專(zhuān)利名稱(chēng)：感光設(shè)備、驅(qū)動(dòng)感光設(shè)備的方法以及光觸摸屏設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開(kāi)涉及一種感光設(shè)備、驅(qū)動(dòng)感光設(shè)備的方法和包括該感光設(shè)備的光觸摸屏設(shè)備，更具體地，涉及一種感光像素中的光傳感器晶體管由用于感光的氧化物半導(dǎo)體晶體管形成的感光設(shè)備、一種驅(qū)動(dòng)該感光設(shè)備的方法和包括該感光設(shè)備的光觸摸屏設(shè)備。
背景技術(shù)：
觸摸屏設(shè)備是用于通過(guò)感測(cè)用戶(hù)的手或觸摸筆所觸摸的顯示屏幕的位置來(lái)執(zhí)行特定軟件功能，直接從顯示屏幕接收輸入數(shù)據(jù)的設(shè)備。通常，通過(guò)將觸摸面板添加到普通的顯示面板來(lái)形成觸摸屏。觸摸面板的示例包括電阻薄膜觸摸面板、靜電電容觸摸面板、表面·聲波(SAW)觸摸面板、紅外線觸摸面板、壓電觸摸面板等。最近，這樣的觸摸屏設(shè)備作為替代鍵盤(pán)或鼠標(biāo)的輸入裝置被廣泛地應(yīng)用于各種領(lǐng)域。一般的觸摸屏設(shè)備需要通過(guò)手或筆在顯示屏幕上進(jìn)行直接觸摸。然而，隨著顯示設(shè)備的尺寸增加，如果用戶(hù)與顯示裝置之間的距離增加，則可能難以施加這樣的直接觸摸。因此，已經(jīng)提出了一種光觸摸屏設(shè)備，該設(shè)備可通過(guò)感測(cè)光而不是通過(guò)手或筆的觸摸來(lái)執(zhí)行與傳統(tǒng)觸摸屏設(shè)備相同的功能。預(yù)期光觸摸屏設(shè)備不僅可用于用戶(hù)與設(shè)備之間的通信，而可用于用戶(hù)之間的通信。為了實(shí)施光觸摸屏設(shè)備，需要用于感測(cè)光的合適尺寸的感光裝置。常用的感光裝置的示例包括非晶硅薄膜晶體管(a-Si TFT)。然而，在a-Si TFT的情況中，由于光引起的電流的改變不夠大。因此，在施加光期間通過(guò)光電二極管產(chǎn)生的電荷在電容器中累積一預(yù)定時(shí)間長(zhǎng)度，并基于在電容器中累積的電荷量產(chǎn)生與光強(qiáng)度相關(guān)的信號(hào)。在這種情況下，感測(cè)時(shí)間會(huì)被延遲與用于在電容器中累積電荷的時(shí)間長(zhǎng)度一樣長(zhǎng)，并且寄生電容會(huì)隨著光觸摸屏設(shè)備的尺寸增加而增加。

發(fā)明內(nèi)容
提供了一種采用氧化物半導(dǎo)體晶體管作為感光裝置的感光設(shè)備和驅(qū)動(dòng)該感光設(shè)備的方法。提供了一種包括該感光設(shè)備的光觸摸屏設(shè)備。將在以下說(shuō)明中部分地闡述其它方面，部分地通過(guò)說(shuō)明將是清楚的，或者可通過(guò)本實(shí)施例的實(shí)踐而得知。根據(jù)本發(fā)明的一方面，一種感光設(shè)備，包括感光像素陣列，具有按照行列布置的多個(gè)感光像素；多條柵極線，沿著行方向被布置并將柵極電壓分別提供給感光像素；其中，每個(gè)感光像素包括用于感測(cè)光的光傳感器晶體管和用于輸出來(lái)自光傳感器晶體管的感光信號(hào)的開(kāi)關(guān)晶體管，布置在任意行中的感光像素的光傳感器晶體管的柵極連接到布置在所述任意行之前或之后的行中的柵極線。每條柵極線可連接到布置在相同行中的感光像素。布置在任意行中的感光像素的開(kāi)關(guān)晶體管的柵極可連接到與所述任意行對(duì)應(yīng)的柵極線。開(kāi)關(guān)晶體管和光傳感器晶體管可串聯(lián)。布置在任意行中的感光像素的光傳感器晶體管 的柵極可連接到布置在緊接在所述任意行之后的一行中的柵極線。布置在任意行中的感光像素的光傳感器晶體管的柵極可連接到布置在所述任意行的兩行或更多行之后的行中的柵極線。所述感光設(shè)備可還包括柵極驅(qū)動(dòng)器，將柵極電壓順序提供給所述多條柵極線；信號(hào)輸出單元，包括沿著列方向布置的多條數(shù)據(jù)線，所述信號(hào)輸出單元從感光像素接收感光信號(hào)，并輸出數(shù)據(jù)信號(hào)。每條數(shù)據(jù)線可連接到布置在相同列中的感光像素，與任意列對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線可連接到布置在所述任意列中的感光像素的開(kāi)關(guān)晶體管的源極。柵極驅(qū)動(dòng)器可包括柵極線和至少一條啞柵極線，所述柵極線的數(shù)量與感光像素陣列的像素行的數(shù)量相同，所述至少一條啞柵極線僅連接到布置在先前的行或后面的行中的感光像素的光傳感器晶體管的柵極。至少布置在感光像素陣列中的最后一行或第一行中的感光像素的光傳感器晶體管的柵極可連接到啞柵極線。光傳感器晶體管可以是氧化物半導(dǎo)體晶體管，其溝道層由氧化物半導(dǎo)體形成。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種光觸摸屏設(shè)備包括像素陣列，具有按照行列布置的多個(gè)顯示像素和多個(gè)感光像素；多條柵極線，沿著行方向被布置并將柵極電壓分別提供給顯示像素和感光像素，其中每個(gè)顯示像素包括顯示單元和用于導(dǎo)通或關(guān)斷顯示單元的第一開(kāi)關(guān)晶體管，每個(gè)感光像素包括用于感測(cè)光的光傳感器晶體管和用于輸出來(lái)自光傳感器晶體管的感光信號(hào)的第二開(kāi)關(guān)晶體管，布置在任意行中的感光像素的光傳感器晶體管的柵極連接到布置在所述任意行之前或之后的行中的柵極線。所述光觸摸屏設(shè)備可還包括柵極驅(qū)動(dòng)器，將柵極電壓順序提供給所述多條柵極線；信號(hào)輸出單元，包括沿著列方向布置的多條數(shù)據(jù)線，所述信號(hào)輸出單元從感光像素接收感光信號(hào)，并輸出數(shù)據(jù)信號(hào)；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，包括沿著列方向布置的多條圖像數(shù)據(jù)線，并將圖像信號(hào)提供給顯示像素。每條柵極線可連接到布置在相同行中的顯示像素和感光像素。布置在任意行中的顯示像素的第一開(kāi)關(guān)晶體管的柵極和感光像素的第二開(kāi)關(guān)晶體管的柵極可連接到與所述任意行對(duì)應(yīng)的柵極線。第二開(kāi)關(guān)晶體管和光傳感器晶體管可串聯(lián)。布置在任意行中的感光像素的光傳感器晶體管的柵極可連接到布置在緊接在所述任意行之后的一行中的柵極線。布置在任意行中的感光像素的光傳感器晶體管的柵極可連接到布置在所述任意行的兩行或更多行之后的行中的柵極線。所述光觸摸屏設(shè)備還可包括至少一條啞柵極線，僅連接到光傳感器晶體管的柵極。像素陣列中沿著行方向布置的第一感光像素或最后的感光像素的光傳感器晶體管的柵極可連接到啞柵極線。像素陣列可包括具有顯示像素和感光像素兩者的第一像素和僅具有顯示像素的
第二像素。
至少一個(gè)第一像素和至少一個(gè)第二像素可沿著列方向被交替布置。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種光觸摸屏設(shè)備包括像素陣列，具有按照行列布置的多個(gè)顯示像素和多個(gè)感光像素；多條柵極線，沿著行方向被布置并將柵極電壓分別提供給顯示像素和感光像素，其中每個(gè)顯示像素包括顯示單元和用于導(dǎo)通或關(guān)斷顯示單元的第一開(kāi)關(guān)晶體管，每個(gè)感光像素包括用于感測(cè)光的光傳感器晶體管、用于輸出來(lái)自光傳感器晶體管的感光信號(hào)的第二開(kāi)關(guān)晶體管以及輸出來(lái)自光傳感器晶體管的感光信號(hào)并與第二開(kāi)關(guān)晶體管并聯(lián)的第三開(kāi)關(guān)晶體管，布置在任意行中的感光像素的光傳感器晶體管的柵極連接到布置在所述任意行之前或之后的行中的柵極線。每條柵極線可連接到布置在相同行中的顯示像素和感光像素。像素陣列可包括第一像素，具有顯示像素、第二開(kāi)關(guān)晶體管和光傳感器晶體管；第二像素，具有顯示像素和第三開(kāi)關(guān)晶體管；至少一個(gè)第一像素和至少一個(gè)第二像素可沿著列方向被交替布置。與布置了第一像素的行對(duì)應(yīng)的柵極線可連接到第一開(kāi)關(guān)晶體管的柵極和第二開(kāi)關(guān)晶體管的柵極，與布置了第二像素的行對(duì)應(yīng)的柵極線可連接到第一開(kāi)關(guān)晶體管的柵極和第三開(kāi)關(guān)晶體管的柵極。第二開(kāi)關(guān)晶體管和第三開(kāi)關(guān)晶體管可被并行布置在不同的行中。第二開(kāi)關(guān)晶體管和第三開(kāi)關(guān)晶體管可都串聯(lián)到光傳感器晶體管。光傳感器晶體管的柵極可連接到另一行的柵極線，在所述另一行中沒(méi)有布置與光傳感器晶體管連接的第二開(kāi)關(guān)晶體管和第三開(kāi)關(guān)晶體管。所述光觸摸屏設(shè)備還可包括至少一條啞柵極線，僅連接到光傳感器晶體管的柵極。像素陣列中沿著行方向布置的第一感光像素或最后的感光像素的光傳感器晶體管的柵極可連接到啞柵極線。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，一種操作感光設(shè)備的方法，所述方法包括在具有按照行列布置的多個(gè)感光像素的感光像素陣列中，將高電壓提供給布置在任意行中的感光像素的開(kāi)關(guān)晶體管的柵極，并將低電壓提供給布置在其余行中的感光像素的開(kāi)關(guān)晶體管的柵極；將高電壓提供給布置在所述任意行之后的行中的感光像素的開(kāi)關(guān)晶體管的柵極，并將低電壓提供給布置在其余行中的感光像素的開(kāi)關(guān)晶體管的柵極，其中，每個(gè)感光像素包括用于感測(cè)光的光傳感器晶體管和用于輸出來(lái)自光傳感器晶體管的感光信號(hào)的開(kāi)關(guān)晶體管，布置在所述任意行之前或之后的行中的柵極線連接到布置在所述任意行中的感光像素的光傳感器晶體管的柵極，當(dāng)高電壓正被施加到布置在所述任意行之前或之后的行中的感光像素的開(kāi)關(guān)晶體管的柵極時(shí)，布置在所述任意行中的光傳感器晶體管被復(fù)位。光傳感器晶體管可以是氧化物半導(dǎo)體晶體管，其溝道層由氧化物半導(dǎo)體形成。低電壓可以是當(dāng)沒(méi)有光入射到光傳感器晶體管之上時(shí)光傳感器晶體管的閾值電壓和當(dāng)光入射到光傳感器晶體管之上時(shí)光傳感器晶體管的閾值電壓之間的電壓。高電壓可以是開(kāi)關(guān)晶體管的閾值電壓和用于將光傳感器晶體管復(fù)位的電壓中更高的那一個(gè)電壓。開(kāi)關(guān)晶體管可包括被并行布置在不同行中的第一開(kāi)關(guān)晶體管和第二開(kāi)關(guān)晶體管。所述方法可還包括通過(guò)將高電壓施加到第一開(kāi)關(guān)晶體管的柵極來(lái)輸出來(lái)自光傳感器晶體管的感光信號(hào)；通過(guò)將高電壓施加到第二開(kāi)關(guān)晶體管的柵極來(lái)再次輸出來(lái)自相同光傳感器晶體管的感光信號(hào)。


通過(guò)結(jié)合附圖對(duì)實(shí)施例的以下描述，這些和/或其它方面將會(huì)變得清楚和更容易理解，其中 圖I是根據(jù)示例性實(shí)施例的氧化物半導(dǎo)體晶體管的示意剖視圖；圖2和圖3是舉例說(shuō)明圖I中示出的氧化物半導(dǎo)體晶體管的工作特性的曲線圖；圖4是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的采用氧化物半導(dǎo)體晶體管的感光設(shè)備的一個(gè)像素的電路圖；圖5是根據(jù)示例性實(shí)施例的可通過(guò)單個(gè)驅(qū)動(dòng)電路提供柵極電壓和復(fù)位信號(hào)的感光設(shè)備100的不意框圖；圖6是示出內(nèi)嵌類(lèi)型(in-cell type)光觸摸屏設(shè)備的像素的電路圖；圖7是示出內(nèi)嵌類(lèi)型光觸摸屏設(shè)備的整體電路結(jié)構(gòu)的框圖，該設(shè)備包括的像素之一如圖6所示；圖8是根據(jù)另一實(shí)施例的內(nèi)嵌類(lèi)型光觸摸屏設(shè)備的像素陣列的示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明，在附圖中示出了本發(fā)明的示例性實(shí)施例。然而，本發(fā)明可以按照多種不同形式被實(shí)施，并且不應(yīng)被理解為限制于在此闡述的實(shí)施例；相反，提供這些實(shí)施例以使得本公開(kāi)將是透徹和完整的，并將本發(fā)明的構(gòu)思完整地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。在附圖中，為了清楚，層和區(qū)域的厚度被夸大。氧化物半導(dǎo)體晶體管是包括由氧化物半導(dǎo)體形成的溝道的晶體管。根據(jù)構(gòu)成溝道層的氧化物半導(dǎo)體，這樣的氧化物半導(dǎo)體晶體管可對(duì)于光敏感。在由對(duì)于光敏感的氧化物半導(dǎo)體形成溝道層的情況下，氧化物半導(dǎo)體晶體管的閾值電壓和漏極電流根據(jù)入射光的波長(zhǎng)或強(qiáng)度改變，因而氧化物半導(dǎo)體晶體管可用作感光裝置。圖I是根據(jù)示例性實(shí)施例的氧化物半導(dǎo)體晶體管10的示意剖視圖。參照?qǐng)D1，氧化物半導(dǎo)體晶體管10可包括基底11 ;絕緣層12，形成于基底11上以覆蓋基底11 ;柵極13，被布置在絕緣層12的一部分之上；柵極絕緣層14，形成在絕緣層12和柵極13之上，用于覆蓋至少柵極13的周?chē)?；溝道?5，被布置在柵極絕緣層14之上；源極16和漏極17，被布置以分別覆蓋溝道層15的兩個(gè)相對(duì)端；透明絕緣層18，被布置以完全覆蓋源極16、漏極17和溝道層15。雖然圖I示出氧化物半導(dǎo)體晶體管10是柵極13被布置在溝道層15之下的底部柵極類(lèi)型的氧化物半導(dǎo)體晶體管，但是氧化物半導(dǎo)體晶體管10也可具有頂部柵極結(jié)構(gòu)。
這里，基底11可由普通的基底材料(諸如玻璃和硅)形成。絕緣層12、柵極絕緣層14和透明絕緣層18可由例如SiO2形成。如果基底11由絕緣材料形成，則可省略絕緣層
12。此外，柵極13、源極16和漏極17可由導(dǎo)電性金屬或?qū)щ娦越饘傺趸镄纬?。例如，如果期望氧化物半?dǎo)體晶體管10是透明的，則柵極13、源極16和漏極17可由透明導(dǎo)電性材料(諸如ΙΤ0)形成。然而，如果不期望氧化物半導(dǎo)體晶體管10是透明的，則基底11、絕緣層12、柵極13、柵極絕緣層14、源極16和漏極17可不由透明材料形成。如上所述，溝道層15可由氧化物半導(dǎo)體材料形成。根據(jù)構(gòu)成溝道層15的氧化物半導(dǎo)體材料，氧化物半導(dǎo)體晶體管10可具有光敏感性。例如，氧化物半導(dǎo)體材料的示例可包括任意的氧化物半導(dǎo)體，諸如Zn0、In0、Sn0、InZn0、ZnSn0和InSnO,或者包括這些氧化物半導(dǎo)體與一種或多種材料(諸如，Hf、Zr、Ti、Ta、Ga、Nb、V、Al和Sn)的混合物。在任意的這樣的材料構(gòu)成溝道層15的情況下，圖I中示出的氧化物半導(dǎo)體晶體管10的閾值電壓和漏極電流根據(jù)入射光的波長(zhǎng)或強(qiáng)度而改變，因而氧化物半導(dǎo)體晶體管10可用作感光裝置。溝道層15可由單個(gè)氧化物半導(dǎo)體層形成或者可具有多層結(jié)構(gòu)。·
圖2和圖3是舉例說(shuō)明圖I中示出的氧化物半導(dǎo)體晶體管10的工作特性的曲線圖。首先，圖2示出氧化物半導(dǎo)體晶體管10的相對(duì)于柵極電壓Vgs的漏極電流Ids。參照?qǐng)D2，當(dāng)光入射在氧化物半導(dǎo)體晶體管10上時(shí)，氧化物半導(dǎo)體晶體管10的閾值電壓沿著負(fù)方向整體移位。例如，當(dāng)沒(méi)有光入射在氧化物半導(dǎo)體晶體管10上時(shí)，氧化物半導(dǎo)體晶體管10的閾值電壓是Vth2。然而，當(dāng)光入射在氧化物半導(dǎo)體晶體管10上時(shí)，氧化物半導(dǎo)體晶體管10的閾值電壓變?yōu)閂thl。因此，如果閾值電壓Vthl和Vth2之間的柵極電壓V2被施加到氧化物半導(dǎo)體晶體管10，則當(dāng)沒(méi)有光入射于其上(暗)時(shí)，氧化物半導(dǎo)體晶體管10截止且相對(duì)較低的漏極電流流動(dòng)，而當(dāng)光入射于其上(亮)時(shí)，氧化物半導(dǎo)體晶體管10導(dǎo)通且相對(duì)較高的漏極電流流動(dòng)。然而，如果低于閾值電壓Vthl和Vth2的柵極電壓Vl被施加到氧化物半導(dǎo)體晶體管10上，則無(wú)論光是否入射氧化物半導(dǎo)體晶體管10都截止。此外，如果高于閾值電壓Vthl和Vth2的柵極電壓V3被施加到氧化物半導(dǎo)體晶體管10，則無(wú)論光是否入射氧化物半導(dǎo)體晶體管10都導(dǎo)通。因此，可通過(guò)將柵極電壓V2施加到氧化物半導(dǎo)體晶體管10并測(cè)量漏極電流來(lái)確定光是否入射到氧化物半導(dǎo)體晶體管10上。具體地，在氧化物半導(dǎo)體晶體管10的情況下，當(dāng)光入射時(shí)的漏極電流和當(dāng)光沒(méi)有入射時(shí)的漏極電流之間的電流比Ι /Ι_相當(dāng)大。如果具有上述屬性的氧化物半導(dǎo)體晶體管10用作感光裝置，則可期待各種優(yōu)點(diǎn)。例如，由于氧化物半導(dǎo)體晶體管10具有大電流比，因此如果氧化物半導(dǎo)體晶體管10用作感光裝置，則可實(shí)現(xiàn)不具有電容器的非常簡(jiǎn)單的感光設(shè)備。因此，可以制造大尺寸的感光設(shè)備100。此外，可提高感光設(shè)備100的驅(qū)動(dòng)速度，而同時(shí)可減少感光設(shè)備100消耗的功率的量。此外，圖3是示出在閾值電壓Vthl和Vth2之間的電壓V2(例如，-5V)被施加到氧化物半導(dǎo)體晶體管10的同時(shí)，在光入射到氧化物半導(dǎo)體晶體管10上之后的漏極電流相對(duì)于時(shí)間的改變的曲線圖。參照?qǐng)D3，光入射到氧化物半導(dǎo)體晶體管10上大概40秒，漏極電流增加。然而，即使在55秒左右光的入射停止，漏極電流也幾乎不減小。換而言之，氧化物半導(dǎo)體晶體管10具有對(duì)于光的入射的某種記憶功能。這種現(xiàn)象可能是由于電荷陷入氧化物半導(dǎo)體晶體管10的溝道層15內(nèi)或陷入溝道層15的界面上而引起的。例如，如果負(fù)柵極電壓與入射光一起被施加到氧化物半導(dǎo)體晶體管10上，則由于光在溝道層15中產(chǎn)生的空穴會(huì)移動(dòng)到柵極絕緣層14和溝道層15之間的界面并陷于其上。陷入的電荷不會(huì)遷移，直到足夠大的電壓施加到柵極為止。因此，一旦電荷被陷入，則即使光的入射停止漏極電流也不會(huì)減小。當(dāng)通過(guò)將足夠大的柵極電壓施加到氧化物半導(dǎo)體晶體管10來(lái)遷移陷入的電荷時(shí)這種現(xiàn)象消失。圖4是示出根據(jù)示例性實(shí)施例的采用氧化物半導(dǎo)體晶體管10的感光設(shè)備的一個(gè)像素的電路圖。參照?qǐng)D4，感光像素110可包括串聯(lián)的一個(gè)光傳感器晶體管112和一個(gè)開(kāi)關(guān)晶體管111。換而言之，光傳感器晶體管112的源極可與開(kāi)關(guān)晶體管111的漏極連接。光傳感器晶體管112是用于感測(cè)光的感光裝置，并且可以是例如氧化物半導(dǎo)體晶體管10。用于輸出感光信號(hào)的開(kāi)關(guān)晶體管111可以是不具有光敏感性的一般的薄膜晶體管(TFT)。此夕卜，如圖4所示，感光像素110還可包括連接到開(kāi)關(guān)晶體管111的柵極的柵極線Gate、連接到開(kāi)關(guān)晶體管111的源極的數(shù)據(jù)線Data、連接到光傳感器晶體管112的漏極的驅(qū)動(dòng)電壓線Vdd和連接到光傳感器晶體管112的柵極的復(fù)位線Reset。在感光像素110中，當(dāng)柵極電壓通過(guò)柵極線Gate被施加到開(kāi)關(guān)晶體管 111時(shí)，開(kāi)關(guān)晶體管111導(dǎo)通。然后，電流從光傳感器晶體管112的源極流向數(shù)據(jù)線Data。這里，從光傳感器晶體管112流向數(shù)據(jù)線Data的電流的量根據(jù)入射到光傳感器晶體管112上的光的強(qiáng)度改變。因此，可通過(guò)測(cè)量流過(guò)數(shù)據(jù)線Data的電流的量來(lái)計(jì)算入射到光傳感器晶體管112上的光的強(qiáng)度。在開(kāi)關(guān)晶體管111處于導(dǎo)通以輸出感光信號(hào)的同時(shí)，電壓V2(參照?qǐng)D2)被施加到光傳感器晶體管112的柵極。當(dāng)電壓Vl或電壓V3被施加到光傳感器晶體管112的柵極時(shí)，無(wú)論光是否入射光傳感器晶體管112都截止或?qū)?。然而，柵極電壓沒(méi)有被施加到開(kāi)關(guān)晶體管111，開(kāi)關(guān)晶體管111截止，因而沒(méi)有電流在數(shù)據(jù)線Data中流動(dòng)。因此，可通過(guò)控制開(kāi)關(guān)晶體管111來(lái)從感光像素110輸出感光信號(hào)，并可基于感光信號(hào)的強(qiáng)度確定光傳感器晶體管112上的光的入射以及光的強(qiáng)度。為了在感光像素110測(cè)量了一次光之后執(zhí)行下一次光測(cè)量，如上所述，通過(guò)將正復(fù)位信號(hào)施加到光傳感器晶體管112來(lái)移除陷入的電荷的復(fù)位操作被執(zhí)行。連接到光傳感器晶體管112的柵極的復(fù)位線Reset是用于通過(guò)將正電壓施加到光傳感器晶體管112來(lái)將光傳感器晶體管112復(fù)位以進(jìn)行下一次光測(cè)量的線。例如，在通過(guò)經(jīng)由柵極線Gate控制開(kāi)關(guān)晶體管111來(lái)從感光像素110讀出感光信號(hào)之后，可經(jīng)由復(fù)位線Reset將正復(fù)位信號(hào)施加到光傳感器晶體管112的柵極。這里，感光設(shè)備可包括用于將柵極電壓施加到感光像素110的開(kāi)關(guān)晶體管111和將復(fù)位信號(hào)施加到光傳感器晶體管112的驅(qū)動(dòng)電路。然而，如果用于將柵極電壓施加到開(kāi)關(guān)晶體管111的驅(qū)動(dòng)電路和用于將復(fù)位信號(hào)施加到光傳感器晶體管112的驅(qū)動(dòng)電路分開(kāi)存在，則感光設(shè)備的整體電路構(gòu)造會(huì)變得復(fù)雜。具體地，如果感光設(shè)備的分辨率增加，則可能不具有足夠的空間來(lái)布置多個(gè)驅(qū)動(dòng)電路。因此，單個(gè)驅(qū)動(dòng)電路可提供柵極電壓和復(fù)位信號(hào)兩者。圖5是根據(jù)示例性實(shí)施例的可經(jīng)由單個(gè)驅(qū)動(dòng)電路提供柵極電壓和復(fù)位信號(hào)的感光設(shè)備100的示意框圖。參照?qǐng)D5，感光設(shè)備100可包括感光像素陣列，具有用于感測(cè)入射光的多個(gè)感光像素110 ;柵極驅(qū)動(dòng)器120，用于將柵極電壓和復(fù)位信號(hào)順序地提供給每個(gè)感光像素110 ;信號(hào)輸出單元130，用于從每個(gè)感光像素110接收感光信號(hào)并輸出數(shù)據(jù)信號(hào)。如圖5所示，感光像素陣列中的感光像素110可按照行和列被布置。例如，感光像素110可按照具有η行和m列的陣列被布置。
柵極驅(qū)動(dòng)器120分別地激活每個(gè)感光像素110并控制每個(gè)感光像素110輸出感光信號(hào)。這里，柵極驅(qū)動(dòng)器120可包括沿著行的方向布置的第一到第η柵極線Gate I、Gate2、…、Gate η。柵極線Gate UGate 2、…、Gate η中的每一條可連接到布置在相同行中的感光像素110的開(kāi)關(guān)晶體管111的柵極。例如，第一柵極線Gate I可連接到布置在第一行中的感光像素110的開(kāi)關(guān)晶體管111的柵極。在這里，第η柵極線Gate η可連接到布置在第η行中的感光像素110的開(kāi)關(guān)晶體管111。信號(hào)輸出單元130從感光像素SllO接收感光信號(hào)，并輸出數(shù)據(jù)信號(hào)。這里，信號(hào)輸出單元130可包括沿著列方向布置的第一到第η數(shù)據(jù)線Data l、Data2、…、Data η。第一到第η數(shù)據(jù)線Data l、Data2、…、Data η中的每一條可連接到布置在相同列中的感光像素110的開(kāi)關(guān)晶體管111的源極。例如，第一數(shù)據(jù)線Data I可連接到布置在第一列中的感光像素110的開(kāi)關(guān)晶體管111的源極，第二數(shù)據(jù)線Data 2可連接到布置在第二列中的感光像素110的開(kāi)關(guān)晶體管111的源極。在該結(jié)構(gòu)中，信號(hào)輸出單元130可經(jīng)由第一到第η數(shù)據(jù)線Data l、Data2、…、Data η同時(shí)接收布置在相同行中的多個(gè)感光像素110產(chǎn)生的所有感光信號(hào)。 例如，如果柵極電壓被施加到第一柵極線Gate I，則布置在第一行中的感光像素110產(chǎn)生的所有感光信號(hào)可被同時(shí)輸入到信號(hào)輸出單兀130。信號(hào)輸出單兀130可被配置用于將感光信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)，并按列順序輸出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。如圖5所示，用于對(duì)感光像素110中的光傳感器晶體管112進(jìn)行復(fù)位的復(fù)位線Reset可連接在前一行的光傳感器晶體管112的柵極和下一行的柵極線之間。例如，布置在第一行中的感光像素110中的光傳感器晶體管112的柵極可經(jīng)由復(fù)位線Reset連接到第二柵極線Gate 2。此外，布置在第二行中的感光像素110中的光傳感器晶體管112的柵極可經(jīng)由復(fù)位線Reset連接到第三柵極線Gate 3。為了將復(fù)位信號(hào)提供給布置在最后第η行中的感光像素110中的光傳感器晶體管112的柵極，柵極驅(qū)動(dòng)器120還可包括啞柵極線GateDummy。啞柵極線Gate Dummy可布置在第η柵極線Gate η的下一行中,可不連接到開(kāi)關(guān)晶體管111的柵極，并且可經(jīng)由復(fù)位線Reset僅連接到布置在第η行中的感光像素110中的光傳感器晶體管112的柵極。雖然圖5示出了布置在任意行中的光傳感器晶體管112的柵極連接到下一行的柵極線，但是這僅僅是示例。根據(jù)實(shí)施例，任意行中的光傳感器晶體管112的柵極也可連接到兩行或更多行之后的行的柵極線。例如，第一行中的光傳感器晶體管112的柵極可連接到第三行中的光傳感器晶體管112的柵極，第二行中的光傳感器晶體管112的柵極可連接到第四行中的光傳感器晶體管112的柵極。在這種情況下，可存在不連接到開(kāi)關(guān)晶體管111而僅連接到光傳感器晶體管112的兩條啞柵極線。例如，布置在緊接于第η行的下一行中的第一啞柵極線連接到第(η-i)行中的光傳感器晶體管112的柵極，布置在緊接于第一啞柵極線的第二啞柵極線可連接到第η行中的光傳感器晶體管112的柵極。以下，將描述感光設(shè)備100的操作。圖5的右部是舉例說(shuō)明感光設(shè)備100的操作的時(shí)序圖。參照?qǐng)D5的時(shí)序圖，柵極驅(qū)動(dòng)器120將高電壓HIGH( S卩，等于或大于開(kāi)關(guān)晶體管111的閾值電壓的電壓)施加到第一柵極線Gate I,從而第一行中的感光像素110輸出感光信號(hào)。低電壓LOW被施加到其余的柵極線，即,第二柵極線Gate 2到啞柵極線Gate Dummy。因此，其余行中的感光像素110不輸出感光信號(hào)。這里，低電壓LOW還被施加到經(jīng)由復(fù)位線Reset連接到第二柵極線Gate 2的第一行中的光傳感器晶體管112的柵極。如上所述，在感光信號(hào)被輸出的同時(shí)，電壓V2被施加到光傳感器晶體管112的柵極。因此,低電壓LOW可以是當(dāng)沒(méi)有光入射到光傳感器晶體管112之上時(shí)光傳感器晶體管112的閾值電壓與當(dāng)光入射到光傳感器晶體管112之上時(shí)光傳感器晶體管112的閾值電壓之間的電壓V2。接下來(lái)，柵極驅(qū)動(dòng)器120將高電壓HIGH施加到第二柵極線Gate 2，從而第二行中的感光像素110輸出感光信號(hào)。低電壓LOW被施加到其余的柵極線，S卩，第一柵極線Gate I以及第三柵極線Gate 3到啞柵極線Gate Dummy。這里,高電壓HIGH還被施加到經(jīng)由復(fù)位線Reset連接到第二柵極線Gate 2的第一行中的光傳感器晶體管112的柵極。這里，高電壓HIGH是足以將光傳感器晶體管112復(fù)位的電壓(例如，圖2的電壓V3)。換而言之，高電壓HIGH可以是開(kāi)關(guān)晶體管111的閾值電壓或用于將光傳感器晶體管112復(fù)位的電壓中更高的那一個(gè)。因此，當(dāng)?shù)诙兄械母泄庀袼?10正輸出感光信號(hào)時(shí)，第一行中的感光像素110中的光傳感器晶體管112可被復(fù)位。這里，可從第一行到第η行順序地從感光像素110輸出感光信號(hào)。因此，對(duì)于單個(gè)幀的感光操作完成。接下來(lái)，可按照如上所述的順序重復(fù)對(duì)于下一幀的感光操作。在最后的第η行中的感光像素110輸出了感光信號(hào)之后，柵極驅(qū)動(dòng)器120將高電壓HIGH施加到啞柵極線Gate Dummy以將第η行中的光傳感器晶體管112復(fù)位。結(jié)果，高電壓HIGH被施加到經(jīng)由復(fù)位線Reset連接到啞柵極線Gate Dummy的第η行中的光傳感器晶體管112的柵極，因而第η行中的光傳感器晶體管112可被復(fù)位。圖5示出將高電壓HIGH施加到啞柵極線Gate Du_y的時(shí)間點(diǎn)與將高電壓HIGH施加到第一柵極線Gate I的時(shí)間點(diǎn)相同。然而，根據(jù)實(shí)施例，可在將高電壓HIGH完全施加到啞柵極線Gate Dummy之后，將高電壓HIGH施加到第一柵極線Gate I以用于下一幀。如上所述，在圖5中示出的感光設(shè)備100中，任意行的柵極線連接到同一行中的開(kāi)關(guān)晶體管111和前一行中的光傳感器晶體管112。因此，當(dāng)任意行中的感光像素110正輸出感光信號(hào)時(shí)，前一行中的光傳感器晶體管112可被復(fù)位。因此，根據(jù)本實(shí)施例的感光設(shè)備100可經(jīng)由單個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)器120執(zhí)行開(kāi)關(guān)晶體管111的開(kāi)關(guān)操作和光傳感器晶體管112的復(fù)位操作。結(jié)果，不需要用于分別驅(qū)動(dòng)開(kāi)關(guān)晶體管111和光傳感器晶體管112的單獨(dú)的驅(qū)動(dòng)電路。因此，可簡(jiǎn)化感光設(shè)備100的構(gòu)造，并可獲得諸如提聞空間利用、減少制造成本和減少功耗的效果。
由于提高了空間利用，因此可以容易地實(shí)現(xiàn)集成了顯示像素和感光像素的內(nèi)嵌類(lèi)型光觸摸屏設(shè)備。圖6是示出內(nèi)嵌類(lèi)型光觸摸屏設(shè)備的像素210的電路圖。參照?qǐng)D6，內(nèi)嵌類(lèi)型光觸摸屏設(shè)備的像素210包括顯示像素2IOd和感光像素210s。顯示像素2IOd可包括顯示單元(cell) 212 (例如，液晶顯示設(shè)備的情況下的液晶單元)和用于導(dǎo)通或關(guān)斷顯示單元212的第一開(kāi)關(guān)晶體管211。感光像素210s可包括用于感測(cè)入射光的光傳感器晶體管214和用于輸出來(lái)自光傳感器晶體管214的感光信號(hào)的第二開(kāi)關(guān)晶體管213。第一開(kāi)關(guān)晶體管211和第二開(kāi)關(guān)晶體管213連接到一條柵極線Gate。第一開(kāi)關(guān)晶體管211的漏極可連接到圖像數(shù)據(jù)線Source-Data，而第一開(kāi)關(guān)晶體管211的源極可連接到顯示單元212。第二開(kāi)關(guān)晶體管213的源極可連接到感光數(shù)據(jù)線Sensor-Data，而第二開(kāi)關(guān)晶體管213的漏極可連接到光傳感器晶體管214的源極。此外，光傳感器晶體管214的漏極連接到驅(qū)動(dòng)電壓線Vdd，而光傳感器晶體管214的柵極連接到復(fù)位線Reset。
圖7是示出內(nèi)嵌類(lèi)型光觸摸屏設(shè)備200的整體電路結(jié)構(gòu)的框圖，光觸摸屏設(shè)備200包括的像素之一如圖6所示。參照?qǐng)D7，內(nèi)嵌類(lèi)型光觸摸屏設(shè)備200包括像素陣列250，像素陣列250包括顯示像素210d，用于顯示圖像；感光像素210s，用于感測(cè)入射光；柵極驅(qū)動(dòng)器220，用于為每個(gè)顯示像素210d和感光像素210s提供柵極電壓；數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器240，用于將圖像信號(hào)提供給每個(gè)顯示像素210d ;信號(hào)輸出單元230，用于從每個(gè)感光像素210s接收感光信號(hào)并輸出數(shù)據(jù)信號(hào)。 在像素陣列250中，顯示像素210d和感光像素210s可被布置在陣列的行列中。雖然可以相對(duì)于每個(gè)顯示像素210d布置一個(gè)感光像 素210s，但是圖7示例性示出相對(duì)于多個(gè)顯示像素210d布置一個(gè)感光像素210s。在一般的顯示面板中，一個(gè)像素具有大約200 μ m到大約300 μ m的寬度和高度，而入射光具有明顯更大的光束直徑，大約2_。因此，即使感光像素210s僅部分地被布置在像素陣列250中，也可指定光的入射位置。圖7示出相對(duì)于兩個(gè)顯示像素210d布置一個(gè)感光像素210s的示例。例如，參照?qǐng)D7，像素陣列250可包括具有顯示像素210d和感光像素210s兩者的像素210，以及僅具有顯示像素210d的像素210’。換而言之，像素210’和像素210可交替地沿著行方向被布置。雖然圖7示出了相對(duì)于兩個(gè)顯示像素210d布置一個(gè)感光像素210s的示例，但是這僅僅是示例，根據(jù)另一實(shí)施例，可相對(duì)于少于或多于2個(gè)的數(shù)量的顯示像素210布置一個(gè)感光像素210s。在相對(duì)于顯示像素2IOd的一部分布置感光像素210s的情況下，感光像素210s中的光傳感器晶體管214(見(jiàn)圖6)的寬度可相應(yīng)增加。例如，光傳感器晶體管214的寬度可增加到不具有感光像素210s的像素210’的空區(qū)。結(jié)果，相應(yīng)于增加的一個(gè)光傳感器晶體管214的寬度，該光傳感器晶體管214的敏感度可增加。每個(gè)顯示像素210d可包括用于顯示顏色的紅色子像素R、綠色子像素G和藍(lán)色子像素B。柵極驅(qū)動(dòng)器220可包括沿著行方向布置的多條柵極線。每條柵極線可連接到布置在相同行中的所有顯示像素210d的第一開(kāi)關(guān)晶體管211的柵極和布置在相同行中的所有感光像素210s的第二開(kāi)關(guān)晶體管213的柵極。在顯示像素210d包括三個(gè)子像素R、G、B的情況下，顯示像素210d包括三個(gè)第一開(kāi)關(guān)晶體管211。如圖7所示，柵極線可連接到三個(gè)第一開(kāi)關(guān)晶體管211。為了便于解釋?zhuān)瑘D7僅示出第η柵極線到第(η+5)柵極線。然而，如以上參照?qǐng)D5所述，柵極驅(qū)動(dòng)器220可包括與像素陣列250的像素行的數(shù)量相同的數(shù)量的柵極線以及僅連接到光傳感器晶體管214的至少一條啞柵極線。此外，信號(hào)輸出單元230可包括沿列方向布置的多條感光數(shù)據(jù)線Sensor-Data。每條感光數(shù)據(jù)線可連接到布置在相同列中的所有感光像素210s。具體地，每條感光數(shù)據(jù)線可連接到布置在相同列中的所有第二開(kāi)關(guān)晶體管213的源極。信號(hào)輸出單元230可分別經(jīng)由感光數(shù)據(jù)線從感光像素210s中的光傳感器晶體管214接收感光信號(hào)，處理感光信號(hào)，并輸出數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。此外，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器240可包括沿列方向布置的多條圖像數(shù)據(jù)線Source-Data。每條圖像數(shù)據(jù)線連接到布置在相同列中的所有顯示像素210。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器240分別經(jīng)由圖像數(shù)據(jù)線提供圖像信號(hào)以通過(guò)顯示像素210進(jìn)行顯示。如果顯示面板210d包括三個(gè)子像素R、G、B，則數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器240可包括分別連接到子像素R、G、B的單獨(dú)的圖像數(shù)據(jù)線。參照?qǐng)D7，向每個(gè)感光像素110提供用于將光傳感器晶體管214復(fù)位的復(fù)位信號(hào)的復(fù)位線Reset可連接在前一行的光傳感器晶體管214的柵極和下一行的柵極線之間。例如，布置在第η行中的光傳感器晶體管214的柵極可經(jīng)由復(fù)位線Reset連接到第(n+2)柵極線。此外，布置在第(n+2)行中的光傳感器晶體管214的柵極可經(jīng)由復(fù)位線Reset連接到第(n+4)柵極線。雖然圖7示出了布置在任意行中的光傳感器晶體管214的柵極連接到兩行或更多行之后的柵極線，但是這僅僅是示例。根據(jù)實(shí)施例，任意行中的光傳感器晶體管214的柵極也可連接到緊接的下一行的柵極線。例如，布置在第η行中的光傳感器晶體管214的柵極可經(jīng)由復(fù)位線Reset連接到第(n+1)柵極線，而布置在(n+2)行中的光傳感器晶體管214的柵極可經(jīng)由復(fù)位線Reset連接到第(n+3)柵極線。如上所述，為了將復(fù)位信號(hào)施加到最后一行中的光傳感器晶體管214，柵極驅(qū)動(dòng)器220可包括沒(méi)有連接到第二開(kāi)關(guān)晶體管213而僅連接到光傳感器晶體管214的至少一條啞柵極線。
內(nèi)嵌類(lèi)型光觸摸屏設(shè)備200的操作可以與以上參照?qǐng)D5描述的操作相似。例如，當(dāng)高電壓正被施加到第η柵極線時(shí)，低電壓被施加到其余柵極線。結(jié)果，布置在第η行中的所有顯示像素210d顯示圖像，同時(shí)，布置在第η行中的所有感光像素210s感測(cè)入射光并輸出感光信號(hào)。接下來(lái)，當(dāng)高電壓正被施加到第(n+1)柵極線時(shí)，低電壓被施加到其余柵極線。隨后，布置在第(n+1)行中的所有顯示像素210d顯示圖像。然而，由于布置在第(n+1)行中的像素210’不包括感光像素210s，因此，不輸出感光信號(hào)。接下來(lái)，當(dāng)高電壓正被施加到第(n+2)柵極線時(shí)，低電壓被施加到其余柵極線。結(jié)果，布置在第(n+2)行中的所有顯示像素210d顯示圖像，同時(shí)，布置在第(n+2)行中的所有感光像素210s感測(cè)入射光并輸出感光信號(hào)。這里，施加到第(n+2)柵極線的高電壓被施加到布置在第η行中的光傳感器晶體管214的柵極，因而布置在第η行中的光傳感器晶體管214被復(fù)位。圖8是根據(jù)另一實(shí)施例的內(nèi)嵌類(lèi)型光觸摸屏設(shè)備200的像素陣列260的示意圖。參照?qǐng)D8，內(nèi)嵌類(lèi)型光觸摸屏設(shè)備200包括像素陣列260、柵極驅(qū)動(dòng)器220、信號(hào)輸出單元230和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器240。這里，柵極驅(qū)動(dòng)器220、信號(hào)輸出單元230和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器240的結(jié)構(gòu)和操作與參照?qǐng)D7描述的結(jié)構(gòu)和操作相同。圖8中示出的像素陣列260與圖7中示出的像素陣列250相同，除了在像素陣列260中，第三開(kāi)關(guān)晶體管215被額外地布置在沒(méi)有布置光傳感器晶體管214的行中。換而言之，參照?qǐng)D8，像素陣列260可包括具有顯示像素210d、第二開(kāi)關(guān)晶體管213和光傳感器晶體管214的第一像素210，以及具有顯示像素210d和第三開(kāi)關(guān)晶體管215的第二像素210”。例如，如圖8所示，在像素陣列260中，可沿著行方向交替地布置一個(gè)第一像素210和一個(gè)第二像素210”。然而，這僅僅是示例，并且例如可沿著行方向在像素陣列260中交替地布置一個(gè)第一像素210和兩個(gè)或更多第二像素210”?？稍诓煌男兄胁⑿械夭贾玫诙_(kāi)關(guān)晶體管213和第三開(kāi)關(guān)晶體管215。例如，第二開(kāi)關(guān)晶體管213的源極和第三開(kāi)關(guān)晶體管215的源極可連接到相同的感光數(shù)據(jù)線Sensor-Data,而第二開(kāi)關(guān)晶體管213的漏極和第三開(kāi)關(guān)晶體管215的漏極可都連接到光傳感器晶體管214的源極。因此，第二開(kāi)關(guān)晶體管213和第三開(kāi)關(guān)晶體管215都串聯(lián)到光傳感器晶體管214。然而，第二開(kāi)關(guān)晶體管213的柵極連接到第η柵極線、第(n+2)柵極線、第(n+4)柵極線等，而第三開(kāi)關(guān)晶體管215的柵極連接到第(n+1)柵極線、第(n+3)柵極線、第(η+5)柵極線等。此外，光傳感器晶體管214連接到?jīng)]有布置與光傳感器晶體管214連接的第二開(kāi)關(guān)晶體管213和第三開(kāi)關(guān)晶體管215的另一行中的柵極。例如，布置在第η行中的光傳感器晶體管214的柵極可連接到第η行和第(n+1)行之外的行(在圖8的情況下的第(n+2)行)ο例如，在該結(jié)構(gòu)中，當(dāng)高電壓正被施加到第η柵極線時(shí)，低電壓被施加到其余柵極線。結(jié)果，布置在第η行中的顯示像素210d顯示圖像，同時(shí)，經(jīng)由第二開(kāi)關(guān)晶體管213由布置在第η行中的感光像素210s輸出感光信號(hào)。接下來(lái)，當(dāng)高電壓正被施加到第(n+1)柵極線時(shí)，低電壓被施加到其余柵極線。結(jié)果，布置在第(n+1)行中的顯示像素210d顯示圖像。此外，由于第(n+1)行中的第三開(kāi)關(guān)晶體管215導(dǎo)通，因此，經(jīng)由第三開(kāi)關(guān)晶體管215從第η行中的感光像素210s輸出感光信號(hào)。接下來(lái)，當(dāng)高電壓正被施加到第(n+2)柵極線時(shí)，低電壓被施加到其余柵極線。結(jié)果，布置在第(n+2)行中的顯示像素210d顯示圖像，同時(shí)，布置在第(n+2)行中的感光像素210s經(jīng)由第二開(kāi)關(guān)晶體管213輸出感光信號(hào)。這里，施加到第(n+2)柵極線的高電壓被施加到布置在第η行中的光傳感器晶體管214的柵極，因而布置在第η行中的光傳感器晶體管214被復(fù)位。結(jié)果，當(dāng)高電壓被施加到第η和第(n+1)柵極線時(shí)，可從布置在第η行中的光傳感器晶體管214輸出感光信號(hào)。換而言之，如圖3所示，由于在光傳感器晶體管214被復(fù)位之·前的保留感光結(jié)果的記憶功能，從一個(gè)光傳感器晶體管214輸出了兩次感光信號(hào)。因此，用于感光的時(shí)間長(zhǎng)度翻倍，感光可變的更精確。結(jié)果，可補(bǔ)償在高驅(qū)動(dòng)頻率下驅(qū)動(dòng)大尺寸高分辨率光觸摸屏設(shè)備時(shí)的感光不足。這里，第二開(kāi)關(guān)晶體管213、第三開(kāi)關(guān)晶體管215和光傳感器晶體管214可被認(rèn)為是相對(duì)于每?jī)蓚€(gè)顯示像素210d布置的單個(gè)感光像素210s’。雖然圖8示出相對(duì)于每?jī)蓚€(gè)顯示像素210d布置一個(gè)感光像素210s’，但是這僅僅是示例。例如，可在第(n+2)行中布置與第二開(kāi)關(guān)晶體管213和第三開(kāi)關(guān)晶體管215并聯(lián)的第四開(kāi)關(guān)晶體管(未示出)。在這種情況下，可認(rèn)為相對(duì)于每三個(gè)顯示像素210d布置一個(gè)感光像素210s’。因此，當(dāng)高電壓被施加到第η到第(n+2)柵極線時(shí),可輸出感光信號(hào)。換而言之，可從光傳感器晶體管214輸出三次感光信號(hào)。接下來(lái)，當(dāng)高電壓被施加到第(n+3)柵極線時(shí)，光傳感器晶體管214可被復(fù)位。在圖5到圖8中，光傳感器晶體管214的柵極連接到下一行的柵極線，因而在感光操作之后光傳感器晶體管214被復(fù)位。然而，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，光傳感器晶體管214的柵極可連接到前一行的柵極線，因而光傳感器晶體管214可剛好在感光操作之前被復(fù)位。在這種情況下，可將僅連接到光傳感器晶體管214的啞柵極線布置在第一柵極線之前。應(yīng)理解，在此描述的示例性實(shí)施例應(yīng)被認(rèn)為僅是描述性的，而不是限制的目的。每個(gè)實(shí)施例中的特征或方面的描述應(yīng)通常被認(rèn)為是可用于另外的實(shí)施例中的其它相似特征或方面。
權(quán)利要求
1.一種感光設(shè)備，包括 感光像素陣列，具有按照行列布置的多個(gè)感光像素； 多條柵極線，沿著行方向被布置并將柵極電壓分別提供給感光像素， 其中，每個(gè)感光像素包括用于感測(cè)光的光傳感器晶體管和用于輸出來(lái)自光傳感器晶體管的感光信號(hào)的開(kāi)關(guān)晶體管， 布置在任意行中的感光像素的光傳感器晶體管的柵極連接到布置在所述任意行之前或之后的行中的柵極線。
2.如權(quán)利要求I所述的感光設(shè)備，其中，每條柵極線連接到布置在相同行中的感光像素。
3.如權(quán)利要求I所述的感光設(shè)備，其中，布置在任意行中的感光像素的開(kāi)關(guān)晶體管的柵極連接到與所述任意行對(duì)應(yīng)的柵極線。
4.如權(quán)利要求3所述的感光設(shè)備，其中，開(kāi)關(guān)晶體管和光傳感器晶體管串聯(lián)。
5.如權(quán)利要求I所述的感光設(shè)備，其中，布置在任意行中的感光像素的光傳感器晶體管的柵極連接到布置在緊接在所述任意行之后的一行中的柵極線。
6.如權(quán)利要求I所述的感光設(shè)備，其中，布置在任意行中的感光像素的光傳感器晶體管的柵極連接到布置在所述任意行的兩行或更多行之后的行中的柵極線。
7.如權(quán)利要求I所述的感光設(shè)備，還包括 柵極驅(qū)動(dòng)器，將柵極電壓順序提供給所述多條柵極線； 信號(hào)輸出單元，包括沿著列方向布置的多條數(shù)據(jù)線，所述信號(hào)輸出單元從感光像素接收感光信號(hào)，并輸出數(shù)據(jù)信號(hào)。
8.如權(quán)利要求7所述的感光設(shè)備，其中，每條數(shù)據(jù)線連接到布置在相同列中的感光像素， 與任意列對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)線連接到布置在所述任意列中的感光像素的開(kāi)關(guān)晶體管的源極。
9.如權(quán)利要求7所述的感光設(shè)備，其中，柵極驅(qū)動(dòng)器包括柵極線和至少一條啞柵極線，所述柵極線的數(shù)量與感光像素陣列的像素行的數(shù)量相同，所述至少一條啞柵極線僅連接到布置在先前的行或后面的行中的感光像素的光傳感器晶體管的柵極。
10.如權(quán)利要求9所述的感光設(shè)備，其中，至少布置在感光像素陣列中的最后一行或第一行中的感光像素的光傳感器晶體管的柵極連接到啞柵極線。
11.如權(quán)利要求I所述的感光設(shè)備，其中，光傳感器晶體管是氧化物半導(dǎo)體晶體管，其溝道層由氧化物半導(dǎo)體形成。
12.—種光觸摸屏設(shè)備,包括 像素陣列，具有按照行列布置的多個(gè)顯示像素和多個(gè)感光像素； 多條柵極線，沿著行方向被布置并將柵極電壓分別提供給顯示像素和感光像素， 其中每個(gè)顯示像素包括顯示單元和用于導(dǎo)通或關(guān)斷顯示單元的第一開(kāi)關(guān)晶體管，每個(gè)感光像素包括用于感測(cè)光的光傳感器晶體管和用于輸出來(lái)自光傳感器晶體管的感光信號(hào)的第二開(kāi)關(guān)晶體管， 布置在任意行中的感光像素的光傳感器晶體管的柵極連接到布置在所述任意行之前或之后的行中的柵極線。
13.如權(quán)利要求12所述的光觸摸屏設(shè)備，還包括柵極驅(qū)動(dòng)器，將柵極電壓順序提供給所述多條柵極線； 信號(hào)輸出單元，包括沿著列方向布置的多條數(shù)據(jù)線，所述信號(hào)輸出單元從感光像素接收感光信號(hào)，并輸出數(shù)據(jù)信號(hào)； 數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器，包括沿著列方向布置的多條圖像數(shù)據(jù)線，并將圖像信號(hào)提供給顯示像素。
14.如權(quán)利要求12所述的光觸摸屏設(shè)備，其中，每條柵極線連接到布置在相同行中的顯示像素和感光像素。
15.如權(quán)利要求12所述的光觸摸屏設(shè)備，其中，布置在任意行中的顯示像素的第一開(kāi)關(guān)晶體管的柵極和感光像素的第二開(kāi)關(guān)晶體管的柵極連接到與所述任意行對(duì)應(yīng)的柵極線。
16.如權(quán)利要求15所述的光觸摸屏設(shè)備，其中，第二開(kāi)關(guān)晶體管和光傳感器晶體管串聯(lián)。
17.如權(quán)利要求12所述的光觸摸屏設(shè)備，其中，布置在任意行中的感光像素的光傳感器晶體管的柵極連接到布置在緊接在所述任意行之后的一行中的柵極線。
18.如權(quán)利要求12所述的光觸摸屏設(shè)備，其中，布置在任意行中的感光像素的光傳感器晶體管的柵極連接到布置在所述任意行的兩行或更多行之后的行中的柵極線。
19.如權(quán)利要求12所述的光觸摸屏設(shè)備，還包括至少一條啞柵極線，僅連接到光傳感器晶體管的柵極。
20.如權(quán)利要求19所述的光觸摸屏設(shè)備，其中，像素陣列中沿著行方向布置的第一感光像素或最后的感光像素的光傳感器晶體管的柵極連接到啞柵極線。
21.如權(quán)利要求12所述的光觸摸屏設(shè)備，其中，像素陣列包括具有顯示像素和感光像素兩者的第一像素和僅具有顯示像素的第二像素。
22.如權(quán)利要求21所述的光觸摸屏設(shè)備，其中，至少一個(gè)第一像素和至少一個(gè)第二像素沿著列方向被交替布置。
23.—種光觸摸屏設(shè)備,包括 像素陣列，具有按照行列布置的多個(gè)顯示像素和多個(gè)感光像素； 多條柵極線，沿著行方向被布置并將柵極電壓分別提供給顯示像素和感光像素， 其中每個(gè)顯示像素包括顯示單元和用于導(dǎo)通或關(guān)斷顯示單元的第一開(kāi)關(guān)晶體管，每個(gè)感光像素包括用于感測(cè)光的光傳感器晶體管、用于輸出來(lái)自光傳感器晶體管的感光信號(hào)的第二開(kāi)關(guān)晶體管以及輸出來(lái)自光傳感器晶體管的感光信號(hào)并與第二開(kāi)關(guān)晶體管并聯(lián)的第三開(kāi)關(guān)晶體管， 布置在任意行中的感光像素的光傳感器晶體管的柵極連接到布置在所述任意行之前或之后的行中的柵極線。
24.如權(quán)利要求23所述的光觸摸屏設(shè)備，其中，每條柵極線連接到布置在相同行中的顯示像素和感光像素。
25.如權(quán)利要求23所述的光觸摸屏設(shè)備，其中，像素陣列包括 第一像素，具有顯示像素、第二開(kāi)關(guān)晶體管和光傳感器晶體管； 第二像素，具有顯示像素和第三開(kāi)關(guān)晶體管。
26.如權(quán)利要求25所述的光觸摸屏設(shè)備，其中，至少一個(gè)第一像素和至少一個(gè)第二像素沿著列方向被交替布置。
27.如權(quán)利要求25所述的光觸摸屏設(shè)備，其中，與布置了第一像素的行對(duì)應(yīng)的柵極線連接到第一開(kāi)關(guān)晶體管的柵極和第二開(kāi)關(guān)晶體管的柵極； 與布置了第二像素的行對(duì)應(yīng)的柵極線連接到第一開(kāi)關(guān)晶體管的柵極和第三開(kāi)關(guān)晶體管的柵極。
28.如權(quán)利要求23所述的光觸摸屏設(shè)備，其中，第二開(kāi)關(guān)晶體管和第三開(kāi)關(guān)晶體管被并行布置在不同的行中。
29.如權(quán)利要求28所述的光觸摸屏設(shè)備，其中，第二開(kāi)關(guān)晶體管和第三開(kāi)關(guān)晶體管都串聯(lián)到光傳感器晶體管。
30.如權(quán)利要求29所述的光觸摸屏設(shè)備，其中，光傳感器晶體管的柵極連接到另一行的柵極線，在所述另一行中沒(méi)有布置與光傳感器晶體管連接的第二開(kāi)關(guān)晶體管和第三開(kāi)關(guān)晶體管。
31.如權(quán)利要求23所述的光觸摸屏設(shè)備，還包括至少一條啞柵極線，僅連接到光傳感器晶體管的柵極。
32.如權(quán)利要求31所述的光觸摸屏設(shè)備，其中，像素陣列中沿著行方向布置的第一感光像素或最后的感光像素的光傳感器晶體管的柵極連接到啞柵極線。
33.一種操作感光設(shè)備的方法，所述方法包括 在具有按照行列布置的多個(gè)感光像素的感光像素陣列中，將高電壓提供給布置在任意行中的感光像素的開(kāi)關(guān)晶體管的柵極，并將低電壓提供給布置在其余行中的感光像素的開(kāi)關(guān)晶體管的棚極； 將高電壓提供給布置在所述任意行之后的行中的感光像素的開(kāi)關(guān)晶體管的柵極，并將低電壓提供給布置在其余行中的感光像素的開(kāi)關(guān)晶體管的柵極， 其中，每個(gè)感光像素包括用于感測(cè)光的光傳感器晶體管和用于輸出來(lái)自光傳感器晶體管的感光信號(hào)的開(kāi)關(guān)晶體管， 布置在所述任意行之前或之后的行中的柵極線連接到布置在所述任意行中的感光像素的光傳感器晶體管的柵極， 當(dāng)高電壓正被施加到布置在所述任意行之前或之后的行中的感光像素的開(kāi)關(guān)晶體管的柵極時(shí)，布置在所述任意行中的光傳感器晶體管被復(fù)位。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，光傳感器晶體管是氧化物半導(dǎo)體晶體管，其溝道層由氧化物半導(dǎo)體形成。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其中，低電壓是當(dāng)沒(méi)有光入射到光傳感器晶體管之上時(shí)光傳感器晶體管的閾值電壓和當(dāng)光入射到光傳感器晶體管之上時(shí)光傳感器晶體管的閾值電壓之間的電壓。
36.如權(quán)利要求34所述的方法，其中，高電壓是開(kāi)關(guān)晶體管的閾值電壓和用于將光傳感器晶體管復(fù)位的電壓中更高的那一個(gè)電壓。
37.如權(quán)利要求33所述的方法，其中，開(kāi)關(guān)晶體管包括被并行布置在不同行中的第一開(kāi)關(guān)晶體管和第二開(kāi)關(guān)晶體管。
38.如權(quán)利要求37所述的方法，還包括 通過(guò)將高電壓施加到第一開(kāi)關(guān)晶體管的柵極來(lái)輸出來(lái)自光傳感器晶體管的感光信號(hào); 通過(guò)將高電壓施加到第二開(kāi)關(guān)晶體管的柵極來(lái)再次輸出來(lái)自相同光傳感器晶體管的感光信 號(hào)。
全文摘要
提供了一種感光設(shè)備、驅(qū)動(dòng)感光設(shè)備的方法以及光觸摸屏設(shè)備。所述感光設(shè)備中的感光像素中的光傳感器晶體管由用于感測(cè)光的氧化物半導(dǎo)體晶體管形成，所述感光設(shè)備包括感光像素陣列，具有按照行列布置的多個(gè)感光像素；多條柵極線，沿著行方向被布置并將柵極電壓分別提供給感光像素，其中，每個(gè)感光像素包括用于感測(cè)光的光傳感器晶體管和用于輸出來(lái)自光傳感器晶體管的感光信號(hào)的開(kāi)關(guān)晶體管，布置在任意行中的感光像素的光傳感器晶體管的柵極連接到布置在所述任意行之前或之后的行中的柵極線。
文檔編號(hào)G06F3/042GK102903723SQ20121003469
公開(kāi)日2013年1月30日 申請(qǐng)日期2012年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月28日
發(fā)明者金暎, 宋利憲, 田尚勛, 安承彥, 高俊哲, 李哲坤 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社