專利名稱:液晶顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及液晶顯示器,更具體地說,本發(fā)明涉及將檢測外光的光 傳感器組裝于液晶顯示板中的液晶顯示器。
背景技術(shù):
近年,不僅信息通信設(shè)備,而且普通的電子設(shè)備也采用薄型顯示板, 其中,使用最多的是液晶顯示板。在該液晶顯示板中,由于液晶為非發(fā) 光體,故在暗處,難以看到顯示圖象,因此,設(shè)置背照燈或側(cè)照燈(在 下面將兩者統(tǒng)稱為"背照燈等"),在外光較暗時點亮該背照燈等,可 辨認(rèn)顯示圖象。
但是,由于在手動操作的場合,對應(yīng)于外光的明暗,每次必須進行 背照燈等的開/關(guān)操作,故該操作繁雜,另外,由于即使在明亮?xí)r,仍有 多余地點亮著背照燈的情況,故不必要的耗電量增加,在用于便攜電話 等的場合,電池的消耗的速度增加。
于是,為了解決這樣的問題點,人們開發(fā)了下述的技術(shù),其中,在 液晶顯示板中組裝光傳感器,通過該光傳感器,檢測外光的明暗,根據(jù)
該檢測結(jié)果,控制背照燈等的開/關(guān)(參照下述的專利文獻1 3)。
比如,在下述的專利文獻1中記載的液晶顯示器中,采用薄膜晶體 管(TFT: Thin Film Transistor)作為光傳感器,將該TFT光傳感器與用 作液晶顯示板的開關(guān)元件的TFT同時制成,另外,在下述的專利文獻2 中記載的液晶顯示器中,在板襯底上,設(shè)置外光照度檢測傳感器和背照 燈照度檢測傳感器,根據(jù)兩個傳感器的檢測結(jié)果,控制背照燈等,另外, 在下述的專利文獻3中記載的液晶顯示器中,光傳感器設(shè)置于與液晶的 周邊驅(qū)動電路和離外部端子較遠的部位,該傳感器不會受到這些驅(qū)動電
路等產(chǎn)生的高頻雜波、發(fā)熱等的影響。
專利文獻l: JP特開2002—131719號文獻(權(quán)利要求,0010 0013 段,
圖1)
專利文獻2: JP特開2000—122575號文獻(0013 0016段,圖4) 專利文獻3: JP特開平11一84426號文獻C0019 0022段,圖1,
圖2)
專利文獻4: JP特開平1一143257號文獻(權(quán)利要求,圖3) 專利文獻5: JP特開平5—95100號文獻(OOIO段,圖l) 發(fā)明的公開內(nèi)容 發(fā)明要解決的課題
TFT光傳感器具有下述的特性,其中,在未遇到光時,在其柵極區(qū) 域,流有微量的泄漏電流(暗電流),在遇到光時,流有與其光強度(亮 度)相對應(yīng)的強度的泄漏電流(leak電流)。另外,由于該TFT光傳感 器利用該泄漏電流,檢測外光的亮度,因此該泄漏電流極微弱,導(dǎo)致TFT 光傳感器的輸出容易受到外部雜波的影響。
由此,如果將上述光傳感器組裝于液晶顯示板的一個襯底,比如, 有源矩陣襯底(也稱為"陣列襯底")上,則在該有源矩陣襯底上,設(shè) 置有驅(qū)動液晶的周邊驅(qū)動電路和外部端子等,這些電路等的高頻信號和 發(fā)熱對光傳感器造成影響。在這一點上,在上述專利文獻3的液晶顯示 器中,光傳感器設(shè)置于離產(chǎn)生高頻信號、發(fā)熱的周邊電路和端子部較遠 的部位,不會受到這樣的雜波的影響。但是,在光傳感器中,至少在TFT 光傳感器上連接有電源線、輸出線等引線,這些引線圍繞在顯示部的周 邊,由此,這些引線中的,特別是輸出線容易受到外部雜波的影響。另 外,由于在該輸出線與公共電極之間產(chǎn)生寄生電容,故該輸出線很有可 能受到外加于對置襯底的公共電極上的對置電極電壓(在下面稱為 "VCOM電壓")的影響。另夕卜,光傳感器也直接受到VCOM電壓的影 響。
另外,由于這種光傳感器容易受到外部雜波的影響,故有公知的在 有源矩陣襯底上設(shè)置靜電屏蔽膜的的傳感器(參照上述專利文獻4, 5), 但是在這些光傳感器中,在有源矩陣襯底和柵極線之間,設(shè)置靜電屏蔽 用的導(dǎo)電膜和絕緣膜,如果設(shè)置這樣的導(dǎo)電膜,則在有源矩陣襯底上形 成光傳感器時,必須要求于通常的制造步驟中添加特別的步驟,制造工 序繁雜,整體的成本變高。
本發(fā)明是為了解決這樣的已有技術(shù)所具有的課題而提出的,本發(fā)明 的目的在于提供一種液晶顯示器,其中,光傳感器按照不會受到外部雜 波和周邊電路的影響的方式,組裝于液晶顯示板上。
此外,本發(fā)明的另一目的在于提供一種液晶顯示器,其中,光傳感 器和從該光傳感器引出的輸出線按照不會受到外部雜波和周邊電路的影 響的方式組裝。
還有,本發(fā)明的還一目的在于提供一種液晶顯示器,其不需要增加 液晶顯示板的制造步驟,可簡單地對光傳感器和輸出線進行靜電屏蔽。 用于解決課題的技術(shù)方案
為了實現(xiàn)上述目的,本申請的液晶顯示器的發(fā)明包括液晶顯示板, 在該液晶顯示板中,在有源矩陣襯底與對置襯底之間,設(shè)置有液晶層; 光檢測部,該光檢測部設(shè)置于上述有源矩陣襯底上,且具有檢測外光的 光傳感器;輸出線,該輸出線從上述光檢測部導(dǎo)出輸出信號;供給一定 電壓的電源線;照光機構(gòu),該照光機構(gòu)根據(jù)上述光檢測部的輸出進行控 制,其特征在于上述光傳感器介設(shè)透明絕緣層,由透明電極覆蓋,上述 透明電極與上述電源線電連接。
按照本發(fā)明,光檢測部的光傳感器通過透明電極覆蓋,另外,該透 明電極的電位為一定電壓,是穩(wěn)定的。由此,透明電極起靜電屏蔽的作 用,光傳感器難以受到外部雜波和周邊電路的影響,這樣,可高靈敏度 地檢測外光,控制照光機構(gòu)時的誤操作減少。另外,在本發(fā)明中,光傳 感器可采用TFT、光電二極管等眾所周知的傳感器。
另外,本申請的液晶顯示器的發(fā)明的特征在于上述光傳感器由薄膜 晶體管形成,上述透明電極從平面看,覆蓋上述薄膜晶體管的源極和漏 極的對置部分。
按照上述發(fā)明,由于光傳感器采用TFT,從平面看,通過透明電極 覆蓋TFT的源極和漏極的對置部分,故可有效地對容易受到外部雜波和 周邊電路的影響的作為光傳感器的TFT進行靜電屏蔽。
另外,本申請的液晶顯示器的發(fā)明的特征在于上述源極和漏極按照 相互呈梳齒狀,相互間隔一定距離地嚙合的方式設(shè)置。
按照上述發(fā)明,由于用作TFT的光傳感器的信道區(qū)域增加,故可在 較寬范圍,檢測光,并且光檢測靈敏度提高。
此外,本申請的液晶顯示器的發(fā)明的特征在于上述薄膜晶體管的表 面由平坦化膜覆蓋,上述透明電極形成于上述平坦化膜的表面上,并且 通過設(shè)置于上述平坦化膜和透明絕緣層上的接觸孔,與上述電源線電連 接。
按照上述發(fā)明,由于TFT、透明絕緣膜、平坦化膜、透明電極均可 與裝載于有源矩陣襯底上的有源元件和顯示部的象素電極等的形成同時 形成,故不必特別為了形成這些結(jié)構(gòu),增加制造工序。
還有,本申請的液晶顯示器的發(fā)明的特征在于上述電源線和輸出線
中的至少輸出線介設(shè)上述透明絕緣層,由上述透明電極覆蓋,并且上述 透明電極通過形成于上述透明絕緣層上的接觸孔,與上述電源線電連接。
按照上述發(fā)明,由于與光傳感器連接的電源線和輸出線中的至少輸 出線通過透明電極覆蓋,實現(xiàn)靜電屏蔽,另外,透明電極通過形成于透 明絕緣層上的接觸孔,與電源線電連接,故即使在對置襯底的VCOM電 壓有較大變化的情況下,仍可防止該VCOM電壓對有微弱的輸出信號的 輸出線造成影響。
另外,本申請的液晶顯示器的發(fā)明的特征在于2根電源線平行地設(shè) 置,上述輸出線設(shè)置于上述2根電源線之間。
按照上述發(fā)明,由于輸出線通過2根電源線和透明電極圍繞,實現(xiàn) 靜電屏蔽,故輸出線受到特別是從襯底的水平方向侵入的外部雜波的影 響的情況較少。另外,按照該方案,由于在電源線和輸出線之間,形成 電容器,可通過該電容器電容,防止在輸出線和設(shè)置于對置襯底上的公 共電極之間,產(chǎn)生寄生電容的情況,因此可以減少受到從輸出線輸出的 輸出信號外加于公共電極上的電壓的影響的危險。
再有,本申請的液晶顯示器的發(fā)明的特征在于在上述電源線上,第1 透明絕緣層,上述輸出線,第2透明絕緣層和透明電極按照該順序,從 平面看時,上述電源線,上述輸出線和上述透明電極重合的方式層壓設(shè)
置,并且上述透明電極通過形成于上述第1和第2透明絕緣層上的接觸
孔,與上述電源線連接。
按照上述發(fā)明,由于輸出線夾設(shè)于電源線和透明電極之間,實現(xiàn)靜
電屏蔽,透明電極通過形成于第l和第2透明絕緣層上的接觸孔,與電 源線電連接,故即使在因透明電極,對置襯底的VCOM電壓有較大變化 的情況下,仍可防止該VCOM電壓對流有微弱的輸出信號的輸出線的影 響。另外,受到通過電源線從襯底的上下方向侵入的外部雜波等的影響 的情況變少。
另外,本申請的液晶顯示器的發(fā)明的特征在于與上述電源線和上述 透明電極的長度方向相垂直的方向的寬度大于上述輸出線的相同方向的 寬度。
按照上述發(fā)明,由于電源線和上述透明電極的寬度大于輸出線的寬 度,輸出線的外周圍通過電源線和透明電極,以較大寬度覆蓋,故更能 發(fā)揮屏蔽效果。
此外,本申請的液晶顯示器的發(fā)明的特征在于上述電源線與作為液 晶顯示板的開關(guān)元件的上述有源矩陣襯底上的薄膜晶體管的柵極以相同 的材料形成,上述輸出線與作為上述開關(guān)元件的薄膜晶體管的源極和漏 極以相同的材料形成,上述透明電極與上述液晶顯示板的象素電極以相
同的材料形成。
按照上述發(fā)明,電源線與用作液晶顯示板的開關(guān)元件的薄膜晶體管 的柵極相同形成的材料形成,輸出線與該薄膜晶體管的源極和漏極以相 同的材料形成,透明電極與液晶顯示板的象素電極以相同的材料形成, 由此可以不需要另外準(zhǔn)備的不同的材料,形成這些布線等,并且可不增 加液晶顯示板的制造步驟,形成這些布線等。
還有,本申請的液晶顯示器的發(fā)明的特征在于上述電源線按照夾設(shè) 上述透明絕緣層,從平面看重合于上述輸出線上的方式疊置。
按照上述發(fā)明,由于輸出線通過電源線而實現(xiàn)靜電屏蔽,故即使在 因電源線,對置襯底的VCOM電壓有較大變化的情況下,仍可防止該
VCOM電壓對有微弱的輸出信號的輸出線的影響。
再有,本申請的液晶顯示器的發(fā)明的特征在于與上述電源線的長度
方向相垂直的方向的寬度大于上述輸出線的相同方向的寬度。
按照上述發(fā)明,由于電源線的寬度大于輸出線的寬度,輸出線的上
方通過電源線以較大寬度覆蓋,故更能發(fā)揮屏蔽的效果。
另外,本申請的液晶顯示器的發(fā)明的特征在于上述輸出線與作為形
成于上述有源矩陣襯底上的液晶顯示板的開關(guān)元件的薄膜晶體管的源極
和漏極以相同的材料形成,上述電源線與液晶顯示板的象素電極以相同
的材料形成。
按照上述發(fā)明,輸出線與作為液晶顯示板的開關(guān)元件的薄膜晶體管 的源極和漏極以相同的材料形成,電源線與象素電極以相同的材料形成, 由此可以在不需要另外準(zhǔn)備不同的材料的情況下,形成這些布線,并且 可在不增加液晶顯示板的制造步驟的情況下,形成兩條布線。
此外,本申請的液晶顯示器的發(fā)明的特征在于上述輸出線與作為形 成于上述有源矩陣襯底上的液晶顯示板的開關(guān)元件的薄膜晶體管的柵極 以相同的材料形成,上述電源線與作為上述開關(guān)元件的薄膜晶體管的源 極和漏極以相同的材料形成。
按照上述發(fā)明,輸出線與作為液晶顯示板的開關(guān)元件的薄膜晶體管 的柵極以相同的材料形成,電源線與上述薄膜晶體管的源極和漏極以相 同的材料形成,由此可以在不需要另外準(zhǔn)備不同的材料的情況下,形成 這些布線,并且可在不增加液晶顯示板的制造步驟的情況下,形成兩條 布線。
還有,本申請的液晶顯示器的發(fā)明的特征在于,上述電源線和輸出 線與形成于上述有源矩陣襯底上的作為液晶顯示板的開關(guān)元件的薄膜晶
體管,在制作工序上可同時地形成。
按照上述發(fā)明,由于電源線和輸出線均可與裝載于有源矩陣襯底上 的有源元件和顯示部的象素電極等的形成同時地形成,故不必特別為了 形成這些結(jié)構(gòu),增加制造工序。
再有,本申請的液晶顯示器的發(fā)明的特征在于上述光傳感器由薄膜
晶體管和電容器形成。
另外,本申請的液晶顯示板的發(fā)明的特征在于上述薄膜晶體管的源
極與上述電容器的一個電極連接,另外,與上述輸出線連接,電容器中 的另一個電極與上述電源線連接。
按照上述發(fā)明,由于在輸出線和有一定電壓的電源線之間,具有電
容器,抑制急劇的電壓變化,故即使在對置襯底的VCOM電壓有較大變 化的情況下,仍可避免對輸出線的信號的影響。
此外,本申請的液晶顯示器的發(fā)明的特征在于在上述薄膜晶體管的 柵極上,外加規(guī)定的負電壓,上述薄膜晶體管的源極與上述電容器中的 一個電極連接,通過開關(guān)元件,與基準(zhǔn)電壓供給源連接,上述開關(guān)元件 處于導(dǎo)通狀態(tài),由此,對上述電容器進行充電。
按照上述發(fā)明,形成以下的電路結(jié)構(gòu),即在薄膜晶體管的柵極上, 外加規(guī)定的負電壓,薄膜晶體管的源極與電容器中的一個電極連接,同 時通過開關(guān)元件,對基準(zhǔn)電壓進行充電,由此,可構(gòu)成權(quán)利要求15和權(quán) 利要求16所述的光檢測電路。
附圖簡要說明
圖1為通過透視方式表示本發(fā)明的實施例1的液晶顯示板的彩色濾 光襯底的TFT襯底的示意性的平面圖2A為光檢測部的等效電路圖,圖2B為說明外加于公共電極上的
VCOM電壓與傳感器輸出之間的關(guān)系的波形圖; 圖3為光檢測部的剖視圖; 圖4為沿圖1中的IV一IV線的剖視圖5表示構(gòu)成光檢測LS的光傳感器的變形實例,圖5A為從CF襯 底的傳感器窗透視,表示TFT襯底上的光傳感器的示意性的平面圖,圖 5B為沿圖5A中的VB—VB,線的剖視圖6為通過透視方式表示本發(fā)明的實施例2的液晶顯示板的彩色濾 光襯底的TFT襯底的示意性的平面圖7為沿圖6中的VII—VII線的剖視圖8表示引線的變形實例,圖8A為以示意方式表示圖6的長邊2b 部分的布線和引線的平面圖,圖8B為沿圖8A中的VIIIB—VIIIB線的剖 視圖9為對于本發(fā)明的實施例3的液晶顯示板,按照從疊置于TFT襯 底上的彩色濾光襯底,透射而看到的下方的TFT襯底的布線等的方式表 示的的示意性的平面圖10為沿圖9中的X—X線的剖視圖11為對于本發(fā)明的實施例4的液晶顯示板,按照從疊置于TFT 襯底上的彩色濾光襯底,透射而看到的下方的TFT襯底的布線等的方式 表示的示意性的平面圖12為沿圖ii中的xn—xn線的剖視圖。
標(biāo)號的說明
標(biāo)號l, 1A 1C表示液晶顯示板;
標(biāo)號2表示有源矩陣(TFT)襯底;
標(biāo)號S表示伸出部;
標(biāo)號3表示柵極絕緣膜;
標(biāo)號5表示保護絕緣膜;
標(biāo)號6表示導(dǎo)電膜;
標(biāo)號LS表示光檢測部;
標(biāo)號Lo表示輸出線;
標(biāo)號L、 "、 L2表示電源線;
標(biāo)號H表示接觸孔;
符號Vref表示基準(zhǔn)電壓源; 標(biāo)號Va表示電壓差; 標(biāo)號 Vs表示基準(zhǔn)電壓;
標(biāo)號VS'表示輸出電壓;
用于實施發(fā)明的優(yōu)選形式
下面參照附圖,對用于實施本發(fā)明的優(yōu)選形式進行具體描述,但是, 在下面描述的實施例為表示用于具體實現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思的液晶顯示 器的實例,其并不打算將本發(fā)明指定為本實施例,本發(fā)明可等同地適用 于在不脫離其權(quán)利要求所給出的技術(shù)構(gòu)思的情況下,進行各種變更而得 到的方案。
實施例1
圖1為通過透視方式表示本發(fā)明的實施例1的液晶顯示板的彩色濾
光襯底的TFT襯底的示意性的平面圖。
液晶顯示板1如圖1所示,包括由相互對置的矩形的透明材料,比
如,玻璃板形成的一對有源矩陣襯底(在下面稱為"TFT襯底")2和彩 色濾光襯底CF,該TFT襯底2為下述的結(jié)構(gòu),其中,釆用按照在與彩色 濾光襯底CF對置時形成規(guī)定空間的伸出部S的方式使用尺寸大于彩色濾 光襯底CF的襯底,在該TFT襯底2和彩色濾光襯底CF的外周圍,貼有 密封材料,在內(nèi)部,密封有液晶和間隔件。
在TFT襯底2和濾色襯底CF上的對置面?zhèn)?,形成有各種布線等。 其中,在彩色濾光襯底CF上設(shè)置黑底,彩色濾光片(圖示省略)及公共 電極,該黑底對應(yīng)于TFT襯底2的象素區(qū)域,呈矩陣狀設(shè)置;該彩色濾 光片是設(shè)置于由該黑底圍繞的區(qū)域的比如,紅(R)、綠(G)、藍(B) 等彩色濾光片,該公共電極與TFT襯底2側(cè)的電極電連接,按照覆蓋彩 色濾光片的方式設(shè)置。另外,圖中未示出的背照光設(shè)置于TFT襯底2的 背面上,通過來自光檢測部LS的輸出信號而控制。
TFT襯底2包括分別對置的短邊2a、 2b和長邊2c、 2d, 一個短邊 2b側(cè)構(gòu)成伸出部S,在該伸出部S上裝載源極驅(qū)動和柵極驅(qū)動用半導(dǎo)體 芯片Dr,在另一短邊2a側(cè),設(shè)置光檢測部LS。
在該TFT襯底2中的表面,即,與液晶接觸的面上,具有沿圖l的 行方向(橫向)按照規(guī)定間距排列的多個柵極線GW, GWn (n = 2, 3, 4,…);與這些柵極線GWi GWn絕緣,沿列方向(縱向)排列的多 個源極線SWi SWm (m = 2, 3, 4,…);這些源極線SW, SWm與柵
極線GWi GW。呈矩陣狀布線,在由相互交叉的柵極線GWi GWn和源
極線SW, SWm圍繞的各區(qū)域,形成通過來自柵極線GWi GWn的掃描 信號而開通的開關(guān)元件(圖示省略)和通過開關(guān)元件而供給來自源極
SWt SWm的圖象信號的圖象電極。
由柵極線GW廣GWn與源極線SW! SWm圍繞的各區(qū)域構(gòu)成所謂的
象素,形成這些象素的區(qū)域構(gòu)成顯示區(qū)域DA,即,圖象顯示部。開關(guān)元 件采用比如,薄膜晶體管(TFT)。
各柵極線GWi GW。與源極線SWi SWm向顯示區(qū)域DA之外延 伸,圍繞顯示區(qū)域DA外的外周邊的區(qū)域,與源極驅(qū)動和柵極驅(qū)動用半 導(dǎo)體芯片Dr連接。另外,在TFT襯底2的一個短邊2a側(cè),設(shè)置光檢測 部LS,另外,在長邊2d側(cè),設(shè)置從該光檢測部LS導(dǎo)出的伸出布線L()、 L,這些伸出布線Lo、 L與連接外部控制電路的端子Tp T2連接。另外, 形成光檢測部LS和伸出布線L、 Lo的區(qū)域,即,由圖l的斜線表示的區(qū)
域為屏蔽結(jié)構(gòu)。關(guān)于該屏蔽結(jié)構(gòu),將在后面進行描述。
下面參照圖1 圖4,對光檢測部LS和伸出布線L、 Lo的結(jié)構(gòu)進行 描述。另外,圖2A為光檢測部的等效電路圖,圖2B為說明外加于公共 電極上的VCOM電壓與傳感器輸出之間的關(guān)系的波形圖,圖3為光檢測 部的剖視圖,圖4為沿圖1中的IV—IV線的剖視圖。
光檢測部LS如圖2A所示,具有下述電路結(jié)構(gòu),其中,在TFT光傳
感器的漏極D!^和源極sl之間,并聯(lián)有電容器C,源極sl和電容器C中
的一個端子通過開關(guān)元件SW,與基準(zhǔn)電壓源Vs連接,漏極Dt和電容 器C的另一端子與基準(zhǔn)電壓源Vref連接。該基準(zhǔn)電壓源Vref為恒定的 直流電壓源。另外,在柵扱Gl上,外加?xùn)艠O截止電壓,比如,一IOV。 該光檢測部LS的輸出從作為電容器C的一個端子的源極SL導(dǎo)出。
該光檢測部LS形成于TFT襯底2上。即,如圖3所示,在TFT襯 底2上,形成TFT光傳感器的柵極GL,電容器C中的一個端子d,按 照覆蓋它們的表面的方式層壓由氮化硅、氧化硅等形成的柵極絕緣膜3。 在TFT光傳感器的柵極GL之上,通過柵極絕緣膜3,形成由非晶質(zhì)硅、 多晶硅等形成的半導(dǎo)體層4,另外,在柵極絕緣膜3上,按照與半導(dǎo)體層 4電連接的方式設(shè)置由鋁,鉬等金屬形成的TFT光傳感器的源極Sl和漏 扱Dl。其中,TFT光傳感器的源極S^延長,形成電容器C的另一端子 C2。另外,按照覆蓋TFT光傳感器和電容器C的表面的方式,疊置由比 如,無機絕緣材料形成的保護絕緣膜5,另外,在其上,形成由透明材料 形成的導(dǎo)電膜(ITO) 6。在該導(dǎo)電膜6中延伸設(shè)置有液晶驅(qū)動用的象素 電極。
該TFT光傳感器在液晶顯示板的制造工序中,與作為開關(guān)元件的 TFT同時地形成。由此,不需要為了設(shè)置光檢測部LS,增加制造工序。 另外,TFT光傳感器也可不只為1個,而采用多個,它們按照一排而設(shè) 置于短邊2a側(cè)。多個TFT光傳感器按照一排而設(shè)置于短邊,由此,即使 在使用者的手指等因不小心遮擋一部分的TFT光傳感器的情況下,因為
同時遮擋全部的TFT光傳感器的情況較少,由此,可通過未遮擋的TFT 光傳感器,進行光的檢測。該光檢測部LS形成于顯示區(qū)域DA的外周緣, 即,形成于設(shè)在密封材料涂敷區(qū)域的內(nèi)側(cè),與液晶層接觸的部位。另外, 也可在密封區(qū)域的外側(cè)。從該光檢測部LS,分別伸出與漏極DL連接的 電源線L和與源極SL連接的輸出線Lo。另外,與柵極GL連接的伸出線 也從該光檢測部LS伸出,雖然這一點圖示中省略。
伸出布線L, L。中的,電源線L如圖1所示,在由短邊2a和長邊2d 圍繞的角部附近,在由符號tl表示的位置,分成2根,該分支的各電源 線Lp L2在長邊2d側(cè),跨過輸出線Lo,沿著該輸出線Lo布線。g卩,如 圖1所示,分支的2個電源線L,L2采用長邊2d側(cè)的空間,設(shè)置于輸 出線U的兩側(cè),繞到伸出部S,然后,連接于由符號t2表示的位置,, 與端子T,連接。另外,符號tl, t2表示分支連接點。
分支的電源線Lp L2和輸出線Lo的剖面結(jié)構(gòu)如圖4所示,為下述結(jié) 構(gòu),其中,在設(shè)置于TFT襯底2上的柵極絕緣膜3上,以輸出線Lo為中 心,在兩側(cè),設(shè)置按照規(guī)定間距而分支的電源線Ln L2,該2個電源線 Lj,L2由保護絕緣膜5覆蓋,在其上,形成由透明材料形成的導(dǎo)電膜(ITO) 6。另外,在保護絕緣膜5上的任意的部位,形成接觸孔,采用該接觸孔, 各電源線Lp L2和導(dǎo)電膜6電連接。另外,導(dǎo)電膜6連接于基準(zhǔn)電壓源 Vref。
如此,輸出線L()的周圍由各電源線Li, L2和導(dǎo)電膜6覆蓋,它們與 基準(zhǔn)電壓源Vref連接,由此,對輸出線Lo進行靜電屏蔽,不受到外部雜 波的影響。另外,在輸出線L()與各電源線L、 L。"之間,形成圖2所 示的電容器C的電容器容量的一部分,由于輸出線Lo與電源線L、 Lp L2沿TFT襯底2的長邊2d設(shè)置,故其電容較大。另外,電源線L、 h、 L2和輸出線Lo在液晶顯示板1的制造步驟中,與TFT光傳感器的源極 Sl和漏扱Dl相同,作為開關(guān)元件的TFT的源極線SWi SWm以相同的 材料形成。由此,由于可在形成這些引線L、 Lo L2時,與作為開關(guān)元件
的TFT的源極線SW! SWm形成步驟同時地形成,故可在不需要增加步 驟數(shù)量的情況下,簡單地形成。
另外,在這里,給出電源線L分成2根的實例,但是,也可采用下 述的結(jié)構(gòu),其中,預(yù)先按照與輸出線Lo與平行的方式設(shè)置2根電源線L" L2,通過設(shè)置于保護絕緣膜5上的接觸孔,使2根電源線Lp L2分別與 導(dǎo)電膜6電連接。
下面參照圖2,對光檢測部LS的動作進行描述。
首先,由基準(zhǔn)電壓源Vref,向漏極D^上,外加一定的直流電壓(比 如,0V),并且在TFT光傳感器的柵極GL上外加一定的負電壓(比如, 一10V),使開關(guān)元件SW處于規(guī)定時間(比如,參照圖2B的(2)) 的導(dǎo)通狀態(tài),在電容器C上外加一定的基準(zhǔn)電壓Vs (比如,+2V),對 該電容器C進行基準(zhǔn)電壓Vs和來自基準(zhǔn)電壓源Vref的直流電壓的電壓 差Va的充電。此時,在彩色濾光襯底CF的公共電極上,外加圖2B的 (1)所示的,由具有規(guī)定的振幅的矩形波形成的VCOM電壓。在該狀 態(tài),如果外光照射到TFT光傳感器上,則在TFT光傳感器中泄漏電流流 動,電容器C的充電電壓的一部分放電,該放電量對應(yīng)于周圍的亮度, 隨著時間而增加,由此,扣除了該放電的電壓的電容器C的充電電壓, 即,輸出電壓Vs'如圖2B的(3)所示(另外,在圖2中,簡單地通過 直線示出)構(gòu)成放電曲線而成為降低后的電壓。另外,該輸出電壓Vs' 通過圖中未示出的輸出讀取部讀取,進行背照燈的控制。
按照該實施例1,在輸出線Lo的兩側(cè),各設(shè)置電源線I^、 L2,另外, 輸出線Lo和電源線Lp L2夾設(shè)保護絕緣膜5,以導(dǎo)電膜6進行覆蓋,另 外,電源線L、 "、 L2中的任意一根與導(dǎo)電膜6電連接,由此,導(dǎo)電膜6 與基準(zhǔn)電壓源Vref連接,可使輸出線L()實現(xiàn)靜電屏蔽,抑制外部雜波的 影響。
此外,通過使形成于各電源線和輸出線之間的電容和基準(zhǔn)電壓源 Vref為一定的直流電壓,可獲得盡可能地不受到VCOM電壓的影響的穩(wěn)
定的輸出電壓Vs'。另外,如果使基準(zhǔn)電壓源Vref為由矩形波形成的 VCOM電壓,而代替一定的直流電壓,則該輸出電壓如圖2B的(4)所 示,與VCOM電壓同步地降低,缺乏穩(wěn)定性,難以進行讀取部的讀取。 另外,如果形成在基準(zhǔn)電壓源Vref為一定的直流電壓的狀態(tài),未將輸出 線Lo的周圍屏蔽的結(jié)構(gòu),則通過在輸出線Lo和公共電極之間產(chǎn)生的寄生 電容,輸出電壓受到VCOM電壓的影響,如圖2 (B)的(5)所示,不 禾急^ 。
圖5表示構(gòu)成檢測部LS的光傳感器的變形實例,圖5A為從CF襯 底的傳感器窗透視,TFT襯底上的光傳感器的示意性的平面圖,圖5B為 沿圖5A的VB—VB線的剖視圖。
光檢測部LS的TFT光傳感器如圖5B所示,首先,在TFT襯底2 上,形成TFT光傳感器的柵極Gp該柵極GL通過柵極覆蓋膜3覆蓋, 在覆蓋該柵極GL的柵極絕緣膜3的上方,形成半導(dǎo)體層4。另外,在柵 極絕緣膜3上,按照與半導(dǎo)體層4接觸的方式設(shè)置漏極Dl和源板Sp該 漏板Dl和源扱Sl如園5A所示,分別包括具有規(guī)定間隙的梳梳齒狀的電 極片,按照其中一個的梳梳齒狀的電極片進入另一個梳梳齒狀的電極片 之間的方式,形成于柵極絕緣膜3上。
其結(jié)果是,源極SL的電極片和漏極DL的電極片交替地設(shè)置。如此,
通過交替地設(shè)置各電極片,擴大通過各源極Sl和漏扱Dl形成的信道, 可在較寬的范圍,進行外光檢測。該半導(dǎo)體層4,源極Sl和漏板Dl從 平面看,設(shè)置于柵極G!^的內(nèi)側(cè)。通過像這樣,在柵極GL的內(nèi)側(cè),設(shè)置 半導(dǎo)體層4,源扱Sl和漏扱Dl,來自TFT襯底2的背面的背照燈的光被 柵極GL遮擋,不會照射到半導(dǎo)體層4上。
另外,柵極GL的尺寸大于設(shè)置于CF襯底上的傳感器窗。另外,該 漏極D^源扱Sl、半導(dǎo)體層4和這些電極等的周圍通過保護絕緣膜5覆 蓋,在該保護絕緣膜5上,形成平坦化膜7。另外,該平坦化膜7的表面 通過導(dǎo)電膜6覆蓋。此外,在保護絕緣膜5和平坦化膜7上形成接觸孔H,采用該接觸孔H,漏極dl和導(dǎo)電膜6電連接。由此,導(dǎo)電膜6與基 準(zhǔn)電壓源Vref連接。
如果采用該結(jié)構(gòu),按照覆蓋形成于TFT襯底2上的TFT光傳感器和 輸出線Lo的方式,在它們之間,夾設(shè)保護絕緣膜5和平坦化膜7,形成 導(dǎo)電膜6,該導(dǎo)電膜6通過接觸孔h,與漏極dl電連接,另外,該導(dǎo)電 膜6與基準(zhǔn)電壓源Vref連接。由此,在外加于CF襯底的公共電極上的 VCOM電壓和源極sl與輸出線Lo之間,介設(shè)有與電源線L、 Li、 L2連 接的導(dǎo)電膜6,這樣,可防止VCOM電壓對TFT光傳感器的輸出信號造 成影響。
實施例2
圖6為通過透視方式表示本發(fā)明的實施例2的液晶顯示板的彩色濾 光襯底的,以示意方式表示TFT襯底的平面圖,圖7為沿圖6中的 VII—VII線的剖視圖。
該液晶顯示板1A與實施例1的液晶顯示板1相比較,除了電源線和 輸出線疊置布線的方面以外,具有相同的結(jié)構(gòu)。因此,與實施例1共同 的結(jié)構(gòu)采用相同標(biāo)號,省略重復(fù)的說明,對不同的結(jié)構(gòu)進行說明。
在該液晶顯示板1A中,來自光檢測部LS的電源線L和輸出線Lo 按照使柵極絕緣膜3介設(shè)于其之間的方式疊置。即,如圖7所示,在TFT 襯底2上,在與柵極線gl相同的步驟,設(shè)置電源線L,該電源線L通過 柵極線3覆蓋,按照介設(shè)柵極絕緣膜3而與電源線L重合的方式,在與 源極Sl和漏板Dl相同的工序中,將輸出線Lo疊置,通過保護絕緣膜5 將它們覆蓋,另外,在其上,覆蓋由透明材料形成的導(dǎo)電膜(ITO) 6。
另外,在柵極絕緣膜3的一部分上設(shè)置接觸孔(圖示省略),由此, 連接電源線L與漏極D^另外,在各絕緣膜5、 3上的任意部位,形成 接觸孔(圖示省略),采用該接觸孔,電源線L和導(dǎo)電膜6電連接。另 外,通過該連接,導(dǎo)電膜6與基準(zhǔn)電壓源Vref連接。輸出線Lo以與源極 Sl相同的材料,在同一制造工序中成一體地形成。此外,電源線L以與
柵極GL相同的材料,在同一制造工序中形成。由此,該些各引線簡單地 形成。
如果采用該方案,在輸出線Lo的正下方,夾設(shè)柵極絕緣膜3而設(shè)置
電源線L,在正上方,夾設(shè)保護絕緣膜5而設(shè)置導(dǎo)電膜6,由此,輸出線 Lo由導(dǎo)電膜6和電源線L圍繞,實現(xiàn)靜電屏蔽。如果采用這樣的方案, 尤其是可屏蔽來自TFT襯底2的正下方的雜波。
最好,在圖7所示的引線L、 L。中,輸出線Lo和電源線L的寬度基 本相同,但電源線L的寬度大于輸出線L()的寬度。另外,圖8表示圖6 所示的液晶顯示板的引線的變形實例,圖8A為圖6的長邊(2b)部分的 布線和引線的示意性的放大平面圖,圖8B為沿圖8A中的VniB—VIIIB 線的剖視圖。
在與本變形實例的電源線L和輸出線Lo的長度方向相垂直的方向的
寬度為W2、 Wi時,W2大于Wp另外,通過具有比電源線L的寬度W2
更寬的寬度W3的導(dǎo)電膜6,覆蓋輸出線Lo。輸出線U的上下通過各絕 緣膜3、 5覆蓋,在這些絕緣膜3、 5中,形成接觸孔H,通過該接觸孔 H,導(dǎo)電膜6與電源線L電連接。另外,通過該連接,導(dǎo)電膜6與基準(zhǔn) 電壓源Vref連接。通過該結(jié)構(gòu),由于輸出線Lo的外周的幾乎全周被寬度 大的導(dǎo)電膜6和電源線L覆蓋,故屏蔽效果進一步提高。 實施例3
圖9為將本發(fā)明的實施例3的液晶顯示板,按照從疊置于TFT襯底 上的彩色濾光襯底,透射而可以看到的下方的TFT襯底的布線等的方式 表示的示意性的平面圖,圖10為沿圖9中的X—X線的剖視圖。該液晶 顯示板1B與實施例1的液晶顯示板1相比,除了電源線和輸出線疊置布 線的方面以外,具有與實施例1的液晶顯示板1相同的結(jié)構(gòu)。于是,與 實施例1共同的結(jié)構(gòu)采用相同的標(biāo)號,省略重復(fù)說明,對不同的結(jié)構(gòu)而 進行描述。
該液晶顯示板1B具有下述的結(jié)構(gòu),即,來自光檢測部LS的輸出線
Lo形成于柵極絕緣膜3上,由保護絕緣膜5覆蓋,在該保護絕緣膜5上, 形成與漏極Dt連接的由透明材料形成的導(dǎo)電膜(ITO) 6。 gP,該導(dǎo)電膜 (ITO) 6為電源線L,通過端子Tp與外部電路連接。如此,輸出線 U的上方通過構(gòu)成電源線L的導(dǎo)電膜(ITO) 6覆蓋,由此,對輸出線 U進行靜電屏蔽,這樣,特別是,對來自TFT襯底2的正上方的噪音進 行遮蔽。該輸出線Lo與源極sl以相同的材料,按照在同一制造工序成一 體地形成,作為電源線L的導(dǎo)電膜6與液晶驅(qū)動用的象素電極同時地形 成,并且,其一端部與漏極D^連接。由此,各引線L、 Lo簡單地形成。 實施例4
圖11為將涉及本發(fā)明的實施例4的液晶顯示板,按照從疊置于TFT 襯底上的彩色濾光襯底,透射而看到的下方的TFT襯底的布線等的方式 表示的的示意性平面圖,圖12為圖11的XII—XII線的剖視圖。該液晶 顯示板1C相對實施例1的液晶顯示板1,除了電源線和輸出線疊置布線 的方面以外,具有與實施例1的液晶顯示板相同的結(jié)構(gòu)。因此,與實施 例1共同的結(jié)構(gòu)采用相同的標(biāo)號,省略重復(fù)說明,對不同的結(jié)構(gòu)而進行
描述o
在該液晶顯示板1C中,如圖11和圖12所示,輸出線Lo形成于TFT 襯底2上,通過柵極絕緣膜3覆蓋,在該柵極絕緣膜3上,從光檢測部 LS的漏極Dl延伸沒置的,寬度大于輸出線Lo的電源線L按照覆蓋輸出 線U的方式形成。另外,該電源線L通過保護絕緣膜5覆蓋。此外,輸 出線Lo通過設(shè)置于柵極絕緣膜3上的圖中未示出的接觸孔,與源極Sl 連接。
如此,輸出線U的上方通過電源線L覆蓋,使輸出線Lo實現(xiàn)靜電 屏蔽。由此,特別是,對來自TFT襯底的正上方的雜波進行遮蔽。該輸 出線Lo與柵極Gl以相同的材料,在同一制造步工序中一體地形成,并 且其一端通過設(shè)置于柵極絕緣膜3上的接觸孔,而與源極Sl連接。另外, 電源線L與源極Sl和漏扱Dl以相同的材料,在同一制造步驟成一體地
形成,按照延伸沒置Dl的方式形成。
另外,同樣在本實施例4中,最好,光檢測部LS的表面由導(dǎo)電膜
(ITO) 6覆蓋,另外,最好,該導(dǎo)電膜(ITO) 6通過設(shè)置于保護絕緣 膜5等上的圖中未示出的接觸孔,與電源線L連接。
以上,通過以上的實施例,對本發(fā)明進行了具體描述,但是,本發(fā) 明并不限于此,如果是具有本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域中的知識的人員,則可 在不脫離本發(fā)明的構(gòu)思和精神的情況下進行修正或變更。比如,光傳感 器可以不是薄膜晶體管,而采用其它的光傳感器,例如,光電二極管。 另外,TFT光傳感器的動作電路并不限于圖2A的形式,例如,也可形成 下述的電路,其中,將源極sl與基準(zhǔn)電壓源Vref連接,并且將漏扱Dl 與基準(zhǔn)電壓源Vs連接,將從TFT光傳感器輸出的光電流充電到電容器C 中。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器,該液晶顯示器包括液晶顯示板,在該液晶顯示板中,在有源矩陣襯底與對置襯底之間,設(shè)置有液晶層;光檢測部,該光檢測部設(shè)置于上述有源矩陣襯底上,具有檢測外光的光傳感器;輸出線,該輸出線從上述光檢測部導(dǎo)出輸出信號;供給一定電壓的電源線;照光機構(gòu),該照光機構(gòu)根據(jù)上述光檢測部的輸出進行控制,其特征在于上述光傳感器夾設(shè)透明絕緣層而被透明電極覆蓋,上述透明電極與上述電源線電連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器,其特征在于上述光傳感器由薄 膜晶體管形成,上述透明電極從平面看,覆蓋上述薄膜晶體管的源極和 漏極的對置部分。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示器,其特征在于上述源極和漏極按 照相互呈梳齒狀,并相互間隔一定距離以嚙合的方式設(shè)置。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的液晶顯示器,其特征在于上述薄膜晶體管的 表面由平坦化膜覆蓋,上述透明電極形成于上述平坦化膜的表面上,并 且通過設(shè)置于上述平坦化膜和透明絕緣層上的接觸孔,與上述電源線電 連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器,其特征在于上述電源線和輸出 線中的至少輸出線通過上述透明絕緣層,由上述透明電極覆蓋,并且上 述透明電極通過形成于上述透明絕緣層上的接觸孔,與上述電源線電連 接。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的液晶顯示器,其特征在于2根電源線平行地 設(shè)置,上述輸出線設(shè)置于上述2根電源線之間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的液晶顯示器,其特征在于在上述電源線上, 依照第l透明絕緣層、輸出線、第2透明絕緣層和透明電極的該順序, 按照從平面看,上述電源線、上述輸出線和上述透明電極重合的方式層壓設(shè)置,并且上述透明電極通過形成于上述第1和第2透明絕緣層上的接觸孔,與上述電源線連接。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示器,其特征在于與上述電源線和上 述透明電極的長度方向相垂直的方向的寬度大于上述輸出線的相同方向 的寬度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的液晶顯示器,其特征在于上述電源線與形成 于上述有源矩陣襯底上的作為液晶顯示板的開關(guān)元件的薄膜晶體管的柵 極以相同的材料形成,上述輸出線與作為上述開關(guān)元件的薄膜晶體管的 源極和漏極以相同的材料形成,上述透明電極與上述液晶顯示板的象素 電極以相同的材料形成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器,其特征在于上述電源線按照 夾設(shè)上述透明絕緣層,從平面看重合于上述輸出線上的方式層壓設(shè)置。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的液晶顯示器,其特征在于與上述電源線的 長度方向相垂直的方向的寬度大于上述輸出線的相同方向的寬度。
12. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的液晶顯示器,其特征在于上述輸出線與形 成于上述有源矩陣襯底上的作為液晶顯示板的開關(guān)元件的薄膜晶體管的 源極和漏極以相同的材料形成,上述電源線與作為上述開關(guān)元件的薄膜 晶體管的象素電極以相同的材料形成。
13. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的液晶顯示器,其特征在于上述輸出線與形 成于上述有源矩陣襯底上的作為液晶顯示板的開關(guān)元件的薄膜晶體管的 柵極以相同的材料形成,上述電源線與作為上述開關(guān)元件的薄膜晶體管 的源極和漏極以相同的材料形成。
14. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器,其特征在于,上述電源線和 輸出線與形成于上述有源矩陣襯底上的作為液晶顯示板的開關(guān)元件的薄 膜晶體管,在制造工序中同時地形成。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的液晶顯示器,其特征在于上述光傳感器由 薄膜晶體管和電容器形成。
16. 根據(jù)權(quán)利要求15所述的液晶顯示器,其特征在于上述薄膜晶體管的源極與上述電容器的一個電極連接,并且與上述輸出線連接,電容器 中的另一個電極與上述電源線連接。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的液晶顯示器,其特征在于在上述薄膜晶體 管的柵極上,外加規(guī)定的負電壓,上述薄膜晶體管的源極與上述電容器 中的一個電極連接,同時通過開關(guān)元件,與基準(zhǔn)電壓供給源連接,通過 使上述開關(guān)元件處于導(dǎo)通狀態(tài),對上述電容器進行充電。
全文摘要
本發(fā)明的液晶顯示器包括液晶顯示板,該液晶顯示板具有有源矩陣襯底(2)和與該襯底對置設(shè)置的,由透明材料形成的第2襯底;對顯示板進行照明的照明機構(gòu);光檢測部,該光檢測部設(shè)置于上述有源矩陣襯底上,具有檢測外光的光傳感器,上述光傳感器由薄膜晶體管形成,該薄膜晶體管中的至少源極(S<sub>L</sub>)和漏極(D<sub>L</sub>)通過透明絕緣層(3,5),由屏蔽用透明電極(6)覆蓋,上述透明電極(6)與漏極(D<sub>L</sub>)電連接,并且該透明電極與供給一定電壓的電源連接。通過具有這樣的方案,可提供光傳感器按照不受到外部雜波和周邊電路的影響的方式組裝于板襯底上的顯示器。
文檔編號G09G3/36GK101105616SQ200710129430
公開日2008年1月16日 申請日期2007年7月12日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月12日
發(fā)明者佐野寬, 國森隆志, 安森正憲, 山崎泰志, 平林幸哉 申請人:愛普生映像元器件有限公司