CN114967954A

CN114967954A - 电子装置

Info

Publication number: CN114967954A
Application number: CN202110188475.8A
Authority: CN
Inventors: 林舜茂; 许行远; 陈柏仰; 姚怡安
Original assignee: Innolux Display Corp
Current assignee: Innolux Corp
Priority date: 2021-02-19
Filing date: 2021-02-19
Publication date: 2022-08-30
Also published as: US20220269365A1

Abstract

一种电子装置，包括一信号读取线与一感测元件，感测元件电性连接信号读取线，且包含画素感测器及一感测垫。画素感测器包含一第一电晶体、一第一电容及一第二电晶体。第一电晶体包含一第一端、一第二端及一第一控制端，其中第一电容电性连接第一控制端及第二端。第二电晶体包含一第三端、一第四端及一第二控制端，其中第四端电性连接信号读取线。感测垫电性连接第二端。

Description

电子装置

技术领域

本发明涉及一种电子装置，尤其涉及一种具备画素感测器的电子装置。

背景技术

随着科技发展，将触控功能嵌入到电子装置的画素中的内嵌式(in-cell)技术已被广泛使用。此外，随着显示画面的解析度日益提高，使用者对于触控解析度(触控点的分布密度)的需求也逐渐上升。

然而，若要达成高解析度的触控体验，则在电路设计上需要比现有技术更多数量的触控IC及更加复杂且庞大的走线配置，如此不仅会使得电路设计复杂，更会造成成本的上升。

因此，需要一种电子装置来改善上述问题。

发明内容

本发明提供一种电子装置，包含一信号读取线与一感测元件，感测元件电性连接信号读取线，且包含画素感测器及一感测垫。画素感测器包含一第一电晶体、一第一电容及一第二电晶体。第一电晶体包含一第一端、一第二端及一第一控制端，其中第一电容电性连接第一控制端及第二端。第二电晶体包含一第三端、一第四端及一第二控制端，其中第四端电性连接信号读取线。感测垫电性连接第二端。

从下列的详细描述并结合附图，本发明的其他的新颖特征将变得更为清楚。

附图说明

图1是本发明一实施例的电子装置的示意图；

图2是本发明第一实施例的感测元件的电路图；

图3是本发明第一实施例的电子装置的局部堆叠结构剖面图；

图4是本发明第一实施例的感测元件的信号时序图；

图5是本发明第一实施例的感测元件阵列的架构示意图；

图6是图5实施例的感测元件阵列的信号时序图；

图7是本发明第二实施例的感测元件的电路图；

图8是本发明第二实施例的感测元件的信号时序图；

图9是本发明第二实施例的感测元件阵列的架构示意图；

图10是图9实施例的感测元件阵列的信号时序图。

【附图标记说明】

1 电子装置

2 感测元件

3 画素感测器

4 感测垫

T1 第一电晶体

a1 第一端

a2 第二端

a3 第一控制端

Cr1 第一电容

T2 第二电晶体

b1 第三端

b2 第四端

b3 第二控制端

T3 第三电晶体

c1 第五端

c2 第六端

c3 第三控制端

Cr2 第二电容

Cf 第三电容

VDD1 第一电位

VDD2 第二电位

Vin 第一节点信号

Vin’ 第二节点信号

Vgn 第一控制信号

Vb 偏压信号

Vgn+1 第二控制信号

RL 信号读取线

Vout 输出信号

AB 剖线

211 第一导电层

212 第二导电层

221 第一电极层

213 第三导电层

214 第四导电层

222 第二电极层

231 第一绝缘层

232 第二绝缘层

233 第三绝缘层

234 第四绝缘层

235 第五绝缘层

236 第六绝缘层

237 第七绝缘层

241 闸极绝缘层

251 第一光阻层

252 第二光阻层

261 配向膜层

Vin1～Vin4 第一电压值至第四电压值

P1 第一运作阶段

P2 第二运作阶段

Vout1～Vout4 第一输出值至第四输出值

ΔV1、ΔV2 差值

20 感测元件阵列

21～24 感测元件

Line1～Lin8 第一信号走线至第八信号走线

Vg1～Vgm 控制信号

VDD 电位

VSS 电位

Vb1～Vbm 偏压信号

RL1 第一信号读取线

RL2 第二信号读取线

A 节点

B 节点

C 节点

A’ 节点

C’ 节点

具体实施方式

当结合附图阅读时，下列实施例用于清楚地展示本发明的上述及其他技术内容、特征及/或效果。通过具体实施方式的阐述，人们将进一步了解本发明所采用的技术手段及效果，以达到上述的目的。此外，由于本发明所揭示的内容应易于理解且可为本领域技术人员所实施，因此，所有不脱离本发明的概念的相等置换或修改应包含在权利要求中。

应注意的是，在本文中，除了特别指明之外，“一”元件不限于单一的该元件，还可指一或更多的该元件。

此外，说明书及权利要求中例如“第一”或“第二”等序数仅为描述所要求保护的元件，而不代表或不表示所要求保护的元件具有任何顺序的序数，且不是所要求保护的元件及另一所要求保护的元件之间或制造方法的步骤之间的顺序。这些序数的使用仅是为了将具有特定名称的一个要求保护元件与具有相同名称的另一要求保护元件区分开来。

此外，说明书及权利要求中例如“相邻”一词是用于描述相互邻近，不必然表示相互接触。

此外，本发明中关于“当...”或“...时”等描述表示“当下、之前或之后”等形式，而不限定为同时发生之情形，在此先行叙明。本发明中关于“设置于...上”等类似描述系表示两元件的对应位置关系，并不限定两元件之间是否有所接触，除非特别有限定，在此先行叙明。再者，本发明记载多个功效时，若在功效之间使用“或”一词，系表示功效可独立存在，但不排除多个功效可同时存在。

此外，说明书及权利要求中例如“连接”或“耦接”一词不仅指与另一元件直接连接，也可指与另一元件间接连接或电性连接。另外，电性连接包含直接连接、间接连接或二元件间以无线电信号交流的形式。

此外，说明书及权利要求中，“约”、“大约”、“实质上”、“大致上”的用语通常表示在一值与一给定值的差距在该给定值的10％内，或5％内、或3％之内、或2％之内、或1％之内、或0.5％之内的范围。在此给定的数量为大约的数量，也即在没有特定说明“约”、“大约”、“实质上”、“大致上”的情况下，仍可隐含“约”、“大约”、“实质上”、“大致上”的含义。此外，用语“范围为第一数值至第二数值”、“范围介于第一数值至第二数值之间”表示所述范围包含第一数值、第二数值以及它们之间的其它数值。

此外，本发明所揭示的不同实施例的技术特征可结合形成另一实施例。

此外，本发明所揭示的电子装置可包含显示装置、天线装置、感测装置、触控电子装置(touch display)、曲面电子装置(curved display)或非矩形电子装置(free shapedisplay)，但不以此为限。电子装置可为可弯折或可挠式电子装置。电子装置可例如包含液晶(liquid crystal)、发光二极体(light emitting diode)、荧光(luorescence)、磷光(phosphor)、其它合适的显示介质、或前述的组合，但不以此为限。发光二极体可例如包含有机发光二极体(organic light emitting diode，OLED)、次毫米发光二极体(mini LED)、微发光二极体(micro LED)或量子点发光二极体(quantum dot，QD，可例如为QLED、QDLED)或其他适合的材料或上述材料的任意排列组合，但不以此为限。显示装置可例如包含拼接显示装置，但不以此为限。天线装置可例如是液晶天线，但不以此为限。天线装置可例如包含拼接天线装置，但不以此为限。需注意的是，电子装置可为前述的任意排列组合，但不以此为限。此外，电子装置的外型可为矩形、圆形、多边形、具有弯曲边缘的形状或其他适合的形状。电子装置可以具有驱动系统、控制系统、光源系统、层架系统...等周边系统以支援显示装置、天线装置或拼接装置。为方便说明，下文将以电子装置为显示装置的形式进行说明，但本发明不以此为限。

图1是本发明一实施例的电子装置1的示意图。如图1所示，电子装置1包含至少一信号读取线RL与一感测元件2。感测元件2至少包含：一画素感测器3及一感测垫4，其中画素感测器3至少包含一第一电晶体T1、一第一电容Cr1、一第二电晶体T2。感测垫4电性连接画素感测器3。信号读取线RL可输出信号至一读取晶片5。感测元件2可用于感测触控行为是否发生。

图2是本发明第一实施例的感测元件2的电路示意图，并请同时参考图1。如图2所示，感测元件2电性连接信号读取线RL，感测元件2的画素感测器3包含第一电晶体T1、第二电晶体T2、一第三电晶体T3、第一电容Cr1、一第二电容Cr2。

第一电晶体T1包含一第一端a1、一第二端a2及一第一控制端a3。在一实施例中，第一端a1为第一电晶体T1的汲极或源极，第二端a2为第一电晶体T1的源极或汲极，第一控制端a3为第一电晶体T1的闸极。第一端a1可电性连接一第一电位VDD1，第二端a2可电性连接至第三电晶体T3，第一控制端a3可电性连接至一第一控制信号Vgn。在一实施例中，第一电晶体T1为画素感测器3的一重置电晶体，用于在各种工作阶段(例如显示完一画面时)重置画素感测器3上各节点的信号，但第一电晶体T1的作用并不限于此。

第二电晶体T2包含一第三端b1、一第四端b2及一第二控制端b3。在一实施例中，第三端b1为第二电晶体T2的汲极或源极，第四端b2为第二电晶体T2的源极或汲极，第二控制端b3为第二电晶体T2的闸极。第三端b1可在节点B与第三电晶体T3电性连接，第二控制端b3可电性连接至一第二控制信号Vgn+1，且第四端b2可与信号读取线RL电性连接于节点C，借此第四端b2可将一输出信号Vout输出至信号读取线RL，使节点C处可测得输出信号Vout，该输出信号Vout可经由信号读取线RL传送至读取晶片5。

第三电晶体T3包含一第五端c1、一第六端c2及一第三控制端c3。在一实施例中，第五端c1为第三电晶体T3的汲极或源极，第六端c2为第三电晶体T3的源极或汲极，第三控制端c3为第三电晶体T3的闸极。第五端c1可电性连接一第二电位VDD2，第六端c2可电性连接第三端b1，第三控制端c3可电性连接第二端a2。

第一电容Cr1的一端电性连接第一控制端a3，第一电容Cr1的另一端电性连接第二端a2。第二电容Cr2的一端电性连接第二端a2，第二电容Cr2的另一端电性连接一偏压信号Vb。在一实施例中，当第一电晶体T1导通时，第二端a2上将产生一第一节点信号Vin，其中第一节点信号Vin的电压值将根据第一电容Cr1与第二电容Cr2的一电容值比例而介于第一电位VDD1与偏压信号Vb之间。

在一实施例中，第二电容Cr2的电容值可大于或等于第一电容Crl的电容值(也即Cr2≥Crl)。通过调整第二电容Cr2与第一电容Cr1之间的比例，可以达到较高的触控灵敏度，例如在一实施例中，第二电容Cr2可为第一电容Cr1的2至4倍(也即

)。而在一实施例中，第二电容Cr2可为第一电容Cr1的3至3.5倍(也即

)。在一实施例中，第二电容Cr2可为第一电容Cr1的3.25倍(也即

)，但本发明不限于此。

又如图2所示，感测垫4与第二端a2电性连接于节点A。在一实施例中，感测垫4的材质可包含导电金属材料、导电薄膜(例如透明导电薄膜(indium tin oxide，以下简称ITO))、其他适合的材料或上述材料的组合，且不限于此。在一实施例中，当物体靠近或接触电子装置1(例如显示装置)的一感测元件2时，物体与感测垫4之间将产生一第三电容Cf；此时由于增加了第三电容Cf，第二端a2上的第一节点信号Vin的电压值将受到第三电容Cf的影响而改变，进而改变输出信号(Vout)的电压值，因此读取晶片5即可根据输出信号(Vout)的改变判断出触控是否发生及触控的位置。关于探测过程的细节，将于后续段落更详细说明。

需注意的是，在一实施例中，即便第一电晶体T1导通时可能会产生一寄生电容，但画素感测器3仍须包含第一电容Cr1，意即寄生电容并无法直接取代第一电容Cr1。其原因在于寄生电容的电容值较容易受到材料堆叠结构的影响，因此难以控制，再加上寄生电容的电容值普遍较低，当寄生电容与第二电容Cr2或第三电容Cf搭配使用时，寄生电容的电容值远低于第二电容Cr2或第三电容Cf的电容值，因此容易被忽略或难以读取。

接着以图3说明电子装置1的堆叠结构特征，并请同时参考图1至图2。

如图3所示，由剖面图观察电子装置1时，电子装置1可包含一第一导电层211、一第二导电层212、一第一电极层221、一第二电极层222。在一实施例中，第一导电层211可做为电晶体的闸极或闸极线、第一电极层221可做为触控电极(也就是图2中的感测垫4)或共用电极、第二电极层222可做为像素电极，且第一电极层221及/或第一电极层222可以是ITO层，但本发明不限于此。第一电极层221与第一导电层211至少部分重叠以形成第一电容Cr1，例如在一实施例中，第一电容Crl包含第一电极层221与第一导电层211的重叠部分，且中间不能再与其他导电层重叠。在一实施例中，第一电极层221与第二电极层222至少部分重叠以形成第二电容Cr2。更具体的说，第二电容Cr2可包含第一电极层221与第二电极层222的重叠部分，且中间不能再与其他导电层重叠。需注意的是，在一些实施例中，电子装置1可不包含第二电极层222，此时第二电容Cr2可包含第二导电层212与第一电极层221的重叠部分。另外，当第一导电层211可做闸极线而向一方向(如图3中的X方向)延伸时，第一导电层211中与第一电极层221重叠，且中间不与其他导电层重叠的部分也可做为第一电容Cr1的一部分。

如图3所示，在沿着电子装置1的显示方向(例如Z方向)上，闸极绝缘层241设置于半导体层210之上，而第一导电层211及一第一绝缘层231设置于一闸极绝缘层241之上。一第三导电层213及一第二绝缘层232设置于第一绝缘层231之上，其中半导体层210、第一导电层211、一第三导电层213与对应位置上的一部分闸极绝缘层241可形成一电晶体，而第一导电层211可做为该电晶体的闸极。一第一光阻层251设置于第二绝缘层232之上。一第三绝缘层233设置于第一光阻层251之上。一第四绝缘层234及一第四导电层214设置于第三绝缘层233之上，且第四导电层214贯穿第三绝缘层233、第一光阻层251及第二绝缘层232而与第三导电层213电性连接。一第二光阻层252设置于第四绝缘层234之上。一第五绝缘层235设置于第二光阻层252之上。一第六绝缘层236及第二导电层212设置于第五绝缘层235之上。一第七绝缘层237及第二电极层222设置于第六绝缘层236之上。一配向膜层261及第一电极层221设置于第七绝缘层237之上，且第一电极层221贯穿第七绝缘层237、第六绝缘层236、第五绝缘层235及第二光阻层252而与第四导电层234电性连接。上述例子为本发明一实施例的剖面所呈现的堆叠情况，但本发明不限于此。需说明的是，在图3所示的实施例中，第一光阻层251与第二光阻层252可具有绝缘功能，但其材料与厚度可和其他绝缘层不同。例如在一实施例中，第一光阻层251与第二光阻层252可为不包含氧化物的有机介电层，且其厚度较厚而做为平坦层之用，而其他绝缘层则可包含氧化物成分，但本发明不限于此。借此，感测元件2的堆叠结构特征已可被了解。

接着将说明感测元件2的运作过程。图4是本发明第一实施例的感测元件2的信号时序图，并请同时参考图1至图3。

如图2及图4所示，在一第一运作阶段P1(意即初始阶段)，第一控制信号Vgn为高电位，第一电晶体T1被导通。由于第一端a1连接第一电位VDD1，第一电位VDD1对第二端a2进行充电，使第二端a2的第一节点信号Vin的电压值由一初始值(例如零电压)提升至一第一电压值Vin1。当第一电压值Vin1大于第三电晶体T3的临界电压时，第三电晶体T3也被导通，第二电位VDD2对第六端c2(等同于第三端b1)进行充电，进而使第六端c2上的一第二节点信号Vin’的电压值被提升至一第三电压值Vin1’。此外，在第一运作阶段P1，偏压信号Vb为一定值，因此第一电压值Vin1主要受到第一电容Cr1及第二电容Cr2的影响。另外，第二控制信号Vgn+1为低电位，因此第二电晶体T2被关闭。

之后，在一第二运作阶段P2(接续第一运作阶段P1)，第一控制信号Vgn转变为低电位，第一电晶体T1被关闭，而第二控制信号Vgn+1由低电位转变为高电位，因此第二电晶体T2被导通，并将输出信号Vout输出至信号读取线RL。在未发生触控的情况下，输出信号Vout的电压值定义为一第一输出值Vout1。

在第二运作阶段P2，当某物体接触电子装置1的触控区域时(意即发生触控时)，物体与感测垫4之间产生第三电容Cf，此时第二端a2的第一节点信号Vin的电压值将受到第一电容Crl、第二电容Cr2及第三电容Cf的影响而转变为一第二电压值Vin2。由于输入至第三控制端c3的第一节点信号Vin由第一电压值Vin1转变为第二电压值Vin2，因此通过第三电晶体T3的电流也改变，使得第六端c2(即第三端b1)的第二节点信号Vin’的电压值也会改变为第四电压值Vin2’。由于第二节点信号Vin’的电压值改变，因此输出信号Vout的电压值也从第一输出值Vout1转变为一第二输出值Vout2。此时，读取晶片5即可根据第二输出值Vout2与第一输出值Vout1之间的一差值ΔV1(也即ΔV1＝Vout1-Vout2)是否满足一触控判断门槛值ΔVt(例如ΔV1≥ΔVt)来决定触控是否发生以及触控位置。

更具体的说，在一实施例中，当触控未发生时，第二端a2具备的第一电压值Vin1是受到第一电容Cr1及第二电容Cr2的影响，因此第一电压值Vin1可表示为下列算式：

其中Vin1为第一电压值，Cr1为第一电容Cr1的电容值，Cr2为第二电容Cr2的电容值，Vgn为第一控制信号。

在一实施例中，当触控发生时，第二端a2具备的第二电压值Vin2受到第一电容Cr1、第二电容Cr2及第三电容Cf的影响，因此第二电压值Vin2可表示为下列算式：

其中Vin2为第二电压值，Cf为第三电容。

在一实施例中，第一电压值Vin1与第二电压值Vin2之间的差值Vin1-Vin2可大致等同于第三电压值Vin1’与第四电压值Vin2’之间的差值Vin1’-Vin2’，但不限于此。

在一实施例中，第一电位VDD1、第二电位VDD2及偏压信号Vb可为相同或相异的直流信号，且当其中二者为相同的直流信号时，两者可来自相同的信号源或相同的信号走线，本发明不限于此。在一实施例中，第一控制信号Vgn与第二控制信号Vgn+1可为时序不同的交流信号，本发明不限于此，例如在一些实施例中，第一电位VDD1、第二电位VDD2或偏压信号Vb可为交流信号。

借此，感测元件2的运作过程已可被理解，且由感测垫4与画素感测器3整合而形成的感测元件2已可被实现。

此外，多个感测元件2可组成一阵列架构20。图5是本发明第一实施例的感测元件阵列20的架构示意图，并请同时参考图1至图4。为方便说明，图5以感测元件阵列20包含四个结构相同的感测元件2(例如感测元件21、感测元件22、感测元件23及感测元件24)来举例说明。此外，虽图5实施例的感测元件阵列20为矩形，但本发明不限于此。

如图5所示，感测元件21的第一端a1及感测元件22的第一端a1可同时连接一第一信号走线Line1，以各自从第一信号走线Linel接收一电位VDD做为第一电位VDD1。感测元件21的第一控制端a3及感测元件22的第一控制端a3可同时连接一第二信号走线Line2，以各自从第二信号走线Line2接收一控制信号Vg1做为第一控制信号Vgn(标示于图2)。感测元件21的第二电容Cr2与感测元件22的的第二电容Cr2可同时连接一第三信号走线Line3，以各自从第三信号走线Line3接收偏压信号Vb。感测元件21的第五端c1及感测元件22的第五端c1可同时连接一第一信号走线Line1，以各自从第一信号走线Line1接收电位VDD做为第二电位VDD2(也即在图5实施例中，第一电位VDD1与第二电位VDD2相等，但本发明不限于此)。感测元件21的第二控制端b3及感测元件22的第二控制端b3可同时电性连接一第四信号走线Line4，以各自从第四信号走线Line4接收一控制信号Vg2，并分别做为自身的第二控制信号Vgn+1(标示于图2)。

此外，感测元件23的第一控制端a3及感测元件24的第一控制端a3可同时连接第四信号走线Line4，以各自从第四信号走线Line4接收控制信号Vg2，并做为自身的第一控制信号Vgn(标示于图2)。

另外，感测元件21的第四端b2及感测元件23的第四端b2可同时连接一第一信号读取线RL1，以各自将输出信号Vout(标示于图2)经由第一信号读取线RL1输出。相似地，感测元件22的第四端b2及感测元件24的第四端b2可同时连接一第二信号读取线RL2，以各自将输出信号Vout(标示于图2)经由第二信号读取线RL2输出。其它部分参考图5可依此类推。

由此可知，本发明的感测元件阵列20中的感测元件2可共用信号读取线RL，相较于现有技术，本发明所需的信号走线数量将大幅减少。

图6是图5实施例的感测元件阵列的信号时序图。如图5及图6所示，多个控制信号(例如Vg1～Vg5)依序于不同时间点转变为高电位。感测元件阵列20的第一行(row)的感测元件(例如感测元件21及22)以第一个控制信号Vg1做为自身的第一控制信号Vgn(标示于图2)，并以第二个控制信号Vg2做为自身的第二控制信号Vgn+1(标示于图2)。而感测元件阵列20的第二行的感测元件(例如感测元件23及24)以第二个控制信号Vg2做为自身的第一控制信号Vgn(标示于图2)，并以第三个控制信号Vg3做为自身的第二控制信号Vgn+1(标示于图2)。其它部分参考图6可依此类推。由图5可知，由于感测元件23、24的第一控制端a3与感测元件21、22的第二控制端b3可同时电性连接第四信号走线Line4，因此当一行的感测元件(例如感测元件23、24)的第一电晶体T1被导通时，前一行的感测元件(例如感测元件21、22)的第一电晶体T2也被导通而输出该输出信号Vout(标示于图2中)。此外，在一实施例中，第一个控制信号Vg1可来自一起始脉冲信号STV，部分控制信号(例如Vg2～Vg4)可来自一信号源(例如一闸极控制器GOP1)，而部分控制信号(例如Vg5)可来自另一信号源(例如另一闸极控制器GOP2)，但不限于此。

此外，虽图5实施例中不同行的感测元件共用部分信号走线，例如感测元件21及22的第二控制端b3及感测元件23及24的第一控制端a3共用第四信号走线Line4，但在其它实施例中，不同行的感测元件2也可各自连接不同信号走线，此时图6中部同行的感测元件2所对应的控制信号也可随之调整。

借此，第一实施例的感测元件阵列20的架构及运作方式已可被理解。

本发明的感测元件2也可具备不同的实施方式。图7是本发明第二实施例的感测元件2的电路图，并请同时参考图1至图6。

如图7所示，第二实施例的感测元件2与信号读取线RL电性连接，感测元件2也包含画素感测器3及感测垫4，且画素感测器3包含第一电晶体T1、第二电晶体T2、第一电容Cr1、一第二电容Cr2。第二实施例与第一实施例相同的部分可适用第一实施例的内容，故以下主要针对特殊之处进行说明。

在第二实施例中，第一电晶体T1的第一端a1电性连接一电位VSS，第二电晶体T2的第三端b1电性连接一电位VDD，第二电晶体T2的第二控制端b3可电性连接第一电晶体T1的第二端a2，例如第二控制端b3可经由节点A’而电性连接至第一电晶体T1的第二端a2。此外，偏压信号Vb在不同时间点可具备不同电位。第二电晶体T2的第四端b2可在节点C’与信号读取线RL电性连接。

接着说明第二实施例的感测元件2的运作过程。图8是本发明第二实施例的感测元件2的信号时序图，并请同时参考图1至图7。

如图7及图8所示，在一第一运作阶段P1，第一控制信号Vgn为高电位，故第一电晶体T1被导通，此时偏压信号Vb为低电位。由于第一端a1连接电位VSS，第二端a2的第一节点信号Vin也被耦合至一初始电压值(例如零电压)。

在一第二运作阶段P2，第一控制信号Vgn转变为低电位，故第一电晶体T1被关闭，此时偏压信号Vb由低电位转变为高电位，并对第二端a2进行充电，使第二端a2的第一节点信号Vin提升至一第五电压值Vin3。当第五电压值Vin3达到(例如大于或等于)第二电晶体T2的临界电压时，第二电晶体T2可被导通，第四端b4可将输出信号Vout输出至信号读取线RL，使节点C’处可测得输出信号Vout。在一实施例中，当触控未发生时，输出信号的电压值定义为一第三输出值Vout3。在一实施例中，第五电压值Vin3是受第一电容Cr1及第二电容Cr2影响，并可表示为以下算式：

其中Vin3为第五电压值，Vb为偏压信号Vb的电压值。

此外，在一实施例中，在第二运作阶段P2，当触控发生时，物体(例如手指)与感测垫4之间将形成第三电容Cf，此时第二端a2的第一节点信号Vin将受到第一电容Cr1、第二电容Cr2及第三电容Cf的影响，其第一节点信号Vin的电压值将由第五电压值Vin3转变为第六电压值Vin4，并因此使输出信号Vout的电压值由第三输出值Vout3转变为一第四输出值Vout4。因此，读取晶片5可根据第三输出值Vout3与第四输出值Vout4之间的一差值ΔV2(也即ΔV2＝Vout3-Vout4)是否满足触控判断门槛值ΔVt(例如ΔV2≥ΔVt)来决定触控是否发生以及触控位置。在一实施例中，第六电压值Vin4是受第一电容Cr1、第二电容Cr2及第三电容Cf影响，并可表示为以下算式：

其中Vin4为第六电压值。

在一实施例中，电位VDD及电位VSS可为相异的直流信号，因此可来自不同的信号源，本发明不限于此。在一实施例中，第一控制信号Vgn及偏压信号Vb可为不同时序的交流信号，本发明不限于此。借此，第二实施例的感测元件2的运作过程已可被理解。

请参考图9。图9是本发明第二实施例的感测元件阵列30的架构示意图。在一实施例中，当多个第二实施例的感测元件2组成感测元件阵列30时，感测元件阵列30的操作方式为：当所有感测元件2的第一电晶体T1皆在第一运作阶段P1导通后，电子装置1进入第二运作阶段P2；换言之，第二实施例的感测元件2在第二运作阶段P2才进行触控的探测，但本发明不限于此，例如在一些实施例中，可在部分感测元件2的第一电晶体T1被导通后，即进行触控的探测。

接着说明多个第二实施例的感测元件2组成感测元件阵列30的细节。并请同时参考图1至图9。为方便说明，图9也以感测元件阵列30包含四个结构相同的感测元件2(例如感测元件31、感测元件32、感测元件33及感测元件34)来举例说明。

如图9所示，第一行的感测元件31的第一端a1与感测元件32的第一端a1可同时连接第一信号走线Line1，以各自从第一信号走线Line1接收电位VSS；此外，电位VSS可随着一第五信号走线Line5而传送至不同行的第一端a1。感测元件31的第一控制端a3及感测元件32的第一控制端a3可同时连接第二信号走线Line2，以各自从第二信号走线Line2接收第一个控制信号Vgl做为第一控制信号Vgn(标示于图7)。感测元件31的第二电容Cr2与感测元件32的的第二电容Cr2可同时连接第三信号走线Line3，以各自从第三信号走线Line3接收第一个偏压信号Vb1。第一行的感测元件31的第三端b1及感测元件32的第三端b1可同时连接一第六信号走线Line6，以各自从第六信号走线Line6接收电位VDD；此外，电位VDD可随着一第七信号走线Line7而传送至不同行的第三端b1。另外，第二行的感测元件33的第一控制端a3及感测元件34的第一控制端a3可连接第四信号走线Line4，以各自从第四信号走线Line4接收第二个控制信号Vg2做为自身的第一控制信号Vgn(标示于图7)。第二行的感测元件33的第二电容Cr2与感测元件34的的第二电容Cr2可同时连接第八信号走线Line8，以各自从第八信号走线Line8接收第二个偏压信号Vb2。其它部分可依此类推。

图10是图9实施例的感测元件阵列的信号时序图。如图9及图10所示，在第一运作阶段P1，多个控制信号(例如Vg1～Vgm，m为大于1的正整数)各自输入至不同行的感测元件2的第一控制端a3，并依序在不同时间点转变为高电位，以各自做为其中一行的感测元件2的第一控制信号Vgn。此外，在第二运作阶段P2，多个偏压信号(例如Vg1～Vgm，m为大于1的正整数)依序在不同时间点转变为高电位，并各自做为其中一行的感测元件2的偏压信号Vb。其它部分参考图6可依此类推。借此，第二实施例的感测元件阵列30的架构及运作已可被理解。

接着说明感测垫4的尺寸的影响。不同尺寸的感测垫4可支援不同尺寸的物体的触控，以一般触控显示装置举例，支援以手指触控的触控显示装置的触控解析度约为6.2每英寸画素(pixels per inch，ppi)以下，在此，触控解析度指在一方向上(例如图9中第一信号走线Line1的延伸方向)上，一英寸长度内所包含的感测垫数量。因此，此时感测垫4的尺寸(也就是在该方向上所量得的最大长度)需小于或等于4毫米(millimeter，mm)，方可实现手指触控的感测。而本发明的触控解析度可大于或等于80ppi，此时感测垫4的尺寸需小于或等于0.31mm，如此可达成高触控解析度的效果，并可同时支援手指、触控笔及触控笔刷的触控。例如在一实施例中，触控解析度可达127ppi(也就是说，感测垫4的尺寸需小于或等于0.2mm)，但本发明不限于此。借此，感测垫4的尺寸对于本发明的影响已可被理解。

在一实施例中，本发明至少可通过比对电子装置1中元件的有无及连接方式做为物件是否落入专利保护范围的举证，且不限于此。在一实施例中，前述实施例所制得的电子装置1可做为一触控装置。再者，本发明前述实施例所制得的电子装置1若为显示装置或触控显示装置的实施例，将可应用于本技术领域已知的任何需要显示荧幕的产品上，例如显示器、手机、笔记本电脑、摄影机、照相机、音乐播放器、行动导航装置、电视、车用仪表板、中控台、电子后视镜、抬头显示器...等需要显示影像的产品。

借此，本发明提供了改良的电子装置，可提供高触控解析度的功效，或可简化现有技术达到相同触控解析度所需的电路结构，或可减少现有技术达到相同触控解析度所需的元件成本。

本发明各实施例间的特征只要不违背发明精神或相冲突，均可任意混合搭配使用。

上述实施例仅为了方便说明而举例而已，本发明所主张的权利要求保护范围自应以权利要求书所述为准，而非仅限于上述实施例。

Claims

1.一种电子装置，其特征在于，包含：

一信号读取线；

一感测元件，电性连接该信号读取线，该感测元件包含：

一画素感测器，包含：

一第一电晶体，包含一第一端、一第二端及一第一控制端；

一第一电容，电性连接该第一控制端及该第二端；以及

一第二电晶体，包含一第三端、一第四端及一第二控制端，

其中该第四端电性连接该信号读取线；以及

一感测垫，电性连接该第二端。

2.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该画素感测器还包含一第二电容，该第二电容电性连接该第二端及一偏压信号。

3.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，当没有物体靠近或接触该感测元件时，该感测元件输出一第一输出值，当一物体靠近或接触该感测元件时，该感测元件输出一第二输出值，且该第一输出值与该第二输出值不同。

4.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该画素感测器还包含一第三电晶体，该第三电晶体包含一第五端、一第六端及一第三控制端，其中该第三控制端电性连接该第二端，该第六端电性连接该第三端。

5.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该画素感测器还包含一第二电容，该第二电容电性连接该第二端及一偏压信号，且该第二电容的一电容值大于该第一电容的一电容值。

6.如权利要求5所述的电子装置，其特征在于，该第二电容为该第一电容的2至4倍。

7.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，还包含一另一感测元件与多条信号走线，其中该感测元件与该另一感测元件电性连接该信号读取线与该多条信号走线的其中之一。

8.如权利要求7所述的电子装置，其特征在于，该另一感测元件包含一另一第一电晶体，该另一第一电晶体包含一另一第一控制端，且该第二控制端与该另一第一控制端电性连接至该多条信号走线的该其中之一。

9.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该感测垫的解析度需大于或等于80ppi。

10.如权利要求1所述的电子装置，其特征在于，该第二控制端电性连接该第二端。