、Sn+2··········重置信号线

S···············源极

S1、S2、S3··········光感应信号

T1··············读取时间

T2··············重置时间

T3··············感测时间

T4··············感测周期

Va··············第一端

Vc··············第二端

Vgs··············栅极源极电压

V1··············暗态电压

V2··············亮态电压

ΔV、ΔV1、ΔV2电压差

【具体实施方式】

图6为根据本发明一实施例的光学式触控显示面板200的概要示意图。

光学式触控显示面板200包含数据驱动电路210、扫描驱动电路220、多条数据信号线Dm（即D1、D2、D3、…Dm，m为正整数）、多条扫描信号线Gn（即G1、G2、G3、…Gn，n为正整数）及由扫描信号线Gn与数据信号线Dm界定形成的像素多个像素区域230。此些像素区域230系矩阵排列。数据驱动电路210电性连接数据信号线Dm。扫描驱动电路220电性连接扫描信号线Gn。

于此，扫描信号线Gn沿第一方向排列，并朝第二方向延伸，数据信号线Dm沿第二方向排列，并朝第一方向延伸。并且，第一方向与第二方向垂直。也就是说，数据信号线Dm系与扫描信号线Gn垂直而交错设置。

图7为根据本发明一实施例的像素区域230的等效电路示意图。

如图7所示，每一像素区域230包含像素单元231及光感应触控单元232。像素单元231用以显示影像，光感应触控单元232用以检测触控事件。

像素单元231包含控制用的薄膜晶体管2311、储存电容Cst及由像素电极和共同电极结构而成的液晶电容Clc。薄膜晶体管2311的栅极连接扫描信号线Gn，其漏极连接数据信号线Dm。通过扫描信号线Gn上所传送来自扫描驱动电路220的扫描信号，可控制薄膜晶体管2311是否导通，因此数据驱动电路210所传送的影像信号可由数据信号线Dm写入像素区域230内。于此，由于像素单元231的结构与运作原理系为本领域的技术人员所熟知，故于此不再赘述。

以下说明光感应触控单元232的结构及其运作原理。参照图7，系显示本发明一实施例的光感应触控单元232的概要电路。光感应触控单元232包含光感应元件2321、储存电容Cs2、充电元件2322及信号读取元件2323。

光感应元件2321感应一光源而产生一感应信号。储存电容Cs2电性连接光感应元件2321，用以储存感应信号。信号读取元件2323电性连接储存电容Cs2，用以读取储存电容Cs2的电压，而产生一读取信号。充电元件2322电性连接储存电容Cs2，用以充电储存电容Cs2而重置储存电容Cs2的电荷记录（即储存电容Cs2的电压）。

在一具体应用例中，光感应元件2321可包含至少一薄膜晶体管。光感应元件2321包含第一控制端2321c、第一输入端2321i及第一输出端2321o。光感应元件2321接收光源的照光而对应于第一输出端2321o输出感应信号，此感应信号可为一光电流。由于光感应元件2321的第一输出端2321o电性连接储存电容Cs2，因此产生的光电流将造成储存电容Cs2的电压改变（如光电流由储存电容Cs2流向第一输出端2321o，则储存电容Cs2的电压降低）。通过信号读取元件2323读取储存电容Cs2的电压，可得知光感应元件2321接收照光的程度，据以判断此像素区域230是否接受触控事件。

于此，信号读取元件2323亦可以一薄膜晶体管实现。信号读取元件2323包含第三控制端2323c（如薄膜晶体管的栅极）、第三输入端2323i（如薄膜晶体管的源极）及第三输出端2323o（如薄膜晶体管的漏极）。第三输入端2323i电性连接储存电容Cs2，用以读取储存电容Cs2的电压，并于第三输出端2323o输出读取结果（即前述的读取信号）。第三控制端2323c接收一第三控制信号，以根据第三控制信号决定是否读取储存电容Cs2的电压。

在一具体应用例中，充电元件2322与光感应元件2321相似，亦可包含至少一薄膜晶体管。充电元件2322包含第二控制端2322c、第二输入端2322i及第二输出端2322o。第二输出端2322o电性连接储存电容Cs2。充电元件2322于第二输入端2322i接收一第二重置信号，并根据于其第二控制端2322c接收的一第二控制信号，于第二输出端2322o对应输出一第二充电信号。藉此，可利用充电信号对储存电容Cs2充电，而重置储存电容Cs2因光电流而改变的电压。

于此，光感应元件2321亦于第一输入端2321i接受一第一重置信号，而根据于第一控制端2321c所接收的第一控制信号，于第一输出端2321o输出一第一充电信号，以对储存电容Cs2充电。因此，可通过光感应元件2321及充电元件2322于重置时间中同时对储存电容Cs2充电，使得储存电容Cs2可于重置时间内回复至足够的电压位准，以改善前述因重置电压位准不足而造成误检测的情形。

如图7所示，光学式触控显示面板200还包含位置检测电路240、偏压线路Bi（即B1、B2、…Bi，i为正整数）及连接位置检测电路240的多条读取信号线Rj（即R1、R2、R3、…Rj，j为正整数）。

偏压线路Bi平行扫描信号线Gn设置，且同一偏压线路Bi可电性连接第二方向上各像素区域230中的光感应元件2321。相似地，读取信号线Rj平行数据信号线Dm设置，且同一读取信号线Rj可电性连接第一方向上各像素区域230中的光感应元件2321。

如图7所示，光感应元件2321的第三控制端2323c电性连接偏压线路Bi，以接收前述第三控制信号。第三控制信号可由一控制电路（图未示）所提供。光感应元件2321的第三输出端2323o电性连接读取信号线Rj，以输出读取信号予位置检测电路240。

位置检测电路240可根据一预定阀值比较读取信号，以判定此像素区域230是否接受触控事件。例如，根据前述的暗态电压V1比较读取信号。也就是说，位置检测电路240可根据各光感应触控单元232输出的读取信号决定光学式触控显示面板200上的一触碰点是否被触碰。

图8为根据本发明一实施例的光学式触控显示面板200的部分剖面示意图。

如图8所示，光学式触控显示面板200包含遮蔽元件250，设置于光感应触控单元232中的充电元件2322对应光源的受光路径上。也就是说，遮蔽元件250用以遮蔽充电元件2322，以避免充电元件2322接受光源照射，而产生感应信号。相似的，信号读取元件2323亦受遮蔽元件250遮蔽。因此，光感应触控单元232中，仅有光感应元件2321可接受光源照射而产生感应信号，而于重置时间内，除光感应元件2321的外，还有充电元件2322可对储存电容Cs2充电。于此，遮蔽元件250可为黑矩阵（Black Matrix）或彩色滤光片260。

如图8所示，光学式触控显示面板200还包含彩色滤光片260，对应前述像素单元231设置。由于液晶显示面板的结构与运作原理，如彩色滤光片260、基板270、配向膜、液晶、偏光板、背光模块等，系为本领域的技术人员所熟知，故于此不再赘述。

图9为根据本发明一实施例的像素区域230的另一等效电路示意图。

参照图9，图9与图7大致相同，并省略绘示像素单元231与位置检测电路240。图9所示的信号读取元件2323的第三控制端2323c并非电性连接至如图7所示的偏压线路Bi，而是电性连接至扫描信号线Gn。也就是说，扫描信号线Gn可取代前述的偏压线路Bi，用以于控制像素单元231的余，还可提供第三控制信号以触发检测触控的动作。

图10A为根据本发明一实施例的光感应触控单元232的第一实施例。

如图10A所示，各光感应触控单元232的充电元件2322的第二控制端2322c电性连接至扫描信号线Gn+1，同一光感应触控单元232的光感应元件2321的第一控制端2321c亦电性连接至扫描信号线Gn+1，藉以接收同一控制信号。于此，图10A仅以二光感应触控单元232代表示意同一第二方向（即扫描信号线Gn的延伸方向）上的光感应触控单元232可共同连接至同一扫描信号线Gn、Gn+1及重置信号线Sn+1。

各光感应触控单元232的充电元件2322的第二控制端2322c电性连接同一光感应触控单元232的光感应元件2321的第一控制端2321c，以根据所接收的控制信号输出第二充电信号至储存电容Cs2，而对储存电容Cs2充电。此时，同一光感应触控单元232的光感应元件2321根据第一控制端2321c所接收的控制信号，输出第一充电信号至储存电容Cs2，而同时对储存电容Cs2充电。

在本实施例中，充电元件2322可为一薄膜晶体管，第二控制端2322c对应薄膜晶体管的栅极，第二输入端2322i对应薄膜晶体管的源极，第二输入端2322o对应薄膜晶体管的漏极。但本发明的实施例非以单一薄膜晶体管为限，充电元件2322亦可由多个薄膜晶体管实现。

如图10A所示，各光感应触控单元232中的信号读取元件2323的第三控制端2323c（薄膜晶体管的栅极）电性连接的扫描信号线Gn中的一第一信号线（即扫描信号线Gn），同一光感应触控单元232中的光感应元件2321的第一控制端2321c电性连接扫描信号线Gn中与第一信号线相邻的一第二信号线（即扫描信号线Gn+1）。

于此，光感应元件2321的第一输入端2321i与充电元件2322的第二输入端2322i均电性连接至同一重置信号线Sn+1，以接收相同的重置信号。藉此，第一输出端2321o输出对应重置信号的第一充电信号，第二输出端2322o亦输出对应重置信号的第二充电信号。

在一些实施例中，可以任一扫描信号线Gn（如Gn或Gn+1等）或任一提供直流电压的偏压线路Bi电性连接第一输入端2321i与第二输入端2322i。

合并参照图10A及图10B。图10B为图10A所示的扫描信号线Gn、Gn+1及重置信号线Sn+1的时序图。

首先，扫描信号线Gn提供一脉波予信号读取元件2323的第三控制端2323c，使第三输入端2323i与第三输出端2323o之间导通，以经由读取信号线Rj、Rj+1等分别传送读取信号至位置检测电路240，藉以供位置检测电路240判定触控位置（即根据各读取信号线Rj所传送的读取信号的电压准位判定对应的光感应触控单元232位置是否为触碰点）。

接着，扫描信号线Gn+1再提供一脉波予光感应元件2321的第一控制端2321c及充电元件2322的第二控制端2322c，使得光感应元件2321的第一输入端2321i与第一输出端2321o之间导通，且充电元件2322的第二输入端2322i与第二输出端2322o之间亦同时导通。同时，重置信号线Sn+1亦提供一脉波予光感应元件2321的第一输入端2321i及充电元件2322的第二输入端2322i。藉此，储存电容Cs2接受光感应元件2321与充电元件2322所提供的充电信号而进行充电，以重置电荷记录。

如图10A所示的实施例，光感应元件2321系以二串接的薄膜晶体管实现，但本发明的实施例并非以此为限，亦可为单一薄膜晶体管或二个以上的薄膜晶体管实现。

图10C为图10A所示的光感应触控单元232的读取信号对应参考电压的电压差ΔV示意图，电压差ΔV为储存电容Cs2的第一端Va的电压位准相对于参考电压的差值。如图10C所示，系显示于各种扫描信号线Gn+1及重置信号线Sn+1所传送的信号（即栅极源极电压Vgs）的情形下，图10A所示的光感应触控单元232的电压差ΔV1相对于其缺少充电元件2322时的电压差ΔV2的比较，可清楚看到，通过增加了充电元件2322使得重置电压的位准获得提升，因此可获得更高准位的电压差ΔV。于此，参考电压可为预设值或可动态调整。

图11A为根据本发明一实施例的光感应触控单元232的第二实施例。

如图11A所示，相较于图10A示例以二薄膜晶体管实现光感应元件2321，本实施例系示例以单一薄膜晶体管实现光感应元件2321的情形。光感应元件2321的第一控制端2321c为薄膜晶体管的栅极，光感应元件2321的第一输入端2321i为薄膜晶体管的源极，光感应元件2321的第一输出端2321o为薄膜晶体管的漏极。图11A所示的光感应触控单元232的运作原理请参考前述图10A与图10B的相关说明，于此不再重复赘述。

图11B为图11A所示的光感应触控单元232的读取信号对应参考电压的电压差ΔV示意图，电压差ΔV为储存电容Cs2的第一端Va的电压位准相对于参考电压的差值。如图11B所示，系显示于各种扫描信号线Gn+1及重置信号线Sn+1所传送的信号（即栅极源极电压Vgs）的情形下，图11A所示的光感应触控单元232的电压差ΔV1相对于其缺少充电元件2322时的电压差ΔV2的比较，可清楚看到，通过增加了充电元件2322使得重置电压的位准获得提升，因此可获得更高准位的电压差ΔV。于此，参考电压可为预设值或可动态调整。

图12A为根据本发明一实施例的光感应触控单元232的第三实施例。图12B为图12A所示的扫描信号线Gn、Gn+1、Gn+2及重置信号线Sn+1的时序图。

如图12A所示，本实施例的光感应触控单元232的光感应元件2321的第一控制端2321c电性连接至扫描信号线Gn+1，其充电元件2322的第二控制端2322c电性连接至扫描信号线Gn+2。也就是说，充电元件2322的第二控制端2322c电性连接于第一方向上相邻的光感应触控单元232（图未示）的光感应元件2321的第一控制端2321c。充电元件2322的第二控制端2322c根据所接收的控制信号输出第二充电信号至储存电容Cs2，而对储存电容Cs2充电。

于此，各光感应触控单元中232的信号读取元件2323的第三控制端2323c（薄膜晶体管的栅极）电性连接所述扫描信号线Gn中依序相邻的第一信号线（即扫描信号线Gn）、第二信号线（即扫描信号线Gn+1）及第三信号线（即扫描信号线Gn+2）中的第一信号线。各光感应触控单元232中的光感应元件2321的第一控制端2321c电性连接第二信号线。各光感应触控单元232中的充电元件2322的第二控制端2322c（薄膜晶体管的栅极）电性连接第三信号线。

合并参照图12A及图12B。当信号读取元件2323经由扫描信号线Gn接收到第三控制信号时，信号读取元件2323读取储存电容Cs2的电压（即储存电容Cs2的第一端Va的电压准位），并经由读取信号线Rj传送该电压至位置检测电路240。于此之后，光感应元件2321及充电元件2322分别先后接收到由扫描信号线Gn+1所传送的第一控制信号及由扫描信号线Gn+2所传送的第二控制信号，而先后对储存电容Cs2充电。

于此，光感应元件2321的第一输出端2321o与充电元件2322的第二输出端2322o电性连接同一光感应触控单元232的储存电容Cs2。光感应元件2321的第一输入端2321i接收第一重置信号，充电元件2322的第二输入端2322i接收第二重置信号。第一输出端2321o输出对应第一重置信号的第一充电信号，第二输出端2322o输出对应第二重置信号的第二充电信号。于此，光感应元件2321系以彼此串接的二薄膜晶体管实现，但本发明的实施例非以此为限，亦可由单一或二个以上的薄膜晶体管实现。

如图12A所示，充电元件2322可以一薄膜晶体管实现，也就是说，前述充电元件2322的第二控制端2322c可为薄膜晶体管的栅极，其第二输入端2322i可为薄膜晶体管的源极，其第二输出端2322o可为薄膜晶体管的漏极。但本发明的实施例非以单一薄膜晶体管为限，充电元件2322亦可由多个薄膜晶体管实现。

如图12A所示，第一输入端2321i与第二输入端2322i电性连接至同一重置信号线Sn+1，因此接收相同的重置信号。但本发明的实施例非以连接至重置信号线Sn+1为限，第一输入端2321i与第二输入端2322i中的一者亦可电性连接至第一控制端2321c、第二控制端2322c、第一信号线、第二信号线或第三信号线。

图12C为图12A所示的光感应触控单元232的读取信号对应参考电压的电压差ΔV示意图，电压差ΔV为储存电容Cs2的第一端Va的电压位准相对于参考电压的差值。如图12C所示，系显示于各种扫描信号线Gn+1及重置信号线Sn+1所传送的信号（即栅极源极电压Vgs）的情形下，图12A所示的光感应触控单元232的电压差ΔV1相对于其缺少充电元件2322时的电压差ΔV2的比较，可清楚看到，通过增加了充电元件2322使得重置电压的位准获得提升，因此可获得更高准位的电压差ΔV。于此，参考电压可为预设值或可动态调整。

图13为根据本发明一实施例的像素区域230的又一等效电路示意图。

参照图13，图13与图9大致相同，并同样省略绘示如图7所示的像素单元231与位置检测电路240。与图9的差异是，图13所示的光感应元件2321与充电元件2322可合并为同一光感应晶体管元件2324，其具有第四输入端2324i以接收重置信号，并具有第四控制端2324c以接收控制信号，此外，光感应晶体管元件2324还具有第四输出端2324o以根据控制信号而对应重置信号输出充电信号予储存电容Cs2。也就是说，相对于图9另提供不同于光感应元件2321的充电路径，图13所示的光感应晶体管元件2324包含依附于光感应元件2321的充电路径。

于此，光感应晶体管元件2324可以多个薄膜晶体管实现，其实施例将于后述。

图14A为根据本发明一实施例的光感应触控单元232的第四实施例。

如图14A所示，其大致与图10A所示的光感应触控单元232相同，薄膜晶体管M1、M2串接而形成如图10A所示的光感应元件2321，薄膜晶体管M3形成如图10A所示的充电元件2322。薄膜晶体管M1的栅极与薄膜晶体管M2的源极电性连接至重置信号线Sn+1。薄膜晶体管M2的栅极与薄膜晶体管M3的栅极共同连接至扫描信号线Gn+1。薄膜晶体管M3的漏极电性连接薄膜晶体管M1的漏极。

与图10A不同的是，图14A所示的薄膜晶体管M3的源极连接薄膜晶体管M1、M2之间，即电性连接薄膜晶体管M1的源极与薄膜晶体管M2的漏极。然而，当施予如图10B所示的信号时，光感应元件2321与充电元件2322同样可同时对充电电容Cs2充电。

图14B为图14A所示的光感应触控单元232的读取信号对应参考电压的电压差ΔV示意图，电压差ΔV为储存电容Cs2的第一端Va的电压位准相对于参考电压的差值。如图14B所示，系显示于各种扫描信号线Gn+1及重置信号线Sn+1所传送的信号（即栅极源极电压Vgs）的情形下，图14A所示的光感应触控单元232的电压差ΔV1相对于其缺少充电元件2322时的电压差ΔV2的比较，可清楚看到，通过增加了充电元件2322使得重置电压的位准获得提升，因此可获得更高准位的电压差ΔV。于此，参考电压可为预设值或可动态调整。

图15A为图14A所示的光感应晶体管元件2324的变化例。如图15A所示，图14A所示的薄膜晶体管M1、M3可合并以一薄膜晶体管M1’实现。同时，薄膜晶体管M1’接受前述的遮蔽元件250遮蔽其部分感光区域，使得光感应晶体管元件2324具有一照光面积及较照光面积小的感光面积。光感应晶体管元件2324根据照光面积感应光源而产生感应信号。虽然光感应晶体管元件2324产生的充电信号不变，通过缩小照光区域，使得感应信号减小，仍可达到如前述增设充电元件2322（感应信号不变，充电信号增加）的效果。

图15B为图15A所示的光感应触控单元232的读取信号对应参考电压的电压差ΔV示意图，电压差ΔV为储存电容Cs2的第一端Va的电压位准相对于参考电压的差值。如图15B所示，系显示于各种扫描信号线Gn+1及重置信号线Sn+1所传送的信号（即栅极源极电压Vgs）的情形下，图15A所示的光感应触控单元232的电压差ΔV1相对于其缺少充电元件2322时的电压差ΔV2的比较，可清楚看到，通过增加了充电元件2322使得重置电压的位准获得提升，因此可获得更高准位的电压差ΔV。于此，参考电压可为预设值或可动态调整。

图16A为根据本发明一实施例的光感应触控单元232的第五实施例。

如图16A所示，与图14A大致相同，差异在于薄膜晶体管M3的漏极是电性连接至薄膜晶体管M1的源极与薄膜晶体管M2的漏极，以及薄膜晶体管M3的源极是电性连接至重置信号线Sn+1。然而，施予如图10B所示的信号时，光感应元件2321（即薄膜晶体管M1、M2）与充电元件2322（即薄膜晶体管M3）同样可同时对充电电容Cs2充电。

图16B为图16A所示的光感应触控单元232的读取信号对应参考电压的电压差ΔV示意图，电压差ΔV为储存电容Cs2的第一端Va的电压位准相对于参考电压的差值。如图16B所示，系显示于各种扫描信号线Gn+1及重置信号线Sn+1所传送的信号（即栅极源极电压Vgs）的情形下，图16A所示的光感应触控单元232的电压差ΔV1相对于其缺少充电元件2322时的电压差ΔV2的比较，可清楚看到，通过增加了充电元件2322使得重置电压的位准获得提升，因此可获得更高准位的电压差ΔV。于此，参考电压可为预设值或可动态调整。

图17A为图16A所示的光感应晶体管元件2324的变化例。如图17A所示，图16A所示的薄膜晶体管M2、M3可合并以一薄膜晶体管M2’实现。同时，薄膜晶体管M2’接受前述的遮蔽元件250遮蔽其部分感光区域，使得光感应晶体管元件2324具有一照光面积及较照光面积小的感光面积。光感应晶体管元件2324根据照光面积感应光源而产生感应信号。虽然光感应晶体管元件2324产生的充电信号不变，通过缩小照光区域，使得感应信号减小，仍可达到如前述增设充电元件2322（感应信号不变，充电信号增加）的效果。

图17B为图17A所示的光感应触控单元232的读取信号对应参考电压的电压差ΔV示意图，电压差ΔV为储存电容Cs2的第一端Va的电压位准相对于参考电压的差值。如图17B所示，系显示于各种扫描信号线Gn+1及重置信号线Sn+1所传送的信号（即栅极源极电压Vgs）的情形下，图17A所示的光感应触控单元232的电压差ΔV1相对于其缺少充电元件2322时的电压差ΔV2的比较，可清楚看到，通过增加了充电元件2322使得重置电压的位准获得提升，因此可获得更高准位的电压差ΔV。于此，参考电压可为预设值或可动态调整。

参照图17A，在一些实施例中，亦可使薄膜晶体管M1、M2’均被遮蔽其部分感光区域，使得光感应晶体管元件2324具有较图17A的光感应晶体管元件2324更小的感光面积，而可提升储存电容Cs2的重置电压准位。

前述各实施例的储存电容Cs2包含第一端Va及第二端Vc，第一端Va电性连接光感应元件2322及信号读取元件2323，以下以图10A为例进行说明。

图18为图10A所示的扫描信号线Gn、Gn+1、重置信号线Sn+1、储存电容Cs2的第一端Va及第二端Vc的时序图。图19为图10A所示的扫描信号线Gn、Gn+1、重置信号线Sn+1、储存电容Cs2的第一端Va及第二端Vc的另一时序图。

在一些实施例中，合并参照图10A及图18，扫描信号线Gn、Gn+1与重置信号线Sn+1的信号已于前述，于此不再重复赘述。在此要说明的是，储存电容Cs2的第二端Vc接收一高位准的直流信号，经过读取时间T1而于重置时间T2中，储存电容Cs2被充电而使第一端Va的电压准位重置至一高位准状态。接着，于感测时间中，光感应元件2321产生感应信号（即光电流，由于使得储存电容Cs2放电，又可称为漏电流），待下一感测周期T4再次读取储存电容Cs2的第一端Va的电压准位。于此，感测周期T4通常可为一帧（frame）的显示时间。

在一些实施例中，合并参照图10A及图19，图19所示的时序图与图18相似，差异在于储存电容Cs2的第二端Vc接收的是一交流信号。

如图19所示，在扫描信号线Gn+1与重置信号线Sn+1为高位准的前，储存电容Cs2的第二端Vc为低位准。当扫描信号线Gn+1与重置信号线Sn+1由高位准回到低位准时，储存电容Cs2的第二端Vc转为高位准，藉以耦合信号至储存电容Cs2的第一端Va，进而抬升第一端Va的电压准位。因此，相较于图18所示的信号，通过如图19所示的信号可使第一端Va的电压准位重置至一更高的位准状态。

综上所述，根据本发明的光学式触控显示面板，可提升储存电容Cs2重置后的电压位准，进而增加暗态电压与亮态电压的电压差ΔV，有效减少检测触控事件时发生误判的机率。

虽然本发明以前述的实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何熟习相像技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的专利保护范围须视本说明书所附的申请专利范围所界定者为准。

Claims (13)

1.一种光学式触控显示面板，包含：

多个光感应触控单元，各该光感应触控单元包含：

一光感应元件，用以感应一光源而产生一感应信号；

一储存电容，电性连接该光感应元件，用以储存该感应信号；

一信号读取元件，电性连接该储存电容，用以读取该储存电容的电压，而产生一读取信号；及

一充电元件，电性连接该储存电容，用以充电该储存电容而重置该储存电容的电荷记录；及

一位置检测电路，电性连接所述光感应触控单元，以根据各该光感应触控单元输出的该读取信号检测该光学式触控显示面板上的一触碰点。

2.根据权利要求1所述的光学式触控显示面板，其特征在于，各该光感应触控单元的该光感应元件包含一第一控制端，用以接收一控制信号，该光感应元件根据该控制信号输出一第一充电信号至该储存电容，以对该储存电容充电。

3.根据权利要求2所述的光学式触控显示面板，其特征在于，各该光感应触控单元的该充电元件包含一第二控制端，电性连接同一该光感应触控单元的该光感应元件的该第一控制端，以根据所接收的该控制信号输出一第二充电信号至该储存电容，而对该储存电容充电。

4.根据权利要求2所述的光学式触控显示面板，其特征在于，各该光感应触控单元的该信号读取元件包含一第三控制端，该光学式触控显示面板更包含：

像素多个像素区域，所述光感应触控单元对应所述像素区域设置；

一扫描驱动电路，控制各该像素区域是否分别接收一影像信号；及

多条扫描信号线，沿一第一方向排列，各该扫描信号线一端电性连接该扫描驱动电路，另一端电性连接于一第二方向上的所述光感应触控单元中的该信号读取元件的该第三控制端，该第一方向与该第二方向垂直，其中各该光感应触控单元中的该信号读取元件的该第三控制端电性连接所述扫描信号线中的一第一信号线，同一该光感应触控单元中的该光感应元件的该第一控制端电性连接所述扫描信号线中与该第一信号线相邻的一第二信号线。

5.根据权利要求4所述的光学式触控显示面板，其特征在于，各该光感应触控单元的该光感应元件包含一第一输入端及一第一输出端，同一该光感应触控单元的该充电元件包含与该第一输入端电性连接的一第二输入端及与该第一输出端电性连接的一第二输出端，该第一输出端与该第二输出端电性连接至同一该光感应触控单元的该储存电容，该第一输入端与该第二输入端接收一重置信号，该第一输出端输出对应该重置信号的该第一充电信号，该第二输出端输出对应该重置信号的该第二充电信号。

6.根据权利要求5所述的光学式触控显示面板，其特征在于，该第一输入端与该第二输入端电性连接至该第一控制端、该第一信号线或该第二信号线。

7.根据权利要求2所述的光学式触控显示面板，其特征在于，各该光感应触控单元的该充电元件包含一第二控制端，电性连接于一第一方向上相邻的该光感应触控单元的该光感应元件的该第一控制端，以根据所接收的该控制信号输出一第二充电信号至该储存电容，而对该储存电容充电。

8.根据权利要求7所述的光学式触控显示面板，其特征在于，各该光感应触控单元的该信号读取元件包含一第三控制端，该光学式触控显示面板更包含：

像素多个像素区域，所述光感应触控单元对应所述像素区域设置；

一扫描驱动电路，控制各该像素区域是否分别接收一影像信号；及

多条扫描信号线，沿该第一方向排列，各该扫描信号线一端电性连接该扫描驱动电路，另一端电性连接于一第二方向上的所述光感应触控单元中的该信号读取元件的该第三控制端，该第一方向与该第二方向垂直，其中各该光感应触控单元中的该信号读取元件的该第三控制端电性连接所述扫描信号线中依序相邻的一第一信号线、一第二信号线及一第三信号线中的该第一信号线，各该光感应触控单元中的该光感应元件的该第一控制端电性连接该第二信号线，各该光感应触控单元中的该充电元件的该第二控制端电性连接该第三信号线。

9.根据权利要求8所述的光学式触控显示面板，其特征在于，各该光感应触控单元的该光感应元件包含一第一输入端及一第一输出端，同一该光感应触控单元的该充电元件包含一第二输入端及一第二输出端，该第一输出端与该第二输出端电性连接至同一该光感应触控单元的该储存电容，该第一输入端接收一第一重置信号，该第二输入端接收一第二重置信号，该第一输出端输出对应该第一重置信号的该第一充电信号，该第二输出端输出对应该第二重置信号的该第二充电信号。

10.根据权利要求9所述的光学式触控显示面板，其特征在于，该第一输入端与该第二输入端中的一者电性连接至该第一控制端、该第二控制端、该第一信号线、该第二信号线或该第三信号线。

11.根据权利要求1所述的光学式触控显示面板，更包含：

一遮蔽元件，设置于所述光感应触控单元中的该充电元件对应该光源的一受光路径上。

12.根据权利要求1所述的光学式触控显示面板，其特征在于，该光感应元件与该充电元件系为同一光感应晶体管元件，其中该光感应晶体管元件具有一照光面积及较该照光面积小的一感光面积，该光感应晶体管元件根据该照光面积感应该光源而产生该感应信号。

13.根据权利要求1所述的光学式触控显示面板，其特征在于，该储存电容包含一第一端及一第二端，该第一端电性连接该光感应元件及该信号读取元件，该第二端接收一交流信号。

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