[發明專利]光學感測電路與應用其的判斷光線顏色的方法

有效

• 申請號: 202010383460.2
• 申請日: 2020-05-08
• 公開（公告）號: CN111579073B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 廖宜揚
• 申請（專利權）人: 友達光電股份有限公司
• 主分類號: G01J3/50
• 分類號: G01J3/50
• 代理公司: 北京市立康律師事務所 11805
• 代理人: 梁揮;孟超

一種光學感測電路，包括一電容、一與電容電性連接的光敏單元、一補償單元、及一開關元件。光敏單元包括第一光敏晶體管，用以感測第一顏色。補償單元包括第二光敏晶體管，用以感測第二顏色。第二顏色與第一顏色的頻譜不重疊。當光線照射時，光敏單元產生第一電流，補償單元產生第二電流。第二電流用以降低第一電流對電容進行充電或放電時的充電電流或放電電流的大小。于開關元件導通時，電容的電壓被讀取，以判斷光線的顏色。第一光敏晶體管的柵極或第二光敏晶體管的柵極的電壓電位為可調。

技術領域

本發明是有關于一種光學感測電路與應用其的判斷光線顏色的方法。

背景技術

傳統的光學感測電路具有相互耦接的一薄膜晶體管(TFT)元件(光敏晶體管)與一電容。當特定顏色的光源照射在光學感測電路時，關閉的非晶硅薄膜晶體管元件會產生光漏電流，此光漏電流將使得電容在照光的過程中放電而產生電壓變化。可借由電容電壓的改變，來達到檢測是否有光學信號輸入的目的。

然此種光學感測電路若在強環境光下，例如是在環境白光存在的情況下，會有誤動作產生。而且，薄膜晶體管(TFT)元件在長時間照光之下，會有臨界電壓(Vth)偏移(Shift)的問題產生。如何解決上述的因環境白光存在的情況所導致的誤動作產生的問題，乃目前業界所致力解決的方向之一。

發明內容

根據本發明的一實施例，提供一種光學感測電路，包括一電容、一光敏單元、一補償單元、及一開關元件。光敏單元與電容電性連接，光敏單元包括一第一光敏晶體管，光敏單元用以感測一第一顏色。補償單元與電容電性連接，補償單元包括一第二光敏晶體管。補償單元用以感測一第二顏色，第二顏色對應的頻譜與第一顏色對應的頻譜不重疊。開關元件與電容電性連接。其中，當一光線照射光敏單元與補償單元時，光線對應至第一顏色的一第一光成分使光敏單元產生一第一電流，光線對應至第二顏色的一第二光成分使補償單元產生一第二電流。第二電流用以降低第一電流對電容進行充電或放電時的充電電流或放電電流的大小。其中，于開關元件導通時，電容的電壓被讀取，以作為判斷光線顏色的信息。其中，第一光敏晶體管的柵極與第二光敏晶體管的柵極至少二者其中之一的電壓電位為可調。

根據本發明的另一實施例，提供一種光學感測電路，包括一電容、一光敏單元、一補償單元、及一開關元件。光敏單元與電容電性連接。光敏單元包括一第一光敏晶體管，光敏單元用以感測一第一顏色。補償單元與電容電性連接，補償單元包括一第二光敏晶體管，補償單元用以感測一第二顏色，第二顏色對應的頻譜與第一顏色對應的頻譜不重疊。開關元件與電容電性連接。其中，當一光線照射光敏單元與補償單元時，光線對應至第一顏色的一第一光成分使光敏單元產生一第一電流，光線對應至第二顏色的一第二光成分使補償單元產生一第二電流，第二電流用以降低第一電流對電容進行充電或放電時的充電電流或放電電流的大小。其中，于開關元件導通時，電容的電壓被讀取，以作為判斷光線顏色的信息。其中，第一光敏晶體管與第二光敏晶體管為二極管連接的薄膜晶體管。

根據本發明的又一實施例，提供一種應用光學感測電路判斷光線顏色的方法，包括以下步驟：提供一光學感測電路，光學感測電路包括一電容、一光敏單元、一補償單元、及一開關元件。光敏單元與電容電性連接，光敏單元包括一第一光敏晶體管，光敏單元用以感測一第一顏色。補償單元與電容電性連接，補償單元包括一第二光敏晶體管，補償單元用以感測一第二顏色。第二顏色對應的頻譜與第一顏色對應的頻譜不重疊。開關元件與電容電性連接。第一光敏晶體管的一端接收一操作信號。開關元件由一掃描信號所控制。于一重置期間，操作信號具有一第一電壓，以重置電容的電壓值。于一感測期間，操作信號具有一第二電壓，以使當光線照射光敏單元與補償單元時，光線對應至第一顏色的第一光成分使光敏單元產生第一電流，光線對應至第二顏色的第二光成分使補償單元產生第二電流。第二電流用以降低第一電流對電容進行充電或放電時的充電電流或放電電流的大小。于一取樣期間，掃描信號為致能，以使開關元件導通來使電容的電壓被讀取，以作為判斷光線顏色的信息。其中，第一光敏晶體管的柵極與第二光敏晶體管的柵極至少二者其中之一的電壓電位為可調。