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TW200823817A - Display apparatus and electronic apparatus - Google Patents

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TW200823817A
TW200823817A TW096136793A TW96136793A TW200823817A TW 200823817 A TW200823817 A TW 200823817A TW 096136793 A TW096136793 A TW 096136793A TW 96136793 A TW96136793 A TW 96136793A TW 200823817 A TW200823817 A TW 200823817A
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electrode
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TW096136793A
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TWI349897B (en
Inventor
Go Yamanaka
Masafumi Matsui
Mitsuru Tateuchi
Yasuhito Maki
Yoshiharu Nakajima
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Description

200823817 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種包括顯示像素之顯示裝置，該等顯示 像素各包括一光接收元件，及一種併入此一顯示裝置的電 子裝置。 【先前技術】 現有一些用於提供顯示裝置之座標輸入功能的技術。更 明確言之，例如具有此一座標輸入功能之顯示裝置包括一 # 壓敏觸摸面板之顯示裝置（參見日本未審定專利申請公告 案第2002-149085號及第2002-41244號），及一種具有一電 磁感應觸摸面板之顯示裝置（參見曰本未審定專利申請公 告案第1 1-134105號)。 * 然而，難以使具有一座標輸入功能之以上描述顯示裝置 . 小型化。此外，此等顯示裝置比普通顯示裝置更昂貴。為 了克服此等困難，已積極地執行能藉由偵測由包括在其各 像素内之一光接收元件接收的光來指定座標之顯示裝置的 • 發展（參見日本未審定專利申請公告案第2004-3 18067號及 第 2004-318819號）。 可小型化能使用光接收元件接收一座標輸入操作之以上 描述顯示裝置，且比具有座標輸入功能之顯示裝置更節省 成本。再者，以上描述之顯示裝置可接收一多點座標輸入 操作及一區域輸入操作。 【發明内容】 然而，在包括光接收元件的此等顯示裝置中，一出現在 122603.doc 200823817 顯示側上之信號可能經由一寄生電容與在光接收（影像擷 取）側上出現的指號混合。為了避免此一狀況，可執行一 種在連續顯示圖框週期間設定一影像擷取圖框週期，且在 影像擷取圖框週期中執行影像擷取的方法。然而，即使執 行此方法，一於顯示侧上出現之信號與一在影像擷取側上 出現的信號之混合無法必然地避免。再者，係需要顯示側 及影像擷取側間之同步化。 需要提供一種能避免一出現於顯示侧上之信號與一經由 _ 一寄生電容在光接收侧上出現的信號之混合，及能異步地 操作顯示側及光接收側之顯示裝置。 一種根據本發明之一具體實施例的顯示裝置包括：至少 一像素區段，其包括一具有一像素電極之顯示單元及一具 ， 有一光接收元件之光接收單元；及一遮蔽導電體，其經組 - 態用以電遮蔽顯示單元之側上的像素電極來防範該光接收 元件。遮蔽導電體係形成在像素電極及光接收元件間，且 具有一固定電位。 該顯示裝置較佳係進一步包括另一遮蔽導電體，其經組 態用以電遮蔽該顯示單元之侧上的像素電極，來防範一連 接至光接收單元的光接收信號線’且發射一從由該光接收 元件接收之光所產生的光接收信號。該另一遮蔽導電體係 形成在像素電極及光接收信號線之間，且具有一固定電 位0 該遮蔽導電體及另一遮蔽導電體較佳係使用一現存導電 膜形成。 122603.doc 200823817 該遮蔽導電體較佳係形成在一垂直於一基板的主要表面 之方向中的光接收元件之上與之下的位置中至少一者處。 另一遮蔽導電體較佳係形成在一垂直於一基板之主要表面 的方向中之光接收元件及光接收信號線之上與之下的位置 中至少一者處。 該遮蔽導電體及另一遮蔽導電體較佳係僅電遮蔽藉由從 該光接收元件之整個區中排除該光接收元件的作用層之一 區而獲得的一電極之一部分。 該光接收元件較佳係使用一形成在一絕緣基板上的薄膜 電晶體形成。該遮蔽導電體及另一遮蔽導電體較佳係電遮 蔽藉由從該薄膜電晶體之整個電極區中排除係光接收元件 的薄膜電晶體之一電極區的一部分所獲得的一區。 該光接收元件較佳係使用一形成在一絕緣基板上的二極 體形成。該遮蔽導電體及另一遮蔽導電體較佳係電遮蔽藉 由從該二極體之整個區中排除係光接收元件的二極體之一 作用層之一區所獲得的一區。 根據本發明之一具體實施例的顯示裝置包括：複數個像 素區段，其係配置成一各包括一顯示單元及一光接收單元 之矩陣形式，該顯示單元包括一像素電極及一薄膜電晶 體，其經組態用以操作上連接像素電極及一信號線，以回 應一施加至一閘極電極的掃描脈衝，該光接收單元包括一 光接收元件且係連接至一光接收信號線，透過其係發射一 自藉由該光接收元件接收之光所產生的光 遮蔽導電雜，其經組態用以電遮蔽在該顔示單=二 122603.doc 200823817 像素電極來防範該光接收元件及/或光接收信號線，該遮 蔽導電體係形成在像素電極與光接收元件之間及在像素電 極與光接收信號線之間中至少一者，且具有一固定電位。 一種電子裝置包括根據本發明之一具體實施例的以上描 述顯示裝置中之一。 根據本發明之一具體實施例，在一包括光接收元件的顯 示裝置中，藉由使用一導電膜電遮蔽各個光接收元件來防 範一在該顯示側上之像素電極，可避免一於顯示側上出現 之信號經由一寄生電容與一在光接收側上出現的信號之混 合0 根據本發明之一具體實施例，可避免一於顯示側上出現 之信號經由一寄生電容與一在光接收側上出現的信號之混 合。此外，該顯示側及光接收側可異步地操作。 【實施方式】 下文中將參考附圖描述本發明之具體實施例。 下文中，為了使本發明之具體實施例更易於瞭解，首先 將描述包括顯示像素（各包括一光接收元件）之液晶顯示裝 置的基本組態及功能。其後，將描述其具體組態。 圖1係一說明根據本發明之一具體實施例的液晶顯示裝 置之範例性組態的方塊圖。圖2係圖1中所說明之液晶顯示 裝置中的有效像素區之範例性組態的圖式。 如圖1中所說明，一液晶顯示裝置1係提供一有效像素區 2、一垂直驅動電路（VDRV)3、一水平驅動電路 (HDRV)4，及一光接收控制電路（RCTL)5。 122603.doc 200823817 在有效像素區2中，複數個像素區段2〇係配置在一矩陣 形式中。各個像素區段20包括彼此平行配置之一顯示單元 21及一光接收單元22。 如圖2中所說明，各個顯示單元21包括一作為切換元件 之薄膜電晶體（TFT)211，一具有一連接至TFT 211之汲極 (或源極)電極的像素電極之液晶單元（Lc)2丨2，及一具有其 一係連接至TFT 211之汲極電極的複數個電極之儲存電容 器（Cs)213。對於包括在對應像素區段2〇中之顯示單元 21 ’掃描線（閘極線）6-1至6-m係沿其中配置像素區段2〇之 方向配置在列中，且信號線7-1至7-n係沿其中配置像素區 段20之方向配置在行中。配置在相同列中的顯示單元2 ^之 TFT 211的閘極電極係連接至相同掃描線，即掃描線（閘極 線）6-1至6-m中之一。配置在相同行中的顯示單元21之丁？丁 211的源極（或汲極）電極係連接至相同信號線，即信號線7_ 1至7-n中之一。在一般液晶顯示裝置中，像素儲存電容器 線8-1至8-m係獨立地配置。各個儲存電容器2丨3係在像素 儲存電谷益線8-1至8·χη之一及一對應連接電極間形成。一 預定DC電壓係經由一成為共同電壓vc〇M之共同線，施加 至包括在像素區段20之各區段中的顯示單元21之液晶單元 212的反電極，及/或儲存電容器213之電極的另一者。或 者疋，該共同電壓VCOM(其極性係在各水平掃描週期（1H) 中反轉）被供應至包括於像素區段20之各區段中的顯示單 元21之液晶單元212的反電極，及該儲存電容器2丨3之電極 的另一者。 122603.doc -10- 200823817 掃描線6-1至6-m係藉由垂直驅動電路3驅動。信號線n 至7-η係藉由水平驅動電路4驅動。 當接收一垂直開始信號VST，一垂直時脈信號VCK，及 一致能信號ENB時，垂直驅動電路3執行在各場週期之垂 直方向（列方向）中的掃描，因而依逐列方式循序地選擇連 接至掃描線6-1至6-m的像素區段20。即，當一掃描脈衝 SP1係從垂直驅動電路3發射至掃描線6—丨時，係選擇存在 於第一列中之像素區段。當一掃描脈衝SP2係從垂直驅動 電路3發射至掃描線6_2時，係選擇存在於第二列中之像素 區段。同樣地，掃描脈衝SP3......及SPm係循序發射至 掃描線6 · 3、…及6 _ in。 當從一時脈產生器（未顯示）接收一指示開始水平掃描之 水平開始脈衝HST，及具有相反相位且作為用於水平掃描 之參考信號的水平時脈信號HCK時，水平驅動電路4產生 取樣脈衝’根據所產生之取樣脈衝循序地在輸入影像資料 R(紅色）、G(綠色）、及B(藍色）之片段上循序地執行取樣， 及將取樣結果供應至信號線7-1至7-n之對應者，作為一欲 寫入像素區段20之對應者的資料信號。 對於包括在對應像素區段20中之光接收單元22而言，光 接收元件控制線9-1至9-m及光接收信號線丨〇_ i至丨〇-m係沿 其中像素區段20配置之方向配置在列中。 圖3係一說明根據此具體實施例的光接收單元之範例性 基本組態的電路圖。 根據此具體實施例之光接收單元22係提供一光接收元件 122603.doc -11- 200823817 221、一重置TFT 222、光接收信號儲存電容器（c〇 )2 23、 一放大器224及一節點ND221。光接收元件221係使用一 TFT或一二極體形成。 光接收元件221係在一電源供應電位VDD及節點ND221 間連接。重置TFT 222係使用（例如）一 η通道電晶體形成。 重置TFT 222之源極電極係連接至一參考電位例如， 接地GND)，重置TFT 222之汲極電極係連接至節點 ND221，且重置TFT 222之閘極電極係連接至配置在一對 應列中之光接收元件控制線9。光接收信號儲存電容器223 係連接在節點ND221及參考電位VSS間。放大器224之輸入 終端係連接至節點ND221 (光接收信號儲存電容器223所連 接者）’且放大|§224之輸出終端係連接至光接收信號線 10 〇 光接收元件控制線9及光接收信號線1〇係連接至光接收 控制電路5。光接收控制電路5在一預定時間施加一重置脈 衝至光接收元件控制線9-1至9-m。因而，包括各個光接收 單元22的重置TFT 222係開啟達到某一週期，據以重置節 點ND221。即，（例如）儲存在連接至節點nD221之光接收 信號儲存電容器223中的電荷被放電，節點ND221之電位 係設定成一參考電位，且接著光接收單元22的狀態被重置 至其初始狀悲。此時，若光接收元件221接收一預定量的 光，會使光接收元件221導電。其後，節點ND221之電位 增加’且一電荷儲存於光接收信號儲存電容器223中。已 儲存的電荷係藉由放大器224放大作為一電氣信號。電氣 122603.doc -12- 200823817 仏唬被輸出至光接收信號線丨0作為一光接收信號，且接著 輸入光接收控制電路5。光接收控制電路5回應於所接收的 光接收信號而執行一預定功能單元的控制。 在根據此具體實施例之液晶顯示裝置i中，像素區段2〇 經組態用以避免一於顯示單元中出現之信號與一經由寄生 電容在光接收單元中出現的信號混合，且異步地操作顯示 單70及光接收單元。下文中，將描述根據此具體實施例的 液晶顯示裝置1之各像素區段的具體組態。 第一具體實施例 圖4係根據本發明之第一具體實施例的像素區段之斷面 圖。 如圖4中所說明，在像素區段2〇之各區段中，顯示單元 21及光接收單元22係彼此平行地配置。一覆蓋有一閘極絕 緣膜232之閘極電極233係形成在一透明絕緣基板231(例 如，玻璃基板）上。閘極電極233係連接至掃描線（閘極 線）6 ° TFT 211係根據來自掃描線6之掃描信號輸入來開啟 或關閉。閘極電極233係使用一例如鉬（Mo)或钽（Ta)的金 屬或合金藉由執行濺鍍形成。在閘極絕緣膜232上，係形 成一半導體膜（通道形成區）234、一對η-擴散層（LDD 區）235與23 6(半導體膜234夾置在其間）、及一對11+擴散層 (源極區）237與一 η+擴散層（汲極區）238(半導體膜234係夾 置在其間）。一層間絕緣膜239覆蓋閘極絕緣膜232、半導 體膜（通道形成區）234、η·擴散層（LDD區）235及236、n+擴 散層（源極區）237，及n+擴散層（汲極區）238。一由（例 122603.doc •13- 200823817 如）SiN或Si02製成之層間絕緣膜240覆蓋層間絕緣膜239。 在圖4中所說明像素區段20中，顯示單元21及光接收單元 22兩者具有以上描述組態。 在顯示單元21中，n+擴散層237係經由一形成在層間絕 緣膜239及240中的接觸孔241a連接至一源極電極242，且 n+擴散層238係經由在層間絕緣膜239及240中形成的一接 觸孔24 lb連接至一汲極電極243。源極電極242及汲極電極 243係使用鋁（A1)藉由執行圖案化而獲得。源極電極242係 連接至彳a 5虎線7。汲極電極2 4 3係經由連接電極連接至顯示 側上之透明電極（像素電極）。在光接收單元22上，一連接 至固定電位的遮蔽導電膜244係在層間絕緣膜240上形成。 遮蔽導電膜244可由（例如）a卜TiA卜Mo、多晶矽或一透 明電極（ITO)製成。在圖4中所說明之組態的情況下，係需 要遮蔽導電膜244由一透明電極製成。 在顯示單元中21及光接收單元22中，一平坦化膜245係 形成在層間絕緣膜240、源極電極242、汲極電極243及遮 蔽導電膜244上。一在顯示侧246上的透明電極（ITO)係形 成於平坦化膜245上。一液晶層248係藉由在一反電極側 247上之像素電極（透明電極：IT〇)，以及在顯示侧246上 之透明電極間密封一液晶材料而形成。 在此具體實施例中，在一包括光接收元件的顯示裝置 中’一於顯示側上出現之信號與一在光接收（影像擷取）侧 上出現的信號之混合係藉由使用遮蔽導電膜244電遮蔽光 接收元件221來防範該顯示侧246上之像素電極而避免。下 122603.doc 200823817 文中’將參考圖4至12描述包括一遮蔽導電膜之像素區段 的優點，同時比較一具有像素區段而不具有遮蔽導電膜之 此一像素區段。 圖5係一包括在根據此具體實施例之一像素區段内的一 光接收單元之等效電路的概念圖。圖6係一包括在根據此 具體實施例之像素區段内的光接收單元之概念性透視圖。 圖7係一不具有遮蔽導電膜之像素區段的斷面圖。圖8係一 包括在圖7中所說明之像素區段内的光接收單元之等效電 路的概念圖。圖9係一包括在圖7中所說明的像素區段内的 光接收單元的概念性透視圖。圖丨〇係一說明顯示影像之範 例的圖式。圖11係一說明當一遮蔽導電膜未包括在一像素 區段内時所獲得的已擷取影像之圖式。圖12係一說明當一 遮蔽導電膜包括在一像素區段内時所獲得的已擷取影像之 圖式。 圖11說明一當一包括光接收元件之顯示裝置顯示一在圖 10中所說明影像時所獲得的已擷取影像之範例，且接著自 不具一遮蔽導電膜之光接收元件獲取光接收信號（影像擷 取信號）。如從圖11瞭解，若光接收元件221不遮蔽顯示側 246上之像素電極，一於顯示側上出現之信號會與已擷取 影像混合。 如圖8及9中所說明，一於顯示侧上出現之信號與一在光 接收（影像擷取）侧上出現的信號混合之原因係用於儲存一 光接收佗唬之光接收信號儲存電容器（c〇)223的電壓值 vo，受到經由寄生電容〇在顯示側246上之像素電極的電 122603.doc -15- 200823817 壓改變影響。因此，在此具體實施例中，一於顯示侧上出 現之信號與一在光接收（影像擷取）側上出現的信號混合可 藉由使用一導電膜電遮蔽一光接收元件來防範顯示側246 上之像素電極而避免。 圖12說明一當一包括光接收元件之顯示裝置顯示在圖 中所說明影像時所獲得的已擷取影像之範例，其使用遮蔽 導電膜244電遮蔽光接收元件221來防範顯示侧246上之像 素電極，且接著獲取一來自光接收元件的光接收（影像擷 取）信號。如從圖12可瞭解，藉由電遮蔽光接收元件221來 防範顯示側246上之像素電極，可有效地避免一於顯示側 上出現之信號與一已擷取影像的混合。 如圖4至6中所說明，藉由在光接收元件221及顯示側246 上之像素電極間佈置遮蔽導電膜244，及使遮蔽導電膜244 之電位設定成一固定電位，即使改變像素電極的電壓，遮 蔽導電膜可補償電壓改變的效應，且因此可避免一於顯示 側上出現之信號與一已擷取影像的混合。 如先前描述，根據本發明之第一具體實施例，一於顯示 側上出現之信號與一經由寄生電容在影像擷取侧上出現的 信號的混合可藉由在包括光接收元件之顯示裝置中之光接 收元件221及顯示側246上的像素電極間佈置遮蔽導電膜 244，及將遮蔽導電膜244之電位設定成一固定電位來避 免。一於顯示側上出現之信號與一在光接收（影像擷取）側 上出現的信號之混合可藉由僅使用以上描述組態來避免。 結果，顯示侧及光接收（影像擷取）側可異步地操作。 122603.doc •16· 200823817 第二具體實施例 圖13係一根據本發明之第二具體實施例之像素區段的斷 面圖。圖14係一包括在根據第二具體實施例之像素區段内 的光接收單元之光接收信號線的一區之概念性透視圖。 在根據第二具體實施例之像素區段20A中，不僅一光接 收元件且一光接收信號線係使用遮蔽導電膜來遮蔽一像素 電極。此係不同於根據第一具體實施例之像素區段2 〇。 如圖13中所說明，光接收信號線1 〇係形成在閘極絕緣膜 232上。層間絕緣膜239覆蓋光接收信號線1〇。在對應於光 接收信號線10的層間絕緣膜240上之一區（能被遮蔽的一 區），一遮蔽導電膜244 A係選擇性地形成。 根據第二具體實施例，不僅一光接收元件且光接收信號 線10係使用遮蔽導電膜244A遮蔽在顯示側246上之像素電 極。因此，與第一具體實施例中描述的情況相比，可更有 效地避免一於顯示側上出現之信號與一影像擷取信號混 合0 在此具體實施例中，可佈置一新遮蔽導電膜或可使用現 存遮蔽導電膜。然而，從減少成本的觀點，係需要使用現 存遮蔽導電膜。如先前描述，遮蔽導電膜係一八丨膜、一 TiA1膜、一 Mo膜、一多晶石夕膜或一透明電極（IT〇)膜。然 而，在此具體實施例中，遮蔽導電膜不限於以上描述的 膜。再者，在此具體實施例中，遮蔽導電膜係佈置在光接 收元件221及光接收信號線1〇之上、之下或旁邊。本文 中，遮蔽導電膜佈置於光接收元件221及光接收信號線1〇 122603.doc •17- 200823817 之上或之下，意指該遮蔽導電膜、光接收元件221及光接 收信號線10係配置於一垂直於圖 < 上之透明絕緣基板231 的主要表面之方向中。如先前描述，藉由在光接收元件 221上置放遮蔽導電膜244，以遮蔽光接收元件221及光接 收k唬線1 〇來防範顯示侧246上之像素電極，可避免顯示 侧246上之像素電極的電壓中之改變在光接收（影像擷取）侧 方面的效應。 第三具體實施例 圖1 5係一根據本發明之第三具體實施例之像素區段的斷 面圖。圖16係一包括在根據第三具體實施例之像素區段中 的光接收單元之光接收元件或光接收信號線的一區之概念 性透視圖。 在根據弟二具體實施例之像素區段20B中，遮蔽導電 膜係置放在一光接收單元中之一光接收元件及/或光接收 “號線之上及之下兩處。此不同於根據第一具體實施例之 像素區段20及根據第二具體實施例之像素區段2〇a。 置於光接收元件221及光接收信號線1〇下之像素儲存電 容器線8的電壓有時會根據一顯示裝置之驅動方法改變。 因此，為了補償此一電壓改變的效應，係需要在光接收元 件及光接收信號線下形成一遮蔽導電膜。再者，若遮蔽導 電膜係佈置於光接收元件及光接收信號線之上及之下兩處 時，可更有效避免一於顯示側上出現之信號與一在影像擷 取側上出現的信號之混合。 圖15說明其中一遮蔽導電膜係佈置於光接收信號線1〇之 122603.doc -18 - 200823817 上及之下兩處的像素區段20B的範例性組態。在圖丨5中， 相同參考數字係用作具有與圖4相同功能之組件。 在光接收單元22B中，用閘極絕緣膜232覆蓋之像素儲存 電谷器線8係形成在透明絕緣基板2 3 1 (例如，玻璃基板） 上。像素儲存電容器線8係使用用以形成包括在顯示單元 21内之閘極電極233的相同方法形成。類似閘極電極233， 像素儲存電容器線8係使用一例如錮（Mo)或短（Ta)的金屬 或合金藉由執行濺鍍來形成。在對應於像素儲存電容器線 ❿ 8之閘極絕緣膜232上的一區（可遮蔽的一區）中，一第一遮 蔽導電膜244-1係形成。一絕緣膜249覆蓋閘極絕緣膜232 及遮蔽導電膜244-1。在對應於其中形成像素儲存電容器 線8之一區的絕緣膜249上的一區，會形成一絕緣膜239B。 ‘ 層間絕緣膜240覆蓋絕緣膜239B及絕緣膜249。在對應於其 - 中形成遮蔽導電膜244-1的一區之層間絕緣膜240上的一 區’會形成光接收信號線10。光接收信號線10係使用用以 ^ 在顯示單元21中形成源極電極242及沒極電極243的相同方 法及材料形成。平坦化膜245覆蓋光接收信號線10及層間 絕緣膜240。 如先鈾弟一具體實施例中所述，顯示側246上之透明電 、 極係在平坦化膜245上形成。此時，在光接收單元22B中， 顯示側246上之透明電極係選擇性地形成在對應於光接收 信號線10(可遮蔽的區）之一區中，作為一第二遮蔽導電膜 244_2。一液晶材料係密封在遮蔽導電膜244_2及反電極側 247上之像素電極（透明電極：IT〇)間，據以形成液晶層 122603.doc -19- 200823817 248 〇 根據第三具體實施例，一於顯示側上出現之信號與一在 光接收（影像擷取）側上出現的信號之混合可藉由在光接收 元件及/或光接收信號線之上及之下兩處佈置一遮蔽導電 膜而更有效地避免。 第四具體實施例 圖17係一根據本發明之第四具體實施例的像素區段之斷 面圖。圖1 8係一包括在根據第四具體實施例之像素區段内 的一光接收單元的光接收元件或光接收信號線之一區的概 念性透視圖。 在根據第四具體實施例之像素區段20C中，一遮蔽導電 膜244C係在光接收單元中之光接收元件221上形成。此 時，為了致使光接收元件221接收光，遮蔽導電膜244C未 在光接收元件221上之整個區中形成’而是形成在藉由從 光接收元件221上之整個區中排除在光接收元件22丨之作用 層22la上的一區所獲得之一電極的一部分中。此不同於根 據弟一具體實施例之一像素區段。 S—遮蔽導電膜形成在一光接收元件上時，需要該遮蔽 區不應為該光接收元件上之整個區，而係僅為藉由從光接 收7G件上之整個區中排除在該光接收元件之作用層上的一 區所獲得之一電極的一部分。因此，在此具體實施例中， 係利用在圖17及18中所說明之組態。 在此情況下，若增加遮蔽區之區域，光接收元件可更有 效地電遮敝像素電極。然而，另一方面，由光接收元件接 122603.doc 200823817 圖21係一根據本發明之第六具體實施例的像素區段之斷 面圖。圖22係一包括在根據第六具體實施例之像素區段内 的光接收單元之等效電路的概念圖。 在根據第六具體實施例之像素區段20E中，一在一透明 絕緣基板上形成的二極體221D係用作一光接收元件。此不 同於根據第五具體實施例之像素區段20D。 • 在此情況下，閘極絕緣膜232及絕緣膜249係在透明絕緣 基板231上形成。其後，在絕緣膜249上，一p型多晶石夕層 • 251及一η型多晶矽層252係並聯地連接，因而建立p_n接 面。層間絕緣膜23 9及240係在p型多晶矽層251及η型多晶 矽層252上形成。在對應於ρ型多晶矽層25 1之層間絕緣膜 240上的一區（可遮蔽之一區）中，係形成一遮蔽導電膜 • 244Ε。再者，到達η型多晶矽層252之接觸孔241()係在層間 ， 絕緣膜239及240中形成。該η型多晶矽層252形成二極體 221D之一陽極電極。因而，η型多晶石夕層252係連接至一電 籲 極253。平坦化膜245覆蓋遮蔽導電膜Μ4Ε、層間絕緣膜 240及電極253。顯示側246上之透明電極係在平坦化膜245 上形成。 - 若將二極體用作類似第六具體實施例之光接收元件，一 • 般需要將一反向偏壓施加至該二極體。因此，一正電壓係 施加至η型多晶矽層252。然而，若可偵測一光電子，可將 一正電壓施加至ρ型多晶矽層251。再者，當將一二極體用 作光接收元件時，一其中光電轉換主要出現之作用層係接 近一 ρ-η接合點而存在。因此，如圖21中所說明，需要由 122603.doc -22- 200823817 遮蔽導電膜244E形成之遮蔽區不應包括一接近p-n接合點 的區。在圖21中所說明之一範例中，係使用一卯二極體。 然而，可使用一 pin二極體而非pn二極體。在此情況下， 一作用層係一區i。因此，需要由遮蔽導電膜形成的遮蔽 區不應包括接近區i的一區。 在此具體實施例中，係使用一底部閘極TFT。然而，可 將一頂部閘極TFT用作光接收元件。 圖23係一其中使用根據此具體實施例之頂部閘極TFT的 像素區段之斷面圖。在圖23中，相同參考數字係用於與具 有如圖4之相同功能的組件。 如圖23中所說明，在一其中使用一頂部閘極^丁 21TF之 像素區段中，一絕緣膜260係在透明絕緣基板231(例如， 玻璃基板）上形成。閘極絕緣膜260上，係形成半導體膜（通 道形成區）234、一對η-擴散層（LDD區）235與236(半導體膜 234夾置在其間）、及一對η+擴散層（源極區^^與#擴散層 (沒極區）238(半導體膜234係夾置在其間）。再者，閘極絕 緣膜232係形成在半導體膜（通道形成區）234及一對η-擴散 層（LDD區）235與236上。在閘極絕緣膜232上，係形成閘極 電極233。層間絕緣膜239覆蓋閘極電極233、η-擴散層 (LDD區）235及236之一部分、η+擴散層（源極區）237，η+擴 散層（汲極區）238及絕緣層260。由（例如）SiN或Si02製成之 層間絕緣膜240覆蓋層間絕緣膜239。在圖4中所說明之像 素區段20的情況中，顯示單元21及光接收單元22兩者具有 以上描述的組態。 122603.doc -23- 200823817 在顯示單元21中，n+擴散層237係經由在層間絕緣膜239 及240中形成的接觸孔241a連接至源極電極242。該n+擴散 層238係經由在層間絕緣膜239及240中形成的接觸孔24lb 連接至汲極電極243。源極電極242及汲極電極243係使用 鋁（A1)藉由執行圖案化而獲得。源極電極242係連接至信號 線7。汲極電極243係經由連接電極連接至顯示侧上之透明 電極（像素電極）。在一光接收單元22F上，一連接至固定 電位的遮蔽導電膜244F係在層間絕緣膜240上選擇性形 成。一由圖23中所說明遮蔽導電膜244F形成之遮蔽區未包 括接近該汲極之一區。遮蔽導電膜244F可由（例如）A1、 TiAl、Mo、多晶矽或一透明電極（IT〇)製成。 在顯示單元中21及光接收單元22F中，平坦化膜245覆蓋 層間絕緣膜240、源極電極242、汲極電極243及遮蔽導電 膜244F。顯示側246上之透明電極（ΙΤ〇)覆蓋平坦化膜 245。一液晶材料係密封在反電極側247上之像素電極（透 明電極· ιτο)，以及在顯示侧246上之透明電極間，據以 形成液晶層248。 如圖23中所說明， TFT，顯示铜卜夕淡」 即使一光接收元件係一頂部閘極
一光接收元件。 月，係佈置各接收r、G、或B之光的光接 可針對一單一像素或複數個像素佈置一單 在此说明書中，未進行關於在一顯示裝置 122603.doc -24- 200823817 中之光接收元件的配置之描述。因此，包括在圖2中 明之光接收元件的顯示裝置可執行光接&心⑶_ 取），同時避免-在顯示侧上出現之信號與—在影像擷取 侧上出現的信號之混合。
-種根據本發明的-具體實施例之顯示裝置可不僅應用 於-液晶顯示裝置，而且可應用於例如一有機肛顯示裝置 的另-顯示裝置。例如’―根據本發明之—具體實施例的 顯示裝置之顯示單元可為圖24中所說明的薄膜器件。圖Μ 係-包括在-絕緣|板上形成之顯示單元内料素之示意 性斷面圖。如圖24中所說明’ 一像素包括一電晶體區段了 其包括複數個薄膜電晶體（在此圖式中僅說明—單— TFT); 一例如一儲存電容器之電容器區段；及一例如有機 EL元件的發光區段。在該絕緣基板上，該電晶體區段及電 容器區段係藉由執行-TFT程序形成。在該電晶體區段及 電容器區段上，係形成例如一有機EL元件的發光區段。一 透明反基板係使用一黏著劑附著在該I光區段上。因而係 產生一平面面板。 如圖25中所說明’一根據本發明之具體實施例的顯示裝 置可為-模組化平面顯示裝置。例如，在一絕緣基板上， 係形成一其中複數個像素配置成矩陣形式之像素陣列區 段。各個像素包括一液晶層及一有機EL元件、一薄膜電晶 體及-薄膜電容H中之_。_黏著劑係圍繞此像素陣列區 段（像素矩陣區段）施加，且一如玻璃基板之反基板係附著 至該像素陣列區段。因❿，產生—顯示模組。—遽色器、 122603.doc -25- 200823817 一保遵膜、一防光膜等可視需要附著至此透明反基板。可 板供該顯示模組一 FPC(撓性印刷電路）作為連接器，用於 外部發射或輸出一信號至或自該像素陣列區段。 根據本發明之一具體實施例的以上描述顯示裝置係一平 面面板顯示裝置，且可應用於各種類型的電子裝置的顯示 器’該等裝置例如一數位相機、一筆記型個人電腦、一行 動電話、及一用於顯示已藉以接收或產生於其内之視訊信 號成為影像或圖像的視訊相機。下文中，將描述一利用此 一顯示裝置的範例性電子裝置。 圖26說明一利用根據本發明之一具體實施例的顯示裝置 之電視機。該電視機包括一由一前面板12、一遽光玻璃13 組成的圖像顯示螢幕11。該電視機係藉由將根據本發明之 一具體實施例的顯示裝置應用於圖像顯示螢幕11來產生。 圖27說明一利用根據本發明之一具體實施例的顯示裝置 之數位相機。在圖27中，上圖係數位相機的正視圖且下圖 係數位相機的後視圖。此數位相機包括一拍攝透鏡、一用 於發射閃光之發光區段1 5、一顯不區段1 6、一控制開 關、一選單開關及一快門19。此數位相機係藉由將根據本 發明之一具體實施例的顯示裝置應用至顯示區段16而產 生。 圖28說明一利用根據本發明之一具體實施例的顯示裝置 之筆记型個人電腦。一本體20包栝一用來輸入字元的鍵盤 21 ;及用於本體20的蓋，其包括一用於影像顯示之顯示區 段22。此筆記型個人電腦係藉由將根據本發明之一具體實 I22603.doc • 26 - 200823817 施例的顯示裝置應用於顯示區段22來產生。 圖29說明一利用根據本發明之一具體實施例的顯示裝置 之行動終端器件。在圖29中’左圖說明一開啟狀態且右圖 說明一關閉狀態。此行動終端器件包括一上外罩U、一下 外罩24、一連接單元（鉸鏈單元）25、一顯示器％、一子顯 丁器27、一圖像光28及一相機29。此行動終端器件係藉由 將根據本發明之一具體實施例的顯示裝置應用於顯示器 26或子顯示器27來產生。 圖30說明一利用根據本發明之一具體實施例的顯示裝置 之視訊相機。此視訊相機包括一本體3〇、一佈置於前側之 拍”、、透鏡34、一拍如片開始/停止開關％及一監視器％。 此視汛相機係藉由將根據本發明之一具體實施例的顯示裝 置應用於監視器36來產生。 熟習此項技術者應瞭解各種修改、組合、次組合及變更 可根據設計要求及其他因素而出現，只要其係在所附申請 專利範圍或其等效内容的範轉内。 【圖式簡單說明】 圖1係一說明根據本發明之一具體實施例的液晶顯示裝 置之範例性組態的方塊圖； 圖2係一說明圖1中所說明之液晶顯示裝置中的一有效像 素區之範例性組態的圖式； 圖3係一說明根據本發明之一具體實施例的光接收單元 之基本組態的電路圖； 圖4係一根據本發明之第一具體實施例的像素區段之斷 122603.doc -27- 200823817 面圖； 圖5係一包括在根據第一具體實施例之像素區段中的光 接收單元之等效電路的概念圖； 圖6係一包括在根據第一具體實施例之像素區段中的光 接收單元之概念性透視圖； 圖7係一不具有遮蔽導電膜之像素區段的斷面圖； 圖8係一包括在圖7中所說明像素區段中的光接收單元之 等效電路的概念圖； 圖9係一包括在圖7中所說明像素區段中的光接收單元之 概念性透視圖； 圖10係一顯示影像之範例的圖式； 圖11係一說明當一遮蔽導電膜未包括在一像素區段時所 獲得之已擷取影像的圖式； 圖12係一說明當一遮蔽導電膜係包括在一像素區段時所 獲得之已擷取影像的圖式； 圖13係一根據本發明之第二具體實施例之像素區段的斷 面圖； 圖14係一包括在根據第二具體實施例之像素區段中的光 接收單元之光接收信號線的一區之概念性透視圖； 圖1 5係一根據本發明之第二具體實施例之像素區段的斷 面圖； 圖16係一包括在根據弟二具體實施例之像素區段中的光 接收單元之光接收元件或光接收信號線的一區之概念性透 視圖； 122603.doc •28- 200823817 圖17係一根據本發明之第四具體實施例的像素區段之斷 面圖； 圖18係一包括在根據第四具體實施例之像素區段中的光 接收單元之光接收元件或光接收信號線的一區之概念性透 視圖； 圖19係一根據本發明之第五具體實施例之像素區段的斷 面圖； 圖20係一包括在根據第五具體實施例之像素區段中的光 接收單元之等效電路的概念性透視圖； 圖21係一根據本發明之第六具體實施例之像素區段的斷 面圖； 圖22係一包括在根據第六具體實施例之像素區段中的光 接收單元之等效電路的概念圖； 圖23係一其中使用根據第六具體實施例的頂部閘極TFT 之像素區段的斷面圖； 圖24係一說明一根據本發明之一具體實施例的顯示裝置 之器件組態的斷面圖； 圖25係一說明一根據本發明之一具體實施例的顯示裝置 之模組組態的平面圖； 圖26係一包括一根據本發明之一具體實施例的顯示裝置 之電視機的透視圖； 圖27係一包括一根據本發明之一具體實施例的顯示裝置 之數位靜態相機的透視圖； 圖28係一包括根據本發明之一具體實施例的顯示裝置之 122603.doc -29- 200823817 一筆記型個人電腦的透視圖； 圖29係一包括根據本發明之一具體實施例的顯示裝置之 一行動終端器件的示意圖；及 圖3 0係一包括根據本發明之一具體實施例的顯示裝置之 一視訊相機的透視圖。 【主要元件符號說明】
1 液晶顯示裝置 2 有效像素區 3 垂直驅動電路（VDRV) 4 水平驅動電路（HDRV) 5 光接收控制電路（RCTL) 6 掃描線（閘極線） 6-1 至 6-m 掃描線（閘極線） 7 信號線 7-1 至 7-n 信號線 8 像素儲存電容器線 8-1 至 8_m 像素儲存電容器線 9 光接收元件控制線 9㈣1至9-m 光接收元件控制線 10 光接收信號線 10_ 1 至 1 〇-m 光接收信號線 11 圖像顯示螢幕 12 前面板 13 濾、光玻璃 122603.doc -30 - 200823817
15 發光區段 16 顯示區段 19 快門 20 像素區段/本體 20A 像素區段 20B 像素區段 20C 像素區段 20D 像素區段 20E 像素區段 21 顯示單元/鍵盤 22 光接收單元/顯示區段 22B 光接收單元 22F 光接收單元 23 上外罩 24 下外罩 25 連接單元（鉸鏈單元） 26 顯示器 27 子顯示器 28 圖像光 29 相機 30 本體 34 拍照透鏡 35 拍照片開始/停止開關 36 監視器 122603.doc •31 · 200823817 211 薄膜電晶體（TFT) 212 液晶單元（LC) 213 儲存電容器（Cs) 221 光接收元件 221a 作用層 221D 二極體 221T TFT(薄膜電晶體） 222 重置TFT 223 光接收信號儲存電容器（C0) 224 放大器 231 透明絕緣基板 232 閘極絕緣膜 233 閘極電極 234 半導體膜（通道形成區） 235 η-擴散層（LDD區） 236 η-擴散層（LDD區） 237 η+擴散層（源極區） 23 8 η+擴散層（汲極區） 238R 沒極電極 239 層間絕緣膜 239B 絕緣膜 240 層間絕緣膜 241a 接觸孔 241b 接觸孔 122603.doc -32- 200823817 241c 接觸孔 242 源極電極 243 >及極電極 244 遮蔽導電膜 244-1 第一遮蔽導電膜 244-2 第二遮蔽導電膜 244A 遮蔽導電膜 244C 遮蔽導電膜 244D 遮蔽導電膜 244E 遮蔽導電膜 244F 遮蔽導電膜 245 平坦化膜 246 顯示側 247 反電極側 248 液晶層 249 絕緣膜 250 電極 251 P型多晶石夕層 252 η型多晶石夕層 253 電極 260 絕緣膜 ND221 節點 122603.doc -33-

Claims (1)

  1. 200823817 十、申請專利範圍： 1· 一種顯示裝置，其包含： 至少一像素區段，其包括一具有一像素電極之顯示單 元及一具有一光接收元件之光接收單元；及 一遮蔽導電體，其經組態用以電遮蔽該顯示單元之侧 上的ά亥像素電極來防範該光接收元件，該遮蔽導電體係 形成在該像素電極及該光接收元件間，且具有一固定電 位。
    2·如凊求項1之顯示裝置，其進一步包含另一遮蔽導電 體其經組態用以電遮蔽該顯示單元之側上的該像素電 極來防乾係連接至該光接收單元的光接收信號線，且發 射一從藉由該光接收元件接收之光所產生的光接收信 號，該另一遮蔽導電體係形成在該像素電極及該光接收 信號線之間，且具有一固定電位。 月长項1之顯不裝置，#中該遮蔽導電體係使用一現 存導電膜形成。 月长員2之顯不裝置’其中該另一遮蔽導電體係使用 一現存導電膜形成。 ㈢求項1之顯不裝置’彡中該遮蔽導電體係形成在一 =於-基板的-主要表面之方向中的該光接收元件之 上與之下的位置中至少一者處。 6·如請求項2之顯示裝置，1 八中該另一遮蔽導電體係形成 在一垂直於一基板的_主 王要表面之方向中的該光接收元 件及该光接收信號線之 上興之下的位置中至少一者處。 122603.doc 200823817 7.如請求項1之顯示裝置，纟中該遮蔽導電體僅電遮蔽— 藉由從該光接收it件之-整個區中排除該光接收元件的 一作用層之一區所獲得的一電極之部分。 8·如請求項2之顯示m中該另—遮蔽導電體僅電遮 蔽-藉由從該光接收元件之—整個區中排除該光接收元 件的一作用層之一區所獲得的一電極之部分。 9·如請求項1之顯示裝置， 其中該光接收元件係使用一形成在一絕緣基板上的薄 膜電晶體形成，及 其中該遮蔽導電體電遮蔽一藉由從該薄膜電晶體之一 整個電極區中排除係該光接收元件的該薄膜電晶體之一 電極區的部分所獲得的一區。 10·如請求項2之顯示裝置， 其中該光接收元件係使用一在一絕緣基板上形成的薄 膜電晶體形成，及 其中該另一遮蔽導電體電遮蔽一藉由從該薄膜電晶體 之一整個電極區中排除係該光接收元件的該薄膜電晶體 之一電極區的部分所獲得的一區。 11 ·如請求項1之顯示裝置， 其中該光接收元件係使用一形成在一絕緣基板上的二 極體形成，及 其中該遮蔽導電體電遮蔽藉由從該二極體之一整個區 中排除係該光接收元件的該二極體之一作用層的一區所 獲得之一區。 122603.doc 200823817 12·如請求項2之顯示裝置， 其中該光接收元件係使用一形成在一絕緣基板上的二 極體形成，及 其中5亥另一遮叙導電體電遮蔽藉由從該二極體之一整 個區中排除係該光接收元件的該二極體之一作用層的一 '區所獲得之一區。 # 13· —種顯示裝置，其包含： 複數個配置成一矩陣形式的像素區段，其各包括一顯 ♦ 不單元及-光接收單元，該顯示單元包括一像素電極及 一薄膜電晶體，其經組態用以操作上連接該像素電極及 一化號線，以回應一施加至一閘極電極的掃描脈衝，該 光接收單元包括一光接收元件且係連接至一光接收信號 ， 線，透過其係發射一自藉由該光接收元件接收之光所產 . 生的光接收信號；及 一遮蔽導電體，其經組態用以電遮蔽在該顯示單元之 ^ 側上的該像素電極來防範該光接收元件及/或光接收信號 線，該遮蔽導電體係形成在該像素電極與該光接收元件 之間及在該像素電極與該光接收信號線之間中至少一 者’且具有一固定電位。 14·如請求項13之顯示裝置，其中該遮蔽導電體係形成在一 垂直於一基板之一主要表面的方向中之該光接收元件及/ 或該光接收信號線之上與之下的位置中至少一者處。 15.如％求項13之顯示裝置，其中該遮蔽導電體僅電遮蔽藉 由從該光接收元件之一整個區中排除該光揍收元件的 122603.doc 200823817 一作用層之一區所獲得的一電極之部分。 16.如請求項13之顯示裝置， 其中該光接收元件係使用-在一絕緣基板上形成的薄 膜電晶體形成，及 其中該遮蔽導電體電遮蔽藉由從該薄膜電晶體之一整 個電極區中排除係該光接收元件的該薄膜電晶體之一電 極區的一部分所獲得的一區。 17·如請求項13之顯示裝置， 肇 其中該光接收元件係使用一形成在一絕緣基板上的二 極體形成，及 其中該遮蔽導電體電遮蔽藉由從該二極體之一整個區 中排除係該光接收元件的該二極體之一作用層的一區所 ， 獲得之一區。 , 18· —種電子裝置，其包含如請求項1或13之顯示裝置。
    122603.doc
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