专利名称：显示及提取图像系统的制作方法
技术领域：
本发明有关于一种显示及提取图像系统，特别是有关于一种系统，其具 有显示模式、触控模式、及扫描模式。
背景技术：
随着电子商务的发展以及信息交流的传播速度的增加，传统输入介面， 例如键盘或鼠标，已无法充分地满足快速信息交流的需求。因此，新的输入 信息的模式，例如声音及手写输入，取代了传统输入介面。其中一种输入介 面的例子就是触;並式面々反。在公知触碰式面板的技术上，由于非晶硅薄膜晶体管(amorphous silicon thin film transistor, a—S i TFT )的漏电光4艮每文感，因jt匕a-Si TFT可用来来形成检光二极管，以作为图像传感器。LG. Pilips公司的Jeong Hyun Kim等人，公开一种指紋扫描器，其利用a-Si TFT形成的检光二极管 来检测由手指所反射的光线。发明内容本发明提供一种显示及提取图像系统。实施例的显示及提取图像系统， 包括多个显示单元及多个检测模块。每一显示单元根据扫描信号以及数据信 号以提供第一光线。每一检测模块检测第二光线，且包括光检测单元、转换 单元、及开关单元。光检测单元用以检测第二光线的强度。转换单元将第二 光线的强度转换成电压信号。开关单元则根据选择信号以输出电压信号。为让本发明的上述和其他目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举 出较佳实施例，并配合附图，详细说明如下
图1表示根据本发明实施例的显示及提取图像系统的显示面板示意图； 图2表示在图1中检测模块SS11的实施例； 压信号Vout的特性曲线；图4a至4c表示以积分方式来计算电压信号的示意图；图5a至5c表示以微分方式来计算电压信号的示意图；图6表示根据本发明实施例的显示及提取图像系统的示意图。主要元件符号说明10-显示面板；12-栅极驱动器；14~源极驱动器；16~背光模块；18-读取单元；Dl…Dm-数据信号；Sscl…Sscn ~扫描信号；Sswl…Sswn 选择 信号；SDll…SDmn-显示单元；SS11…SSmn ~检测模块；22-光检测单元；24-转换单元；26 开关单元；222 ~电容器；224 ~ 光传感器；242 P型晶体管；244 N型晶体管；A 节点；Vout 电压信号； VDD 高电压电平；VSS 低电压电平；60-电子装置；61~外壳；62~控制器具体实施方式
本发明提供 一 种显示及提取图像系统，该系统的 一 实施例的显示面板， 如图1所示。参阅图1，显示面板10包括栅极驱动器12、源极驱动器14、 背光模块16、读取单元18、显示单元SDll-SDmn、以及检测模块SS11-SSmn。栅极驱动器12提供扫描信号Sscl-Sscn至扫描线以及提供选择信号 Sswl-Sswn至选择线。 一扫描信号的频率大一选择信号的频率。在本实施例 中，扫描信号Sscl-Sscn的频率约为60Hz,而选择信号Sswl-Sswn约为5Hz。源极驱动器14提供数据信号Dl-Dm至数据线。背光模块16为一光源， 以提供光线。显示单元SDlll-SDmn根据扫描信号Sscl-Sscn以及数据信号 Dl-Dm来显示图像。检测模块SSll-SSmn用以检测光，并输出电压信号。在 本发明实施例中，每一显示单元耦接一检测模块。举例来说，显示单元SDll 耦接检测模块SSll。读取单元18耦接数据线，用以读取所检测到的光线强度，并以积分方式 或是微分方式来计算由检测模块SSll-SS咖所输出的电压信号。在显示模式下，显示单元SD11根据扫描信号Sscl以及数据信号Dl以提 供第一光线。在一些实施例中，显示单元SDll利用彩色滤光器，以过滤第一 光线而为期望的颜色。在触控模式下，利用一输入装置(例如光学笔)接触显示面板IO，以输入
数据。举例而言，当检测模块SS11检测到由光学笔所发散出的光线强度 时，所检测到的光线强度提供至读取模块18。检测模块SSll根据检测到的 光线强度而产生对应的电压信号。读取模块18处理来自检测模块SSll检测 的电压信号。在一些实施例中，当系统再次操作于显示模式时，便可呈现光 学笔所输入的数据。在另一些实施例中，显示于系统的选单可通过输入装置 来作选取，以根据电压信号来启用系统中对应的功能。在扫描模式下，栅极驱动器12停止提供扫描信号Sscl且源极驱动器14 停止提供数据信号Dl,使得显示单元SD11停止提供第一光线，改由背光模 块16提供光线。当背光模块16提供的光线照射到一物体时，该物体会依照其本身的灰 度，而反射不同程度的光线至检测模块SSll。检测模块SS11依据该反射的 光线而产生电压信号。读取单元18便可根据电压信号，判断出该物体的表面 的灰度。当显示面板IO再次操作于显示模式时，便可依据读取单元18的判 断结果，呈现该物体的表面。图2为检测模块SS11的实施例。由于显示单元SD11的等效电路为该领 域人士所熟知，故不再赘述。检测模块SS11包括光检测单元22、转换单元 24以及开关单元26。光检测单元22用以检测光线的强度。在本实施例中，光检测单元22包 括电容器222以及光传感器224。电容器222耦接于节点A以及低电压电平 VSS之间。光传感器224并联电容器222,其导电性(conductance )随着光 线的强度而变化，以控制电容器222放电的时间。当光线的强度愈强时，则 光传感器224的导电性则愈高。另外，电容器222由预充电模块28充电。当节点A的电平到达高电压电 平VDD时，预充电模块28则停止对电容器222充电。转换单元24将光线强度转换成电压信号Vout。在本实施例中，转换单 元24为一反相器，其包括晶体管242以及244。晶体管242为P型而晶体管 244为N型。晶体管242的栅极耦接节点A,其源极耦接高电压电平VDD,且 其漏极则输出电压信号Vout。晶体管244的栅极耦接节点A,其源极耦接低 电压电平VSS,且其漏极耦接晶体管242的漏极。开关单元26 4艮据选择信号Sswl来输出电压信号Vout。在本实施例中， 开关单元26为一晶体管，其栅极接收选择信号Sswl,其源极耦接读取单元18，且其漏极耦接晶体管242的漏极。以下将说明图2中检测模块SS11的工作原理。首先，预充电模块28对 电容器222充电。当节点A的电压到达高电压电平VDD时，晶体管244则导 通，并且预充电模块28停止对电容器222充电。当光传感器224检测到光线时，光传感器224的导电性将随着光线的强 度而改变。当光线的强度愈强时，则导电性则愈高，使得电容器222的放电 速度愈快。因此，转换器元24可根据节点A的电压来产生电压信号Vout。 当开关单元26接收到选择信号Sswl时，开关单元26导通，且电压信号Vout 通过数据线传送至读取单元18。这里需注意，当开关单元26根据选择信号 Sswl而导通时，节点A的电压通过转换器元24而转换为电压信号Vout。因 此，由于转换器元24隔离了数据信号Dl的导线，节点A的电压不会受到干 扰，藉此避免了节点A与数据信号Dl的导线间的电压共享。图3a-3c为电压信号Vout的特性曲线图。假设第一电平低于第三电平， 且第三电平低于第二电平。如图3a所示，当所检测到的光线强度为第一电平 时，电压电平Vout为低电平。如图3b所示，当所检测到的光线强度为第二 电平时，电压电平Vout则在0. 05秒时由低电平转换至高电平。如图3c所示， 当所;险测到的光线强度为第三电平时，电压电平Vout则在0. 5秒时由低电平 转换至高电平。读取单元18利用积分方式或是微分方式来计算电压信号 Vout，以得知所检测到的光线强度。图4a-4c为表示以积分方式来计算电压信号Vout的示意图。当图3a所 示的电压信号Vout经过积分运算后，便可得到图4a所示的区域40的面积。 当图3b所示的电压信号Vout经过积分运算后，便可得到图4b所示的区域 42的面积。当图3c所示的电压信号Vout经过积分运算后，便可得到第4c 图所示的区域44的面积。根据图4a至4c，区域40的面积小于区域44的面 积，且区域44的面积小于区域42的面积。图5a-5c为表示以微分方式来计算电压信号Vout的示意图。图5a-5c的 电压信号以微分方式来计算，以分别获得曲线50、 52、及54。曲线50具有 第一最大微分值，曲线52具有第二最大微分值，且曲线54具有第三最大微 分值。参阅图5a至5c,由于第一电平低于第三电平且第三电平低于第二电 平，因此，第一最大微分值小于第三最大微分值且第三最大微分值小于第二 最大微分值。 因此，读取单元18可藉由以积分方式或微分方式来计算电压信号而获得 所检测到的光线强度，接着根据计算结果来判断所检测到的光线的灰度。该 系统则根据判断出的灰度来显示图像。图6为表示根据本发明的显示及提取图像系统的示意图，在该例子中其 为 一电子装置提供了供应光线的显示单元及检测光线的检测模块。特别是， 电子装置60利用了前述图I的显示面板IO。电子装置60可以是数码相机、 可携式DVD、电视、车用显示器、个人lt字助理(Personal Digital Assistant, PDA)、笔记型电脑、桌上型电脑、手机、或显示装置等等。虽然可了解有各种其他的元件也包括于电子装置60中， 一般而言，电子 装置60包括显示面板10、外壳61、以及控制器62，然而，为了方面说明及 描述，在此未显示及说明其他元件。在操作上，控制器62操作耦接至显示面 板10，并提供控制信号至显示面板IO，例如时钟信号、起始脉沖、或图像数 据等。虽然本发明已以较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本发明，任何 本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可进行更动与修 改，因此本发明的保护范围当以权利要求所限定的范围为准。
权利要求
1.一种显示及提取图像系统，包括一显示单元，根据一扫描信号以及一数据信号，以提供一第一光线；以及一检测模块，用以检测一第二光线，且包括一光检测单元，用以检测该第二光线的强度；一转换单元，用以将该第二光线的强度转换成一电压信号；以及一开关单元，根据一选择信号以输出该电压信号。
2. 如权利要求1所述的显示及提取图像系统，其中，该光检测单元，包括一电容器，耦接于一第一节点以及一低电压电平之间；以及 一光传感器，并联该电容器，其中，该光传感器的导电性随着该第二光 线的强度而变化，以控制该电容器的放电时间。
3. 如权利要求2所述的显示及提取图像系统，还包括一预充电模块，用 以对该电容器充电，其中，当存储于该电容器的电压到达一高电压电平时， 该预充电模块停止对该电容器充电。
4. 如权利要求3所述的显示及提取图像系统，其中，该转换单元为一反 相器。
5. 如权利要求4所述的显示及提取图像系统，其中，该反相器，包括 一P型晶体管，具有耦接该第一节点的栅极、耦接该高电压电平的源极、以及输出该电压信号的漏极；以及一N型晶体管，具有耦接该第一节点的栅极、耦接该低电压电平的源极、 以及耦接该P型晶体管的漏极的漏极。
6. 如权利要求5所述的显示及提取图像系统，其中，该开关单元为一晶 体管，具有接收该选择信号的栅极，耦接该P型晶体管的漏极的漏极、以及 源极。
7. 如权利要求6所述的显示及提取图像系统，还包括一读取模块，耦接 该晶体管的源极，用以读取该电压信号。
8. 如权利要求7所述的显示及提取图像系统，其中，该读取模块利用一 积分方式或是一微分方式计算该电压信号。
9. 如权利要求1所述的显示及提取图像系统，其中，当该第一光线照射 一物体的表面时，该第二光线为该物体所产生的反射光。
10. 如权利要求9所述的显示及提取图像系统，还包括一读取模块，用以 读取该电压信号，且根据该电压信号来判断该物体的表面的灰度。
全文摘要
一种显示及提取图像系统，包括显示单元及检测模块。显示单元根据扫描信号以及数据信号以提供第一光线。检测模块检测第二光线，且包括光检测单元、转换单元、及开关单元。光检测单元用以检测第二光线的强度。转换单元将第二光线的强度转换成电压信号。开关单元则根据选择信号以输出电压信号。
文档编号G06F3/042GK101149657SQ200710146300
公开日2008年3月26日 申请日期2007年9月3日 优先权日2006年9月19日
发明者叶冠麟 申请人:统宝光电股份有限公司