專利名稱：顯示面板、包含其的光電裝置及其驅(qū)動(dòng)方法、制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置及其制造方法與用途，尤其關(guān)于一種具有數(shù)個(gè)光感測元件的顯示面板。
背景技術(shù)：
近幾年，因屏障地球的臭氧層被人類不當(dāng)?shù)钠茐?，無法有效地遮蔽太陽光中的紫外線(ultraviolet，UV)，致使地球上紫外線輻射量不斷的提高。過高的紫外線輻射量除引發(fā)許多如氣候異常、溫室效應(yīng)、農(nóng)作物減產(chǎn)、生態(tài)系統(tǒng)平衡的破壞等環(huán)境性問題外；紫外線的照射(尤其是波段為320納米至400納米的UVA及波段為290納米至320納米的UVB)也對人體健康造成危害，諸如皮膚出現(xiàn)黑斑、雀斑及皺紋、因DNA被損壞而產(chǎn)生老化現(xiàn)象、皮膚癌發(fā)生機(jī)率提高、降低體內(nèi)維他命D的形成、引起急性角膜炎及結(jié)膜炎、引發(fā)慢性白內(nèi)障發(fā)生、抑制免疫系統(tǒng)功能等。
除紫外線之外，太陽光中也含有具很強(qiáng)熱效應(yīng)的紅外線，易被物體吸收后而產(chǎn)生熱。因此，當(dāng)人體暴露于紅外線的照射下時(shí)，將因紅外線的吸收而致使皮膚溫度升高、毛細(xì)血管擴(kuò)張及充血、加速表皮上水分蒸發(fā)，對皮膚造成不良影響；也會(huì)對人眼睛內(nèi)的視網(wǎng)膜及虹膜有一定程度的傷害，致使視力下降。另外，當(dāng)人體同時(shí)暴露于紅外線與紫外線的照射下時(shí)，紅外線還會(huì)增強(qiáng)紫外線對皮膚的損害作用。
顯然地，在人類生存環(huán)境中(尤其是太陽光的直接曝曬下)，實(shí)有可實(shí)時(shí)獲悉如紫外線、紅外線等有害光線的輻射量的需求。特別地，在美容護(hù)理及醫(yī)學(xué)治療領(lǐng)域中，期待就地通過掌控所處環(huán)境中有害光線的強(qiáng)度，以進(jìn)行相對應(yīng)的防護(hù)應(yīng)變措施，例如涂抹防曬油、配戴太陽眼鏡、使用陽傘等。
針對上述需求，以往已有許多可用來檢測紫外線的傳感器提出。舉例言之，美國專利第6271528號(hào)揭露一種可重復(fù)使用的個(gè)人光監(jiān)測器，其利用可受光激發(fā)的熒光體(photostimulable phosphor)作為一儲(chǔ)存媒介(storage medium)，吸收入射光線中波段為350納米或以下的光能，通過一讀出程序，將儲(chǔ)存媒介中吸收的光能量計(jì)算轉(zhuǎn)換為將相關(guān)信息(如紫外線劑量、紫外線指數(shù)等)，并顯示于該個(gè)人光監(jiān)測器的面板上。然而，此意味著，為了獲知所處環(huán)境中的有害光線輻射量，需隨身攜帶此個(gè)人光傳感器，缺乏使用上的便利性。
美國專利第6541775號(hào)提出一種可顯示紫外線強(qiáng)度的可攜式信息裝置，其利用碳化硅或第III族至第V族化合物等材料作為紫外線感測元件，并將該感測元件與可攜式裝置(如行動(dòng)電話、個(gè)人數(shù)字助理等)結(jié)合；如此，攜帶者可通過自身本就隨身攜帶的對象，實(shí)時(shí)知道所在環(huán)境的紫外線強(qiáng)度。然而，其紫外線感測元件的材料的成本價(jià)格較為昂貴，且制作過程較為煩瑣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明第一目的在于提供一種無須使用昂貴材料、且可于薄膜晶體管工藝中同時(shí)形成光感測元件的顯示面板，用以量測外界環(huán)境中的非可見光波段，實(shí)時(shí)提供如紫外線、紅外線等光強(qiáng)度的信息。
本發(fā)明的第二目的在于提供一光電裝置，包含如上所述的顯示面板。
本發(fā)明的第三目的，在于提供一種如上所述的顯示面板的驅(qū)動(dòng)方法。
本發(fā)明的第四目的，在于提供一種如上所述的顯示面板的制造方法。
本發(fā)明的第五目的，在于提供一種如上所述光電裝置的制造方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種顯示面板，該面板包含一第一基板，其包含一主動(dòng)區(qū)域與至少一周邊區(qū)域，該主動(dòng)區(qū)域具有多個(gè)像素，各該像素包含至少一與信號(hào)線電性連接的切換元件；一第二基板，對應(yīng)、重迭于該第一基板的該主動(dòng)區(qū)域且暴露出該周邊區(qū)域，且包含一共享電極；一介電系數(shù)層，設(shè)置于該第一基板與該第二基板之間；至少一第一光感測元件，設(shè)置于該第一基板的該周邊區(qū)域上且由一半導(dǎo)體切換元件所構(gòu)成，用以檢測一包含可見光波段及非可見光波段的外界環(huán)境光的全波段；至少一第二光感測元件，設(shè)置于該第一基板上且由一半導(dǎo)體切換元件所構(gòu)成，用以檢測外界環(huán)境光的可見光波段；以及一光感測電路，電性連接于該第一光感測元件及該第二光感測元件，以獲取外界環(huán)境光的一非可見光波段的數(shù)值。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一光電裝置，包含如上所述的顯示面板。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種如上所述的顯示面板的驅(qū)動(dòng)方法，該方法包含照射一外界環(huán)境光于該面板上的該第一光感測元件及該第二光感測元件，以檢測該外界環(huán)境光的全波段的數(shù)值與可見光波段的數(shù)值；以及計(jì)算該全波段的數(shù)值與該可見光波段的數(shù)值，以取得該外界環(huán)境光的一非可見光波段的數(shù)值并顯示于該顯示面板上。
而且，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種顯示面板的制造方法，該方法包含提供一第一基板，其包含一主動(dòng)區(qū)域與至少一周邊區(qū)域，該主動(dòng)區(qū)域具有多個(gè)像素，各該像素包含至少一與信號(hào)線電性連接的切換元件；提供一第二基板，對應(yīng)、重迭于該第一基板的該主動(dòng)區(qū)域且暴露出該周邊區(qū)域，且包含一共享電極；設(shè)置一介電系數(shù)層，于該第一基板與該第二基板之間；設(shè)置至少一半導(dǎo)體切換元件于該第一基板上的該周邊區(qū)域上作為第一光感測元件，用以檢測一包含可見光波段及非可見光波段的外界環(huán)境光的全波段；設(shè)置至少一半導(dǎo)體切換元件于該第一基板上作為第二光感測元件，用以檢測外界環(huán)境光的可見光波段；以及提供一光感測電路，電性連接于該第一光感測元件與該第二光感測元件，以獲取外界環(huán)境光的一非可見光波段的數(shù)值。
而且，為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種光電裝置的制造方法，包含如上所述的一種顯示面板的制造方法。
采用本發(fā)明，無須使用昂貴材料就可于薄膜晶體管工藝中同時(shí)形成光感測元件，用以量測外界環(huán)境中的非可見光波段，實(shí)時(shí)提供如紫外線、紅外線等光強(qiáng)度的信息。


圖1是本發(fā)明液晶顯示面板的一種具體態(tài)樣的示意圖；圖2A至圖2E是本發(fā)明液晶顯示器的俯視圖；圖3是圖1的液晶顯示面板的具體結(jié)構(gòu)的示意圖；圖4是圖3的結(jié)構(gòu)的等效電路圖；圖5A至圖5C是本發(fā)明液晶顯示面板的第一基板的俯視圖；圖6A與圖6B是本發(fā)明液晶顯示面板的第一基板的俯視圖；圖7是根據(jù)本發(fā)明的顯示非可見光波段數(shù)值于顯示面板上的流程圖；以及圖8是根據(jù)本發(fā)明的光電裝置的示意圖。
其中，附圖標(biāo)記100液晶顯示面板110第一基板111像素電極112切換元件113第一光感測元件 114第二光感測元件115非可見光波段過濾層 120第二基板121共享電極122彩色濾光層123黑色矩陣116電容130液晶140間隙物150封合物 160第一偏光板170第二偏光板 401掃描線402數(shù)據(jù)線 701光感測電路800光電裝置801顯示面板802電子元件1121柵極1122柵極絕緣層 1123半導(dǎo)體層1124源極 1125漏極A主動(dòng)區(qū)域 B周邊區(qū)域具體實(shí)施方式
本發(fā)明顯示面板，主要由一第一基板、一第二基板及一介電系數(shù)層所構(gòu)成，該介電系數(shù)層的材料包含液晶材料、發(fā)光材料、及前述的組合。其中，當(dāng)介電系數(shù)層的材料為發(fā)光材料(例如熒光層及/或磷光層)時(shí)，本發(fā)明顯示面板為電激發(fā)光顯示面板，且發(fā)光層的材質(zhì)包含有機(jī)發(fā)光物質(zhì)、發(fā)光顏料、無機(jī)發(fā)光物質(zhì)、或其它材質(zhì)、或前述的組合。
當(dāng)該介電系數(shù)層的材料為液晶材料層時(shí)，本發(fā)明顯示面板為一液晶顯示面板。當(dāng)該介電系數(shù)層的材料為液晶材料及發(fā)光材料時(shí)，本發(fā)明顯示面板可稱的為液晶顯示面板、電激發(fā)光顯示面板、或復(fù)合式顯示面板(hybrid displaypanel)。以下茲以液晶顯示面板為例來說明本發(fā)明。首先，請參考圖1，其繪示根據(jù)本發(fā)明的液晶顯示面板一具體態(tài)樣的示意圖，液晶顯示面板100主要是由一第一基板110及一第二基板120中間夾住一層液晶130所構(gòu)成，第一基板110上包含一主動(dòng)區(qū)域A及一周邊區(qū)域B，主動(dòng)區(qū)域A具有多個(gè)像素，各像素包含一像素電極111及至少一與像素電極111電性連接的切換元件112(為簡化起見，圖1中僅繪示出一像素以作例示)。此外，切換元件112與信號(hào)線(未繪出)電性連接，作為像素電極111的開關(guān)，且信號(hào)線包含掃描線及數(shù)據(jù)線。像素電極111一般為透明材質(zhì)(如銦鋅氧化物、鋁鋅氧化物、鋁錫氧化物、鎘錫氧化物、鎘鋅氧化物、鋡氧化物、銦錫氧化物、或其它材料、或前述的組合)、反射材質(zhì)(如金、銀、銅、鐵、錫、鉛、鎘、鎳、鋁、鈦、鉭、鉬、釹、鋡、鎢、或其它材料、或前述的氮化物、或前述的氧化物、或前述的氮氧化物、或前述的合金、或前述的組合)、或前述的組合。
第二基板120包含一共享電極121，其與像素電極111產(chǎn)生一電場，使液晶130轉(zhuǎn)向讓穿過第一基板110的光線能通過液晶130到達(dá)第二基板120。其中，共享電極121一般為透明材質(zhì)(如銦鋅氧化物、鋁鋅氧化物、鋁錫氧化物、鎘錫氧化物、鎘鋅氧化物、鋡氧化物、銦錫氧化物、或其它材料、或前述的組合)，且共享電極121的材質(zhì)可選擇性地與像素電極111的材質(zhì)實(shí)質(zhì)上相同或不同。同時(shí)，第二基板120對應(yīng)且重迭第一基板110的主動(dòng)區(qū)域A并暴露出周邊區(qū)域B。于此，請參考圖2A至圖2E，經(jīng)暴露的周邊區(qū)域B可呈一長條型(圖2A)、雙長條型(圖2B)、L型(圖2C)、U字型(圖2D)、或框型(圖2E)。此外，基于面板工藝的方便性及經(jīng)濟(jì)上的考慮，本領(lǐng)域技術(shù)人員可視需要地設(shè)計(jì)所欲的主動(dòng)區(qū)域A及周邊區(qū)域B的形狀；另外，在不影響正常顯示面板的發(fā)光效果的情況下，依照光感測元件的數(shù)量，可調(diào)整主動(dòng)區(qū)域A及周邊區(qū)域B的面積大小。
請繼續(xù)參考圖1，第一基板110與第二基板120通常為可撓性基板，例如玻璃基板、石英基板、塑料基板(如聚碳酸酯類、聚丙酰酸類、聚丙酰酯類、聚對苯二甲酸類、聚對苯二甲酸酯類、聚烯類、聚鹵素烯類、聚醚類、聚酮類、或其它材料、或前述的組合)、或其它材料基板、或上述的組合，本發(fā)明是以玻璃基板為實(shí)施范例來說明。在該兩基板之間，設(shè)有一間隙物140，通常為硅化物及/或有機(jī)樹脂材料，用以控制兩基板之間的間隔，換言之，以控制液晶130的厚度；此外，另具有一封合物150，以將液晶130密封起來。另外，液晶顯示面板100，較佳地，也具有一第一偏光片160位于第一基板110的下方及一第二偏光板170位于第二基板120的上方，使得進(jìn)入或射出該顯示面板的光能依特定方向行進(jìn)，但不限于此，也可選擇性地設(shè)置于某一基板之上或都不設(shè)置。此外，本發(fā)明的圖1的圖例是以第一偏光片160僅位于第一基板110的主動(dòng)區(qū)域A的下方，但不限于此，也可設(shè)置于第一基板110的主動(dòng)區(qū)域A及第一基板110的周邊區(qū)域B的下方。
接著，進(jìn)一步參考圖3，其為圖1中的液晶顯示面板100的主動(dòng)區(qū)域A的具體結(jié)構(gòu)。于本發(fā)明中，切換元件112可為一底柵型(包含背通道蝕刻型、蝕刻中止型、或其它型態(tài))、頂柵型、或其它型態(tài)的薄膜晶體管。圖3中所示的切換元件112是一底柵型薄膜晶體管為本發(fā)明的實(shí)施范例，其包含一柵極1121、一柵極絕緣層1122、一半導(dǎo)體層1123、一源極1124及一漏極1125。其中，柵極1121可為單層或多層結(jié)構(gòu)，且其材料可包含金、銀、銅、鐵、錫、鉛、鎘、鎳、鋁、鈦、鉭、鉬、釹、鋡、鎢、或其它材料、或前述的氮化物、或前述的氧化物、或前述的氮氧化物、或前述的合金、或前述的組合；源極1124及漏極1125的材料一般與柵極1121的材料實(shí)質(zhì)上相同，但也可實(shí)質(zhì)上不同；至于半導(dǎo)體層1123，其可包含含硅的多晶材質(zhì)、含硅的非晶材質(zhì)、含硅的單晶材質(zhì)、含硅的微晶材質(zhì)、含鍺的前述晶格材質(zhì)、含砷的前述晶格材質(zhì)、或前述的細(xì)合。此外，半導(dǎo)體層1123可單層或多層來設(shè)置不包含摻雜子的半導(dǎo)體層或包含摻雜子的半導(dǎo)體層。若單層時(shí)，可選擇性地使用分別使用不包含摻雜子的半導(dǎo)體層、包含高摻雜子濃度的半導(dǎo)體層、包含低摻雜子濃度的半導(dǎo)體層、或前述任二者的組合，且其排列可為實(shí)質(zhì)上垂直排列、實(shí)質(zhì)上水平排列、或前述的組合；若多層時(shí)，可選擇性地分別使用不包含摻雜子的半導(dǎo)體層、包含高摻雜子濃度的半導(dǎo)體層、包含低摻雜子濃度的半導(dǎo)體層、或前述任二者的組合，且其排列可為實(shí)質(zhì)上垂直排列、實(shí)質(zhì)上水平排列、或前述的組合。另外，圖3所述的切換元件是以不包含保護(hù)層(未圖示)、柵極絕緣層1122覆蓋柵極1121、且像素電極111先形成于第一基板上110，再與后續(xù)的漏極1125電性連接為實(shí)施范例，但不限于此，也可選擇性地形成所述的切換元件包含保護(hù)層、柵極絕緣層1122覆蓋柵極1121及第一基板110、源極1124及漏極1125先形成后，再形成像素電極電性連接于漏極1125、或其它方式、或上述任一者的組合(前述選擇性態(tài)樣均未繪示于圖中)。若，切換元件包含保護(hù)層，則保護(hù)層與門極絕緣層1122其中至少一者的材質(zhì)包含無機(jī)材質(zhì)(如氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氟硅玻璃、碳化硅、或其它材質(zhì)、或前述的組合)、有機(jī)材質(zhì)(如光阻、聚酰亞胺、聚丙烯酸類、聚芳香族類、聚芳香族丙烯酸酯類、聚酯類、聚環(huán)氧類、苯并環(huán)丁烯類、或其它材質(zhì)、或前述的組合)、或前述的組合，且保護(hù)層與門極絕緣層1122其中至少一者可選擇性地為單層或多層，而于多層時(shí)，每一層的材質(zhì)可實(shí)質(zhì)上相同或不同。
接著，合并參考圖4，進(jìn)一步以單一像素的等效電路圖說明切換元件112的驅(qū)動(dòng)機(jī)制。其中，經(jīng)掃描線401傳遞一掃描信號(hào)給柵極1121，且經(jīng)數(shù)據(jù)線402傳遞一數(shù)據(jù)信號(hào)給源極1124，且通過半導(dǎo)體層1123的運(yùn)作原理，使切換元件112呈開啟狀態(tài)，而將信號(hào)經(jīng)由漏極1125傳遞至像素電極111。從而，可于像素電極111與共享電極121間提供一電場，使液晶130轉(zhuǎn)向進(jìn)而使光線通過并到達(dá)第二基板上。于此，第一基材110上也可視需要包含至少一電容(即圖3及圖4所示的116)，以與液晶130位于像素電極與共享電極121所構(gòu)成的液晶電容(未標(biāo)示)形成一并聯(lián)電路，降低切換元件112由開而關(guān)及/或由關(guān)至開時(shí)所引起的像素電壓的變化，從而改善液晶130的保持特性。而電容116的架構(gòu)由上電極及下電極夾設(shè)一介電層(未圖示)于其中所構(gòu)成，一般而言，上電極可為像素電極及/或構(gòu)成數(shù)據(jù)線的部份金屬層所構(gòu)成，而下電極可為部份共享線及/或部份掃描線所構(gòu)成。介電層至少包含下列所述之一，如柵極絕緣層、保護(hù)層、內(nèi)層介電層及半導(dǎo)體層。
繼續(xù)參考圖3，第二基板120另包含一彩色濾光層122及一黑色矩陣123，而共享電極121覆蓋彩色濾光層122及黑色矩陣123；于此，可視需要地另包含一保護(hù)層(未繪出)先包覆彩色濾光層122及黑色矩陣123，再以共享電極121覆蓋該保護(hù)層。彩色濾光層122由紅、綠、藍(lán)三個(gè)顏色所組成，經(jīng)由液晶130適當(dāng)?shù)乜刂乒馔ㄟ^的量，經(jīng)過彩色濾光層122而可調(diào)配出各種顏色，以達(dá)全彩色顯示，但不限于此，也可選擇性地為色坐標(biāo)上的其它色彩，如粉紅、紫色、白色(即無色)、黃色、青綠、品紅色、棕色、或其它色彩；黑色矩陣123具有提高對比防止漏光及預(yù)防光電流產(chǎn)生的功用，其材料一般為金屬材料薄膜(例如鉻、鎳、鋁、鉬、鎢、釹、或其它材料、或前述的組合)、非金屬材料(如黑色樹脂、多層色彩層堆棧、黑色顏料、或其它材料、或前述的組合)、或前述的組合。于此，彩色濾光層122可視情況地分別位于第一基板110或第二基板120上，而黑色矩陣123也可視情況地分別位于第一基板110及/或第二基板120上。舉例言之，當(dāng)彩色濾光層122位于第一基板110上時(shí)，其可為形成于切換元件112之上(簡稱COA型)或之下(簡稱AOC型)的形式，而黑色矩陣123可形成于第一基板110上及/或第二基板120上。
接著，再參閱圖1，第一基板110的周邊區(qū)域B上具有一第一光感測元件113與一第二光感測元件114，于此實(shí)施態(tài)樣下(即第二光感測元件114位于周邊區(qū)域B上)，第二光感測元件114上具有一非可見光波段過濾層115。該非可見光波段過濾層115的材料包含一透明導(dǎo)電材質(zhì)、一預(yù)定材料層、或前述的組合，較佳以一透明導(dǎo)電材質(zhì)為實(shí)施范例，例如銦鋅氧化物、鋁鋅氧化物、鋁錫氧化物、鎘錫氧化物、鎘鋅氧化物、鋡氧化物、銦錫氧化物、或其它材料、或前述的組合；該預(yù)定材料層包含一介電層(如保護(hù)層、柵極絕緣層、內(nèi)層介電層、或前述的組合)、一具有介電系數(shù)層、一彩色濾光層、一基材、或前述的任二者的組合。具體言之，該第一光感測元件113用以檢測包含可見光波段及非可見光波段的外界環(huán)境光的全波段，該第二光感測元件114用以檢測外界環(huán)境光的可見光波段；另有一光感測電路(未示出)電性連接于第一光感測元件113及第二光感測元件114，以獲取外界環(huán)境光的一非可見光波段的數(shù)值。該非可見光波段的數(shù)值包含紫外線數(shù)值、紅外線數(shù)值、或前述的組合。舉例言之，當(dāng)非可見光波段過濾層115可過濾掉紫外光波段時(shí)(例如為一銦錫氧化物層時(shí))，本發(fā)明顯示面板中的光感測元件可用以檢測紫外光，提供紫外線相關(guān)信息；當(dāng)其可過濾掉紅外光波段時(shí)，則可用以檢測紅外光，提供紅外線相關(guān)信息。
如上所述，第一光感測元件113與第二光感測元件114可相鄰地配置于第一基板110的周邊區(qū)域B上，如圖5A所示。圖5A顯示第一基板110的俯視圖，且周邊區(qū)域B呈如圖2E所示的框形為范例，故僅顯示出覆蓋住第二光感測元件114的非可見光波段過濾層115(后文中的圖5B及圖5C情況亦同)。另外，圖5A所述的第一光感測元件113與第二光感測元件114的個(gè)數(shù)可為一或多個(gè)(如2個(gè)、3個(gè)、4個(gè)、5個(gè)、6個(gè)等等)，且二者的個(gè)數(shù)可相同或不同。除此之外，第一基板110上的第一光感測元件113與第二光感測元件114并不一定要相鄰地配置在一起，也可任意地設(shè)置于周邊區(qū)域B的適當(dāng)位置上，如圖5B所示。另外，周邊區(qū)域B上也可視需要地包含至少一第一光感測元件113與至少一第二光感測元件114，其位置可視需要安排(可彼此兩兩相鄰或無規(guī)則地排列)，如圖5C所示。另外，圖5B及/或圖5C所述的第一光感測元件113與第二光感測元件114的個(gè)數(shù)可為一或多個(gè)，且二者的個(gè)數(shù)可相同或不同。
根據(jù)本發(fā)明，第二光感測元件114也可位于第一基板110的主動(dòng)區(qū)域A上。如圖6A所示，至少一第一光感測元件113位于周邊區(qū)域B上，而至少一第二光感測元件114位于主動(dòng)區(qū)域A內(nèi)的非像素區(qū)；于此情況下，因第二基板120含有可過濾非可見光波段的材料，例如銦錫氧化物的共享電極121，故第二光感測元件114無須包含一非可見光波段過濾層115；然，于此仍不排除提供一非可見光波段過濾層115于第二光感測元件114之上的態(tài)樣?；蛘?，該第二光感測元件114位于主動(dòng)區(qū)域A內(nèi)的至少一部份的像素區(qū)內(nèi)，且與切換元件112一同位于一像素內(nèi)，如圖6B所示。另外，圖6A及/或圖6B所述的第一光感測元件113與第二光感測元件114的個(gè)數(shù)可為一或多個(gè)，且二者的個(gè)數(shù)可相同或不同。此外，圖6A及/或圖6B所述的第二光感測元件114都以與切換元件112各別分隔設(shè)置，也可選擇性地二者一起相鄰設(shè)置或第二光感測元件114當(dāng)作切換元件112使用，也即第二光感測元件114具有光感測功能及控制功能。
根據(jù)本發(fā)明，第一光感測元件113與第二光感測元件114由半導(dǎo)體切換元件，例如薄膜晶體管結(jié)構(gòu)所構(gòu)成，其形式與所含各層結(jié)構(gòu)、材料如上文關(guān)于切換元件112所述，于此不再贅述。較佳地，第一光感測元件113及第二光感測元件114與切換元件112具有相同的形式、結(jié)構(gòu)。舉例言之，可利用薄膜晶體管數(shù)組工藝，一起形成具有底柵型薄膜晶體管結(jié)構(gòu)的切換元件112、第一光感測元件113、及第二光感測元件114，但不限于此，第一光感測元件113及第二光感測元件114其中至少一者與切換元件112可選擇性地具有實(shí)質(zhì)上不同的形式及/或結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的顯示面板中的光感測電路，電性連接于第一光感測元件113及第二光感測元件114，其包含至少一處理單元，例如比對器、加法器、除法器、積分器、微分器、或乘法器，以將來自第一光感測元件113之外界環(huán)境光的全波段數(shù)值與來自第二光感測元件114的外界環(huán)境光的非可見光波段的數(shù)值，經(jīng)過換算后將所欲數(shù)值顯示于面板上。根據(jù)本發(fā)明的一具體態(tài)樣，如圖7所示，光感測電路701較佳至少包含下述二者，如至少一放大器(至少包括其中一者，如信號(hào)放大器、電壓放大器或電流放大器)、至少一轉(zhuǎn)換器(包括模擬轉(zhuǎn)換為數(shù)字、數(shù)字轉(zhuǎn)換為模擬、數(shù)字轉(zhuǎn)換為數(shù)字、或模擬轉(zhuǎn)換為模擬)、至少一處理單元、或其它元件。舉例言之，當(dāng)外界環(huán)境光產(chǎn)生一入射光線照射第一光感測元件113及第二光感測元件114時(shí)，其會(huì)隨著光線強(qiáng)度產(chǎn)生對應(yīng)的光電流，其一般為強(qiáng)度較微弱的光電流。為方便進(jìn)行后續(xù)的信號(hào)處理，先將所產(chǎn)生的光電流通過放大器處理，再將所得放大電流通過一模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器，轉(zhuǎn)換為一數(shù)字信號(hào)，其后將所轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號(hào)經(jīng)過處理單元處理，獲得所欲的數(shù)值，例如紫外線強(qiáng)度、紫外線指數(shù)、紅外線強(qiáng)度、紅外線指數(shù)等，提供予面板控制器，最后顯示于該面板上。其中，放大器、處理單元及轉(zhuǎn)換器其中至少一者的個(gè)數(shù)，并不限于1個(gè)，也可依設(shè)計(jì)要求及/或功能的區(qū)分，可選擇性地為多個(gè)。
因此，本發(fā)明另提供一種如上所述的顯示面板的驅(qū)動(dòng)方法，包含使一外界環(huán)境光照射于該面板上的該第一光感測元件及該第二光感測元件，以分別檢測外界環(huán)境光的全波段數(shù)值與可見光波段數(shù)值；接著計(jì)算該數(shù)值，以取得該外界環(huán)境光的非可見光波段的數(shù)值，并顯示于該顯示面板上。
概言之，通過一光感測電路的運(yùn)用，可將外界環(huán)境光中的非可見光波段的數(shù)值，換算成所欲信息(例如非可見光指數(shù))，以提供使用者關(guān)于所處環(huán)境的非可見光強(qiáng)度；甚至，可將該數(shù)值轉(zhuǎn)換成人性化的信息、或前述的組合。舉例言之，顯示面板上可配置一信號(hào)燈，當(dāng)紫外線指數(shù)仍在安全范圍時(shí)，使信號(hào)燈亮綠燈；當(dāng)在警訊范圍時(shí)，使其亮黃燈；而當(dāng)在危險(xiǎn)范圍時(shí)，使其亮紅燈?；蛘?，使用色彩條/色彩塊/色彩圖來表示。或者，使用聲響的急促及/或大小、或者，使用振動(dòng)的急促及/或大小?；蛘撸渌绞?。或者，前述的組合。當(dāng)然，燈號(hào)的色彩、色彩條、色彩塊、或色彩圖也可采用上述所述的色坐標(biāo)上的色彩。
以下以制備本發(fā)明顯示面板范例的步驟，進(jìn)一步說明本發(fā)明的顯示面板的制造方法。根據(jù)本發(fā)明方法，包含進(jìn)行一半導(dǎo)體切換元件工藝，以提供一第一基板，該第一基板包含一主動(dòng)區(qū)域與至少一周邊區(qū)域，該主動(dòng)區(qū)域具有多個(gè)像素，各該像素包含至少一與信號(hào)線電性連接的切換元件。舉例言之，以使用玻璃基板及薄膜晶體管陣列工藝為范例，制備本發(fā)明第一基板的步驟一般包含于該玻璃基板上定義出預(yù)定主動(dòng)區(qū)域及預(yù)定周邊區(qū)域；于該玻璃基板的預(yù)定主動(dòng)區(qū)域及/或預(yù)定周邊區(qū)域上，形成一柵極層、圖案化該柵極層1121、形成一柵極絕緣層1122(例如可通過電漿輔助化學(xué)氣相沉積的方式，但不限于此方式)、形成一半導(dǎo)體層1123(例如可通過電漿輔助化學(xué)氣相沉積的方式，但不限于此方式)、圖案化該半導(dǎo)體層、形成一源/漏極層(例如可通過濺鍍沉積方式，但不限于此方式)、及圖案化該源/漏極層，以形成多個(gè)位于主動(dòng)區(qū)域的薄膜晶體管(作為切換元件及視需要的光感測元件)及至少一個(gè)位于周邊區(qū)域B的半導(dǎo)體切換元件(作為光感測元件)；最后，形成一圖案化像素電極，以得到本發(fā)明所用的第一基板。必須說明，本發(fā)明第一基板的制備方法，也可形成一圖案化像素電極之前，可先覆蓋圖案化保護(hù)層于第一基板上。此外，不以上述方法為限，可以其它任何適當(dāng)?shù)姆绞郊右灾苽?，例如噴墨方式、印刷方式、其它方式、或前述的組合。此外，前述第一基板的制備方法是以五道黃光及蝕刻工藝所形成，也不限于此，也可三道黃光及蝕刻工藝、四道黃光及蝕刻工藝、六道黃光及蝕刻工藝、七道黃光及蝕刻工藝及八道黃光及蝕刻工藝等等。
根據(jù)本發(fā)明的制備方法，于制造第一基板110的步驟中即可一并形成切換元件與光感測元件。于此，基于工藝便利性與成本上的考慮，于本發(fā)明方法的一較佳態(tài)樣中，該切換元件與第一光感測元件及第二光感測元件具有相同的結(jié)構(gòu)。當(dāng)然，該切換元件與第一光感測元件及第二光感測元件其中至少一者，也可具有實(shí)質(zhì)上不同的結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步言之，當(dāng)形成一個(gè)半導(dǎo)體切換元件，如薄膜晶體管于第一基板110的周邊區(qū)域B時(shí)，其作為第一光感測元件，而一個(gè)位于主動(dòng)區(qū)域A的半導(dǎo)體切換元件，如薄膜晶體管不與信號(hào)線電性相連并做為第二光感測元件，其表面可視需要覆蓋非可見光波段過濾層；當(dāng)形成兩個(gè)半導(dǎo)體切換元件(如薄膜晶體管)于周邊區(qū)域時(shí)，其中一個(gè)作為第一光感測元件，另一個(gè)作為第二光感測元件，并提供一非可見光波段過濾層于該第二光感測元件之上。依上述規(guī)則，可視需要安排第一光感測元件113的數(shù)量與第二光感測元件114的位置與數(shù)量。除此之外，也可視情況形成不同于切換元件結(jié)構(gòu)的光感測元件于第一基材上。
接著，進(jìn)行第二基板120的制備，該第二基板包含一共享電極121。以使用玻璃基板及彩色濾光片工藝為范例，于該玻璃基板上提供一圖案化黑色矩陣123；接著以如旋轉(zhuǎn)涂布方式將分散于感旋光性樹脂中的紅色材料涂布于該基材上，再利用光微影工藝，形成紅色圖樣；再反復(fù)進(jìn)行該涂布與光微影工藝，以形成綠色圖樣與藍(lán)色圖樣，但不限于前述方式，也可以其它任何適當(dāng)?shù)姆绞郊右灾苽洌鐕娔绞?、印刷方式、其它方式、或前述的組合；最后再將共享電極121形成于所得彩色層上(例如通過真空濺鍍方式，但不限于此方式，可以其它任何適當(dāng)?shù)姆绞郊右灾苽洌鐕娔绞?、印刷方式、其它方式、或前述的組合)。須說明，本發(fā)明第二基板的制備方法，并不以上述方法為限，可以其它任何適當(dāng)?shù)姆绞郊右灾苽洹?br> 接著設(shè)置一液晶層130于該第一基板110與該第二基板120之間，并使用封合物150將液晶密封于該兩基板之間，并提供兩偏光板160，170分別配置于第一基板110的下方與第二基板120的上方；其中，如上文所述，組合該第一基板110與該第二基板120時(shí)，該第二基板是對應(yīng)、重迭于該第一基板110的該主動(dòng)區(qū)域A且暴露出該周邊區(qū)域B。最后，外加一光感測電路701，電性相連于第一基板110上的第一光感測元件113及第二光感測元件114，即可得到本發(fā)明的顯示面板?；蛘咭暻闆r地，可通過合適的工藝，直接將光感測電路701形成于顯示面板上，并與第一光感測元件113及第二光感測元件114電性相連。
另外，前述光感測元件形成于周邊區(qū)域B上時(shí)，較佳地也可形成至少一覆蓋層(未圖示)覆蓋于部份前述光感測元件上，以保護(hù)前述光感測元件不受環(huán)境的影響。其中，覆蓋層可為單層或多層結(jié)構(gòu)，且其包含有機(jī)材料、無機(jī)材料、或上述的組合。較佳地，覆蓋層并不干涉前述光感測元件檢測環(huán)境光的全波段及環(huán)境光的可見光波段。
又，本發(fā)明前述的第一光感測元件113是以設(shè)置于周邊區(qū)域B上為范例，但不限于此，也可設(shè)置于主動(dòng)區(qū)域A內(nèi)，則此時(shí)第一光感測元件113上方將不存在任何會(huì)影響檢測環(huán)境光的全波段的膜層存在。
如上所述，本發(fā)明提供一種較為簡易的具有光感測元件的顯示面板的制備方法，其免除以往需額外進(jìn)行的光感測元件的制備程序，也無需使用外掛元件作為光感測元件。
圖8顯示本發(fā)明一光電裝置800的示意圖。如圖8所示，由上述實(shí)施例所述的的顯示面板801可以跟電子元件802電連接而組合成一光電裝置800。電子元件802包括如控制元件、操作元件、處理元件、輸入元件、存儲(chǔ)元件、驅(qū)動(dòng)元件、發(fā)光元件、保護(hù)元件、感測元件、檢測元件、或其它功能元件、或前述的組合。而光電裝置的類型包括可攜式產(chǎn)品(如手機(jī)、攝影機(jī)、照相機(jī)、筆記型計(jì)算機(jī)、游戲機(jī)、手表、音樂播放器、電子信件收發(fā)器、地圖導(dǎo)航器、數(shù)字相片、或類似的產(chǎn)品)、影音產(chǎn)品(如影音放映器或類似的產(chǎn)品)、屏幕、電視、廣告牌、投影機(jī)內(nèi)的面板等。另外，若本發(fā)明上述實(shí)施例的顯示面板為液晶顯示面板，則以其像素電極的型態(tài)及液晶分子的型態(tài)的至少一者來分類，包含穿透型、半穿透型、反射型、垂直配向型(VA)、水平切換型(IPS)、多域垂直配向型(MVA)、扭曲向列型(TN)、超扭曲向列型(STN)、圖案垂直配向型(PVA)、超級(jí)圖案垂直配向型(S-PVA)、先進(jìn)大視角型(ASV)、邊緣電場切換型(FFS)、連續(xù)焰火狀排列型(CPA)、軸對稱排列微胞型(ASM)、光學(xué)補(bǔ)償彎曲排列型(OCB)、超級(jí)水平切換型(S-IPS)、先進(jìn)超級(jí)水平切換型(AS-IPS)、極端邊緣電場切換型(UFFS)、高分子穩(wěn)定配向型、雙視角型(dual-view)、三視角型(triple-view)、或其它型面板、或前述的組合。若本發(fā)明上述實(shí)施例的顯示面板為電激發(fā)光顯示面板，則以其介電系數(shù)層來分類為有機(jī)電激發(fā)光顯示面板、無機(jī)電激發(fā)光顯示面板、或上述的組合。而該光電裝置的制備方法，包含如上所述的顯示面板的制備方法，再依照各種光電裝置的制備程序并組裝所得顯示面板，以獲得該光電裝置。
當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明做出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種顯示面板，其特征在于，包含一第一基板，其包含一主動(dòng)區(qū)域與至少一周邊區(qū)域，該主動(dòng)區(qū)域具有多個(gè)像素，各該像素包含至少一與信號(hào)線電性連接的切換元件；一第二基板，對應(yīng)、重迭于該第一基板的該主動(dòng)區(qū)域且暴露出該周邊區(qū)域，且包含一共享電極；一介電系數(shù)層，設(shè)置于該第一基板與該第二基板之間；至少一第一光感測元件，設(shè)置于該第一基板的該周邊區(qū)域上且由一半導(dǎo)體切換元件所構(gòu)成，用以檢測一包含可見光波段及非可見光波段的外界環(huán)境光的全波段；至少一第二光感測元件，設(shè)置于該第一基板上且由一半導(dǎo)體切換元件所構(gòu)成，用以檢測外界環(huán)境光的可見光波段；以及一光感測電路，電性連接于該第一光感測元件及該第二光感測元件，以獲取外界環(huán)境光的一非可見光波段的數(shù)值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面板，其特征在于，該第二光感測元件設(shè)置于該第一基板的該主動(dòng)區(qū)域上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面板，其特征在于，該第二光感測元件設(shè)置于該第一基板的該周邊區(qū)域上。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的面板，其特征在于，該第二光感測元件其上覆蓋有至少一非可見光波段過濾層。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的面板，其特征在于，該第二光感測元件其上覆蓋有至少一非可見光波段過濾層。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面板，其特征在于，還包含一彩色濾光層，設(shè)置于該第一基板及該第二基板的其中一者上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的面板，其特征在于，還包含一黑色矩陣，設(shè)置于該第一基板及該第二基板的其中一者上。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的面板，其特征在于，該非可見光波段過濾層的材質(zhì)包含一透明導(dǎo)電材質(zhì)、一預(yù)定材料層、或前述的組合。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的面板，其特征在于，該非可見光波段過濾層的材質(zhì)包含一透明導(dǎo)電材質(zhì)、一預(yù)定材料層、或前述的組合。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面板，其特征在于，另包含二偏光片，分別設(shè)置于該第一基板的下表面及該第二基板的上表面。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面板，其特征在于，該光感測電路包含至少一處理單元。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面板，其特征在于，該光感測電路包含至少一放大器及至少一轉(zhuǎn)換器其中至少一者。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的面板，其特征在于，該非可見光波段的數(shù)值包含紫外線數(shù)值、紅外線數(shù)值、或前述的組合。
14.一種光電裝置，包含權(quán)利要求1所述的顯示面板。
15.一種顯示面板的驅(qū)動(dòng)方法，該顯示面板包含一第一基板，其包含一主動(dòng)區(qū)域與至少一周邊區(qū)域，該主動(dòng)區(qū)域具有多個(gè)像素，各該像素包含至少一與信號(hào)線電性連接的切換元件；一第二基板，對應(yīng)、重迭于該第一基板的該主動(dòng)區(qū)域且暴露出該周邊區(qū)域，且包含一共享電極；一介電系數(shù)層，設(shè)置于該第一基板與該第二基板之間；至少一第一光感測元件，設(shè)置于該第一基板的該周邊區(qū)域上且由一半導(dǎo)體切換元件所構(gòu)成，用以檢測一包含可見光波段及非可見光波段的外界環(huán)境光的全波段；至少一第二光感測元件，設(shè)置于該第一基板上且由一半導(dǎo)體切換元件所構(gòu)成，用以檢測外界環(huán)境光的可見光波段；以及一光感測電路，電性連接于該第一光感測元件及該第二光感測元件，其特征在于，該方法包含照射一外界環(huán)境光于該面板上的該第一光感測元件及該第二光感測元件，以檢測該外界環(huán)境光的全波段的數(shù)值與可見光波段的數(shù)值；以及計(jì)算該全波段的數(shù)值與該可見光波段的數(shù)值，以取得該外界環(huán)境光的一非可見光波段的數(shù)值并顯示于該顯示面板上。
16.一種顯示面板的制造方法，其特征在于，包含提供一第一基板，其包含一主動(dòng)區(qū)域與至少一周邊區(qū)域，該主動(dòng)區(qū)域具有多個(gè)像素，各該像素包含至少一與信號(hào)線電性連接的切換元件；提供一第二基板，對應(yīng)、重迭于該第一基板的該主動(dòng)區(qū)域且暴露出該周邊區(qū)域，且包含一共享電極；設(shè)置一介電系數(shù)層，于該第一基板與該第二基板之間；設(shè)置至少一半導(dǎo)體切換元件于該第一基板上的該周邊區(qū)域上作為第一光感測元件，用以檢測一包含可見光波段及非可見光波段的外界環(huán)境光的全波段；設(shè)置至少一半導(dǎo)體切換元件于該第一基板上作為第二光感測元件，用以檢測外界環(huán)境光的可見光波段；以及提供一光感測電路，電性連接于該第一光感測元件與該第二光感測元件，以獲取外界環(huán)境光的一非可見光波段的數(shù)值。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，該第二光感測元件設(shè)置于該第一基板的該主動(dòng)區(qū)域上。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，該第二光感測元件設(shè)置于該第一基板的該周邊區(qū)域上。
19.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于，該第二光感測元件上覆蓋有至少一非可見光波段過濾層。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，該第二光感測元件上覆蓋有至少一非可見光波段過濾層。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，還包含設(shè)置一彩色濾光層，于該第一基板或該第二基板上。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于，還包含設(shè)置一黑色矩陣，于該第一基板或該第二基板上。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其特征在于，該非可見光波段過濾層的材質(zhì)包含一透明導(dǎo)電材質(zhì)、一預(yù)定材料層、或前述的組合。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于，該非可見光波段過濾層的材質(zhì)包含一透明導(dǎo)電材質(zhì)、一預(yù)定材料層、或前述的組合。
25.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，另包含于該第一基板的下表面及該第二基板的上表面各設(shè)置一偏光片。
26.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，該光感測電路包含至少一處理單元。
27.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，該光感測電路包含至少一放大器及至少一轉(zhuǎn)換器其中至少一者。
28.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，該非可見光波段的數(shù)值包含紫外線數(shù)值、紅外線數(shù)值、或前述的組合。
29.一種光電裝置的制造方法，包含權(quán)利要求16所述的方法。
全文摘要
本發(fā)明公開一種顯示面板、光電裝置及其驅(qū)動(dòng)方法、制造方法，該面板包含一第一基板，其包含一主動(dòng)區(qū)域與至少一周邊區(qū)域，該主動(dòng)區(qū)域具有多個(gè)像素，各像素包含至少一與信號(hào)線電性連接的切換元件；一第二基板，對應(yīng)、重迭于該第一基板的該主動(dòng)區(qū)域且暴露出該周邊區(qū)域，包含一共享電極；一介電系數(shù)層，設(shè)置于該第一基板與該第二基板間；至少一第一光感測元件，設(shè)置于該第一基板的該周邊區(qū)域上且包含一半導(dǎo)體切換元件；至少一第二光感測元件，設(shè)置于該第一基板上且包含一半導(dǎo)體切換元件；一光感測電路，電性連接于該第一光感測元件及該第二光感測元件。光感測元件用以檢測外界環(huán)境光中的可見光波段的數(shù)值及全光波段的數(shù)值，以獲得非可見光波段的數(shù)值。
文檔編號(hào)G02F1/133GK101086566SQ20071013767
公開日2007年12月12日 申請日期2007年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年7月31日
發(fā)明者陳紀(jì)文 申請人:友達(dá)光電股份有限公司