TW201419090A

TW201419090A - 光學觸控顯示面板

Info

Publication number: TW201419090A
Application number: TW101141378A
Authority: TW
Inventors: Han-Ming Chen; Yueh-Hung Chung; Ya-Ling Hsu; Hsueh-Ying Huang
Original assignee: Au Optronics Corp
Priority date: 2012-11-07
Filing date: 2012-11-07
Publication date: 2014-05-16
Also published as: CN103150061B; TWI482066B; US20140125632A1; US9298316B2; CN103150061A

Abstract

一種光學觸控顯示面板，包含複數重置訊號線、複數掃瞄訊號線及複數光感應觸控單元。各光感應觸控單元包含光感應元件及儲存電容。光感應元件包含控制端、輸入端及控制端，用以經輸出端輸出感應訊號至儲存電容。於第一方向上的光感應元件的控制端分別連接至不同的掃瞄訊號線，用以接收一控制訊號。於第二方向上的光感應元件區分為複數群組，其中各群組的光感應元件的輸入端分別連接至不同的重置訊號線，以使各群組接收一重置訊號。各光感應元件根據控制訊號而輸出對應重置訊號的充電訊號至儲存電容，以重置儲存電容的電壓。

Description

光學觸控顯示面板

本發明係關於一種觸控顯示面板，特別是一種光學觸控顯示面板。

隨著科技發展，現今諸多消費性電子產品(如個人數位助理(PDA)、行動電話、平板電腦等)已廣泛地使用觸控顯示面板做為人機資料的溝通介面。觸控顯示面板可利用電阻式、電容式、光感應式等不同感測技術偵測使用者觸碰於觸控顯示面板上的位置。

第1圖為光感應式觸控顯示面板100之偵測示意圖。第2圖為光感應式觸控顯示面板100之另一偵測示意圖。第3圖為光感應元件110接收不同光強度所產生之光感應訊號示意圖。

如第1圖所示，光感應式觸控顯示面板100包含光感應元件110，係用以偵測外界光源的變化。於一般情形下，光感應元件110偵測環境光L而產生光感應訊號LS1(如第3圖所示)。

續參照第1圖，當以手指120接觸或靠近光感應式觸控顯示面板100而遮擋光感應元件110接收環境光L時，光感應元件110對應產生光感應訊號LS2(如第3圖所示)。

參照第2圖，當以光筆130靠近或接觸光感應式觸控顯示面板100時，光感應元件110除接收環境光L外，還可接收到光筆 130所輸出之光，光感應元件110對應產生光感應訊號LS3(如第3圖所示)。

如第3圖所示，以光感應元件110為薄膜電晶體(thin-film transistor，TFT)為例，在光感應元件110的閘極(G)源極(S)電壓(即Vgs)小於零伏特的情形下，光感應元件110所接收到的光強度愈大，汲極源極電流Ids則愈大。

第4圖為光感應元件110之偵測電路圖。第5圖為不同光源照射下儲存電容的第一端Va之電壓準位之讀取訊號RO對應閘極源極電壓Vgs之示意圖。

如第4圖所示，光感應元件110電性連接至儲存電容Cs1，當光感應元件110因偵測不同光源而產生不同光感應訊號(即汲極源極電流Ids)時，儲存電容Cs1的第一端Va之電壓準位將隨之減小。藉由讀取儲存電容Cs1的第一端Va之電壓準位，即可判定是否有觸控輸入。

以使用第2圖所示之光筆130進行觸控輸入為例，於觸控輸入前，光感應元件110僅接收環境光L之照射，使讀取儲存電容Cs1的第一端Va之電壓準位而產生的讀取訊號RO為暗態電壓V1(如第5圖所示)，當進行觸控輸入時，光感應元件110除接收環境光L外，還接收光筆輸出的光，使讀取訊號為亮態電壓V2(如第5圖所示)。透過亮態電壓V2與暗態電壓V1之電壓差△V是否超出預定閥值，即可判定是否有觸控輸入。

於讀取儲存電容Cs1的第一端Va之電壓準位之後，為了再一次偵測觸控輸入，需將儲存電容Cs1的電壓重置，即對儲存電容Cs1充電至一重置電壓。然而，為使觸控介面與顯示畫面同步，通常偵測觸控頻率會與畫面更新頻率(即幀率，frame rate)相同。由於幀率的限制，使得儲存電容Cs1充電的時間(以下稱「重置時間」)有限，將使得儲存電容Cs1重置後的電壓位準不夠高，進而使暗態電壓位準較低。在亮態電位準不變的情形下，將使得電壓差△V較小，導致訊雜比變低，容易造成偵測觸控事件時發生誤判。

更有甚者，通常在同一方向上的多個光感應元件110會電性連接至同一重置訊號線Sn，而接收由該重置訊號線Sn饋送的重置訊號。然而，電容和電阻的延遲效應將導致各光感應元件110連接的儲存儲存電容Cs1所接收到的重置訊號的電壓更為降低。此外，由於此些儲存儲存電容Cs1是透過重置訊號線Sn並聯，因此重置訊號線Sn上各位置所承受的負載電容(RC loading)均不相同，特別是其頭端與尾端間的差距更大。綜合上述原因，將導致各光感應元件110的儲存電容Cs1重置後的電壓位準偏低且不一致。

第6A圖為於重置訊號線Sn的頭端及尾端重置訊號示意圖。第6B圖為於重置訊號線Sn的頭端的儲存電容Cs1的充電示意圖。第6C圖為分別於重置訊號線Sn的尾端的儲存電容Cs1的充電示意圖。

如第6A圖所示，曲線A為於重置訊號線Sn的頭端(即接近發送重置訊號的訊號源的一端)所量測到的重置訊號波形，曲線B為於重置訊號線Sn的尾端(即遠離發送重置訊號的訊號源的一端)所量測到的重置訊號波形，可以看到，曲線A原為一脈波，當遞送至重置訊號線Sn的尾端時，重置訊號明顯因電容和電阻的延遲效應而變形(如曲線B所示)。使得於第6A圖中的0.02毫秒(ms)處，曲線A的電壓約為29伏特，曲線B的電壓則降為約19伏特處。

如第6B圖所示，曲線C為於重置訊號線Sn的頭端的儲存電容Cs1經重置後電壓變化波形；如第6C圖所示，曲線D為於重置訊號線Sn的尾端的儲存電容Cs1經重置後電壓變化波形。可以看到，同樣於0.02毫秒(ms)處，曲線C的電壓約為18伏特，曲線D的電壓約為10伏特(D處)。由頭尾二端的儲存電容Cs1的重置電壓之差異，可見同一重置訊號線Sn上的儲存電容Cs1的重置後電壓並不平均，將導致光感應式觸控顯示面板100各觸控位置的感應靈敏度不一致，容易導致誤偵測的現象。

鑒於以上的問題，本發明在於提供一種光學觸控顯示面板，藉以解決先前技術所存在同一重置訊號線上的儲存電容的重置後電壓不平均，與儲存電容的重置電壓位準不足易導致誤判發生的問題。

本發明之一實施例提供一種光學觸控顯示面板，包含複數重置訊號線、複數掃瞄訊號線及複數光感應觸控單元。複數光感應觸控單元以第一方向與垂直於第一方向的第二方向矩陣排列。

各光感應觸控單元包含光感應元件及儲存電容。光感應元件用以感應光源而產生感應訊號，並包含控制端、輸入端及控制端。

於第一方向上的光感應元件的控制端電性連接至不同的掃瞄訊號線，用以分別接收一控制訊號。於第二方向上的光感應元件區分為複數群組，其中各群組的光感應元件的輸入端電性連接至不同的重置訊號線，以使各群組分別接收一重置訊號。輸出端用以輸出感應訊號，並根據控制訊號而輸出對應重置訊號的一充電訊號。

儲存電容電性連接光感應元件的輸出端，用以儲存感應訊號，並接收充電訊號，以對應充電訊號充電而重置儲存電容的電壓。

根據本發明之光學觸控顯示面板，可有效降低重置訊號線的頭端與尾端間訊號的差異，而提升觸控面板上觸控感應之均勻性，並可提升儲存電容重置後的電壓位準，進而增加暗態電壓與亮態電壓之電壓差，有效減少偵測觸控事件時發生誤判的機率。

第7圖為根據本發明一實施例之光學觸控顯示面板200的概要示意圖。

如第7圖所示，光學觸控顯示面板200包含資料驅動電路210、掃瞄驅動電路220、複數資料訊號線Dm(即D1、D2、D3、… Dm，m為正整數)、複數掃瞄訊號線Gn(即G1、G2、G3、…Gn，n為正整數)、重置驅動電路250、連接重置驅動電路250的複數重置訊號線Sn(即S1、S2、S3、…Sn，n為正整數)、由掃瞄訊號線Gn與資料訊號線Dm界定形成的複數畫素區域230、位置偵測電路240及連接位置偵測電路240的複數讀取訊號線Rj(即R1、R2、R3、…Rj，j為正整數)。此些畫素區域230係矩陣排列。資料驅動電路210電性連接資料訊號線Dm。掃瞄驅動電路220電性連接掃瞄訊號線Gn。

於此，掃瞄訊號線Gn沿第一方向(於此為縱向)排列，並朝第二方向(於此為橫向)延伸，資料訊號線Dm沿第二方向排列，並朝第一方向延伸。重置訊號線Sn平行掃描訊號線Gn設置。並且，第一方向與第二方向垂直。也就是說，資料訊號線Dm係與掃瞄訊號線Gn垂直而交錯設置。讀取訊號線Rj平行資料訊號線Dm設置，且同一讀取訊號線Rj可電性連接第一方向上各畫素區域230中的光感應元件2321。

第8圖為根據本發明一實施例之畫素區域230的等效電路示意圖。

如第8圖所示，每一畫素區域230包含畫素單元231及光感應觸控單元232。畫素單元231用以顯示影像，光感應觸控單元232用以偵測觸控事件。

畫素單元231包含控制用的薄膜電晶體2311、儲存電容Cst及由像素電極和共同電極結構而成的液晶電容Clc。薄膜電晶體2311的閘極連接掃瞄訊號線Gn，其汲極連接資料訊號線Dm。藉由掃瞄訊號線Gn上所傳送來自掃瞄驅動電路220的掃瞄訊號，可控制薄膜電晶體2311是否導通，因此資料驅動電路210所傳送的影像訊號可由資料訊號線Dm寫入畫素區域230內。於此，由於畫素單元231之結構與運作原理係為本領域之技術人員所熟知，故於此不再贅述。

光感應觸控單元232包含光感應元件2321、儲存電容Cs2、及訊號讀取元件2323。光感應元件2321用以感應一光源而產生一感應訊號。儲存電容Cs2電性連接光感應元件2321，用以儲存感應訊號。於此，感應訊號係使儲存電容Cs2放電，意即感應訊號為負電流。訊號讀取元件2323電性連接儲存電容Cs2，用以讀取儲存電容Cs2之電壓，而產生對應儲存電容Cs2電壓的讀取訊號，此讀取訊號經由讀取訊號線Rj傳送至位置偵測電路240。位置偵測電路240可根據一預定閥值比較讀取訊號，以判定此畫素區域230是否接受觸控事件。例如，根據前述之暗態電壓V1來比較讀取訊號。也就是說，位置偵測電路240可根據各光感應觸控單元232輸出之讀取訊號偵測光學式光學觸控顯示面板200上之一觸碰點。

光感應元件2321並可於訊號讀取元件2323讀取儲存電容Cs2之電壓後，對儲存電容Cs2充電而重置儲存電容Cs2的電壓。

在一具體應用例中，光感應元件2321可包含至少一薄膜電晶體。光感應元件2321包含控制端2321c、輸入端2321i及輸出端2321o。光感應元件2321接收光源的照光而對應於輸出端2321o輸出感應訊號，此感應訊號可為一光電流。由於光感應元件2321 的輸出端2321o電性連接儲存電容Cs2，因此產生之光電流將造成儲存電容Cs2的電壓改變(如光電流由儲存電容Cs2流向輸出端2321o，則儲存電容Cs2的電壓降低)。藉由訊號讀取元件2323讀取儲存電容Cs2的電壓，可得知光感應元件2321接收照光的程度，據以判斷此畫素區域230是否接受觸控事件。

另一方面，光感應元件2321於輸入端2321i接收一重置訊號，並根據於其控制端2321c接收之一控制訊號，於輸出端2321o對應輸出一充電訊號。藉此，可利用充電訊號對儲存電容Cs2充電，而重置儲存電容Cs2因光電流而改變的電壓。於此，充電訊號為正電流。

於此，訊號讀取元件2323亦可以一薄膜電晶體實現。訊號讀取元件2323包含控制端2323c、輸入端2323i及輸出端2323o。輸入端2323i電性連接儲存電容Cs2，用以讀取儲存電容Cs2的電壓。控制端2323c接收另一控制訊號，以根據該控制訊號決定是否讀取儲存電容Cs2的電壓。訊號讀取元件2323的輸出端2323o電性連接讀取訊號線Rj，以輸出讀取結果(即前述之讀取訊號)予位置偵測電路240。

如第8圖所示，光學觸控顯示面板200還可包含偏壓線路Bi(即B1、B2、…Bi，i為正整數)。偏壓線路Bi平行掃瞄訊號線Gn設置，且同一偏壓線路Bi可電性連接第二方向上各畫素區域230中的訊號讀取元件2323。訊號讀取元件2323的控制端2323c電性連接偏壓線路Bi，以接收控制訊號。控制訊號可由一控制電路(圖未示)所提供。

第9圖為根據本發明另一實施例之畫素區域230的另一等效電路示意圖。

參照第9圖，第9圖與第8圖大致相同。第9圖所示之訊號讀取元件2323的控制端2323c並非電性連接至如第8圖所示之偏壓線路Bi，而是電性連接至掃瞄訊號線Gn。也就是說，掃瞄訊號線Gn可取代前述之偏壓線路Bi，而以掃瞄驅動電路220輸出的掃瞄訊號做為控制光感應元件2321的控制訊號。藉此，於控制畫素單元231之餘，還可提供控制訊號以觸發偵測觸控的動作。

第10圖為根據本發明一實施例之光學觸控顯示面板200之第一實施例。

如第10圖所示，光學觸控顯示面板200包含複數重置訊號線Sn(即S1、S2、…Sn，n為正整數)、複數掃瞄訊號線Gn(即G1、G2、…Gn，n為正整數)及複數光感應觸控單元232。在此，第10圖省略繪示前述畫素單元231、資料驅動電路210、掃瞄驅動電路220與位置偵測電路240等。

合併參照第7、9及10圖，光感應觸控單元232係以第一方向與垂直於第一方向的第二方向矩陣排列。各光感應觸控單元232包含光感應元件2321、訊號讀取元件2323及儲存電容Cs2。於此，光感應元件2321與訊號讀取元件2323分別以一薄膜電晶體為例。

光感應元件2321用以感應光源而產生感應訊號，並包含控制端2321c(即薄膜電晶體的閘極)、輸入端2321i(即薄膜電晶體的源極)及輸出端2321o(即薄膜電晶體的汲極)。訊號讀取元件2323 亦包含控制端2323c(即薄膜電晶體的閘極)、輸入端2323i(即薄膜電晶體的源極)及輸出端2323o(即薄膜電晶體的汲極)。儲存電容Cs2、光感應元件2321及訊號讀取元件2323之作用已於前述，於此不再重複贅述。

於此要說明的是，於第一方向上的各光感應元件2321的控制端2321c電性連接至不同的掃瞄訊號線Gn(如Gn、Gn+1、Gn+2等)，用以分別接收控制訊號。於該第二方向上的光感應元件2321的控制端2321c電性連接至同一掃瞄訊號線Gn，以接收同一控制訊號。於第二方向上的光感應元件2321區分為複數群組。各群組的該些光感應元件2321的輸入端2321i電性連接至不同的重置訊號線(如Sn、Wn等)，以使各群組分別接收重置訊號。

如第10圖所示，於第二方向上的光感應元件2321區分為二個群組GP1、GP2。群組GP1之光感應元件2321的輸入端2321i電性連接至重置訊號線Sn+1。群組GP2之光感應元件2321的輸入端2321i電性連接至重置訊號線Wn+1。藉此，同一重置訊號線Sn上的光感應元件2321相較於未區分群組連接至不同重置訊號線Sn者減少了負載電容，可減緩電容和電阻的延遲效應，改善光學觸控顯示面板200上各觸控位置的感應靈敏度不一致的問題，而提升觸控面板上觸控感應之均勻性。

如第10圖所示，在一些實施例中，於第二方向上各群組GP1、GP2中的光感應元件2321彼此交錯排列。

第11A圖為根據本發明一實施例之重置訊號線Sn的頭端及尾端的重置訊號示意圖。第11B圖為根據本發明一實施例之重置訊號線Sn的頭端的儲存電容Cs2的充電示意圖。第11C圖為根據本發明一實施例之重置訊號線Sn的尾端的儲存電容Cs2的充電示意圖。

合併參閱第10、11A及11B圖。如第11A圖所示，曲線A’為於重置訊號線Sn的頭端(即重置訊號輸入端，也就是說，靠近重置驅動電路250之一端)所量測到的重置訊號波形，曲線B’為於重置訊號線Sn的尾端(即遠離重置驅動電路250之一端)所量測到的重置訊號波形，相較於第6A圖，同樣在0.02毫秒(ms)處，可見透過減少負載電容，尾端的重置訊號(曲線B’)由原約19伏特(曲線B)提升至約23伏特。重置訊號線Sn的尾端的電壓則均維持為29伏特(曲線A、曲線A’)。

如第11B圖所示，曲線C’為於重置訊號線Sn的頭端的儲存電容Cs2經重置後電壓變化波形；如第11C圖所示，曲線D’為於重置訊號線Sn的尾端的儲存電容Cs2經重置後電壓變化波形。可以看到，同樣於0.02毫秒(ms)處，重置訊號線Sn的尾端的儲存電容Cs2經重置後電壓由約10伏特(如第6C圖所示之曲線D)提升至約13伏特(如第11C圖所示之曲線D’)。頭端的儲存電容Cs2經重置後電壓則仍維持在約18伏特(如第6B圖所示之曲線C及如第11B圖所示之曲線C’)。

在一些實施例中，連接不同的群組GP1、GP2的重置訊號線Sn、Wn係可傳送相同的重置訊號。

在一些實施例中，連接不同的群組GP1、GP2的重置訊號線Sn、Wn係傳送不同的重置訊號。也就是說，各群組(GP1或GP2)中的光感應元件2321接收的重置訊號與其他群組(GP2或GP1)中的光感應元件2321接收的重置訊號實質不同。例如，各群組GP1、GP2接收的重置訊號的電壓大小(amplitude)或工作週期(Duty cycle)不同。藉此，不同群組GP1、GP2中的儲存電容Cs2將被重置至不同電壓準位，以分別提供不同的操作範圍。

第12圖為根據本發明一實施例之以不同重置訊號提供不同操作範圍之示意圖。第12圖係顯示了群組GP1、GP2中的儲存電容Cs2，在不同重置訊號Sn下所對應之讀取訊號與暗態電壓V1之電壓差值RO之曲線圖。其中，曲線CV1為對應第10圖所示之群組GP1中的儲存電容Cs2之電壓差值RO，曲線CV2為對應第10圖所示之群組GP2中的儲存電容Cs2之電壓差值RO。

如第12圖所示，在特定閥值下，由於群組GP1、GP2分別接收不同電壓大小的重置訊號，因此群組GP1、GP2中的儲存電容Cs2可分別涵蓋不同的操作區間A1、A2。操作區間A1、A2彼此重疊，而可提升了光學觸控顯示面板200的觸控感應靈敏度和可應用的範圍。

第13圖為根據本發明一實施例之光學觸控顯示面板200之第二示範例。

如第13圖所示，本示範例之光感應元件2321於第二方向上區分為三個群組GP1、GP2及GP3。群組GP1之光感應元件2321 的輸入端2321i電性連接至重置訊號線Sn+1。群組GP2之光感應元件2321的輸入端2321i電性連接至重置訊號線Wn+1。群組G3之光感應元件2321的輸入端2321i電性連接至重置訊號線Qn+1。藉由增加群組數量，可較第一示範例更減少重置訊號線(Sn、Wn或Qn)上的負載電容。

第14圖為根據本發明一實施例之光學觸控顯示面板200之第三示範例。

如第14圖所示，與第10圖大致相同，差異在於各群組中的光感應元件2321與其他群組中的光感應元件2321不同。在此，各群組所接收的重置訊號Sn可為相同。舉例來說，群組GP1的光感應元件2321與群組GP2的光感應元件2321實質為不同的電晶體元件，例如其電晶體特性(如通道寬長比、載子遷移率等)不同或包含不同數量的電晶體。在本示範例中係以群組GP1的光感應元件2321與群組GP2的光感應元件2321包含不同數量的電晶體為例，使群組GP1以及群組GP2操作於不同閘極源極電壓Vgs，因此儲存電容Cs2可以不同放電效率進行放電，以產生如前述不同的操作區間A1、A2。

並且，由於群組GP1的光感應元件2321與群組GP2的光感應元件2321為不同的電晶體元件，其所產生的感應訊號也不相同。也就是說，各群組(GP1或GP2)中的光感應元件2321輸出的感應訊號與其他群組(GP2或GP1)中的光感應元件2321輸出的感應訊號實質不同。

第15圖為根據本發明一實施例之以不同重置訊號及控制訊號(即不同閘極源極電壓Vgs)提供不同操作範圍之示意圖。其中，曲線CV3為對應第14圖所示之群組GP1中的儲存電容Cs2之電壓差值RO，曲線CV4為對應第14圖所示之群組GP2中的儲存電容Cs2之電壓差值RO。

在一些實施例中，非但群組GP1中的光感應元件2321與GP2中的光感應元件2321不同，群組GP1中的光感應元件2321接收的重置訊號與群組GP2中的光感應元件2321接收的重置訊號亦可不同，使得二群組GP1、GP2的光感應元件2321在特定閥值下可具有彼此獨立的操作區間A3、A4，如第15圖所示。藉此，光學觸控顯示面板200可同時偵測到二種觸控方式。例如，操作區間A3可適用於光筆觸控模式，操作區間A4可適用於手指觸控模式。

第16圖為根據本發明一實施例之光學觸控顯示面板200之第四示範例。

如第16圖所示，與第10圖的差異除了第10圖所示的光感應元件2321與第16圖所示的不同光感應元件2321之外，其差異在於本示範例中是將第一方向上的光感應元件2321區分為不同群組(如群組GP1及群組GP2)。且群組GP1中的光感應元件2321與群組GP2中的光感應元件2321可彼此交錯排列。群組GP1的光感應元件2321的控制端2321c所接收的控制訊號可與群組GP2的光感應元件2321的控制端2321c所接收的控制訊號不同，或者，群組GP1的光感應元件2321的輸入端2321i所接收的重置訊號可與群組GP2的光感應元件2321的輸入端2321i所接收的重置訊號不同。藉此，亦可實現前述提升光學觸控顯示面板200的觸控感應靈敏度之效。

第17A圖為根據本發明一實施例之光學觸控顯示面板200之第五示範例。第17B圖為第17A圖所示之掃瞄訊號線Gn、Gn+1及重置訊號線Sn+1、Wn+1之時序圖。第18圖為根據本發明之第五示範例的部分剖面示意圖。

本示範例與前述第一示範例大致相同，第17A圖係示意於第二方向上的光感應元件2321、2321’亦如同第一示範例區分為二個群組(分別對應前述之群組GP1、GP2)。群組GP1的光感應元件2321的輸入端2321i電性連接重置訊號線Sn+1。群組GP2的光感應元件2321’的輸入端2321i電性連接重置訊號線Wn+1。如前所述，重置訊號線Sn+1與Wn+1可傳送相同或不相同的重置訊號。以下說明本示範例與前述第一示範例之差異。

合併參照第17A及18圖，各光感應元件2321、2321’更包含光感應電晶體元件2321a及充電電晶體元件2321b。光感應電晶體元件2321a可以至少一薄膜電晶體實現。充電電晶體元件2321b亦可以至少一薄膜電晶體實現。充電電晶體元件2321b受一遮蔽元件260遮蔽，以避免接受光源的照射。光感應電晶體元件2321a用以感應光源而產生感應訊號。

如第18圖所示，光學觸控顯示面板200包含遮蔽元件260，設置於光感應元件2321、2321’中的充電電晶體元件2321b上，並用以屏蔽外界光源的影響。也就是說，遮蔽元件260用以遮蔽充電電晶體元件2321b，以避免充電電晶體元件2321b接受光源照射而產生感應訊號。相似的，訊號讀取元件2323亦受遮蔽元件260遮蔽。因此，光感應觸控單元232中，僅有光感應電晶體元件2321a可接受光源照射而產生感應訊號，而於重置時間內，除光感應電晶體元件2321a之外，還有充電電晶體元件2321b可對儲存電容Cs2充電。於此，遮蔽元件260可為黑矩陣(Black Matrix)或彩色濾光片。

如第18圖所示，光學觸控顯示面板200還包含彩色濾光片270，對應前述畫素單元231設置。由於液晶顯示面板之結構與運作原理，如彩色濾光片270、基板280、配向膜、液晶、偏光板、背光模組等，係為本領域之技術人員所熟知，故於此不再贅述。

在一些實施例中，如第一示範例至第四示範例之光學觸控顯示面板200亦可包含遮蔽元件260，用以遮蔽訊號讀取元件2323，而不遮蔽光感應元件2321。

復參照第17A圖，光感應電晶體元件2321a與充電電晶體元件2321b各自具有輸入端(於此為源極)、輸出端(於此為汲極)及控制端(於此為閘極)。光感應電晶體元件2321a的輸出端與充電電晶體元件2321b的輸出端彼此電性連接，並電性連接至儲存電容Cs2。

光感應電晶體元件2321a根據掃瞄訊號線Gn+1傳送的控制訊號產生第一充電訊號。第一充電訊號係與重置訊號線Sn+1傳送的重置訊號對應。充電電晶體元件2321b根據掃瞄訊號線Gn+1傳送的控制訊號產生第二充電訊號。第二充電訊號係與重置訊號線Wn+1傳送的重置訊號對應。光感應電晶體元件2321a與充電電晶體元件2321b電性連接至輸出端2321o，以輸出第一充電訊號及第二充電訊號至儲存電容Cs2。

合併參照第17A圖及17B圖。首先，掃瞄訊號線Gn提供一脈波予訊號讀取元件2323的控制端2323c，使輸入端2323i與輸出端2323o之間導通，以經由讀取訊號線(Rj或Rj+1等)傳送讀取訊號至位置偵測電路240，藉以供位置偵測電路240判定觸控位置。

接著，掃瞄訊號線Gn+1再提供一脈波予光感應元件2321、2321’的控制端2321c，使得光感應元件2321、2321’的輸入端2321i與其輸出端2321o之間導通，即光感應電晶體元件2321a的源極與汲極間導通、充電電晶體元件2321b的源極與汲極間導通。同時，重置訊號線Sn+1、Wn+1亦分別提供一脈波予光感應電晶體元件2321a的輸入端及充電電晶體元件2321b的輸入端。藉此，儲存電容Cs2可接受光感應電晶體元件2321a與充電電晶體元件2321b所提供的充電訊號而進行充電，以重置儲存電容Cs2的電壓。而於偵測觸控事件時，僅光感應電晶體元件2321a可接收外部光源，因此儲存電容Cs2的重置電壓準位可較第一示範例的儲存電容Cs2的重置電壓準位更高。

在一些實施例中，光感應元件2321的光感應電晶體元件2321a 與光感應元件2321’的光感應電晶體元件2321a可為不同的電晶體元件，如其電晶體特性(如通道寬長比、載子遷移率等)不同或包含不同數量的電晶體。相似的，光感應元件2321的充電電晶體元件2321b與光感應元件2321’的充電電晶體元件2321b可為不同的電晶體元件，如其電晶體特性(如通道寬長比、載子遷移率等)不同或包含不同數量的電晶體。

第19圖為根據本發明之第五示範例的變化例。如第19圖所示，前述之光感應電晶體元件2321a係由薄膜電晶體M1、M2串接而成，前述之充電電晶體元件2321b則由薄膜電晶體M3實現。薄膜電晶體M3的汲極與薄膜電晶體M1的汲極電性連接，薄膜電晶體M3的源極與薄膜電晶體M1的源極電性連接。藉此，光感應電晶體元件2321a與充電電晶體元件2321b亦可同時給予儲存電容Cs2充電訊號。

在一些實施例中，薄膜電晶體M3的汲極可改為連接至薄膜電晶體M2的汲極，薄膜電晶體M3的源極可改為連接至M2的源極。藉此，光感應電晶體元件2321a與充電電晶體元件2321b同樣可同時給予儲存電容Cs2充電訊號。

在一些實施例中，不論光感應元件2321、2321’是否包含充電電晶體元件2321b，其光感應電晶體元件2321a接收遮蔽元件260遮蔽部分感光區域，使得光感應電晶體元件2321a具有一照光面積及較照光面積小的感光面積。雖然光感應電晶體元件2324產生的充電訊號不變，藉由縮小照光區域，使得感應訊號減小，仍可達到如前述光感應元件2321、2321’包含光感應電晶體元件2321a及充電電晶體元件2321b(感應訊號不變，充電訊號增加)的效果(即提升儲存電容Cs2的重置電壓準位)。

於此，第五示範例及其變化例雖是以第一示範例中的光感應元件2321、2321’進一步說明其內部組件，然本發明所屬技術領域之具有通常技藝人員均可理解，前述光感應電晶體元件2321a及充電電晶體元件2321b均可適用於前述各實施例。

綜上所述，根據本發明之光學觸控顯示面板，可有效降低重置訊號線的頭端與尾端間訊號的差異，而提升觸控面板上觸控感應之均勻性，並可提升儲存電容Cs2重置後的電壓位準，進而增加暗態電壓與亮態電壓之電壓差△V，有效減少偵測觸控事件時發生誤判的機率。

雖然本發明以前述之實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習相像技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之專利保護範圍須視本說明書所附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧光感應式觸控顯示面板

110‧‧‧光感應元件

120‧‧‧手指

130‧‧‧光筆

200‧‧‧光學觸控顯示面板

210‧‧‧資料驅動電路

220‧‧‧掃瞄驅動電路

230‧‧‧畫素區域

231‧‧‧畫素單元

2311‧‧‧薄膜電晶體

232‧‧‧光感應觸控單元

2321‧‧‧光感應元件

2321a‧‧‧光感應電晶體元件

2321b‧‧‧充電電晶體元件

2321c‧‧‧控制端

2321i‧‧‧輸入端

2321o‧‧‧輸出端

2323‧‧‧訊號讀取元件

2323c‧‧‧控制端

2323i‧‧‧輸入端

2323o‧‧‧輸出端

240‧‧‧位置偵測電路

250‧‧‧重置驅動電路

260‧‧‧遮蔽元件

270‧‧‧彩色濾光片

280‧‧‧基板

A、B、C、D‧‧‧曲線

A’、B’、C’、D’‧‧‧曲線

A1、A2、A3、A4‧‧‧操作區間

Bi‧‧‧偏壓線路

Clc‧‧‧液晶電容

Cst、Cs1、Cs2‧‧‧儲存電容

CV1、CV2、CV3、CV4‧‧‧曲線

Dm‧‧‧資料訊號線

G‧‧‧閘極

GP1、GP2、GP3‧‧‧群組

Gn、Gn+1‧‧‧掃瞄訊號線

Ids‧‧‧汲極源極電流

L‧‧‧環境光

M1、M2、M3‧‧‧薄膜電晶體

Rj~Rj+5‧‧‧讀取訊號線

RO‧‧‧讀取訊號與暗態電壓之差值

S‧‧‧源極

LS1、LS2、LS3‧‧‧光感應訊號

Sn、Sn+1‧‧‧重置訊號線

Wn、Wn+1‧‧‧重置訊號線

Qn+1‧‧‧重置訊號線

V1‧‧‧暗態電壓

V2‧‧‧亮態電壓

△V‧‧‧電壓差

Va‧‧‧第一端

Vgs‧‧‧閘極源極電壓

第1圖為光感應式觸控顯示面板之偵測示意圖。

第2圖為光感應式觸控顯示面板之另一偵測示意圖。

第3圖為光感應元件接收不同光強度所產生之光感應訊號示意圖。

第4圖為光感應元件之偵測電路圖。

第5圖為不同光源照射下儲存電容的第一端之電壓準位對應閘極源極電壓之示意圖。

第6A圖為於重置訊號線的頭端及尾端重置訊號示意圖。

第6B圖為於重置訊號線的頭端的儲存電容的充電示意圖。

第6C圖為分別於重置訊號線的尾端的儲存電容的充電示意圖。

第7圖為根據本發明一實施例之光學觸控顯示面板的概要示意圖。

第8圖為根據本發明一實施例之畫素區域的電路示意圖。

第9圖為根據本發明另一實施例之畫素區域的電路示意圖。

第10圖為根據本發明一實施例之光學觸控顯示面板之第一實施例。

第11A圖為根據本發明一實施例之重置訊號線的頭端及尾端的重置訊號示意圖。

第11B圖為根據本發明一實施例之重置訊號線的頭端的儲存電容的充電示意圖。

第11C圖為根據本發明一實施例之重置訊號線的尾端的儲存電容的充電示意圖。

第12圖為根據本發明一實施例之以不同重置訊號提供不同操作範圍之示意圖。

第13圖為根據本發明一實施例之光學觸控顯示面板之第二示範例。

第14圖為根據本發明一實施例之光學觸控顯示面板之第三示範例。

第15圖為根據本發明一實施例之以不同重置訊號及控制訊號提供不同操作範圍之示意圖。

第16圖為根據本發明一實施例之光學觸控顯示面板之第四示範例。

第17A圖為根據本發明一實施例之光學觸控顯示面板之第五示範例。

第17B圖為第17A圖所示之掃瞄訊號線及重置訊號線之時序圖。

第18圖為根據本發明之第五示範例的部分剖面示意圖。

第19圖為根據本發明之第五示範例的變化例。

200‧‧‧光學觸控顯示面板

232‧‧‧光感應觸控單元

2321‧‧‧光感應元件

2321c‧‧‧控制端

2321i‧‧‧輸入端

2321o‧‧‧輸出端

2323‧‧‧訊號讀取元件

2323c‧‧‧控制端

2323i‧‧‧輸入端

2323o‧‧‧輸出端

Cs2‧‧‧儲存電容

GP1、GP2‧‧‧群組

Gn、Gn+1‧‧‧掃瞄訊號線

Rj~Rj+3‧‧‧讀取訊號線

Sn+1、Wn+1‧‧‧重置訊號線

Claims

一種光學觸控顯示面板，包含：複數重置訊號線；複數掃瞄訊號線；及複數光感應觸控單元，以一第一方向與垂直於該第一方向的一第二方向矩陣排列，各該光感應觸控單元包含：一光感應元件，用以感應一光源而產生一感應訊號，包含：一控制端，於該第一方向上的該些光感應元件的該控制端電性連接至不同的該掃瞄訊號線，用以分別接收一控制訊號；一輸入端，於該第二方向上的該些光感應元件區分為複數群組，其中各該群組的該些光感應元件的該輸入端電性連接至不同的該重置訊號線，以使各該群組分別接收一重置訊號；及一輸出端，用以輸出該感應訊號，並根據該控制訊號而輸出對應該重置訊號的一充電訊號；及一儲存電容，電性連接該光感應元件的該輸出端，用以儲存該感應訊號，並接收該充電訊號，以對應該充電訊號充電而重置該儲存電容的電壓。
如請求項1所述之光學觸控顯示面板，其中各該群組中的該些光感應元件接收的該重置訊號與其他該群組中的該些光感應元件接收的該重置訊號實質不同。
如請求項1所述之光學觸控顯示面板，其中各該群組中的該些光感應元件與其他該群組中的該些光感應元件不同。
如請求項1所述之光學觸控顯示面板，其中各該群組中的該些光感應元件輸出的該感應訊號與其他該群組中的該些光感應元件輸出的該感應訊號實質不同。
如請求項1所述之光學觸控顯示面板，其中於該第二方向上的該些光感應元件的該控制端電性連接至同一該掃瞄訊號線，以接收同一該控制訊號。
如請求項1所述之光學觸控顯示面板，其中於該第二方向上各該群組中的該些光感應元件彼此交錯排列。
如請求項1所述之光學觸控顯示面板，其中各該光感應元件更包含一充電電晶體元件及一光感應電晶體元件，該充電電晶體元件受一遮蔽元件遮蔽，以避免接受該光源的照射，該光感應電晶體元件用以感應該光源而產生該感應訊號。
如請求項7所述之光學觸控顯示面板，其中該光感應電晶體元件根據該控制訊號產生一第一充電訊號，該充電電晶體元件根據該控制訊號產生一第二充電訊號，該光感應電晶體元件與該充電電晶體元件電性連接至該輸出端，以輸出該第一充電訊號及該第二充電訊號至該儲存電容。
如請求項1所述之光學觸控顯示面板，其中各該光感應觸控單元更包含：一訊號讀取元件，電性連接該儲存電容，用以讀取該儲存電容之電壓，而產生一讀取訊號；該光學觸控顯示面板更包含：一位置偵測電路，電性連接該些光感應觸控單元的該訊號讀取元件，以根據各該光感應觸控單元輸出之該讀取訊號偵測該光學觸控顯示面板上之一觸碰點。