光感测电路的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种光感测电路，光感测电路包含电容、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管及第五晶体管。电容包含第一端及第二端。每一个晶体管包含第一端、控制端及第二端。电容的第二端是耦接于接地点。第一晶体管的控制端用以接收第一驱动信号。第二晶体管的控制端用以接收第二驱动信号。第三晶体管及第四晶体管的第一端是耦接于高电压端。第五晶体管的控制端用以接收第三驱动信号。第五晶体管的第二端是耦接于读出线。当特定颜色的光源和环境光源一起照射在光感测电路时，光感测电路都能做出正确的输入判断。
【专利说明】光感测电路
【技术领域】
[0001]本发明揭示一种光感测电路，尤指一种能抵抗环境光影响的光感测电路。
【背景技术】
[0002]随着科技进步，许多支持不同输入的电子产品应用于日常生活中已成为必然的趋势。这些电子产品常利用输入面板做为使用者和电子产品间的沟通界面，可让使用者直接通过输入面板来控制电子产品的操作，而不需要经由键盘或滑鼠。一般而言，输入面板的输入模式大致分为光感测输入模式以及触碰输入模式。然而，触碰输入模式由于需要将面板执行触碰输入，面板表面可能因为经常性的碰触而受损造成寿命降低。因此，光感测输入模式的面板相较于触碰输入模式的面板具有较长寿命。
[0003]在支持光感测输入模式的面板中，面板内部具有多个光感测单元，每一个光感测单元的电路具有多个晶体管。每一个晶体管在负偏压固定时，当入射光的强度越强，晶体管所产生的光电流就越大。利用晶体管产生光电流，光感测单元可以辨识出是否有光输入信号。这种支持光感测输入模式的面板也常被感测特定光源。例如输入面板被用来感测红色光笔发射出来的红色光源等等。当被用来感测特定光源时，光感测单元中的晶体管会覆盖相对应的滤光片，而滤光片的效果可视为一个带通滤波器(Band-Pass Filter),其功能为将光频谱(Spectrum)中特定频带内的光子析出并过滤掉其他频带内的光子。例如晶体管上覆盖着红色滤光片，该晶体管只会对红色光产生光电流，因此光感测单元只有用红色光笔发射出来的红色光源下才有反应。
[0004]然而，若在白色的环境光下，由于环境光的频谱包含所有颜色的频带，以上述例子而言，若环境光过强，就算未使用红色光笔发射的红色光源于光感测单元中，当光感测单元中覆盖着红色滤光片的晶体管接收到的环境光的红色光成分太大，光感测单元将判断已经接收到红色光笔发射出来的红色光源，而产生错误的输入判断。换言之，当光感测单元接收环境光(白光)时，随着环境光的强度，会使光感测单元内用来判断是否有特定光输入的信号(电压)发生变化。而这种变化将伴随着严重的阴影效应(Shadow Effect)而让整体对特定光的判断机制降低其噪声比(Signal-to-Noise Rat1, SNR)，因此将提高错误判断的机率。
[0005]因此，设计出一种能抵抗环境光的光感测单元是非常重要的。
【发明内容】
[0006]因此，为了克服现有技术的缺陷，本发明提出一种光感测电路。
[0007]本发明一实施例提出一种光感测电路，包含电容、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管及第五晶体管。电容包含第一端及耦接于接地点的第二端。第一晶体管包含耦接于电容的第一端的第一端，用以接收第一驱动信号的控制端，以及第二端。第二晶体管包含耦接于第一晶体管的第二端的第一端，用以接收第二驱动信号的控制端，以及耦接于第二晶体管的控制端的第二端。第三晶体管包含耦接于高电压端的第一端，耦接于第二晶体管的第一端的控制端，以及耦接于第三晶体管的控制端的第二端。第四晶体管包含耦接于第三晶体管的第一端的第一端，耦接于第三晶体管的控制端的控制端，以及耦接于第四晶体管的控制端的第二端。第五晶体管包含耦接于第一晶体管的第一端的第一端，用以接收第三驱动信号的控制端，以及耦接于读出线的第二端。
[0008]本发明另一实施例提出一种光感测电路，包含电容、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管及第五晶体管。电容包含第一端及耦接于接地点的第二端。第一晶体管包含第一端，耦接于电容的第一端的控制端，以及耦接于第一晶体管的控制端的第二端。第二晶体管包含第一端，耦接于第一晶体管的第一端的控制端，以及耦接于第二晶体管的控制端的第二端。第三晶体管包含耦接于第二晶体管的第二端的第一端，耦接于高电压端的控制端，以及耦接于第三晶体管的控制端的第二端。第四晶体管包含耦接于第三晶体管的第一端的第一端，耦接于高电压端的控制端，以及耦接于第四晶体管的控制端的第二端。第五晶体管包含耦接于电容的第一端的第一端，用以接收第二驱动信号的控制端，以及耦接于读出线的第二端。
[0009]本发明另一实施例提出一种光感测电路，包含电容、第一晶体管、第二晶体管、第三晶体管、第四晶体管、第五晶体管及第六晶体管。电容包含第一端及耦接于接地点的第二端。第一晶体管包含耦接于电容的第一端的第一端，控制端，以及第二端。第二晶体管包含耦接于第一晶体管的第二端的第一端，用以接收第一驱动信号的控制端，以及耦接于第一晶体管的控制端的第二端。第三晶体管包含耦接于第二晶体管的第二端的第一端，用以接收第二驱动信号的控制端，以及耦接于第三晶体管的控制端的第二端。第四晶体管包含耦接于高电压端的第一端，耦接于第三晶体管的第一端的控制端，以及耦接于第四晶体管的控制端的第二端。第五晶体管包含耦接于第四晶体管的第一端的第一端，耦接于第四晶体管的第二端的控制端，以及耦接于第五晶体管的控制端的第二端。第六晶体管包含耦接于电容的第一端的第一端，用以接收第三驱动信号的控制端，以及耦接于读出线的第二端。
[0010]本发明提供了一种光感测电路，当特定颜色的光源和环境光源一起照射在光感测电路时，光感测电路都能做出正确的输入判断。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1是为本发明第一实施例的光感测电路的电路示意图。
[0012]图2是为图1实施例的光感测电路中各驱动信号的波形示意图。
[0013]图3是为图1实施例的光电流与晶体管跨电压的关系示意图。
[0014]图4是为图1实施例使用自定义的驱动信号的波形示意图。
[0015]图5是为本发明第二实施例的光感测电路的电路示意图。
[0016]图6是为图5实施例的光感测电路中各驱动信号的波形示意图。
[0017]图7是为本发明第三实施例的光感测电路的电路示意图。
[0018]上述附图中的附图标记说明如下:
[0019]100、200、300 光感测电路
[0020]T1、T2、T3、T4、T5、T6晶体管
[0021]C电容
[0022]A节点
[0023]F1、F2、F3、F4、F5滤光片
[0024]G(n+l)、S(n+l)、G(n)、G_PTl驱动信号
[0025]Vref_H高电压端
[0026]Gd接地端
[0027]L读出线
[0028]Vref_L低电压端
[0029]P1、P2、P3、P4、P5时间点
[0030]S1、S2曲线
[0031]V1、V2、V3电压
[0032]VGH, VGL, Vs_H、Vs_L电压电平
[0033]Luxl、Lux2光通量
【具体实施方式】
[0034]为让本发明更显而易懂，下文依本发明的光感测电路，特举实施例配合所附图式详细说明，但所提供的实施例并非用以限制本发明所涵盖的范围。
[0035]图1是为本发明第一实施例的光感测电路100的电路示意图。如图1所示，光感测电路100包含电容C、第一晶体管Tl、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4及第五晶体管T5。电容C包含第一端及稱接于任一参考电压电平，如接地点Gd的第二端。第一晶体管Tl的第一端稱接于电容C的第一端,控制端用以接收第一驱动信号G (n+1)。第二晶体管T2的第一端耦接于第一晶体管Tl的第二端，控制端用以接收第二驱动信号S (n+1)，第二端则稱接于控制端。第三晶体管T3的第一端稱接于高电压端Vref_H,控制端稱接于第二晶体管T2的第一端，第二端耦接于控制端。第四晶体管T4的第一端耦接于第三晶体管T3的第一端，控制端耦接于第三晶体管T3的控制端，第二端耦接于控制端。第五晶体管T5的第一端耦接于第一晶体管Tl的第一端，控制端用以接收第三驱动信号G (η)，第二端耦接于读出线(Readout Line)L0本实施例的光感测电路100中，第一驱动信号G(n+1)是为第(n+1)级移位暂存器输出的栅极驱动信号。第二驱动信号S(n+1)是为第(n+1)级光感测电路100读出线输出的源极驱动信号。第三驱动信号G(n)是为第η级移位暂存器输出的栅极驱动信号。本实施例的η为正整数。
[0036]在本实施例中，第一晶体管Tl上覆盖着第一滤光片Fl，第二晶体管Τ2上覆盖着第二滤光片F2，第三晶体管Τ3上覆盖着第三滤光片F3，第四晶体管Τ4上覆盖着第四滤光片F4。其中第一滤光片Fl以及第二滤光片F2为二同色的滤光片，且第一滤光片Fl以及第二滤光片F2的颜色为红色、蓝色及绿色中任一种颜色。第三滤光片F3以及第四滤光片F4为二异色的滤光片，第三滤光片F3以及第四滤光片F4的颜色与第一滤光片Fl以及第二滤光片F2的颜色不同，且第三滤光片F3以及第四滤光片F4的颜色为红色、蓝色及绿色中的两色。本实施例的光感测电路100的运行情形将于下面详述。
[0037]图2是为本发明第一实施例的光感测电路100中第一驱动信号G(n+1)、第二驱动信号S(n+1)以及第三驱动信号G(n)的波形。第一驱动信号G(n+1)中的点线为零电位的电位标示。第二驱动信号S(n+1)中的上点线为高电压端Vref_H的电位标示，而下点线为低电压端Vref_L的电位标示。第三驱动信号G(n)中的点线为零电位的电位标示。而时间点P1、时间点P2、时间点P3、时间点P4及时间点P5用以标示光感测电路100在不同时间区间内的运行模式。
[0038]这边以一个例子来描述光感测电路100在不同时间区间内的行为。请一并参阅图1，假设光感测电路100内第一滤光片Fl以及第二滤光片F2的颜色为红色，第三滤光片F3的颜色为蓝色，第四滤光片F4的颜色为绿色。在时间点Pl至时间点P2的区间内，第一驱动信号G(n+1)为高电压而第二驱动信号S(n+1)也为高电压。因此第一晶体管Tl的控制端将接收高电压的第一驱动信号G(n+1)而使第一晶体管Tl导通，第二晶体管T2的控制端将接收高电压的第二驱动信号S (n+1)而使第二晶体管T2导通。而因第三晶体管T3及第四晶体管T4的第一端均耦接于高电压端Vref_H，第三晶体管T3及第四晶体管T4的第二端将随着高电压的第二驱动信号S (n+1)通过导通的第一晶体管Tl而变为与高电压端Vref_H相同的电位，故第三晶体管T3及第四晶体管T4的第一端及第二端并无电压差。在时间点Pl至时间点P2的区间内，第五晶体管T5因为控制端接收到一个低电压的第三驱动信号G(n)，故不会将电容C的电流传至读出线L上。因此，电流将从第二晶体管T2经过第一晶体管Tl至电容C。在时间点Pl至时间点P2的区间内，电容C将被充电至与高电压端Vref_H近乎相同的电压。在本实施例中，时间点Pl至时间点P2的区间内光感测电路100的运行模式称为复位模式(Reset Mode)，而随后在时间点P2至时间点P3的区间内，第一驱动信号G(n+1)为低电压而第二驱动信号S(n+1)为高电压。因此由高电压的第二驱动信号S(n+1)就不会经由第二晶体管T2及第一晶体管Tl至电容C。
[0039]在时间点P3至时间点P4的区间内，第一驱动信号G(n+1)为低电压而第二驱动信号S(n+1)也为低电压。此时，第一晶体管Tl的控制端接收到低电压的第一驱动信号G(n+1)，第二晶体管T2的控制端接收到低电压的第二驱动信号S (n+1)。因此第一晶体管Tl及第二晶体管T2的处于一个负偏压或零偏压的操作区间，被用来感测是否有红光信号。而第三晶体管T3及第四晶体管T4的控制端分别耦接于本身晶体管的第二端，因此控制端与第二端的电压差(Vgs)为零，故第三晶体管T3及第四晶体管T4处于一个零偏压的操作区间，也分别被用来感测是否有蓝光信号以及绿光信号。第五晶体管T5因为控制端接收到一个低电压的第三驱动信号G(n)，并不会对读出线L输出。此时，当光感测电路接收到红色光笔发射出来的红色光源时，光电流Ii会由较高电位的电容C的第一端经由第一晶体管TI流向第二晶体管T2。而光电流I2则会由第一晶体管Tl经由第二晶体管T2流向较低电位的第二驱动信号S(n+1)的端点。而第三晶体管T3及第四晶体管T4因为分别覆盖着蓝色的第三滤光片F3以及绿色的第四滤光片F4，因此假设滤光片可完美的滤出红色光子，则第三晶体管T3及第四晶体管T4并不会产生光电流，然而为了不失一般性，第三晶体管T3及第四晶体管T4仍会产生极微弱的光电流I3，光电流I3从高电压端Vref_H经由并联的第三晶体管T3及第四晶体管T4流向第二晶体管T2。在时间点P3至时间点P4的区间内，依照克希荷夫电流定律(Kirchhoff’s Current Law,KCL),光电流I2会等于光电流I1与光电流I3之和，然而因光电流I1远大于光电流I3，可以视为光电流I2会等于光电流Ilt=因此，在时间点P3至时间点P4的区间内，电容C将通过经由第一晶体管Tl及第二晶体管T2的漏电路径，将电容C第一端的电压降至与低电压端Vref_L相同的电位。在之后的取样模式中，若电容C第一端被读出线接收时为低电位，则光感测电路100判断其接收到一个红色光信号。在本实施例中，时间点P3至时间点P4的区间内光感测电路100的运行模式称为操作模式(Operat1n Mode)。
[0040]然而,若在操作模式(Operat1n Mode)下，当光感测电路100接收到白色的环境光源时，第一晶体管Tl、第二晶体管T2、第三晶体管T3及第四晶体管T4因接收到环境光频谱(Spectrum)内不同色光的频带而皆产生光电流。因为第三晶体管T3及第四晶体管T4为并联，在此假设第三晶体管T3及第四晶体管T4产生的光电流之和为光电流I4，光电流I4从高电压端Vref_H经由并联的第三晶体管T3及第四晶体管T4流向第二晶体管T2。而第二晶体管T2产生的光电流15将由第二晶体管T2的第一端流向低电压的第二驱动信号S (η+1)端(第二端)。此时，就算第二晶体管Tl有产生光电流I6,由于光电流I4会大于光电流I5,并联的第三晶体管Τ3及第四晶体管Τ4与第二晶体管Τ2将会变成一个闭回路电路。这个闭回路电路的光电流的流向将由高电压端Vref_H，经由并联的第三晶体管T3及第四晶体管T4，流向第二晶体管T2的第二端(低电压端)。因此，电容C通过经由第一晶体管Tl及第二晶体管T2的漏电路径将不存在，也即此闭回路电路将会阻断电容C的漏电路径。电容C第一端的电压将维持在接近高电位(Vref_H)。在此情况下，于之后的取样模式中，电容C第一端被读出线接收时为高电位，则光感测电路100判断没有红光信号被接收。因此，当光感测电路100被白色环境光照射时，不会有误判的情况。
[0041]图3为第一实施例的光感测电路100在上述操作模式(Operat1n Mode)下,接收到白色的环境光源或白色及红色的偏红光源时，并联的第三晶体管T3及第四晶体管T4与第二晶体管T2所构成的闭回路电路中最后晶体管跨电压的示意图。请一并参阅图1，在进入操作模式时，节点A的暂态(Transient state)电位为零。当闭回路电路的光电流由高电压端Vref_H，经由并联的第三晶体管T3及第四晶体管T4，流向第二晶体管T2的第二端(低电压端)时，节点A的电位将慢慢改变，而这个电位变化也使闭回路电路的光电流改变。叙述于下，图3中的曲线SI表示光通量为Luxl时的晶体管跨电压(第一端至第二端的电压差)与光电流的关系，曲线S2表示光通量为Lux2时的晶体管跨电压(第一端至第二端的电压差)与光电流的关系。其中光通量为Luxl大于光通量为Lux2。这边假设光感测电路100在上述操作模式(Operat1n Mode)下,第二晶体管T2接收的光通量为Luxl,而第三晶体管T3及第四晶体管T4接收的光通量为Lux2。此时由于并联的第三晶体管T3及第四晶体管T4与第二晶体管T2接收到白色环境光而构成闭回路电路，并联的第三晶体管T3及第四晶体管T4的跨电压与第二晶体管T2的跨电压必须符合克希荷夫电压定律(Kirchhoff’sVoltage Law，KVL)。因此当并联的第三晶体管T3及第四晶体管T4的跨电压下降V伏特时，第二晶体管Τ2的跨电压就上升V伏特。因此，于图1并比对图3，为了满足克希荷夫电压定律，并联的第三晶体管Τ3及第四晶体管Τ4的跨电压由V3降至V2时，第二晶体管Τ2的跨电压将会提升至VI。
[0042]在时间点Ρ4至时间点Ρ5的区间内，第一驱动信号G(n+1)、第二驱动信号S(n+1)与时间点P3至时间点P4的区间内为相同，故不再赘述。时间点P4至时间点P5的区间与时间点P3至时间点P4的区间最大的相异点为第三驱动信号G(n)为高电位，因此，电容C于操作模式(Operat1n Mode)后的第一端电压会经由第五晶体管T5输出至读出线(ReadoutLine)。在本实施例中，时间点P4至时间点P5的区间内光感测电路100的运行模式称为取样模式(Sampling Mode)。
[0043]本发明的感测电路100的第一驱动信号、第二驱动信号及第三驱动信号不限于第一实施例中所定义驱动信号，在其他实施例中也可以是自定义的驱动信号。例如图4实施例的感测电路100的第二驱动信号6_?11即为自定义的驱动信号。在图4中，当电压电平VGH,电压电平Vs_H、电压电平Vs_L以及电压电平VGL符合VGL〈Vs_L〈0〈Vs_H〈VGH的关系时，图4实施例的感测电路100也有第一实施例的感测电路100抗环境光的功能。
[0044]图5是为本发明第二实施例的光感测电路200的电路示意图。如图2所示，光感测电路200包含电容C、第一晶体管Tl、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4及第五晶体管T5。电容C包含第一端及耦接于接地点Gd的第二端。第一晶体管Tl的控制端耦接于电容C的第一端，第二端耦接于控制端。第二晶体管T2的第一端用以接收第一驱动信号S (n+1)，控制端耦接于第一晶体管Tl的第一端，第二端耦接于控制端。第三晶体管T3的第一端耦接于第一晶体管Tl的第二端，控制端耦接于低电压端Vref_L，第二端耦接于控制端。第四晶体管T4的第一端耦接于第三晶体管T3的第一端，控制端耦接于低电压端Vref_L，第二端耦接于控制端。第五晶体管T5的第一端耦接于第一晶体管Tl的第二端，控制端用以接收第二驱动信号G(n)，第二端耦接于读出线(Readout Line)L0本实施例的光感测电路200中，第一驱动信号S (n+1)是为第(n+1)级光感测电路100读出线输出的源极驱动信号。第二驱动信号G(n)是为第η级移位暂存器输出的栅极驱动信号。本实施例的η为正整数。
[0045]在本实施例中，第一晶体管Tl上覆盖着第一滤光片Fl，第二晶体管Τ2上覆盖着第二滤光片F2，第三晶体管Τ3上覆盖着第三滤光片F3，第四晶体管Τ4上覆盖着第四滤光片F4。其中第一滤光片Fl以及第二滤光片F2为二同色的滤光片，且第一滤光片Fl以及第二滤光片F2的颜色为红色、蓝色及绿色中任一种颜色。第三滤光片F3以及第四滤光片F4为二异色的滤光片，第三滤光片F3以及第四滤光片F4的颜色与第一滤光片Fl以及第二滤光片F2的颜色不同，且第三滤光片F3以及第四滤光片F4的颜色为红色、蓝色及绿色中的两色。本实施例的光感测电路200的运行情形将于下面详述。
[0046]图6是为本发明第二实施例的光感测电路200中第一驱动信号S (n+1)及第二驱动信号G(n)的波形。第一驱动信号S(n+1)中的上点线为高电压端Vref_H的电位标不,而下点线为低电压端Vref_L的电位标示。第二驱动信号G(η)中的点线为零电位的电位标示。而时间点P1、时间点Ρ2、时间点Ρ3及时间点Ρ4用以标示光感测电路200在不同时间区间内的运行模式。
[0047]这边以一个例子来描述光感测电路200在不同时间区间内的行为。请一并参阅图5，假设光感测电路200内第一滤光片Fl以及第二滤光片F2的颜色为红色，第三滤光片F3的颜色为蓝色，第四滤光片F4的颜色为绿色。在时间点Pl至时间点Ρ2的区间内，第一驱动信号S(n+1)为低电压而第二驱动信号G(η)也为低电压。第一晶体管Tl的控制端将被电容C第一端初始的高电压导通，电流将会随着电容C流向第一晶体管Tl。当电流流至第一晶体管Tl时，由于第二晶体管Τ2的控制端接收到流经第一晶体管Tl的电流，第二晶体管Τ2因此导通。而因第三晶体管Τ3及第四晶体管Τ4的控制端耦接于低电位端Vref_L，因此第三晶体管T3及第四晶体管T4为截止。因此，电流将从电容C流经第一晶体管Tl及第二晶体管T2至低电位的第一驱动信号S(n+1)的端点。在时间点Pl至时间点P2的区间内，电容C将被放电至与低电位端Vref_L近乎相同的电压。在本实施例中，时间点Pl至时间点P2的区间内光感测电路200的运行模式称为复位模式(Reset Mode)。
[0048]在时间点P2至时间点P3的区间内，第一驱动信号S(n+1)为高电压而第二驱动信号G(n)为低电压。此时，第一晶体管Tl的控制端接收到已经被放电的电容第一端电压(与低电位端乎相同的电压)。然而，由于第一晶体管Tl、第二晶体管T2、第三晶体管T3以及第四晶体管T4的控制端均分别耦接于第二端，故第一晶体管Tl、第二晶体管T2、第三晶体管T3以及第四晶体管T4的控制端与第二端的电压差Vgs为零，故第一晶体管Tl、第二晶体管T2、第三晶体管T3以及第四晶体管T4处于一个零偏压的操作区间，也分别被用来感测是否有对应的光信号。第五晶体管T5因为控制端接收到一个低电压的第二驱动信号G (η)，并不会对读出线L输出。此时，当光感测电路接收到红色光笔发射出来的红色光源时，光电流I1会由第二晶体管Τ2的高电位的第一端(用于接收高电位的第一驱动信号S(n+1))流至第一晶体管Tl。而光电流I2则会由第二晶体管T2经由第一晶体管Tl流向较低电位的电容C的第一端。而第三晶体管T3及第四晶体管T4因为分别覆盖着蓝色的第三滤光片F3以及绿色的第四滤光片F4，因此假设滤光片可完美的滤出红色光子，则第三晶体管T3及第四晶体管T4并不会产生光电流，然而为了不失一般性，第三晶体管T3及第四晶体管T4仍会产生极微弱的光电流I3，光电流I3经由并联的第三晶体管T3及第四晶体管T4流至低电压端Vref_L。依照克希荷夫电流定律(Kirchhoff’s Current Law,KCL),光电流I1会等于光电流I2与光电流I3之和，然而因光电流I2远大于光电流I3，可以视为光电流I1会等于光电流12。因此，在时间点P2至时间点P3的区间内，电容C将通过经由第一晶体管Tl及第二晶体管T2的充电路径，将电容C第一端的电压提升至与高电压端Vref_H近乎相同的电位。在之后的取样模式中，若电容C第一端被读出线接收时为高电位，则光感测电路200判断其接收到一个红色光信号。在本实施例中，时间点P2至时间点P3的区间内光感测电路200的运行模式称为操作模式(Operat1n Mode)。
[0049]然而，若在操作模式(Operat1n Mode)下，当光感测电路200接收到白色的环境光源时，第一晶体管Tl、第二晶体管T2、第三晶体管T3及第四晶体管T4因接收到环境光频谱(Spectrum)内不同色光的频带而皆产生光电流。因为第三晶体管T3及第四晶体管T4为并联，在此假设第三晶体管T3及第四晶体管T4产生的光电流之和为光电流I4，光电流I4经由并联的第三晶体管T3及第四晶体管T4流向低电压端Vref_L。而第一晶体管Tl产生的光电流I5将由第一晶体管Tl的第一端流至第二晶体管T2。此时，就算第二晶体管T2有产生光电流16，由于光电流I4会大于光电流16，第一晶体管Tl与并联的第三晶体管T3及第四晶体管T4会形成一个漏电路径。这个漏电路径的光电流的流向将由第一晶体管Tl的第一端(电容C的第一端)经由第一晶体管Tl与并联的第三晶体管T3及第四晶体管T4，最终光电流将流向低电压端Vref_L。因此，电容C第一端的电压经过漏电路径被维持在接近低电位(Vref_L)。在此情况下，于之后的取样模式中，电容C第一端被读出线接收时为低电位，则光感测电路200判断没有红光信号被接收。因此，当光感测电路200被白色环境光照射时，不会有误判的情况。
[0050]在时间点P3至时间点P4的区间内，第一驱动信号S(n+1)与时间点P2至时间点P3的区间内为相同，故不再赘述。时间点P3至时间点P4的区间与时间点P2至时间点P3的区间最大的相异点为第二驱动信号G(n)为高电位，因此，电容C于操作模式(Operat1nMode)之后的第一端电压会经由第五晶体管T5输出至读出线(Readout Line)。在本实施例中，时间点P2至时间点P3的区间内光感测电路200的运行模式称为取样模式(SamplingMode)。
[0051]图7是为本发明第三实施例的光感测电路300的电路示意图。如图7所示，光感测电路300包含电容C、第一晶体管T1、第二晶体管T2、第三晶体管T3、第四晶体管T4、第五晶体管T5及第六晶体管T6。电容C包含第一端及耦接于接地点Gd的第二端。第一晶体管Tl的第一端耦接于电容C的第一端。第二晶体管T2的第一端耦接于第一晶体管Tl的第二端，控制端用以接收第一驱动信号G(n+1)，第二端耦接于第一晶体管Tl的控制端。第三晶体管T3的第一端耦接于第二晶体管T2的第二端，控制端用以接收第二驱动信号S(n+1)，第二端耦接于控制端。第四晶体管T4的第一端耦接于高电压端Vref_H，控制端耦接于第三晶体管T3的第一端，第二端耦接于控制端。第五晶体管T5的第一端耦接于第四晶体管T4的第一端，控制端耦接于第四晶体管T4的控制端，第二端耦接于控制端。第六晶体管T6的第一端耦接于第一晶体管Tl的第一端，控制端用以接收第三驱动信号G (η)，第二端耦接于读出线(Readout Line)L0本实施例的光感测电路300中，第一驱动信号G(n+1)是为第(n+1)级移位暂存器输出的栅极驱动信号。第二驱动信号S(n+1)是为第(n+1)条数据线输出的源极驱动信号。第三驱动信号G(n)是为第η级移位暂存器输出的栅极驱动信号。本实施例的η为正整数。
[0052]在本实施例中，第一晶体管Tl上覆盖着第一滤光片Fl，第二晶体管Τ2上覆盖着第二滤光片F2，第三晶体管Τ3上覆盖着第三滤光片F3，第四晶体管Τ4上覆盖着第四滤光片F4,第五晶体管Τ5上覆盖着第五滤光片F5。其中第一滤光片F1、第二滤光片F2以及第三滤光片F3为三同色的滤光片，且第一滤光片Fl、第二滤光片F2以及第三滤光片F3的颜色为红色、蓝色及绿色中任一种颜色。第四滤光片F4以及第五滤光片F5为二异色的滤光片，第四滤光片F4以及第五滤光片F5与第一滤光片F1、第二滤光片F2以及第三滤光片F3的颜色不同，且第四滤光片F4以及第五滤光片F5的颜色为红色、蓝色及绿色中的两色。本实施例的光感测电路300的运行情形与各驱动信号的波形相似于第一实施例的光感测电路100。最大差别在于光感测电路300将光感测电路100的第一晶体管Tl使用成两颗晶体管(图7中的第一晶体管Tl以及第二晶体管Τ2)串接而取代之，因此其光感测电路300操作将类似于光感测电路100。因为光感测电路300内使用第一晶体管Tl以及第二晶体管Τ2串接，相较于光感测电路100，光感测电路300有较大的电阻电容延迟(RC-Delay)而更增加抵抗环境光的能力。因光感测电路300其操作点及运行模式皆相同于光感测电路100，故于此将不再赘述。
[0053]简言之，本发明第一实施例的光感测电路100以及第三实施例的光感测电路300，其感测特定颜色是否有光信号的判断依据为观察电容C是否被放电至低电位，如为低电位则判断有特定颜色的光信号输入。因此本发明第一实施例的光感测电路100以及第三实施例的光感测电路300其感测光信号的模式被称为放电式的感测法(Discharging Type)。本发明第二实施例的光感测电路200，其感测特定颜色是否有光信号的判断依据为观察电容C是否被充电至高电位，如为高电位则判断有特定颜色的光信号输入。因此本发明第二实施例的光感测电路200其感测光信号的模式被称为充电式的感测法(Charging Type)。
[0054]综上所述，本发明提供了一种光感测电路，于特定颜色的光源照射时，光感测电路会有正确的输入判断。于环境光源照射时，光感测电路不会有误判的情况发生。因此，当特定颜色的光源和环境光源一起照射在光感测电路时，环境光源的部分将会被光感测电路内使用闭回路电路(应用于放电式的感测法(Discharging Type))或是漏电路径(应用于充电式的感测法(Charging Type))来抵抗电容不正常的充放电情况,而特定颜色的光源部分将会依照正常的电容充放电程序执行，因此光感测电路都能做出正确的输入判断。
[0055]以上所述仅为本发明的优选实施例，凡依本发明权利要求所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。
【权利要求】
1.一种光感测电路，包含: 一电容，包含: 一第一端；及 一第二端，稱接于一接地点；及 一第一晶体管，包含: 一第一端，稱接于该电容的该第一端； 一控制端，用以接收一第一驱动信号；及
弟.~-? ； 一第二晶体管，包含: 一第一端，耦接于该第一晶体管的该第二端； 一控制端，用以接收一第二驱动信号；及 一第二端，耦接于该第二晶体管的该控制端； 一第三晶体管，包含: 一第一端，稱接于一高电压端； 一控制端，耦接于该第二晶体管的该第一端；及 一第二端，耦接于该第三晶体管的该控制端； 一第四晶体管，包含: 一第一端，耦接于该第三晶体管的该第一端； 一控制端，耦接于该第三晶体管的该控制端；及 一第二端，耦接于该第四晶体管的该控制端；及 一第五晶体管，包含: 一第一端，稱接于该第一晶体管的该第一端； 一控制端，用以接收一第三驱动信号 '及 一第二端，I禹接于一读出线(Readout Line)。
2.如权利要求1所述的光感测电路，其中该第一驱动信号是为一第(n+1)级移位暂存器输出的栅极驱动信号，该第二驱动信号是为一第(n+1)条数据线输出的源极驱动信号，该第三驱动信号是为一第η级移位暂存器输出的栅极驱动信号，η是为一正整数。
3.一种光感测电路，包含: 一电容，包含: 一第一端；及 一第二端，稱接于一接地点；及 一第一晶体管，包含:
AA-上山 —弟—觸； 一控制端，稱接于该电容的该第一端；及 一第二端，耦接于该第一晶体管的该控制端； 一第二晶体管，包含: 一第一端，用以接收一第一驱动信号； 一控制端，耦接于该第一晶体管的该第一端；及 一第二端，耦接于该第二晶体管的该控制端； 一第三晶体管，包含: 一第一端，耦接于该第二晶体管的该第二端； 一控制端，耦接于一高电压端；及 一第二端，耦接于该第三晶体管的该控制端； 一第四晶体管，包含: 一第一端，耦接于该第三晶体管的该第一端； 一控制端，耦接于该高电压端；及 一第二端，耦接于该第四晶体管的该控制端；及 一第五晶体管，包含: 一第一端，稱接于该电容的该第一端； 一控制端，用以接收一第二驱动信号 '及 一第二端，I禹接于一读出线。
4.如权利要求3所述的光感测电路，其中该第一驱动信号是为一第(n+1)条数据线输出的源极驱动信号，该第二驱动信号是为一第η级移位暂存器输出的栅极驱动信号，η是为一正整数。
5.如权利要求1至4中任一项所述的光感测电路，其中该第一晶体管及该第二晶体管分别覆盖了二同色的滤光片，且该二同色的滤光片的颜色是为红色、蓝色及绿色中任一种颜色。
6.如权利要求5所述的光感测电路，其中该第三晶体管及该第四晶体管分别覆盖了二异色的滤光片，该二异色的滤光片的颜色与该二同色的滤光片不同，且为红色、蓝色及绿色中的两色。
7.一种光感测电路，包含: 一电容，包含: 一第一端；及 一第二端，耦接于一接地点； 一第一晶体管，包含: 一第一端，稱接于该电容的该第一端； 一控制端；及._?笛——τ:^
弟.~-? ； 一第二晶体管，包含: 一第一端，耦接于该第一晶体管的该第二端； 一控制端，用以接收一第一驱动信号；及 一第二端，耦接于该第一晶体管的该控制端； 一第三晶体管，包含: 一第一端，耦接于该第二晶体管的该第二端； 一控制端，用以接收一第二驱动信号；及 一第二端，耦接于该第三晶体管的该控制端； 一第四晶体管，包含: 一第一端，稱接于一高电压端； 一控制端，耦接于该第三晶体管的该第一端?’及 一第二端，耦接于该第四晶体管的该控制端； 一第五晶体管，包含: 一第一端，耦接于该第四晶体管的该第一端； 一控制端，耦接于该第四晶体管的该第二端；及 一第二端，耦接于该第五晶体管的该控制端；及 一第六晶体管，包含: 一第一端，稱接于该电容的该第一端； 一控制端，用以接收一第三驱动信号 '及 一第二端，I禹接于一读出线。
8.如权利要求7所述的光感测电路，其中该第一驱动信号是为一第(n+1)级移位暂存器输出的栅极驱动信号，该第二驱动信号是为一第(n+1)条数据线输出的源极驱动信号，该第三驱动信号是为一第η级移位暂存器输出的栅极驱动信号，η是为一正整数。
9.如权利要求7所述的光感测电路，其中该第一晶体管、第二晶体管及该第三晶体管分别覆盖了三同色的滤光片，且该三同色的滤光片的颜色是为红色、蓝色及绿色中任一种颜色。
10.如权利要求8所述的光感测电路，其中该第四晶体管及该第五晶体管分别覆盖了二异色的滤光片，该二异色的滤光片的颜色与该三同色的滤光片不同，且为红色、蓝色及绿色中的两色。
【文档编号】G01J1/46GK104182098SQ201410436668
【公开日】2014年12月3日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年7月21日
【发明者】尤建盛, 徐炜智 申请人:友达光电股份有限公司