專利名稱：內(nèi)置感應(yīng)的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種顯示裝置，具體地說，涉及一種能夠感應(yīng)表面的光環(huán)境的變化、以達到信息輸入目的的顯示裝置。

背景技術(shù)：
當(dāng)前的影音娛樂技術(shù)，已由傳統(tǒng)的依賴于電視信號和硬體媒體介質(zhì)(如光盤)的簡單系統(tǒng)，逐漸發(fā)展為依賴于互聯(lián)網(wǎng)和軟體媒體介質(zhì)的多媒體系統(tǒng)，其應(yīng)用內(nèi)容也由傳統(tǒng)的影音播放逐漸豐富化，延伸出了網(wǎng)絡(luò)、游戲等功能。為此，各相關(guān)廠家都推出了相應(yīng)的技術(shù)，如微軟在2005率先推出了“Win XP Media Center Edition 2005”操作系統(tǒng)，通過將安裝了該操作系統(tǒng)的主機結(jié)合到影音娛樂系統(tǒng)中，可以很方便地欣賞照片、電影、音樂以及電視等數(shù)碼娛樂內(nèi)容，除了支持個人電腦使用的鼠標和鍵盤進行操作外，還支持使用傳統(tǒng)的遙控器進行操作。國內(nèi)也有很多廠家推出了由MP4等相關(guān)技術(shù)發(fā)展而來的播放小終端(如各類硬盤播放器)，這些播放小終端也可以很好地融入到現(xiàn)有的影音娛樂系統(tǒng)中，初步實現(xiàn)軟體媒體介質(zhì)的播放功能?；ヂ?lián)網(wǎng)電視也是一種實現(xiàn)影音娛樂系統(tǒng)具有普及化意義的概念，其優(yōu)點是集合了傳統(tǒng)的電視和寬帶數(shù)字電視，集互聯(lián)網(wǎng)、多媒體、通訊等多種技術(shù)于一體，是一種具有極大市場潛力的電視技術(shù)。
對于上述影音娛樂技術(shù)及其相關(guān)技術(shù)，由于其功能越來越強大，所涉及的媒體資源越來越多，其操控方式也越來越復(fù)雜，用戶與影音娛樂系統(tǒng)所需的交互性越來越強，因而需要一套更加強大的交互裝置。而對于上述影音娛樂系統(tǒng)，至今為止采用的依然是傳統(tǒng)的交互裝置(如鍵盤、鼠標、遙控器)，這些交互裝置在使用上基本上都缺乏方便性，例如鍵盤需要占據(jù)較多的空間；鼠標操控起來并不直接；遙控器能夠?qū)崿F(xiàn)的功能太少，往往需要通過多重指令才可以達到操控的目的。
蘋果公司于2007年推出了iphone手機，其采用先進的操控方式，改變了整個手機業(yè)界的技術(shù)主流，使得觸控手機代替?zhèn)鹘y(tǒng)的按鍵手機成為一種趨勢。iphone手機操控方式的特點為在某種情況下，僅將需要操控的若干個可選項分別顯示在顯示屏的特定位置上，并通過觸摸屏獲取手指在顯示屏上所觸摸的位置的坐標信息，來判斷用戶對這些可選項的輸入，以達到交互的目的，這種交互方式稱為點控交互。
借鑒于上述iphone手機的點控交互方式，如果在影音娛樂系統(tǒng)中加入大尺寸的觸控屏，也可以實現(xiàn)相應(yīng)的功能，但是觸摸屏(如電阻式觸摸屏、電容式觸摸屏)的操控信號輸入必須依靠手指或筆尖等觸摸顯示屏，因此無法進行一定距離的遙控，由此可見，通過觸控方式實現(xiàn)點控交互，對于影音娛樂系統(tǒng)來說是不實用的。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種內(nèi)置感應(yīng)的顯示裝置，這種顯示裝置在操控時，能夠感應(yīng)顯示屏表面某個位置的光環(huán)境的變化，實現(xiàn)位置信息的輸入，從而達到信息輸入的目的。采用的技術(shù)方案如下 一種內(nèi)置感應(yīng)的顯示裝置，包括顯示屏，其特征是所述顯示裝置還包括光感應(yīng)裝置和監(jiān)測裝置；光感應(yīng)裝置包括多個感光器件，各感光器件設(shè)置在顯示屏的顯示面上或者設(shè)置在與顯示屏的顯示面相互平行的面上；感光器件感應(yīng)入射光的變化，并產(chǎn)生感光信號；監(jiān)測裝置對每個感光器件的電信號進行監(jiān)測，當(dāng)監(jiān)測到某個感光器件產(chǎn)生的感光信號時，提取監(jiān)測裝置中存儲的該感光器件的位置坐標信息，并對外反饋出該感光器件的位置坐標信息。
上述監(jiān)測裝置所提取的該感光器件的位置坐標信息即為入射光變化所在位置的坐標信息。
上述感光器件能夠感應(yīng)入射到感光器件的光及其變化。當(dāng)感光器件感應(yīng)到入射光的變化時，將其轉(zhuǎn)換為電信號的變化，這個電信號的變化即為感光信號。
每個感光器件都通過一定的電路連接到監(jiān)測裝置，監(jiān)測裝置可以對每個感光器件的電信號進行監(jiān)測，監(jiān)測裝置中存儲有各感光器件的位置坐標信息(通常一個感光器件對應(yīng)一個位置坐標信息，該位置坐標信息可包含X軸坐標和Y軸坐標，也可只包含X軸坐標或只包含Y軸坐標)。當(dāng)監(jiān)測到某個感光器件出現(xiàn)感光信號(即電信號發(fā)生變化)時，則可以提取監(jiān)測裝置中存儲的該感光器件的位置坐標信息并對外反饋，從而對外反饋出入射光變化所在位置的坐標信息。
上述顯示屏具有傳統(tǒng)意義上的顯示屏所具有的功能，用于圖文信息的顯示。
本實用新型的顯示裝置可采用下述兩種工作方式之一進行工作 工作方式一采用小面積、且具有一定強度或顏色的操作光束進行操控，當(dāng)操作光束照射到顯示屏的顯示面上的某個位置時，入射該位置上的感光器件的光強度相對環(huán)境光產(chǎn)生了增強，或者光的波長分布相對環(huán)境光產(chǎn)生了變化，使得該感光器件產(chǎn)生感光信號；而監(jiān)測裝置可以檢測到操作光束所照射到的感光器件的感光信號，從而確定了操作光束照射到的感光器件，提取監(jiān)測裝置中存儲的該感光器件的位置坐標信息，得到操作光束照射在顯示屏上的位置的坐標信息，實現(xiàn)了通過操作光束對顯示屏上位置坐標的選擇與輸入。一般來說，優(yōu)選操作光束為激光束；更優(yōu)選采用至少能發(fā)射兩種顏色激光的裝置，這樣可以通過對感光器件波長選擇性的設(shè)計，使得其中一種顏色的激光不產(chǎn)生感光信號，僅用于操作者通過其反射光進行的定位，而其他顏色的光則用于產(chǎn)生至少一種感光信號，實現(xiàn)位置信息甚至更多類型的操作信息的輸入。
工作方式二采用較小面積的遮掩物進行操控，當(dāng)遮掩物接近或者接觸顯示屏的顯示面上的某個位置時，使得該位置上的感光器件的入射環(huán)境光消失或者減弱，這種光的變化也會使感光器件產(chǎn)生電信號的變化，使得該感光器件產(chǎn)生感光信號；而監(jiān)測裝置可以檢測到遮掩物所遮掩的的感光器件的感光信號，從而確定了遮掩物在顯示屏上的位置，提取監(jiān)測裝置中存儲的所遮掩的感光器件的位置坐標信息，得到遮掩物在顯示屏上的位置的坐標信息，實現(xiàn)了通過遮掩物對顯示屏上位置坐標的選擇與輸入。
優(yōu)選本實用新型的顯示裝置采用工作方式一進行工作，在這種情況下，優(yōu)選上述顯示裝置還包括操作光束發(fā)生裝置，操作光束發(fā)生裝置產(chǎn)生操作光束，當(dāng)操作光束照射在某個感光器件所在位置上時，入射到該感光器件的光發(fā)生變化，該感光器件產(chǎn)生感光信號。通?？刹捎孟率鰞煞N方式使感光器件產(chǎn)生感光信號(1)操作光束使入射到該感光器件的光的光強度相對環(huán)境光產(chǎn)生增強；或者(2)操作光束使入射到該感光器件的光的波長分布相對環(huán)境光產(chǎn)生變化。在操控時，通過操作光束發(fā)生裝置(如激光筆等)產(chǎn)生操作光束，改變顯示屏顯示面特定位置的光環(huán)境，使相應(yīng)位置上的感光器件產(chǎn)生感光信號，并且由監(jiān)測裝置獲得該被照射感光器件的位置坐標信息，則可以實現(xiàn)位置坐標信息的輸入，從而實現(xiàn)了遙控與點控交互相結(jié)合的功能，集合了傳統(tǒng)遙控器和觸摸屏的優(yōu)點。
上述感光器件可采用現(xiàn)有的光敏電阻、感光二極管等器件，也可采用其它結(jié)構(gòu)的感光器件。上述顯示屏可以采用現(xiàn)有的各種顯示器，如液晶顯示器(LCD)、有機發(fā)光顯示器(OELD)、陰極射線管顯示器等。
上述光感應(yīng)裝置可以設(shè)置在顯示屏的前方并貼近顯示屏(即采用外掛式)，光感應(yīng)裝置與顯示屏之間相互獨立的。
上述光感應(yīng)裝置也可采用內(nèi)嵌式，也就是說，將光感應(yīng)裝置結(jié)合在顯示屏中，此時光感應(yīng)裝置可共享顯示屏的某些結(jié)構(gòu)，可簡化整個顯示裝置的制造過程，并且使操作者可以更加準確地在顯示畫面中操作到所需輸入的位置。
優(yōu)選顯示屏是包含有源器件的平板顯示屏，所述有源器件是薄膜晶體管(TFT)，薄膜晶體管在平板顯示屏中作為控制像素的開關(guān)器件，這樣，平板顯示屏包括薄膜晶體管層，薄膜晶體管層包括一層硅薄膜層以及若干個金屬導(dǎo)電層，薄膜晶體管層包含多個薄膜晶體管；其中硅薄膜的材料可以為非晶硅、多晶硅、單晶硅或微晶硅。另外，平板顯示屏通常還包括至少一個透明導(dǎo)電層，透明導(dǎo)電層可用于形成驅(qū)動電極，一般采用ITO等透明材料。平板顯示屏可以采用任何可實現(xiàn)平板顯示的結(jié)構(gòu)，如液晶顯示器(LCD)、有機發(fā)光顯示器(OELD)，其中液晶顯示器可以采用TN、STN、VA、IPS等任何一種液晶顯示模式。
本實用新型的優(yōu)選方案中，光感應(yīng)裝置采用內(nèi)嵌式，利用了形成開關(guān)器件所需的硅薄膜的光照漏電特性來實現(xiàn)感光器件的功能。上述感光器件包含硅薄膜，在硅薄膜上設(shè)置有兩個引出電極，兩個引出電極之間光能夠照射到的硅薄膜內(nèi)部區(qū)域構(gòu)成感光溝道，在硅薄膜上方光能夠進入感光溝道的區(qū)域構(gòu)成感光窗口；感光器件中的硅薄膜采用薄膜晶體管層中的硅薄膜層形成，也就是說，感光器件中的硅薄膜與薄膜晶體管中的硅薄膜是同一層的薄膜。上述硅薄膜和引出電極通常都為沉積在基底(可采用平板顯示屏中的透明基板作為基底)上的薄膜。更優(yōu)選感光器件中的兩個引出電極采用平板顯示屏中的一個透明導(dǎo)電層或薄膜晶體管層中的一個金屬導(dǎo)電層形成。上述感光器件的工作原理是硅薄膜在光照的條件下，會產(chǎn)生光致載流子，從而改變了感光器件的導(dǎo)電特性；當(dāng)兩個引出電極間存在電壓時，感光溝道中的電場將會導(dǎo)致光致載流子的漂移，形成電流；一般來說，在保持電壓一定的情況下，漂移電流正比于光致載流子的濃度；而對于一定波長的光，光致載流子的濃度與由感光窗口進入感光溝道的光子數(shù)(即光的亮度)也是成正比的；因此，在兩個引出電極之間加上一定電壓，并且檢測通過引出電極的電流，可以間接地得到進入感光窗口的光的亮度的信息，從而實現(xiàn)感光器件的功能。采用上述結(jié)構(gòu)的感光器件的優(yōu)點在于第一、由于感光器件共享了薄膜晶體管所需的膜層結(jié)構(gòu)，使得在有源矩陣顯示器的制造過程中，可以同時形成上述結(jié)構(gòu)的感光器件，從而大大地簡化了整個顯示裝置的制造過程；第二、一般來說，有源器件顯示器的畫面都顯示在薄膜晶體管所在的平面上，即薄膜晶體管所在的平面為顯示平面，而由于本實用新型的感光器件與薄膜晶體管處于同一膜層結(jié)構(gòu)上，使得感光器件準確地內(nèi)置在顯示器的顯示平面上，這將使操作者可以更加準確地在畫面中操作到所需輸入的位置。
感光器件的位置可以按照需要隨意設(shè)置(通常與顯示屏的像素位置相對應(yīng))。優(yōu)選將感光器件按矩陣的方式進行排列，稱為感光陣列。更優(yōu)選將感光陣列中每個感光器件設(shè)置在像素陣列的像素上，可以在若干像素中設(shè)置一個感光器件，也可以在一個像素中設(shè)置一個、甚至多個感光器件。上述像素是指顯示屏中可以獨立控制顯示的最小單元。
對于感光陣列，可采用下述兩種基本的引線方式，將感光陣列的信號引出到監(jiān)測裝置。
第一種引線方式稱為結(jié)點引出方式，其特征為為感光陣列配置與之相對應(yīng)的信號線，包括多條X方向信號線和多條Y方向信號線，感光陣列中同一行的感光器件的一個引出電極均共同連接到同一與之對應(yīng)的X方向信號線上，而感光陣列中同一列的感光器件的另一個引出電極均共同連接到同一與之對應(yīng)的Y方向信號線上；這些X方向信號線和Y方向信號線電性上不相互連接?？衫帽∧ぞw管所必需的金屬導(dǎo)電層來形成這些信號線，因而實際上這些信號線并不增加器件制造工藝的復(fù)雜度。這些信號線最終需要連接到具有運算處理功能的監(jiān)測裝置上，并且采用一定的方式對其進行監(jiān)測?；诮Y(jié)點引出方式，本實用新型提供了一種最基本的監(jiān)測信號的方法，稱為互動監(jiān)測法，互動檢測法的特征為監(jiān)測的總過程是按照監(jiān)測周期T不斷循環(huán)的，每個監(jiān)測周期T內(nèi)至少包含跟X方向信號線的數(shù)量相同的多個等間距小時間段t；在每個監(jiān)測周期T內(nèi)按順序逐一給每條X方向信號線施加恒壓高電平信號，并且每條X方向信號線施加恒壓高電平的總時間是相同的，均為t，而未被施加恒壓高電平的其它時間內(nèi)均接地；每條Y方向信號線都與相對獨立的一個直流電流采樣器一端相連，直流電流采樣器的另一端通過一個電阻串連接地，即可在每條X方向信號線施加恒壓高電平的時間內(nèi)采樣到Y(jié)方向上的多路相對獨立的監(jiān)測信號，并將這些監(jiān)測信號與基準參考信號進行比對運算，監(jiān)測信號超出基準參考信號波動范圍即判定為異常監(jiān)測信號，異常監(jiān)測信號所在Y方向信號線便可判定為顯示面上被選中的Y方向信號線位置；而該異常監(jiān)測信號獲取時，所對應(yīng)的被施加恒壓高電平的X方向信號線便可判定為顯示面上被選中的X方向信號線位置；如此，每完成一次監(jiān)測周期T的信號監(jiān)測與比對運算后，便可監(jiān)測出顯示面上被選中的所有監(jiān)測點的具體坐標位置。基準參考信號可以(但不限于)在顯示裝置啟動后，進行軟硬件校正時，不選擇顯示面上的任何一個點，在此種狀態(tài)下進行如上至少一個監(jiān)測周期T的信號監(jiān)測，所采樣到的監(jiān)測信號取平均值，將該平均值保存為基準參考信號。
第二種引線方式稱為串聯(lián)引出方式，其特點為感光陣列包含Y感光子矩陣和X感光子矩陣兩套相互嵌套的子矩陣，兩套子矩陣分別由Y感光器件和X感光器件組成，并為Y感光子矩陣配置X方向信號線，為X感光子矩陣配置Y方向信號線。Y感光子矩陣中，每行的Y感光器件通過該行的X方向信號線串連，并將其從矩陣左右兩端引出；X感光子矩陣中，每列的X感光器件通過Y方向信號線串連，并將其從矩陣上下兩端引出?？衫帽∧ぞw管所必需的金屬導(dǎo)電層來形成X方向信號線和Y方向信號線，因而實際上這些信號線不會增加器件制造工藝的復(fù)雜度。這些信號線最終需要連接到具有運算處理功能的監(jiān)測裝置上，并且采用一定的方式對其進行監(jiān)測?；诖?lián)引出方式，本實用新型提供了一種最基本的監(jiān)測信號的方法，稱為獨立監(jiān)測法，獨立監(jiān)測法的特征為任何一條信號線的一端施加直流恒壓源，另一端與相對獨立的一個直流電流采樣器一端相連，直流電流采樣器的另一端通過一個電阻串連接地，即可得到該信號線上相對獨立的監(jiān)測信號；監(jiān)測的總過程是按照一定周期時間T不斷循環(huán)監(jiān)測，每個監(jiān)測周期T內(nèi)至少包含跟X方向信號線和Y方向信號線的總數(shù)量相同的多個等間距小時間段t；在監(jiān)測周期T內(nèi)按順序逐一監(jiān)測每條X方向信號線的信號，然后再按順序逐一監(jiān)測每條Y方向信號線的信號，并且每條信號線監(jiān)測的時間均t，而信號線未被監(jiān)測的其它時間內(nèi)均接地；監(jiān)測時每條X方向信號線和Y方向信號線均相互獨立；任何一條信號線的一端施加直流恒壓源，另一端與相對獨立的一個直流電流采樣器一端相連，直流電流采樣器的另一端通過一個電阻串連接地，即可得到該信號線上相對獨立的監(jiān)測信號。
對于上述兩種引線方式及其相關(guān)的監(jiān)測信號的方法，當(dāng)任何一條信號線進行監(jiān)測采樣時，得到的相對獨立的監(jiān)測信號將被存儲起來；完成一次監(jiān)測周期的信號采集之后，從所有信號線上獲取的這些監(jiān)測信號將進行一定的比對運算，即可判定出顯示面上被選中的監(jiān)測點的具體位置(即產(chǎn)生感光信號的感光器件所在的位置)；監(jiān)測出的具體坐標位置將被傳輸給上位機用于運算控制，用于控制顯示屏做出相應(yīng)的反應(yīng)。
本實用新型在操控時，能夠感應(yīng)顯示屏表面某個位置的光環(huán)境的變化，實現(xiàn)位置信息的輸入，從而達到信息輸入的目的。優(yōu)選方案中，通過操作光束發(fā)生裝置產(chǎn)生操作光束照射在顯示屏顯示面特定位置，進行操控，實現(xiàn)位置坐標信息的輸入，能夠進行一定距離的遙控，從而實現(xiàn)了遙控與點控交互相結(jié)合的功能，可應(yīng)用在影音娛樂系統(tǒng)、個人計算機、筆記本、掌上設(shè)備(如手機)、GPS終端等。優(yōu)選方案中，采用內(nèi)嵌式的光感應(yīng)裝置，由于感光器件共享了薄膜晶體管所需的膜層結(jié)構(gòu)，使得在有源矩陣顯示器的制造過程中，可以同時形成上述結(jié)構(gòu)的感光器件，從而大大地簡化了整個顯示裝置的制造過程；并且由于本實用新型的感光器件與薄膜晶體管處于同一膜層結(jié)構(gòu)上，使得感光器件準確地內(nèi)置在顯示器的顯示平面上，這將使操作者可以更加準確地在畫面中操作到所需輸入的位置。

圖1是本實用新型實施例1的總體結(jié)構(gòu)及操控示意圖； 圖2是本實用新型實施例1中顯示屏的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖3是本實用新型實施例1中顯示屏中薄膜晶體管層的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4是本實用新型實施例1中顯示屏中像素的局部(薄膜晶體管)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖5是本實用新型內(nèi)置式感光器件的一種基本結(jié)構(gòu)示意圖； 圖6是本實用新型內(nèi)置式感光器件的另一種基本結(jié)構(gòu)示意圖； 圖7是本實用新型實施例1中感光器件的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖8是圖7的俯視圖(省略保護層)； 圖9是本實用新型實施例1中感光陣列在像素中的一種位置設(shè)置示意圖； 圖10是本實用新型實施例1中感光陣列在像素中的另一種位置設(shè)置示意圖； 圖11是本實用新型實施例1中感光陣列的信號線配置示意圖(結(jié)點引出方式)； 圖12是本實用新型實施例1像素中感光器件的設(shè)置及引出的布局方式示意圖； 圖13是本實用新型實施例1像素中感光器件的設(shè)置及引出的另一種布局方式示意圖； 圖14是本實用新型實施例1中感光陣列的監(jiān)測信號方法(互動監(jiān)測法)的時序示意圖； 圖15是本實用新型實施例2中感光陣列的信號線配置示意圖(串聯(lián)引出方式)； 圖16是本實用新型實施例2像素中感光器件的設(shè)置及引出的布局方式示意圖； 圖17是本實用新型實施例2像素中感光器件的設(shè)置及引出的另一種布局方式示意圖； 圖18是本實用新型實施例2中感光陣列的監(jiān)測信號方法(獨立監(jiān)測法)的時序示意圖； 圖19是本實用新型實施例3中感光器件的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖20是圖19的俯視圖(省略保護層)； 圖21是本實用新型實施例4中感光器件的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖22是圖21的俯視圖； 圖23是本實用新型實施例5中感光器件的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖24是本實用新型實施例6中顯示屏中像素的局部(感光器件)的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖25是本實用新型實施例7像素結(jié)構(gòu)(包含感光器件)的示意圖。
具體實施方式
實施例1 參考圖1，這種內(nèi)置感應(yīng)的顯示裝置包括顯示屏1、光感應(yīng)裝置、監(jiān)測裝置和操作光束發(fā)生裝置2。
光感應(yīng)裝置包括多個感光器件3，各感光器件3設(shè)置在顯示屏1的顯示面上。感光器件3能夠感應(yīng)入射到感光器件3的光及其變化。當(dāng)感光器件3感應(yīng)到入射光的變化時，將其轉(zhuǎn)換為電信號的變化，即產(chǎn)生感光信號。
操作光束發(fā)生裝置2可以采用激光筆(也可以是其它可產(chǎn)生光束的裝置)，操作光束發(fā)生裝置2產(chǎn)生操作光束4(如激光束)，當(dāng)操作光束4照射在某個感光器件3所在位置上時，入射到該感光器件3的光發(fā)生變化，該感光器件3產(chǎn)生感光信號。
監(jiān)測裝置對每個感光器件3的電信號進行監(jiān)測，當(dāng)監(jiān)測到某個感光器件3產(chǎn)生的感光信號(即電信號發(fā)生變化)時，提取監(jiān)測裝置中存儲的該感光器件的位置坐標信息，并對外反饋出該感光器件的位置坐標信息(例如將位置坐標信息上傳給具有運算控制功能的上位機，然后由上位機發(fā)出驅(qū)動信號控制顯示屏的顯示)。
顯示屏1用于圖文信息的顯示。本實施例中，顯示屏1是包含有源器件的液晶顯示器，所述有源器件是薄膜晶體管(TFT)，薄膜晶體管在液晶顯示器中作為控制像素的開關(guān)器件。如圖2所示，本實施例中，顯示屏1為有源像素矩陣(像素是指顯示屏中可以獨立控制顯示的最小單元)，包括依次疊合的前偏振片5、前基板6、前透明導(dǎo)電層7(公共電極設(shè)置在前透明導(dǎo)電層7上)、前配向?qū)?、液晶層9、后配向?qū)?0、后透明導(dǎo)電層11(像素電極設(shè)置在后透明導(dǎo)電層11上)、保護層12、薄膜晶體管層13、后基板14和后偏振片15；另外，顯示屏1還可以帶有彩色濾光膜，以實現(xiàn)彩色顯示的功能。前透明導(dǎo)電層7和后透明導(dǎo)電層11采用ITO薄膜。前基板6、后基板14都為透明基板，優(yōu)選采用玻璃或石英材料制成，本說明書中，前基板6是指處于顯示屏1朝向觀察者一面的基板，后基板14是指處于顯示屏1遠離觀察者一面的基板。薄膜晶體管層13包含多個薄膜晶體管16，每個像素17對應(yīng)至少一個薄膜晶體管16。
如圖3所示，薄膜晶體管層13是復(fù)合層結(jié)構(gòu)，自后至前依次包括第一金屬層131、絕緣薄膜層132、硅薄膜層133、歐姆接觸薄膜層134和第二金屬層135。上述硅薄膜層133的材料可為非晶硅、多晶硅、單晶硅或微晶硅；上述歐姆接觸薄膜層134優(yōu)選為重摻雜的硅材料薄膜，更優(yōu)選為N型重摻雜硅材料薄膜。
如圖4所示，薄膜晶體管16包括柵極161、源極162、漏極163、硅薄膜164、絕緣層165、歐姆接觸層166；其中，柵極161設(shè)置在硅薄膜164下方，絕緣層165設(shè)于柵極161與硅薄膜164之間，絕緣層165將柵極161與硅薄膜164隔開，源極162和漏極163設(shè)置在硅薄膜164上方，歐姆接觸層166設(shè)置在源極162及漏極163與硅薄膜164之間。保護層12覆蓋在薄膜晶體管16上面，并且在漏極163延伸出薄膜晶體管16的部位上面的保護層12設(shè)置保護層開孔41，使得像素電極可以通過保護層開孔41連接到漏極163上。薄膜晶體管16中，柵極161采用第一金屬層131形成；源極162、漏極163均采用第二金屬層135形成；硅薄膜164采用硅薄膜層133形成；絕緣層165采用絕緣薄膜層132形成；歐姆接觸層166采用歐姆接觸薄膜層134形成。
在像素矩陣中，同處一行的薄膜晶體管16的柵極161通過同一掃描信號線連接在一起并引出到像素矩陣外部；同處一列的薄膜晶體管16的源極162通過同一數(shù)據(jù)信號線引出到像素矩陣外部；每個薄膜晶體管16的漏極163連接到所在像素17的像素電極上；像素電極與覆蓋在前基板6內(nèi)側(cè)面的公共電極的重疊區(qū)域構(gòu)成了每個像素17的顯示面積部分，其中所有像素17的公共電極在電氣上是相互導(dǎo)通的。掃描信號線19設(shè)置在第一金屬層131上(即掃描信號線19利用第一金屬層131形成)；數(shù)據(jù)信號線18設(shè)置在第二金屬層135上(即數(shù)據(jù)信號線18利用第二金屬層135形成)。
圖5和圖6分別表示出光感應(yīng)裝置采用內(nèi)嵌式時感光器件3的兩種基本結(jié)構(gòu)；如圖5和圖6所示，感光器件3包含硅薄膜31，在硅薄膜31上設(shè)置有兩個引出電極(即第一引出電極32和第二引出電極33)，第一引出電極32和第二引出電極33之間光能夠照射到的硅薄膜31內(nèi)部區(qū)域構(gòu)成感光溝道34，在硅薄膜31上方光能夠進入感光溝道34的區(qū)域構(gòu)成感光窗口35；感光器件3中的硅薄膜31與薄膜晶體管中的硅薄膜164采用同一層薄膜(即硅薄膜31和硅薄膜164均利用硅薄膜層133形成)。上述硅薄膜31和引出電極通常都沉積在基底30上；圖5所示的感光器件3中，硅薄膜31和引出電極依次沉積在基底30的上表面上；圖6所示的感光器件3中，硅薄膜31和引出電極依次沉積在基底30的下表面上。
本實施例中，感光器件3利用薄膜晶體管層13形成。如圖7所示，感光器件3包括遮光板36、絕緣層37、硅薄膜31、第一引出電極32、第二引出電極33和歐姆接觸層38；其中，遮光板36設(shè)置在硅薄膜31下方，絕緣層37設(shè)置在遮光板36和硅薄膜31之間，絕緣層37將遮光板36和硅薄膜31隔開，第一引出電極32、第二引出電極33設(shè)置在硅薄膜31上方，歐姆接觸層38設(shè)置在兩引出電極(即第一引出電極32和第二引出電極33)與硅薄膜31之間。感光器件3中，遮光板36采用第一金屬層131形成，其作用為遮擋由顯示屏1背面的光進入，保證了感光器件3只感應(yīng)來自顯示屏1前面的光；絕緣層37采用絕緣薄膜層132形成；硅薄膜31采用硅薄膜層133形成；第一引出電極32、第二引出電極33均采用第二金屬層135形成；歐姆接觸層38采用歐姆接觸薄膜層134形成。由此可見，感光器件3中各個部分均采用薄膜晶體管層13中的相應(yīng)膜層形成。上述感光器件3中，兩個引出電極(即第一引出電極32和第二引出電極33)之間光能夠照射到的硅薄膜31內(nèi)部區(qū)域構(gòu)成感光溝道34，在硅薄膜31上方光能夠進入感光溝道34的區(qū)域構(gòu)成感光窗口35。本實施例中采用顯示屏1中的后基板14兼做基底。
如圖8所示，感光窗口35將被確定在第一引出電極32和第二引出電極33之間的空隙，硅薄膜31的寬度小于兩個引出電極(即第一引出電極32和第二引出電極33)的寬度，使得感光窗口35的寬度被界定在硅薄膜31以內(nèi)，并利用其控制感光器件3對光的敏感度。
保護層12覆蓋在薄膜晶體管16和感光器件3上，也就是說，感光器件3的保護層采用與薄膜晶體管16的保護層同一層的薄膜。
感光器件3按矩陣的方式進行排列，稱為感光陣列；如圖9所示，感光陣列中，每個感光器件3都設(shè)置在若干個像素17(如四個像素17)的固定位置上；如圖10所示，每個感光器件3都設(shè)置在一個像素17的固定位置上；另外，也可以在一個像素17中設(shè)置多個感光器件3。這樣，感光矩陣自然而然地與像素矩陣套合。
本實施例中，采用結(jié)點引出方式將感光陣列的信號引出到監(jiān)測裝置(此時監(jiān)測裝置中存儲各感光器件3的位置坐標信息，一個感光器件3對應(yīng)一個位置坐標信息，該位置坐標信息包含X軸坐標和Y軸坐標)，如圖11所示，其特征為為感光陣列配置與之相對應(yīng)的信號線，包括多條X方向信號線Xn(Xn1、Xn2、Xn3……)和多條Y方向信號線Ym(Ym1、Ym2、Ym3……)，感光陣列中同一行的感光器件3的第一引出電極32均共同連接到同一與之對應(yīng)的X方向信號線上，而感光陣列中同一列的感光器件3的第二引出電極33均共同連接到同一與之對應(yīng)的Y方向信號線上；這些X方向信號線和Y方向信號線電性上不相互連接；這些信號線最終需要連接到具有運算處理功能的監(jiān)測裝置上，并且采用一定的方式對其進行監(jiān)測。Y方向信號線利用第二金屬層135形成，并且平行于數(shù)據(jù)信號線18，X方向信號線利用第一金屬層131形成，并平行于掃描信號線19。
顯示裝置中，不同層之間的線路通過過孔方式(常用的有單層過孔和雙層過孔)實現(xiàn)電連接，過孔方式屬本領(lǐng)域常用的技術(shù)手段，在此不作詳細說明。
基于像素開口率的最優(yōu)化設(shè)計，感光器件3設(shè)置在像素17中并引出的布局方式如圖12(單層過孔方式)和圖13(雙層過孔方式)所示，其特征為Y方向信號線Ym與數(shù)據(jù)信號線18分別設(shè)置在感光器件3所處的像素17的左右兩邊，X方向信號線Xn與掃描信號線19分別設(shè)置在像素17的上下兩邊，因而使得薄膜晶體管16和感光器件3分別處于像素17的對角上。
下面簡述一下本顯示裝置的工作原理 操作光束發(fā)生裝置2產(chǎn)生小面積、且具有一定強度或顏色的操作光束4，進行操控； 當(dāng)操作光束4照射到顯示屏1的顯示面上的某個位置時，入射該位置上的感光器件3的光強度相對環(huán)境光產(chǎn)生了增強，或者光的波長分布相對環(huán)境光產(chǎn)生了變化，使得該感光器件3產(chǎn)生感光信號； 監(jiān)測裝置檢測到操作光束4所照射到的感光器件3的感光信號，從而確定了操作光束4照射到的感光器件3，提取監(jiān)測裝置中存儲的該感光器件3的位置坐標信息，得到操作光束4照射在顯示屏1上的位置坐標信息，實現(xiàn)了通過操作光束4對顯示屏1上位置坐標的選擇與輸入?；诮Y(jié)點引出方式，可采用互動監(jiān)測法監(jiān)測信號，如圖14所示，具體為監(jiān)測的總過程是按照監(jiān)測周期T不斷循環(huán)的，每個監(jiān)測周期T內(nèi)至少包含跟X方向信號線Xn的數(shù)量相同的多個等間距小時間段t；在每個監(jiān)測周期T內(nèi)按順序逐一給每條X方向信號線Xn施加恒壓高電平信號，并且每條X方向信號線Xn施加恒壓高電平的總時間是相同的，均為t，而未被施加恒壓高電平的其它時間內(nèi)均接地；每條Y方向信號線Ym都與相對獨立的一個直流電流采樣器一端相連，直流電流采樣器的另一端通過一個電阻串連接地，即可在每條X方向信號線Xn施加恒壓高電平的時間內(nèi)采樣到Y(jié)方向上的多路相對獨立的監(jiān)測信號，并將這些監(jiān)測信號與基準參考信號進行比對運算，監(jiān)測信號超出基準參考信號波動范圍即判定為異常監(jiān)測信號，異常監(jiān)測信號所在Y方向信號線Ym便可判定為顯示面上被選中的Y方向信號線Ym位置；而該異常監(jiān)測信號獲取時，所對應(yīng)的被施加恒壓高電平的X方向信號線Xn便可判定為顯示面上被選中的X方向信號線Xn位置；如此，每完成一次監(jiān)測周期T的信號監(jiān)測與比對運算后，便可監(jiān)測出顯示面1上被選中的所有監(jiān)測點(即操作光束4照射到的感光器件3)的具體坐標位置，從而得到該感光器件3的位置坐標信息。基準參考信號可以(但不限于)在顯示裝置啟動后，進行軟硬件校正時，不選擇顯示面1上的任何一個點，在此種狀態(tài)下進行如上至少一個監(jiān)測周期T的信號監(jiān)測，所采樣到的監(jiān)測信號取平均值，將該平均值保存為基準參考信號。
監(jiān)測裝置監(jiān)測出的具體坐標位置(即對應(yīng)的感光器件3的位置坐標信息)被傳輸給上位機用于運算控制，用于控制顯示屏1做出相應(yīng)的反應(yīng)。
感光器件3的工作原理是硅薄膜31在光照的條件下，會產(chǎn)生光致載流子，從而改變了感光器件3的導(dǎo)電特性；當(dāng)?shù)谝灰鲭姌O32和第二引出電極33之間存在電壓時，感光溝道34中的電場將會導(dǎo)致光致載流子的漂移，形成電流；在保持電壓一定的情況下，漂移電流正比于光致載流子的濃度；而對于一定波長的光，光致載流子的濃度與由感光窗口35進入感光溝道34的光子數(shù)(即光的亮度)也是成正比的；因此，在第一引出電極32和第二引出電極33之間加上一定電壓，并且檢測通過引出電極的電流，可以間接地得到進入感光窗口35的光的亮度的信息，從而實現(xiàn)感光器件3的功能。
實施例2 本實施例中，采用串聯(lián)引出方式將感光陣列的信號引出到監(jiān)測裝置，如圖15所示，其特點為感光陣列包含Y感光子矩陣和X感光子矩陣兩套相互嵌套的子矩陣，兩套子矩陣分別由Y感光器件3-1和X感光器件3-2組成(一個感光器件3對應(yīng)一個位置坐標信息，其中Y感光器件3-1的位置坐標信息只包含Y軸坐標，X感光器件3-2只包含X軸坐標)，并為Y感光子矩陣配置X方向信號線Xn(Xn1、Xn2、Xn3……)，為X感光子矩陣配置Y方向信號線Ym(Ym1、Ym2、Ym3……)；Y感光子矩陣中，每行的Y感光器件3-1通過該行的X方向信號線Xn串連，并將其從矩陣左右兩端引出；X感光子矩陣中，每列的X感光器件3-2通過Y方向信號線Ym串連，并將其從矩陣上下兩端引出?？衫帽∧ぞw管16所必需的金屬導(dǎo)電層來形成X方向信號線和Y方向信號線，這些信號線最終需要連接到具有運算處理功能的監(jiān)測裝置上，并且采用一定的方式對其進行監(jiān)測。
對X感光器件3-2、Y感光器件3-1的位置，以及感光器件3(包括X感光器件3-2和Y感光器件3-1)與信號線的連接方式作下述設(shè)置 X感光器件3-2、Y感光器件3-1設(shè)置在同一個像素17的不同位置，也可以分開設(shè)置在確定位置的不同的像素17中，因而X感光矩陣和Y感光矩陣都自然而然地與像素矩陣套合。
本實施例采用將X感光器件3-2、Y感光器件3-1設(shè)置在同一個像素17的設(shè)計，基于像素開口率的最優(yōu)化設(shè)計，感光器件3(包括X感光器件3-2和Y感光器件3-1)設(shè)置在像素17中并引出的布局方式如圖16(單層過孔方式)和圖17(雙層過孔方式)所示，其特征為Y方向信號線Ym與數(shù)據(jù)信號線18分別設(shè)置在感光器件3所處的像素17的左右兩邊，X方向信號線Xn與掃描信號線19分別設(shè)置在像素17的上下兩邊，因而使得薄膜晶體管16和感光器件3分別處于像素17的對角上。
本實施例中，顯示屏1、薄膜晶體管16、感光器件3采用與實施例1相同的結(jié)構(gòu)。
基于串聯(lián)引出方式，可采用獨立監(jiān)測法監(jiān)測信號，如圖18所示，具體為任何一條信號線(包括X方向信號線Xn和Y方向信號線Ym)的一端施加直流恒壓源，另一端與相對獨立的一個直流電流采樣器一端相連，直流電流采樣器的另一端通過一個電阻串連接地，即可得到該信號線上相對獨立的監(jiān)測信號；監(jiān)測的總過程是按照一定周期時間T不斷循環(huán)監(jiān)測，每個監(jiān)測周期T內(nèi)至少包含跟X方向信號線Xn和Y方向信號線Ym的總數(shù)量相同的多個等間距小時間段t；在監(jiān)測周期T內(nèi)按順序逐一監(jiān)測每條X方向信號線Xn的信號，然后再按順序逐一監(jiān)測每條Y方向信號線Ym的信號，并且每條信號線監(jiān)測的時間均t，而信號線未被監(jiān)測的其它時間內(nèi)均接地；監(jiān)測時每條X方向信號線Xn和Y方向信號線Ym均相互獨立；任何一條信號線的一端施加直流恒壓源，另一端與相對獨立的一個直流電流采樣器一端相連，直流電流采樣器的另一端通過一個電阻串連接地，即可得到該信號線上相對獨立的監(jiān)測信號。當(dāng)某個X感光器件3-2所在的Y方向信號線和Y感光器件3-1所在的X方向信號線均監(jiān)測到異常監(jiān)測信號時，即可分別判定為顯示面1上被選中像素17的Y方向信號線Ym和X方向信號線Xn的位置，從而確定操作光束4照射點的X軸坐標和Y軸坐標。如此，每完成一次監(jiān)測周期T的信號監(jiān)測與比對運算后，便可監(jiān)測出顯示面1上被選中的所有監(jiān)測點(即操作光束4照射到的像素17)的具體坐標位置，從而得到其位置坐標信息。
實施例3 在實施例1的基礎(chǔ)上，僅將感光器件3的結(jié)構(gòu)作改進，如圖19和圖20所示，感光器件3的特征為在兩個引出電極(即第一引出電極32和第二引出電極33)和硅薄膜之間都設(shè)置有歐姆接觸層38，并且令歐姆接觸層38部分延伸至感光窗口。
由于歐姆接觸層38的延伸部分381具有透光性和導(dǎo)電性，故光可以透過該延伸部分381射到感光溝道34中并激發(fā)出光致載流子，光致載流子可以垂直運動至歐姆接觸層38的延伸部分381，并且由歐姆接觸層38的導(dǎo)電性將其導(dǎo)入引出電極。采用這種設(shè)計方案可以提高兩個電極之間的光致漏電流的強度，具有改善感光信號或縮小感光器件的尺寸優(yōu)點。
本實施例的其余結(jié)構(gòu)及工作原理與實施例1相同。
另外，本實施例的感光器件3也可結(jié)合到實施例2。
實施例4 本實施例與實施例1的不同點在于感光器件3的引出電極(即第一引出電極32和第二引出電極33)采用后透明導(dǎo)電層11形成，其結(jié)構(gòu)如圖21和圖22所示感光器件3包括遮光板36、絕緣層37、硅薄膜31、第一引出電極32和第二引出電極33；其中，遮光板36設(shè)置在硅薄膜31下方，絕緣層37設(shè)置在遮光板36和硅薄膜31之間，絕緣層37將遮光板36和硅薄膜31隔開，第一引出電極32、第二引出電極33設(shè)置在硅薄膜31上方。
由于后透明導(dǎo)電層11的透光性和導(dǎo)電性，故光可以透過引出電極直接入射到感光溝道中并激發(fā)出光致載流子，光致載流子可以垂直運動至引出電極；相對于實施例1、2中的感光器件3，可避免電流必須流經(jīng)金屬引出電極以下沒有產(chǎn)生光致載流子的區(qū)域，從而提高了光致漏電流的強度；而相比于實施例3的感光器件3，則簡化了器件的結(jié)構(gòu)(即減少了歐姆接觸層38)。
上述結(jié)構(gòu)的感光器件3可與結(jié)點引出方式相結(jié)合，也可與串聯(lián)引出方式相結(jié)合。下面以結(jié)點引出方式作說明，其引線可以采用下述幾種方式方式一、X方向信號線Xn設(shè)置在第一金屬層131，Y方向信號線Ym設(shè)置在第二金屬層135；方式二、X方向信號線Xn設(shè)置在第一金屬層131，Y方向信號線Ym設(shè)置在后透明導(dǎo)電層11；方式三、X方向信號線Xn設(shè)置在后透明導(dǎo)電層11，Y方向信號線Ym設(shè)置在第二金屬層135。
考慮到后透明導(dǎo)電層11所采用的材料，其電阻率比金屬層大，故在本實施例優(yōu)選采用方式一進行引線，而引出電極與X方向信號線Xn的連接需要采用雙層過孔方式(即絕緣層、保護層雙層過孔)，與Y方向信號線Ym的連接需要采用保護層過孔方式。其在像素中的布局及引出方式可參照圖12進行，使得薄膜晶體管16和感光器件3分別處于像素17的對角上。
實施例5 優(yōu)選采用至少能發(fā)射兩種顏色光束的裝置，這樣可以通過對感光器件波長選擇性的設(shè)計，使得其中一種顏色的激光不產(chǎn)生感光信號，僅用于操作者通過其反射光進行的定位，而其他顏色的光則用于產(chǎn)生至少一種感光信號，實現(xiàn)位置信息甚至更多類型的操作信息的輸入。為了實現(xiàn)這種功能，在本實施例中，在感光器件3的感光窗口35上覆蓋上一層對光具有波長選擇性透過的濾色層，則可以實現(xiàn)感光器件3對入射光顏色的選擇性，從而使得只有某種顏色的光才能使感光器件3產(chǎn)生感光信號。
如圖23所示，本實施例的感光器件3在實施例1的感光器件3的基礎(chǔ)上進行改進，即在感光器件3的感光窗口35上覆蓋有一層濾色膜39；優(yōu)選濾色膜39設(shè)置在保護層12之上。類似的，在實施例3～4的感光器件3的基礎(chǔ)上進行上述改進，也是可行的，在此不做重復(fù)說明。
濾色膜39在操作光束4的波長附近具有較高透光率，而在定位光束的波長附近具有較低透光率。在操作光束發(fā)生裝置2可以發(fā)射操作光束4和定位光束的情況下，可以區(qū)分出操作光束4和定位光束，并在操作光束4的作用下產(chǎn)生感光信號，而在定位光束的照射下不產(chǎn)生感光信號。這樣定位光束只用于定位，操控時，先使操作光束發(fā)生裝置2發(fā)射定位光束，對準顯示屏1上所要選擇的位置后，在使操作光束發(fā)生裝置2發(fā)射操作光束4進行控制。
考慮到光子對載流子的激發(fā)作用，一般采用光子能量高的光束作為操作光束，而光子能量低的光束作為定位光束。這里提供一種實現(xiàn)方案令操作光束為波長532nm左右的綠色激光，定位光束為波長665nm左右的紅色激光，而濾色膜39采用對綠色激光透光率較高、而對紅色激光的透光率較低的材料，可采用“有機樹脂+染料”來實現(xiàn)，優(yōu)選其對綠色激光的透光率＞50％，而對紅色激光的透光率＜10％。當(dāng)紅色激光作為定位光束照射在顯示屏1上時候，當(dāng)光照射到某個感光器件3時，在進入感光窗口35前已被濾色膜39吸收掉大部分光子，只有少量的光子能夠進入感光溝道34并導(dǎo)致極小的漏電流，通過對上述基準參考信號波動范圍的設(shè)置，使得該漏電流不會被認為是有效的感光信號；而對于綠色激光作為操作光束4照射的情況，由于大量的光子都不會被濾色膜39吸收掉，從而可以進入感光溝道34，激發(fā)了較多的載流子，導(dǎo)致了較大的漏電流，并且通過對上述基準參考信號波動范圍的設(shè)置使得該漏電流被認為是有效的感光信號，從而產(chǎn)生了操控動作。
上述僅僅提到采用光的顏色進行定位光束和操作光束4的區(qū)分，而實際使用上，還可以優(yōu)選通過合理配置兩種光束的強度、結(jié)合其顏色來達到更加準確的區(qū)分。
實際上，如果顯示屏1采用了三基色彩色濾光膜的透射型或透反型彩色液晶顯示器，并且彩色濾光膜設(shè)置在保護層12之上，在制造上是很容易將本實施例的感光器件3結(jié)合到其中的，具體做法為選用其中一種顏色的彩色濾光膜作為感光器件3的濾色膜39。
另外，操作光束4可以包含兩種以上顏色的光，用于產(chǎn)生兩種以上種感光信號，實現(xiàn)位置信息甚至更多類型的操作信息的輸入。
實施例6 在顯示屏1為采用了三基色彩色濾光膜的透射型或透反型彩色液晶顯示器、并且三基色彩色濾光膜設(shè)于前基板6上的情況下，可采用三基色彩色濾光膜中的某個彩色濾光膜40作為感光器件3的濾色層，以達到簡化設(shè)計和工藝的目的。如圖24所示，此時可對感光器件3作如下改進彩色濾光膜40設(shè)于前基板6上，優(yōu)選彩色濾光膜40設(shè)置在前透明導(dǎo)電層7與前基板6之間；感光器件3的感光窗口35與彩色濾光膜40相應(yīng)部位(該部位構(gòu)成感光器件3的濾色膜39)的面積對應(yīng)。
本實施例可采用與實施例5相同的方式進行操控(即操作光束發(fā)生裝置2發(fā)射操作光束4和定位光束)。
實施例7 對于實施例5、6，如果將顯示屏1的彩色濾光膜的三種基色分別按照一定的排列規(guī)律，設(shè)置為不同感光器件3的濾色膜，則構(gòu)成了可以感應(yīng)并辨認彩色操作光束的顯示裝置。
本實施例在實施例6的基礎(chǔ)上進行改進，使得每個像素17都包含一個感光器件3，其特征為每個感光器件3的濾色膜與所處像素17的彩色濾光膜40采用的是相同的材料及膜層。因而，感光陣列也就依照三種原色的像素陣列被分為三種原色的感光子陣列，在三種原色為紅色、綠色、藍色的情況下，將相應(yīng)的感光子陣列稱為R感光子陣列、G感光子陣列、B感光子陣列，相應(yīng)的感光器件稱為R感光器件3R、G感光器件3G、B感光器件3B，相應(yīng)的像素分為紅色像素17R、綠色像素17G、藍色像素17B；也就是說，R感光子陣列采用顯示屏1本身具有的紅色濾光膜作為濾色膜，G感光子陣列采用顯示屏1本身具有的綠色濾光膜作為濾色膜，B感光子陣列采用顯示屏1本身具有的藍色濾光膜作為濾色膜。本實施例中，包含感光器件3的像素結(jié)構(gòu)如圖25所示。
以上實施例1-7均采用內(nèi)嵌式光感應(yīng)裝置。其它實施方式中，各感光器件也可設(shè)置在與顯示屏的顯示面相互平行的面上，例如，光感應(yīng)裝置可以設(shè)置在顯示屏的前方并貼近顯示屏(即采用外掛式)，光感應(yīng)裝置與顯示屏之間相互獨立的；感光器件可采用現(xiàn)有的光敏電阻、感光二極管等器件，也可采用其它結(jié)構(gòu)的感光器件；顯示屏可以采用現(xiàn)有其它類型的各種顯示器，如無源驅(qū)動液晶顯示器(LCD)、有機發(fā)光顯示器(OELD)、陰極射線管顯示器等。
另外，感光器件的位置可以按照需要隨意設(shè)置(通常與顯示屏的像素位置相對應(yīng))，并不局限于矩陣形式的排列。
在其它實施方式中，也可采用較小面積的遮掩物進行操控，當(dāng)遮掩物接近或者接觸顯示屏的顯示面上的某個位置時，使得該位置上的感光器件的入射環(huán)境光消失或者減弱，這種光的變化也會使感光器件產(chǎn)生電信號的變化，使得該感光器件產(chǎn)生感光信號；而監(jiān)測裝置可以檢測到遮掩物所遮掩的的感光器件的感光信號，從而確定了遮掩物在顯示屏上的位置，并得到遮掩物在顯示屏上的位置坐標信息，實現(xiàn)了通過遮掩物對顯示屏上位置坐標的選擇與輸入。
權(quán)利要求1.一種內(nèi)置感應(yīng)的顯示裝置，包括顯示屏，其特征是所述顯示裝置還包括光感應(yīng)裝置和監(jiān)測裝置；光感應(yīng)裝置包括多個感光器件，各感光器件設(shè)置在顯示屏的顯示面上或者設(shè)置在與顯示屏的顯示面相互平行的面上；感光器件感應(yīng)入射光的變化，并產(chǎn)生感光信號；監(jiān)測裝置對每個感光器件的電信號進行監(jiān)測，當(dāng)監(jiān)測到某個感光器件產(chǎn)生的感光信號時，提取監(jiān)測裝置中存儲的該感光器件的位置坐標信息，并對外反饋出該感光器件的位置坐標信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征是所述顯示裝置還包括能夠產(chǎn)生操作光束的操作光束發(fā)生裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的顯示裝置，其特征是所述顯示屏是包含薄膜晶體管的平板顯示屏，平板顯示屏包括薄膜晶體管層和至少一個透明導(dǎo)電層；薄膜晶體管層包括一層硅薄膜層以及若干個金屬導(dǎo)電層，薄膜晶體管層包含多個薄膜晶體管；所述感光器件包含硅薄膜，在硅薄膜上設(shè)置有兩個引出電極，兩個引出電極之間光能夠照射到的硅薄膜內(nèi)部區(qū)域構(gòu)成感光溝道，在硅薄膜上方光能夠進入感光溝道的區(qū)域構(gòu)成感光窗口；感光器件中的硅薄膜采用薄膜晶體管層中的硅薄膜層形成。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征是所述感光器件中的兩個引出電極采用平板顯示屏中的一個透明導(dǎo)電層或薄膜晶體管層中的一個金屬導(dǎo)電層形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其特征是所述顯示屏包括依次疊合的前偏振片、前基板、前透明導(dǎo)電層、前配向?qū)印⒁壕?、后配向?qū)印⒑笸该鲗?dǎo)電層、保護層、薄膜晶體管層、后基板和后偏振片；薄膜晶體管層自后至前依次包括第一金屬層、絕緣薄膜層、硅薄膜層、歐姆接觸薄膜層和第二金屬層；薄膜晶體管包括柵極、源極、漏極、硅薄膜、絕緣層、歐姆接觸層，柵極設(shè)置在硅薄膜下方，絕緣層設(shè)于柵極與硅薄膜之間，源極和漏極設(shè)置在硅薄膜上方，歐姆接觸層設(shè)置在源極及漏極與硅薄膜之間，柵極采用第一金屬層形成，源極、漏極均采用第二金屬層形成，硅薄膜采用硅薄膜層形成，絕緣層采用絕緣薄膜層形成；歐姆接觸層采用歐姆接觸薄膜層形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其特征是所述感光器件包括遮光板、絕緣層、硅薄膜、第一引出電極、第二引出電極和歐姆接觸層，遮光板設(shè)置在硅薄膜下方，絕緣層設(shè)置在遮光板和硅薄膜之間，第一引出電極、第二引出電極設(shè)置在硅薄膜上方，歐姆接觸層設(shè)置在兩引出電極與硅薄膜之間；感光器件中，遮光板采用第一金屬層形成，絕緣層采用絕緣薄膜層形成，硅薄膜采用硅薄膜層形成，第一引出電極、第二引出電極均采用第二金屬層形成，歐姆接觸層采用歐姆接觸薄膜層形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示裝置，其特征是所述硅薄膜的寬度小于兩個引出電極的寬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示裝置，其特征是所述歐姆接觸層部分延伸至感光窗口。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其特征是所述感光器件包括遮光板、絕緣層、硅薄膜、第一引出電極和第二引出電極，遮光板設(shè)置在硅薄膜下方，絕緣層設(shè)置在遮光板和硅薄膜之間，第一引出電極、第二引出電極設(shè)置在硅薄膜上方；遮光板采用第一金屬層形成，絕緣層采用絕緣薄膜層形成，硅薄膜采用硅薄膜層形成，第一引出電極和第二引出電極采用后透明導(dǎo)電層形成。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的顯示裝置，其特征是所述感光器件的感光窗口上覆蓋有一層濾色膜。
專利摘要一種內(nèi)置感應(yīng)的顯示裝置，包括顯示屏、光感應(yīng)裝置和監(jiān)測裝置；光感應(yīng)裝置包括多個感光器件；感光器件感應(yīng)入射光的變化，并產(chǎn)生感光信號；監(jiān)測裝置對每個感光器件的電信號進行監(jiān)測，當(dāng)監(jiān)測到某個感光器件產(chǎn)生的感光信號時，提取監(jiān)測裝置中存儲的該感光器件的位置坐標信息，并對外反饋出該感光器件的位置坐標信息。本實用新型在操控時，能夠感應(yīng)顯示屏表面某個位置的光環(huán)境的變化，實現(xiàn)位置信息的輸入，從而達到信息輸入的目的。優(yōu)選通過操作光束發(fā)生裝置產(chǎn)生操作光束照射在顯示屏顯示面特定位置，進行操控，實現(xiàn)了遙控與點控交互相結(jié)合的功能。優(yōu)選采用內(nèi)嵌式的光感應(yīng)裝置，感光器件共享了薄膜晶體管所需的膜層結(jié)構(gòu)。
文檔編號G02F1/133GK201583927SQ20102010186
公開日2010年9月15日 申請日期2010年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月27日
發(fā)明者呂岳敏, 余榮, 吳永俊, 沈奕, 林鋼, 朱世健, 吳利剛 申請人:汕頭超聲顯示器(二廠)有限公司