[發明專利]光感式輸入裝置及顯示裝置

有效

• 申請號: 201110396429.3
• 申請日: 2011-11-29
• 公開（公告）號: CN102520828A
• 公開（公告）日: 2012-06-27
• 發明（設計）人: 鍾岳宏;徐雅玲;黃雪瑛
• 申請（專利權）人: 友達光電股份有限公司
• 主分類號: G06F3/042
• 分類號: G06F3/042
• 代理公司: 隆天國際知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 郝新慧;張浴月

技術領域

本發明涉及輸入裝置，尤其涉及一種具有可成功地檢測由光筆所產生的觸碰事件與手指所產生的觸碰事件的光感式輸入裝置及其顯示裝置。

背景技術

內嵌光感式觸控裝置(In-cell?photo-sensor?type?touch?apparatus)利用薄膜晶體管光傳感器(Thin?film?transistor?photo?sensor，TFT?photo?sensor)對于不同的照光強度所產生的不同的光電流(photo?current)，來做為內嵌光感式觸控裝置檢測觸控輸入事件的判斷依據。請參閱圖1A，圖1A為傳統光感式觸控裝置100的一薄膜晶體管光傳感器110因照光而產生一光電流Id于其中的示意圖。由圖1A所示，照光而產生于薄膜晶體管光傳感器110的光電子，于適當的柵-源極(gate-to-drain?voltage)偏壓Vgs下，會由薄膜晶體管光傳感器110流至一電容器120(耦接于一電壓Va及一參考電壓端Vr之間)，亦即光電流Id由電容器120流經薄膜晶體管光傳感器110，故而電壓Va會于照光前后產生變化，因此，光感式觸控裝置100可通過使能一讀取薄膜晶體管130來讀取電壓Va的變化值Vout，經由后端電路(并未顯示于圖中)以檢測觸控輸入事件。

請一并參閱圖1B及圖1C，圖1B為薄膜晶體管光傳感器110在以手指觸碰、環境光照射及光筆(light?pen)觸控光感式觸控裝置100于未外加柵-源極偏壓Vgs的情形下所造成不同的漏電流(leakage?current)Id_s(亦即，Vgs等于0時的光電流Id)的示意圖，以及圖1C為以圖1B所示的不同觸控方式所對應的光電流Id與柵-源極偏壓Vgs的關系圖。如圖1B所示，由于以手指觸碰光感式觸控裝置100的上基板140時，會遮蔽部分的環境光，使得位于下基板150的薄膜晶體管光傳感器110能夠接收到的光強度低于薄膜晶體管光傳感器110于環境光照射下所接收的光強度(以箭頭L1的寬度小于箭頭L2的寬度來表示)，因此，所造成的漏電流Id_a會小于在環境光照射薄膜晶體管光傳感器110所造成的漏電流Id_b。此外，由于以光筆觸控光感式觸控裝置100會增加薄膜晶體管光傳感器110所接收到的光強度(以箭頭L3的寬度大于箭頭L2的寬度來表示)，因而所造成的漏電流Id_c會大于漏電流Id_b。此外，由圖1C可知，理論上可通過設定適當的柵-源極偏壓Vgs，得以僅利用同一個薄膜晶體管光傳感器110來同時辨識使否有由光筆觸控或是手指觸控所觸發的輸入事件，然而，實際上由于環境光本身不穩定等某些因素，要調整出同時可判別手指觸碰、環境光照射及光筆觸控的電壓設定，為相當困難。

請參閱圖2A，圖2A為光感式觸控裝置的中多個薄膜晶體管光傳感器因應照光而產生的電壓信號強度與其位置的關系圖。如圖2A所示，理想狀態下，光筆觸控所產生的電壓信號與環境光照射所產生的電壓信號的差值，以及手指觸碰所產生的電壓信號與環境光照射所產生的電壓信號的差值，皆足以供后端電路處理，然而，環境光在真實情形下是會變動的，因此，上述兩差值其中之一會過小，使得光感式觸控裝置無法成功地檢測出每一觸控輸入事件。請參閱圖2B，圖2B為將薄膜晶體管光傳感器的電壓(亦即，上述的柵-源極偏壓Vgs)設定成適合檢測光筆觸控所觸發的輸入事件的電壓信號強度與位置的關系圖。由圖2B可知，于此電壓設定下，手指觸碰所產生的電壓信號便難以判定。請參閱圖2C，圖2C為將薄膜晶體管光傳感器的電壓(亦即，上述的柵-源極偏壓Vgs)設定成適合檢測手指觸碰所觸發的輸入事件的電壓信號強度與位置的關系圖。同樣地，由圖2C可知，于此電壓設定下，光筆觸控所產生的電壓信號亦難以判定。

因此，需要有一種創新的光感式觸控裝置設計來解決難以同時辨識不同類型的輸入事件(例如，由手指及光筆所觸發的輸入事件)的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種同時具有專門用于第一類型輸入事件(例如，由光筆所觸發的照光輸入事件)以及專門用于第二類型輸入事件(例如，由手指所觸發的遮光輸入事件)的光感測元件的光感式輸入裝置，不僅解決上述的問題，進而提升信號辨識的穩定性以及大幅地降低產品量產的難度。

依據本發明的一實施例，其揭示一種光感式輸入裝置，包含一上基板、一下基板、至少一第一光感測元件以及至少一第二光感測元件。該下基板對應于該上基板設置。該第一光感測元件設置于該下基板上，用于檢測接收到的一第一類型輸入事件。該第二光感測元件設置于該下基板上，用于檢測接收到的一第二類型輸入事件。其中該第一光感測元件的光感測能力不同于該第二光感測元件的光感測能力。