TWI291237B - Photo detector array - Google Patents

Description

I 1291237 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 隨著高科技的快速發展，手寫面板已廣泛地應用於pDA、PC 等曰常生活中。 ’ 目前手寫面板主要有電阻式、電磁感應式手寫面板及電容式 n 的手寫面板，各有優缺點。

I 【先前技術】 先前技術手寫面板有電阻式、電磁感應式、電容式及光電式 =本發明手寫面板之原理與先前技術電阻式、電磁感應式、電 容式手寫面板完全不同；本發明手寫面板之技術與先前技術光電 式手寫面板亦不相同。先前技術光電式手寫面板係先將光訊號轉 換成f荷’將之儲存於—個㈣容、光電元件、開關電晶體組成 的感測器陣列的電容中，再逐行將電荷讀出。其缺點之—是電容 > 會占用額外的面積，降低面板之開口率，缺點之二是背景光產生 之電f與訊賴產生的電荷全部加總_起，_存在電容中，造 • j動態範圍（dynamicrange)變窄。目此發明人經過精心研究後揭 露-勒新之光感測器陣列，將光訊號轉換成光電流 術 ， _射式不同，目此讀出魏亦完全不同。 適衍 本發明光_||陣舰用在手寫或影像的輸人面板上 ^-液，顯示器的薄膜電晶體陣列中，加人—光感測器陣列了該 光感測_列由複數個光敏電晶體組合而成 = 電晶體及複數個開關電晶體組合而成。 1數個先破 5 1291237 本發明光感測轉顺液晶顯示器的薄膜電晶斷列製程* , 王一樣，也全然沒有增加製程步驟，其代價不過犧牲些微之開口 率（如灌），就可使液晶顯示器同時擁有顯示及手寫（或非汗 • 輸人的功能；即當薄膜電晶體陣列製作完成之同時，光感測器陣 列也一體完成。再配合一讀出電路，使得手寫時可用光筆二、 Λ 筷子或一般普通筆等各種方法來輸入。 曰、 【發明内容】 本發明之主要目的在於提供一光感測器陣列，可單獨存在亦 可加入-電腦或電視等電II的液晶顯示器的薄膜電晶體陣列中， _ ^感測器陣列由開關電晶體(為-薄膜f晶體)及統:電晶體(為一 薄膜電晶體，制軸汲極短路)組合喊，亦可由光敏電晶體(為 ' —細電晶體，其舰紐她路)單齡合喊，提供手寫輸入 或影像輸入等功能。 • 本發明之另一目的在於提供具有第一高面積效益光敏電晶體 構之-光感測II陣列’第—高面積效益光敏電晶體結構係以間 極與沒極短路的薄膜電晶體（TFT) t做光敏電晶體（細0 TFT) ’可防止閘極與汲極間累積寄生電容，增加感測器的反應速 、 度從而改、交光破電晶體之形狀，使之能以較小的薄膜電晶體面 積產生相同之光電流。 士本發明之又-目的在於提供具有第二高面積效益光敏電晶體 、、、。構之光感測裔陣列，第二高面積效益光敏電晶體結構係以閘 極與/及極:路的薄膜電晶體(TFT)當做光敏電晶體⑽TFT)，可 6 1291237 同之光電流 =發明之再-目的是在—域·陣顺端加人 _組、-第二放大器模組（低通放大 擾，，咖靈敏度提高二=的== : 進行自動位準補償，亦即當沒有訊號 個感測讀輸出都轉在—姆定的辦上，使放 計成但非無限大），令訊號反應非常 ^

衫一般普通筆、手電筒、手指·子等所產生 之直流職，將其中之高頻之雜訊濾掉，再將 ，之直^號輸出；第三放大器模組用以處理自第—放 輸入:來自提供輸域格之特定絲之交流峨，將狀光= 出之调變光（光筆筆尖之壓力轉換為頻率）訊號感測出來。月|J 【實施方式】 將於下文中說明本發明，請參考附圖，熟習本技術者須瞭解 下文中的說明僅係作為例證用，而不用於限制本發明。 第一實施例： 清參閱圖-左侧，乃本發明第—實施例光感測器陣列 1291237 (detector array) 1示意圖，其係由複數個光敏電晶體組成之一 光感測裔陣列，可單獨存在亦可加入一液晶顯示器薄膜電晶體陣 • 列中。當加入一先前技術液晶顯示器薄膜電晶體陣列時，光感測 器陣列1與先前技術薄膜電晶體液晶顯示器可於一玻璃基板上同 日守製作，由組成光感測器陣列（detector array) 1之一光敏電晶 , 體感測輸入之光線或陰影之強度及頻率。 % 如圖一所示，感測點Η處設有一光敏電晶體11〇、感測點12 處設有一光敏電晶體120、感測點13處設有一光敏電晶體13Q、 感測點14處設有一光敏電晶體14〇。光敏電晶體同時具有光 感測與開關之功此，光敏電晶體12〇、130、140亦同。光敏電晶 . 體110之閘極llg與汲極Hd短路；光敏電晶體12〇、130、140 與光敏電晶體110之設置方法完全相同。 當導通一第一閘極線1G (導通：如15伏；未導通：如_10伏) 時’產生-第-電流1C。此時，若電路掃描到感測點U處且光 • 敏電晶體110又感測到光線，從第一電流1C之大小就可測出在感 測點11處光線之強弱。反之，此時若光敏電晶體11〇未感測到光 、 線則第电/瓜1C疋很低的光電流（photocurrent)，代表感測點 11處沒有光線。如此-來，在不同_點處之不同光線下產生的 ' 不同電流就可經由掃描即時讀出。 同理，當導通-第二閘極線2G(導通：如15伏；未導通：如 -10伏)時’產生-第二電流2C。此時，若電路掃描到光敏電晶體 120處且光敏電晶體12〇又感測到光線，從第二電流％之大小就 可測出在感測點12處光線之強弱。反之，此時若光敏電晶體12〇 8

1291237 到光線’則第二電流2C是很低的光電流(photoc_)， 1測點12處沒有光線。如此一來，在不同感測點處之不同光 雪下生的不同電流就可經由掃描即時讀出。因此，利用一讀出 二μ P可在'、有本發明光感測器陣列1之一_電晶體液晶顯示 n光筆、手指、模子或一般普通筆等各種方法來輸 非手寫）之資料。 弟二實施例： 清參閱圖二左侧，乃本發明第二實施例光感測器陣列 (detector array) 2示意圖，其係由複數個光敏電晶體與複數個 開關電晶體組成，可翔存在亦可加人—液日日日齡器薄膜電晶體 陣列中。光感測2與先前技術薄膜電晶體液晶顯示器可於 -玻璃基板上同時製作，由組成光感測轉列(detect〇r array)2 之-光敏電晶體及-開酬龍晶體感測絲或陰影之強度及頻 率並輸出至外部電路。其巾，光敏電晶體貞責_光線或陰影訊 號；開關電晶體受掃描f路控制，將光敏電晶體❹⑽訊號逐行 輸出。 如圖一所示，感測點21處設有一光敏電晶體211與一開關電 晶體212、感測點22處設有一光敏電晶體221與一開關電晶體 222、感測點23處設有一光敏電晶體231與一開關電晶體232、 感測點24處設有一光敏電晶體241與一開關電晶體242。光敏電 晶體211具有光感測功能，光敏電晶體221、231、241亦同。開 關電晶體212具有開關功能，開關電晶體222、232、242亦同。 光敏電00體1之閘極21 lg和;;及極2nd短路並與一偏壓電壓源 9 1291237 (如5伏）IV電連。開關電晶體212之閘極212g與一第一閘極線 1G電連，開關電晶體212之源極212s與一第一資料線ip電連， • 開關電晶體212之汲極212d與光敏電晶體211之源極211s電連。 • 光敏電晶體22卜23卜241之設置方法與光敏電晶體211相同， 開關電晶體222、232、242之設置方法與開關電晶體212相同。 當導通一第一閘極線1G(導通：如15伏；未導通：如_1〇伏) 日守，產生一第一電流1C。此時，若電路掃描到開關電晶體212且 • 光敏電晶體2n又感測到光線，從第一電流1C之大小就可測出在 感測點21處光線之強弱。反之，此時若光敏電晶體211未感測到 光線，則第一電流ic是很低的光電流（photocurrent)，代表感測 點21處>又有光線。如此一來，在不同感測點處之不同光線下產生 的不同電流就可經由掃描即時讀出。 同理，當導通一第二閘極線沈（導通··如15伏；未導通··如 10伏，產生一第二電流2C。此時，若電路掃描到開關電晶體 • 泣2且光敏電晶體221又感測到光線，從第二電流2C之大小就可 測出在感測點22處光線之強弱。反之，此時若光敏電晶體221未 感測到光線，則第二電流2C是很低的光電流⑽咖⑽㈣，代 ’ 械測點22處沒有光線。如此—來，在不同感測點處之不同光線 ~ 下產生的不同電流就可經由掃描即時讀出。因此，利用一讀出電 路即可在具有本發明光感測H卩車列2之—細電晶體液晶顯示器 上以光筆、手指、筷子或一般普通筆等各種方法來輸入手寫（或非 手寫）之資料。 如上所述，第-實施例光感测器陣列】及第二實施例光感測 10 1291237 則器陣r可單獨存在亦可一晶顯示 電晶體212、日=列之中’第二實施例光細11陣列2係由開關 22卜^3卜加、232、242及間極與没極短路之光敏電晶體21卜 盥、及fer故組合而成’第—實施例光感測器陣列1則由閘極 ΐ==之光敏電晶體11G、12G、⑽、刚單獨組合而成。當 曰顯干人—液晶顯示器薄膜電晶體陣列時，並不增加液

之開時（如灌）’就可使液晶顯示朗時擁有顯示 _ 手寫）輸人的魏；即#薄膜電晶體_製作完成之 =才光感心陣列也-體完成，使液晶顯示器薄膜電晶體陣列 W寻手寫或影像輸人的功能。系統由掃描電路讀出的感測器的光 電流，得到光筆或-般筆(利用其陰影之形狀)的位置座標。 第三實施例： 圖一中央係本發明第三實施例第一放大器模組3，包括一第 一可變電阻31、一第二可變電阻32、一電容33、一運算放大器 (operational amplifier)34、一電阻 35，其中第二可變電阻 32 暫且不表，將於第四實施例中說明之。 本發明第三實施例第一放大器模組3屬一第一級放大器，可 措一光感測為陣列1感知當日守该位置之背景光強度，並將之換算 成一背景訊號。根據該背景訊號即時自動調整第一可變電阻31之 電阻值’再利用電流差動之原理’在進入運算放大器私之訊號 中’將背景光產生之光電流扣除掉。如此即可壓低背景雜訊之干 擾’放大輸入之光訊?虎’使糸統的靈敏度提高，進而擴大感測器 11 1291237 的動態範圍（dynamic range)。具體而言，第一可變電阻31可提 供差動訊號補償。即當第一可變電阻31之電阻值變化作差動訊號 補償時可提高第三實施例第一放大器模組3之靈敏度。 圖一中央下方亦包括本發明第三實施例第一放大器模組，與 上述第一放大裔模組3相同，不再重複說明。圖二中央亦包括本 發明第二貫施例第一放大器模組，與前述第一放大器模組3相 同，亦不再重複說明。 第四實施例： 圖一中央之第一可變電阻31可提供差動訊號補償。在沒有訊 號輸入時，維持輸出電壓在一個穩定的位準上，即放大率可以設 計成極大(但非無限大），此時訊號反應非常靈敏且可以判斷輸入 訊號為光或陰影。換言之，當輸出值在位準之下時當做光筆之輸 入，輸出值在位準之上時則當做陰影之輸入(反向放大器）,·或者 當輸出值在辦之上時當做光筆之輸人，輸出值在辦°之下時則 當做陰影之輸人(正向放大II)。此—補償技術可隨f景光的變化 =自動補償，也可對各個感測器之光電特性的差異進行自動補 ^亦即又有汛唬輸入時，每個感測器的輪出電壓都維持在一 個穩定的位準上。絲可作為輸人之卫具，手指、模子或一 般普通筆的陰影也同樣可當作手寫（或非手寫）之輸入工具。 如上所述，本發明第一放大器模組3可因應強度不定、範圍 極大、隨時或林時變化等各種f景光下的工作環境，一可即時 將背景光產生之光電流扣除掉，麼低背景雜訊之干擾，·二可隨背 12

如圖 1291237 景光的變化或對各個感測器之光電特性的差異進行自動位準補 偵，令λ號反應靈敏而可輕易判斷輸入訊號為光或陰影，使光筆、 手指、筷子或一般普通筆的陰影都可在本發明光學感測式手寫面 板上進行書寫。再者，本發明第一放大器模組3可藉第二可變電 阻32調整輸人訊賴放，—可提高系統的錄度；二可避免 輸出訊號飽和，故可擴大感測器的動態範圍。 第五實施例： 圖一右側係本發明第五實施例第二放大器模組51及第三放 大器模組52示意圖，射第二放大器模組51及第三放大器模組 52分別係-低通放大器與—帶通放大器。第二放大器模組51與 第三放大器模組52二者皆屬—第二級放大器。 ^ 右側所示，第二放大器模組51包括-第-電阻51a、 认第Γ電阻51b、—電容11 51c、—運算放大11 51e、—檢波器51f， 檢波器5—If電連於第一運算放大器51e之輸出端，第—電阻也 二連於第放大滅組3之輪出端。第二放大賴組Η係處理自 Γ放大11模組(翔第三及第四實_)輸人之餘訊號，料 中之高頻之雜訊濾掉，再將處理過之直流訊號輸出至-多工器/、 (mu 11ip 1 exer目-巾未示）之_類比數位轉換器（ad converter ’圖一中未示）。該輪入之直流訊號來自一般光筆、一 筒、手指或模子等所產生之無載波訊號。然而， 5^，口第二放飯51中非屬必要；亦即沒有檢波器 弟放大為換組51依然正常運作。 13 1291237 —如圖一右侧所示，第三放大器模組52包括一第一電阻52&、 第一電阻52b、一第一電容器52c、一第二電容器52d、一運算 放大器、一檢波器52f，該第三放大器模組與第二放大器模組 並連於第一放大為模組與資料線的輸出端之間，用以處理自第一 放大器模組（參閱第三實施例）輸入之交流訊號(該輸入之交流訊 號來自提供輸出規格之特定光筆），可將特定光筆輸出之調變光 (光筆筆大之壓力轉換為頻率）訊號感測出來。檢波器52f可讀 出訊號振幅之大小。 圖一右下方也是本發明第五實施例，亦包括一低通放大器及 一帶通放大器，與上述第二放大器模組51及第三放大器模組52 相同，不再重複說明。圖二右侧亦係本發明第五實施例，包括低 通放大為及帶通放大器，與前述第二放大器模組51及第三放大器 模組52相同，亦不再重複說明。 如上所述，第二放大器模組5i(低通放大器）及第三放大器模 組52(帶通放大器）皆屬一第二級放大器。當第一放大器模組3(屬 第一級放大器）為將背景光產生之光電流消扣掉而純粹放大光訊 號產生之電流，該電流經第二放大器模組51或第三放大器模組 52，分別放大直流之光訊號或交流之光訊號，使陰影、直流光、 及交流光，都可以當做訊號源。其中交流頻率可隨筆尖所受的壓 力變化而變化，因此有交流光之光筆可用在光線很不穩定之環境 下（無法分辨光之變化是訊號還是背景光的情形），也可以用在需 要有壓感訊號的應用上。 因此’本發明為可同時感測直流、交流、陰影訊號之電路一 14 1291237 碩出=路中搭配低頻濾波器、高頻濾波器、帶頻濾波器，位準自 動補侦電路，及放大率自動補償電路，使陰影、直流光、及交流 光，都可以當做訊號源。 机 弟六實施例： ~係本兔明弟六貫施例第一高面積效益光敏電晶體結構 61纠面圖，包括一第一源極61a(圖三Α中有兩處）、一閘極61b、 5 〆及極 6lc、一非晶矽（amorphous silicon or a-Si)層 61g、一 氧化層6lh、一通道長度(channel length)lL。如圖三A所示， 間極61b係位於汲極61c下方並水平延展至（或超過)該兩處第一 源極61a邊緣之下方，且係姐極此電連（圖中未示）。未電連 =閘極fib與沒極61c㈤通常會存在寄生電容，因此本發明第六 二把例回面積效a光敏電晶體結構61將二者電連可讓該寄生電 =法累積’從而增加第六實施例第—高面積效益光敏電晶體結 構61之有效通道寬度。 上圖二B 發明第六實麵第—高面積效益綠電晶體結構 =Γ第—源極61a(圖三8中有兩處）、一閘讎、 圖^ B 五早位面積；圖三B中亦標識—通道寬度1W。 係位於咖lc下方並延展至（或超過)該兩 之下方’且係與沒極61c電連(圖中未示)。 ===，61c間通常會存在寄生電容，因此本發 電容無法累積，從而增加第丄〜_ ▲有亥可生 ^m61 /、貝也例弟一鬲面積效益光敏電晶體 、、口構61之有效通運寬度為通道寬度1W之兩倍。 15 1291237 本發明第六實施例第-高面積效益光敏電晶體結構61係本 發明第一實施例一光感測陣array)丨之光敏電晶體 110、光敏電晶體120、光敏電晶體130或光敏電晶體14〇之具體 結構。 一 圖三C係先前技術低面積效益光感測元件結構62上視圖，包 括一第一源極62a、一第一閘極62b、一第一汲極62c、一第二源 極62d、一第二閘極62e、一第二汲極62f，共需六單位面積，其 有效通道寬度與圖三B皆為通道寬度1W之兩倍，但較圖三B之' 五單位面積多出-鮮位面積。由此可知，本發明第六實施例第 一咼面積效益光敏電晶體結構61與前技術低面積效益光感測元 件結構62比較，在相同之有效通道寬度為通道寬度1W之兩倍的 情況下，本發明第六實施例第一高面積效益光敏電晶體結構6丨比 先前技術光感測元件結構62節省一個單位面積。 本發明第六實施例與先前技術薄膜電晶體液晶顯示器 (TFT-LCD)之製程相同。換言之，不須改變先前技術薄膜電晶體 液晶顯示器(TFT-LCD)之製程，即可增加面板輸入之功能。且相 較於先别技術’本發明第六實施例能夠以較小的光敏電晶體⑦h〇t〇 TFT)面積產生相同之光電流，可提高單位面積效益，因此具有高 面積效益。 第七實施例： 圖四A係本發明第七實施例第二高面積效益光敏電晶體結構 16 1291237 71剖面圖，包括-第-源極71a、一第—閘極爪、 化、錄顺亦可為—第一源極71a，參閱下文說· -弟-閘極7le、i二源極71f、—非晶補7lg、_氧化層仙。 圖四B中’弟-閘極71b係位於第一汲極仏下方並水平延展至 (或超過）第二汲極71d(亦可為第一源極⑽之邊緣之下方，膽 與弟-及極71c電連（圖中未示）；第二閘極仏之左側盘右側分 別延展至（或超過）第二汲極71d及第二源極犯邊緣之下方 電連，，71b與第-沒極71c間通常會存在寄生電容，因此本 發明弟七實_高面積效益光敏電晶體結構將二者電連可 生電谷無法累積，從而辦力笛>每Η @ 體結構Π之有親Ϊ寬1。^_偏二純親益光敏電晶 圖=係本發=第七實施例第二高面積效益光敏電晶體結構 “’包括一第一源極71a、一第一閘極仙、—第一汲極 71c—、-第二錄71d(亦可為—第―源極71&，參閱下段說明）、 :弟一閘極71e、—第二源極71f，共需七單位面積。圖四B中， 弟一閘極71b係位於第—汲極71c下方並延展 =7…源㈣邊緣之下方，且係與第一難= 圖二未示>。未電連之閘極？lb與第一汲極？lc間通常會存在

Hr目此本發明第七實施例高面積效益光敏電晶體結構將 -=可讓絲生電容無法累積，從而增加第七實施例第二高

2積效益綠電M結構71之纽财寬度為通道寬度1W 倍0 ® 一- 、 、電晶體結構71係本 务月弟二霄施例光感測陣列2之光敏電晶細與開闕電晶體脱 17 1291237 之具體^構。洋吕之’第—源極η”第一閘極7此、第一汲極 …第源極71a共同組成光敏電晶體211;第二;:及極71d(亦可 為光敏電日日體211之第—源極71a)、第二閘極71e、第二源極71f ,、同、、且成開關電日日體222。光敏電晶體與開關電晶體恐、光 敏電曰日體231與開關電晶體232或光敏電晶體mi與開關電晶體 242之組成和光敏電晶體211與開關電晶體212相同。 ，四c係先前技術低面積效益紐測元件結構72上視圖，包 括一第一源極72a、一第一閘極72b、一第一;及極72c、一第二源 才，72d、一第二閘極72e、一第二錄似、一第三閘極％、一 第三，極72h，共需八單位面積，其有效通道寬度與圖四B皆為 通道覓度1W之兩倍，但較圖四B之七單位面積多出一個單位面 積。由此可知’本發明第七實施例第二高面積效益光敏電晶體結 構71與先前技術低面積效益光感測元件結構72比較，在相同之 有效通迢寬度為通道寬度]之兩倍的情況下，本發明第七實施例 第二高面積效益光敏電晶體結構71比先前技術光感測元件結構 72節省一個單位面積。 本發明第七實施例與先前技術薄膜電晶體液晶顯示器 (TFT-LCD)之製程相同。換言之，不須改變先前技術薄膜電晶體 液晶顯示fs(TFT-LCD)之製程，即可增加面板輸入之功能。且相 較於先前技術，本發明第七實施例能夠以較小的光敏電晶體(photo TFT)面積產生相同之光電流，可提高單位面積效益，因此具有高 面積效益。 18 1291237 承上，本發明第六實施例第一高面積效益光敏電晶體結構6ι 與第七實施例第二高面積效益光敏電晶體結構71皆係以閘極與汲 . 極短路的薄膜電晶體（TFT)當做光敏電晶體，既可防止閘極與汲 - 極間累積寄生電容，增加光感測元件的反應速度，又可改變光敏 電晶體之形狀，使之能以較小的薄膜電晶體面積產生相同之光電 流。 — 以上所述僅為本發明之實施例，不應用於限制本發明之可實 • 施範圍，凡根據本發明之内容所作之部份修改，而未違背本發明 之精神時，皆應屬本發明之範圍者。 ^綜上所述，本發明之技術手段及可達成功效皆與先前技術光 • 敏電晶體結構及光訊號讀出電路所揭露者有顯著之不同。再者， • 本叙明於申请兩並未見於任何公開場合或刊物上，因此本案深具 κ用性、新穎性及進步性」之發明專利要件，故爰法提出發明 專利之申請。祈請貴審查委員允撥時間惠允審查為禱。 • 【圖式簡單說明】 圖一左侧係本發明第一實施例光感測器陣列i示意圖； • 圖一中央係本發明第三實施例第一放大器模組3示意圖； - 圖一右側係本發明第五實施例第二放大器模組51及第三放大器 模組52示意圖； 圖二左側係本發明第二實施例光感測器陣列2示意圖； 圖二A係本發明第六實施例第一高面積效益光敏電晶體結構61剖 面圖； 圖二B係本發明第六實施例第一高面積效益光敏電晶體結構61上 19 1291237 視圖； 圖三C係先前技術低面積效益光感測元件結構62上視圖； _ 圖四A係本發明第七實施例第二高面積效益光敏電晶體結構71剖 面圖， — 圖四B係本發明第七實施例第二高面積效益光敏電晶體結構71上 視圖， • 圖四C係先前技術低面積效益光感測元件結構72上視圖。 【主要元件符號說明】

W 先前技術圖號： 62-先前技術低面積效益光感測元件結構 62a、72a-第一源極 62b、72b-第一閘極 62c、72c-第一没極 62d、72d-第二源極 62e、72e-第二閘極 φ 62f、72f-第二汲極 72g-第三閘極 72h-第三源極 - 本發明圖號： 1-第一實施例光感測器陣列 1C-第一電流 1D-第一資料線 1G-第一閘極線 IV-偏壓電壓源 20 1291237 1W-通道寬度 11、12、13、14、21、22、23、24-感測點 110、120、130、140、211、221、231、241-光敏電晶體 11s、211s、212s-源極 lid、211d、212d、61c-汲極 llg、211g、212g、61b-閘極 2- 第二實施例光感測器陣列 2C-第二電流 2G-第二閘極線 212、222、232、242-開關電晶體 3- 第三實施例第一放大器模組 31- 第一可變電阻 32- 第二可變電阻 33- 電容 34- 運算放大器 35- 電阻 51- 第二放大器模組 51a、52a-第一電阻 51b、52b_第二電阻 51c-電容器 51e、52e -運算放大器 51f、52f-檢波器 52- 第三放大器模組 52c-第一電容器 52d-第二電容器 61 -第六實施例第一高面積效益光敏電晶體結構 21 1291237 61a、71a_第一源極 61g、71g-非晶石夕層 61h、71h -氧化層

71 -第七實施例第二高面積效益光敏電晶體結構 71c-第一汲極 71b-第一閘極 71 e-第二閘極 71d -第二汲極 71f-第二源極

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Claims (1)

12912^y〇94135169號專利申請案 申請專利範圍無劃線修正本 日修(更)正本 十、申請專利範圍： 1· 一種用於一顯示器之光感測器陣列，包括： 複數條相互平行之閘極線； 複數條相互平行之資料線，該等複數條資料線與該等複數條閘極線 相交又；及 複數個光敏電晶體，分別設置以赴鄰於陣列之交叉點，每^一光敏電 晶體包括一汲極、一源極及一閘極，每一源極與通過與該光敏電晶體 間距離最小之交叉點之資料線電連，閘極與汲極皆電連於與該光敏電 晶體間距離最小之交叉點之閘極線，該閘極線接收一控制訊號以控制 該光敏電晶體之開關狀態。 2·如申清專利範圍第1項所述之光感測器陣列，其中當控制訊號自一閘 極線將一光敏電晶體導通至開狀態時，光敏電晶體產生之訊號可自電 連於光敏電晶體源極之資料線之輸出端輸出。 3·如申請專利範圍第2項所述之光感測器陣列，其中當光敏電晶體受一 入射光照射時所產生之光電流可自電連於光敏電晶體源極之資料線之 輸出端輸出。 4·如申請專利範圍第丨項所述之光感測器陣列，更包括複數個第一放大 斋模組，該第一放大器模組包含一電阻、一第一可變電阻、一第二可 艾包阻、一電容、一第一運算放大器，分別電連於複數個光敏電晶體 之資料線上。 5·如申請專利範圍第4項所述之光感測器陣列，其中該第一可變電阻之 一端電連至該電阻、該第二可變電阻、該電容及該第一運算放大器之 一輸入端，且該第一可變電阻之另一端電連至一電壓源。 23 129 1 號專利申請案 申請專利範圍無劃線修正本 6·如申請專纖圍第4項所述之光感測轉列，其中鱗二可變電阻與 該電容並聯，且鶴二可變電阻之―端電連至該電阻、該第一可變電 阻及違第-運异放大器之_輸人端，且該第二可變倾之另一端電連 至3弟一運异放大器之輪出端。 7.如申請專利範圍第4項所述之光感測器_，更包括複數個第二放大 龍組’該第二放大賴組包含__第_電阻、—第二電阻、一電容 器、-第二運算放大器，其中該第_電阻之—端電連於該第一放大器

模組之輸_，且該第—電阻之另―端電連於該第二運算放大器之L 輸入端。 8. 如申請專概圍第7項所述之光感·陣列，更包括複數個檢波器， 該檢波器係電連於第二運算放大器之輸出端。 9. t申請專利範圍第7項所述之光感測器陣列，更包括複數個第三放大 15模組’該第三放大器模組包括—第_電阻、—第二電阻、一第一電 奋-第—電谷$、-運算放大器、—檢波器’該第三放大器模組 上之輸入端電連於該第—放大諸組之輪出端，且該第三放大器模組與 该第二放大器模組並聯。 10·如:請專利範圍第丨項所述之光感測器陣列，其中該光敏電晶體係為 -第-高面積效益光敏電晶體結構，包括_源極、—閘極、一沒極、 —非晶销、-氧化層，閘極係位概極下方並水平延展至源極邊緣 之下方，且係與汲極電連。 u·—種用於一顯示器之光感測器陣列，包括： 複數條相互平行之閘極線； 複數I相互平行之貧料線，該等複數條資料線與該等複數條閘極線 相交又； 24 129 1 ^^"^94135169號專利申請案 申請專利範圍無劃線修正本 複數個開關電晶體’分別设置以田比鄰於陣列之交叉點，每一開關電 晶體包括一汲極、一源極及一閘極，每一源極與通過與該開關電晶體 間距離最小之交叉點之資料線電連，閘極與通過與該開關電晶體間距 離最小之交叉點之閘極線電連，該閘極線接收一控制訊號以控制開關 電晶體之開關狀態；及 複數個光敏電晶體，分別設置以毗鄰於陣列之交叉點，每一光敏電 晶體包括一汲極、一源極及一閘極，每一源極與位於與該光敏電晶體 間距離最小之交叉點間距離最小之開關電晶體之汲極電連，每一閘極 與汲極皆電連於一偏壓電壓源。 12·如申請專利範圍第η項所述之光感測器陣列，其中當控制訊號自一閘 極線將一開關電晶體導通至開狀態時，與該開關電晶體汲極電連之光 敏電晶體產生之訊號可自電連於開關電晶體源極之資料線之輸出端輪 出。 13·如申請專利範圍第12項所述之光感測器陣列，其中當光敏電晶體受一 入射光照射時所產生之光電流可自電連於開關電晶體源極之資料線之 輸出端輪出。 14·如申請專利範圍第11項所述之光感測器陣列，更包括複數個第一放大 器模組，該第一放大器模組包含一電阻、一第一可變電阻、一第二可 變電阻、一電容、一第一運算放大器，分別電連於複數個光敏電晶體 之資料線上。 15·如申請專利範圍第14項所述之光感測器陣列，其中第一可變電阻之一 端電連至該電阻、該第二可變電阻、該電容及該第一運算放大器之一 輸入端，且該第一可變電阻之另一端電連至一電壓源。 25 12912： 16·如申請專利範圍第14項所述之光感測器陣列，其中第二可變電阻與 该電容並聯，且該第二可變電阻之一端電連至該電阻、該第一可變電 阻及该第一運算放大器之一輸入端，且該第二可變電阻之另一端電連 至該第一運算放大器之輸出端。如申請專利範圍第4項所述之光感測 器陣列，更包括複數個第二放大器模組，該第二放大器模組包含包括 一第一電阻、一第二電阻、一電容器、一第二運算放大器，其中該第 一電阻之一端電連於該第一放大器模組之輪出端，且該第一電阻之另 一端電連於該第二運算放大器之一輸入端。 17.如申請專利範圍第14項所述之光感測器陣列，更包括複數個第二放大 器模組，該第二放大器模組包含一第一電阻、一第二電阻、一電容 态、一第二運算放大器，其中第一電阻電連於第一放大器模組之輸出 端，且該第一電阻之另一端電連於該第二運算放大器之一輸入端。 18·如申请專利範圍第17項所述之光感測器陣列，更包括複數個檢波器， 該檢波器係電連於第二運算放大器之輸出端。 19·如申明專利範圍第17項所述之光感測轉列，更包括複數個第三放大 器模組，该第二放大器模組包括一第一電阻、一第二電阻、一第一電 备态、一第一電容器、一運算放大器、一檢波器，該第三放大器模組 省第一放大為模組之輸入端電連於該第一放大器模組之輸出端，且該 弟二放大為模組與該第二放大器模組並聯。 20.如申請專鄕圍第u韻述之光感陣列，其巾該光敏電晶體係為 -第二高面積效益光敏電晶體結構，包括—第—源極、—第一閑極、 一第一汲極、一第二汲極、一第二閘極、一第二源極，第一閘極係位 於第A極下方並水平延展至第二汲極之邊緣之下方，且係與第—沒 26 1291237 ^第094135169號專利申請案 申請專利範圍無劃線修正本 極電連，第二閘極之左側與右側分別延展至第二汲極及第二源極邊緣 之下方。

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