專利名稱:液晶顯示器件及其制造方法和驅(qū)動方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示器件，更具體地，涉及一種液晶顯示器件及其制造和驅(qū)動方法。
背景技術(shù)：
液晶顯示(以下稱為“LCD”)器件根據(jù)視頻信號來控制液晶單元的透光率以顯示圖片。LCD器件利用多個單元的有源矩陣，其中在各個單元中使用一開關(guān)裝置。LCD器件可以被構(gòu)成為用于幾種不同類型的顯示器件，例如計算機(jī)監(jiān)視器、電視監(jiān)視器和移動電話顯示器。主要使用薄膜晶體管(以下稱為“TFT”)作為有源矩陣LCD器件中的開關(guān)裝置。
圖1表示現(xiàn)有技術(shù)的LCD器件的驅(qū)動裝置。參照圖1，現(xiàn)有技術(shù)的LCD器件的驅(qū)動裝置包括液晶板52，其中在具有相交叉的n條選通線G1至Gn和m條數(shù)據(jù)線D1至Dm以及形成在各個交叉處附近的TFT的有源矩陣中設(shè)置有m×n個液晶單元Clc；數(shù)據(jù)驅(qū)動器64，用于向液晶板52的數(shù)據(jù)線D1至Dm提供數(shù)據(jù)信號；選通驅(qū)動器66，用于向選通線G1至Gn提供掃描信號；伽馬電壓提供器68，用于向數(shù)據(jù)驅(qū)動器64提供伽馬電壓；定時控制器60，用于使用從系統(tǒng)70提供的同步信號來控制數(shù)據(jù)驅(qū)動器64和選通驅(qū)動器66；DC/DC轉(zhuǎn)換器74，用于根據(jù)電源62提供的電壓產(chǎn)生提供給液晶板52的電壓；以及逆變器76，用于驅(qū)動背光78。系統(tǒng)70向定時控制器提供垂直/水平同步信號Vsync、Hsync，時鐘信號DCLK，數(shù)據(jù)使能信號DE和數(shù)據(jù)RGB。
液晶板52包括多個液晶單元Clc，這些液晶單元Clc排列為由數(shù)據(jù)線D1至Dm和選通線G1至Gn的交叉限定的矩陣形狀。在各個液晶單元Clc中分別形成有TFT，以響應(yīng)于從選通線G提供的掃描信號對來自數(shù)據(jù)線D1至Dm的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行開關(guān)。此外，在各個液晶單元Clc中形成有存儲電容器Cst。存儲電容器Cst形成在前級選通線與該液晶單元Clc的像素電極之間，或者形成在該液晶單元Clc的公共電極線與像素電極之間，從而固定地維持液晶單元Clc的電壓。
伽馬電壓提供器68向數(shù)據(jù)驅(qū)動器64提供多個伽馬電壓。數(shù)據(jù)驅(qū)動器64響應(yīng)于來自定時控制器的控制信號CS將數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RGB轉(zhuǎn)換為與灰度級值對應(yīng)的模擬伽馬電壓(數(shù)據(jù)信號)，并將該模擬伽馬電壓提供給數(shù)據(jù)線D1至Dm。選通驅(qū)動器66響應(yīng)于來自定時控制器60的控制信號CS順序地向選通線G1至Gn提供掃描脈沖，從而選擇液晶板52的數(shù)據(jù)信號提供給其的水平線。
定時控制器60通過使用從系統(tǒng)70輸入的垂直/水平同步信號Vsync、Hsync和時鐘信號DCLK，產(chǎn)生用于控制選通驅(qū)動器66和數(shù)據(jù)驅(qū)動器64的控制信號CS。這里，用于控制選通驅(qū)動器66的控制信號CS包括選通啟動脈沖GSP、選通移位時鐘GSC和選通輸出信號GOE。用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動器64的控制信號CS包括源啟動脈沖GSP、源移位時鐘SSC、源輸出信號SOE和極性信號POL。定時控制器60還對從系統(tǒng)70提供的數(shù)據(jù)RGB進(jìn)行重新設(shè)置以提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動器64。
DC/DC轉(zhuǎn)換器74使從電源62輸入的3.3V電壓升高或者降低，并產(chǎn)生要提供給液晶板52的電壓。DC/DC轉(zhuǎn)換器74產(chǎn)生伽馬基準(zhǔn)電壓、選通高壓VGH、選通低壓VGL和公共電壓Vcom。
逆變器76通過使用從電源62或者系統(tǒng)70中的任一個提供的驅(qū)動電壓Vinv來驅(qū)動背光78。通過逆變器76來控制背光78以產(chǎn)生提供給液晶板52的光。
在現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示器件的液晶顯示板52中，無論外部環(huán)境中可以獲得的光的量如何，總是從背光78提供恒定的光。因此，背光在明亮的環(huán)境中提供給液晶板的照明可能不足，或者在低亮度的環(huán)境中可能浪費電力。為了解決這些問題，提出了如下技術(shù)通過使用諸如光敏二極管的光傳感器來感測外部光，并且通過用戶的操作來調(diào)節(jié)背光78的亮度。然而，光傳感器并不是位于液晶板52的內(nèi)部，從而其可靠性降低。此外，如果對LCD器件單獨地添加光傳感器，則存在成本的增加。

發(fā)明內(nèi)容由此，本發(fā)明旨在提供一種本質(zhì)上消除了由于現(xiàn)有技術(shù)的局限和缺點造成的一個或者更多個問題的液晶顯示器件及其制造和驅(qū)動方法。
本發(fā)明的一個目的是提供一種減少了制造成本的液晶顯示器件、及其制造和驅(qū)動方法。
本發(fā)明的另一目的是提供一種改進(jìn)了可見度并且降低了功耗的液晶顯示器件、及其制造和驅(qū)動方法。
本發(fā)明的附加特征和優(yōu)點將在以下說明中得以闡述，部分地將從說明中顯見，或者可以通過對本發(fā)明的實踐而習(xí)得。通過所編寫說明書及其權(quán)利要求
書以及附圖中具體指出的結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)并獲得本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點。
為了實現(xiàn)本發(fā)明的這些和其他目的，根據(jù)本發(fā)明的一方面的液晶顯示器件包括液晶板，分為非顯示區(qū)和其中像素單元排列為矩陣的顯示區(qū)；背光，用于向液晶板提供光；以及感光裝置，位于非顯示區(qū)中，用于感測外部光以根據(jù)感測到的外部光來控制從背光的光輸出。
在另一方面，液晶顯示器件的制造方法包括以下步驟形成選通圖案，該選通圖案具有薄膜晶體管陣列基板的顯示區(qū)中的選通線和與所述選通線相連接的薄膜晶體管的第一柵極、以及薄膜晶體管陣列基板的非顯示區(qū)中的感光裝置的第二柵極；在選通圖案上形成柵絕緣膜；在柵絕緣膜上形成薄膜晶體管的第一半導(dǎo)體圖案和感光裝置的第二半導(dǎo)體圖案；形成源/漏圖案，所述源/漏圖案具有連接到第一半導(dǎo)體圖案的第一源極和第一漏極、連接到第二半導(dǎo)體圖案的多個第二源極和多個第二漏極、以及與選通線交叉的數(shù)據(jù)線；形成具有暴露出薄膜晶體管的第一漏極的接觸孔的鈍化膜；形成通過所述接觸孔連接到第一漏極的像素電極；形成具有濾色器陣列的濾色器陣列基板；以及按其間有液晶的方式接合濾色器陣列基板和薄膜晶體管陣列基板。
在另一方面，液晶顯示器件的驅(qū)動方法包括以下步驟用形成在薄膜晶體管陣列基板上的感光裝置來感測外部光；以及根據(jù)感測結(jié)果控制背光提供給液晶顯示器件的光輸出。
應(yīng)該理解，以上一般性描述和以下詳細(xì)描述是示例性和說明性的，旨在提供對如權(quán)利要求
所述的本發(fā)明的進(jìn)一步說明。
附圖被包括進(jìn)來以提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，并被并入且構(gòu)成本說明書的一部分，其示出了本發(fā)明的實施例，并與說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1是表示現(xiàn)有技術(shù)的液晶顯示器件的驅(qū)動裝置的圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的液晶顯示器件的角部的圖。
圖3是圖2中的區(qū)域A的平面圖。
圖4是沿著圖3的線I-I’截取的液晶顯示器件的剖面圖。
圖5是圖2中的區(qū)域B的平面圖。
圖6是沿著圖5的線II-II’截取的液晶顯示器件的剖面圖。
圖7是表示液晶顯示器件的驅(qū)動器和對液晶顯示器件的背光進(jìn)行驅(qū)動的逆變器印刷電路板的圖。
圖8是表示通過互連電路將感光裝置感應(yīng)的電壓提供給逆變器印刷電路板的圖。
圖9是表示在數(shù)據(jù)印刷電路板中將感光裝置感應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并進(jìn)行調(diào)制、然后將該數(shù)字信號提供給逆變器印刷電路板的圖。
圖10是表示感光裝置的驅(qū)動特性的圖。
圖11A至11E是表示根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶顯示器件的薄膜晶體管陣列基板的制造工藝的工藝圖。
圖12是表示根據(jù)本發(fā)明第二實施例的液晶顯示器件的圖。
具體實施方式現(xiàn)在詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其示例示出在附圖中。參照圖2至12，對本發(fā)明實施例的說明如下。
圖2是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的液晶顯示器件的角部的圖。圖2所示的液晶顯示(LCD)器件在液晶板152的薄膜晶體管陣列基板170上形成有感光裝置177。因此，不需要安裝在薄膜晶體管基板外部的光傳感器裝置(例如單獨的光敏二極管)，從而可以減小LCD器件的制造成本。感光裝置177形成在液晶板152內(nèi)，從而改進(jìn)了感光裝置177的可靠性。以下，參照圖2至6，詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例的結(jié)構(gòu)和操作。
如圖2所示，LCD器件包括液晶板152，該液晶板152具有薄膜晶體管陣列基板170，其上形成有薄膜晶體管陣列；濾色器基板180，其上形成有濾色器陣列；數(shù)據(jù)驅(qū)動器172，用于向液晶顯示板152提供數(shù)據(jù)信號；以及選通驅(qū)動器182，用于向液晶顯示板152提供選通信號。薄膜晶體管陣列基板170接合到濾色器基板180。
選通驅(qū)動器182和數(shù)據(jù)驅(qū)動器172作為多個集成電路IC集成到LCD器件中。也就是說，各個選通驅(qū)動器182集成到選通集成電路184中，所述選通集成電路184安裝在通過TAB(帶自動接合)方法連接到液晶板152的選通TCP(帶載封裝)186上，或者通過COG(玻璃上芯片)方法安裝在液晶板152上。各個數(shù)據(jù)驅(qū)動器172集成到數(shù)據(jù)集成電路174中，所述數(shù)據(jù)集成電路174安裝在通過TAB(帶自動接合)方法連接到液晶板152的數(shù)據(jù)TCP(帶載封裝)176上，或者通過COG(玻璃上芯片)方法安裝在液晶板152上。經(jīng)TCP 176、186通過TAB方法連接到液晶板152的集成電路174和184通過安裝在連接到TCP 176和186的PCB(印刷電路板)(未示出)中的信號線接收從外部輸入的控制信號和DC電壓，并且彼此連接。
液晶板152包括薄膜晶體管陣列基板170，所述薄膜晶體管陣列基板170具有彼此交叉以限定像素單元的選通線102和數(shù)據(jù)線104。選通線102電連接到驅(qū)動選通線102的選通集成電路184。數(shù)據(jù)線104電連接到驅(qū)動數(shù)據(jù)線104的數(shù)據(jù)驅(qū)動IC 174。
液晶板152分為實現(xiàn)圖片的顯示區(qū)P1和非顯示區(qū)P2。在顯示區(qū)P1中，選通線102和數(shù)據(jù)線104限定的像素單元(或者液晶單元)排列為矩陣形狀。在非顯示區(qū)P2中，感光裝置177位于薄膜晶體管陣列基板170中的與選通線102和數(shù)據(jù)線104二者都不交疊的區(qū)域內(nèi)。
圖3是圖2中的區(qū)域A的平面圖。更具體地，圖3是薄膜晶體管陣列基板的一個像素單元的平面圖，圖4是沿著圖3的線I-I’的液晶顯示器件的剖面圖。為了簡便起見，圖3僅僅示出了薄膜晶體管陣列基板，而圖4既示出了薄膜晶體管陣列基板又示出了濾色器陣列基板。參照圖3和4，各個像素單元在顯示區(qū)P1內(nèi)排列為矩陣形狀。濾色器陣列基板180接合到薄膜晶體管陣列基板170，其間具有液晶175。各個像素單元在濾色器陣列基板180上具有濾色器136，在薄膜晶體管陣列基板170上具有像素電極118，在濾色器136與像素電極118之間具有液晶175。
薄膜晶體管陣列基板170包括選通線102和數(shù)據(jù)線104，它們被形成為彼此交叉并且在它們之間具有柵絕緣膜144；薄膜晶體管106a，形成在各個交叉處；像素電極118，形成在由交叉限定的像素區(qū)；以及存儲電容器120，形成在像素電極118與前級選通線102相交疊處。
薄膜晶體管106a包括連接到選通線102的第一柵極108a、連接到數(shù)據(jù)線104的第一源極110a、連接到像素電極118的第一漏極112a、與第一柵極108a交疊并且形成第一源極110a與第一漏極112a之間的溝道的有源層114a。有源層114a部分地與第一源極110a和第一漏極112a交疊，并且進(jìn)一步包括第一源極110a與第一漏極112a之間的溝道部分。在第一有源層114a上進(jìn)一步形成有與第一源極110a和第一漏極112a歐姆接觸的第一歐姆接觸層147a。這里，第一有源層114a和第一歐姆接觸層147a稱為第一半導(dǎo)體圖案148a。
薄膜晶體管106a響應(yīng)于從選通線102提供的選通信號而傳導(dǎo)充入并維持在數(shù)據(jù)線104上的像素電壓信號。像素電極118通過貫穿鈍化膜150的接觸孔117連接到薄膜晶體管106a的第一漏極112a。像素電極118響應(yīng)于接收到充入的像素電壓而與公共電極138產(chǎn)生電勢差。該電勢差使得位于薄膜晶體管陣列基板170與上基板132之間的液晶175由于介電各向異性而旋轉(zhuǎn)，從而使入射光透過LCD器件。
存儲電容器120包括前級選通線102和像素電極118，像素電極118與選通線102交疊，其間有柵絕緣膜144和鈍化膜150。存儲電容器120穩(wěn)定地維持充入像素電極118的像素電壓，直到接收到下一個像素電壓。
濾色器陣列基板180包括上基板132上的黑底134，限定像素單元區(qū)域；濾色器136，被黑底134所分割，并且面對薄膜晶體管陣列基板170的像素電極118；以及濾色器136和黑底134的整個表面上的公共電極138。黑底134與選通線102和數(shù)據(jù)線104對應(yīng)地形成在上基板132上，并且提供了對要形成濾色器136的單元區(qū)域的限定。黑底134防止漏光，并且吸收外部光以增大對比率。濾色器136形成在由黑底134限定的像素區(qū)中，并且對應(yīng)于薄膜晶體管陣列基板170的像素電極118。針對紅色、綠色、藍(lán)色中的每一種形成濾色器136，以實現(xiàn)彩色顯示。公共電極138形成在形成了濾色器136的上基板132的整個表面上，用于與像素電極118形成垂直電場。在薄膜晶體管陣列基板170和濾色器陣列基板180上，進(jìn)一步形成有配向膜(未示出)，并且由間隔物(未示出)來保持單元間隙。
圖5是圖2中的區(qū)域B的平面圖。更具體地，圖5是位于液晶板152的非顯示區(qū)P2中的感光裝置177的平面圖。圖6是沿著圖5的線II-II’的液晶顯示器件的剖面圖。為了簡便起見，圖5僅僅示出了薄膜晶體管陣列基板，而圖6示出了薄膜晶體管陣列基板和濾色器陣列基板二者。
感光裝置177包括連接到TCP 176、186的第一輸出焊盤187b的第二柵極108b，被形成為覆蓋第二柵極108b的柵絕緣膜144；具有有源層114b和第二歐姆接觸層147b的第二半導(dǎo)體圖案148b(其與第二柵極108b相交疊，它們之間具有柵絕緣膜144)，按其間具有第二半導(dǎo)體圖案148b的溝道的方式彼此面對的第二源極110b和第二漏極112b；源線181，連接到第二源極110b和TCP 176、186的第二輸出焊盤187a；以及漏線183，連接到第二漏極112b和TCP 176、186的第一輸入焊盤187c。
通過TCP 176、186的第一輸出焊盤187b從獨立電壓源向第二柵極108b提供第一驅(qū)動電壓以驅(qū)動感光裝置177。源線181也通過TCP的第二輸出焊盤187a從獨立電壓源接收第二驅(qū)動電壓以驅(qū)動感光裝置177。漏線183將感光裝置177感應(yīng)的電壓提供給TCP 176、186的第一輸入焊盤187c。第二源極110b被形成為按面對漏線183的方式從源線181延伸，第二漏極112b被形成為按面對源線181的方式從漏線183延伸。第二源極110b和第二漏極112b相交錯，其間具有溝道151。本發(fā)明實施例中的感光裝置177具有如下結(jié)構(gòu)其中，多個并聯(lián)連接的薄膜晶體管106b被構(gòu)成為按使得其溝道151用作感光裝置177的光接收部分的方式來共用第二柵極108b、第二漏極112b、第二源極110b和第二半導(dǎo)體圖案148b。
面對著感光裝置177的形成在濾色器陣列基板180中的黑底134暴露出感光裝置177的溝道151。因此，黑底134在與感光裝置177的光接收部分對應(yīng)的光接收區(qū)P3處具有開口。由此，外部光可以透過濾色器陣列基板180的光接收區(qū)P3照射到感光裝置177，從而感光裝置177可以感測外部光的量。在下文中說明感光裝置177感測外部光的處理。
如果通過感光裝置177的源線181向第二源極110b施加第一驅(qū)動電壓Vdrv(例如大約10V的電壓)、向感光裝置177的第二柵極108b施加第二驅(qū)動電壓Vbias(例如大約-5V的反偏壓)、并且在感光裝置177的溝道151區(qū)域接收到光，則根據(jù)接收到的光量，光電流通路從感光裝置177的第二源極110b通過溝道151流向第二漏極112b。光電流通路的電壓通過感光裝置177的第二漏極112b提供給第一輸入焊盤187c。
圖7是表示對液晶顯示器件的驅(qū)動器和背光進(jìn)行驅(qū)動的逆變器印刷電路板的圖。如圖5所示的提供給第一輸入焊盤187c的感應(yīng)電壓通過將數(shù)據(jù)PCB 210連接到逆變器PCB 230的FPC(柔性印刷電路)(或者連接器)220傳送到逆變器PCB 230，如圖7所示。逆變器PCB 230通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC 232將來自PCB 210的感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后將該數(shù)字信號提供給逆變器控制器234。逆變器控制器234對使用與提供給ADC 232的感應(yīng)電壓對應(yīng)的數(shù)字信號的逆變器236進(jìn)行控制。逆變器236響應(yīng)于來自逆變器控制器234的控制信號來控制背光238的光輸出。
逆變器控制器234可以包括用于對來自ADC 232的數(shù)字信號進(jìn)行調(diào)制的查找表。逆變器控制器234將來自ADC 232的數(shù)字信號與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，并從查找表選擇與比較結(jié)果對應(yīng)的經(jīng)調(diào)制數(shù)字信號，然后通過使用所選擇的調(diào)制數(shù)字信號將數(shù)字信號提供給逆變器236。逆變器236通過使用來自逆變器控制器234的數(shù)字信號來控制背光238的光輸出。
圖8是表示通過互連電路將感光裝置感應(yīng)的電壓提供給逆變器印刷電路板的圖。如圖8所示，通過使用柔性印刷電路(FPC)(或者連接器)221將提供給第一輸入焊盤187c的感應(yīng)電壓直接傳送給逆變器PCB 230。因此，該感應(yīng)電壓不經(jīng)過數(shù)據(jù)PCB。
圖9是表示在數(shù)據(jù)印刷電路板內(nèi)將感光裝置感應(yīng)的電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并進(jìn)行調(diào)制、然后將該數(shù)字信號提供給逆變器印刷電路板的圖。將提供給第一輸入焊盤187c的感應(yīng)電壓傳送給逆變器PCB的方法不限于針對圖7所述的方法。例如，如圖9所示，將模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC 232安裝在數(shù)據(jù)PCB 210上，通過使用位于數(shù)據(jù)PCB 210中的定時控制器來形成控制背光238的信號。換言之，通過位于數(shù)據(jù)PCB 210上的模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC232將提供給第一輸入焊盤187c的感測電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，然后將該數(shù)字信號提供給定時控制器242。定時控制器242將來自ADC 232的數(shù)字信號與基準(zhǔn)值進(jìn)行比較，并從查找表選擇與比較結(jié)果對應(yīng)的經(jīng)調(diào)制數(shù)字信號，然后通過FPC 220將所選擇的調(diào)制數(shù)字信號提供給逆變器PCB 230。逆變器PCB 230的逆變器控制器234和逆變器236通過使用該經(jīng)調(diào)制數(shù)字信號來控制背光238的光輸出。以下，參照薄膜晶體管的特性來說明從背光238的光輸出。
圖10是表示感光裝置的驅(qū)動特性的圖。當(dāng)感光裝置177從黑暗環(huán)境進(jìn)入明亮環(huán)境時，如圖10所示，因為感測到的光的量變大，所以感光裝置177產(chǎn)生的光電流(或者“截止”電流)的大小變得較大。由此，與感光裝置177感應(yīng)的電流量的大小成正比地調(diào)節(jié)背光238的光輸出。例如，在有大量外部光的明亮環(huán)境中驅(qū)動透射型液晶顯示器件的情況下，感光裝置177從外部光感測到大量的光，并根據(jù)感應(yīng)電壓的量來控制背光238的光輸出。更具體地，從背光238向液晶顯示板152提供可以在明亮環(huán)境中使得所顯示圖片清楚可見的較高強(qiáng)度的光，從而改進(jìn)可見性。在另一示例中，在黑暗環(huán)境中驅(qū)動透射型液晶顯示器件的情況下，感光裝置177感測到少量的光，可以根據(jù)感測到的感應(yīng)電壓的量來按正比減小背光238的光強(qiáng)度，從而降低功耗。
另一方面，在使用透射反射型(transflective)液晶顯示器件而不是通常的透射型液晶顯示器件的情況下，使用光量控制的相反方法。即，在透射反射型顯示器的情況下，在明亮環(huán)境中通過使用外部光來實現(xiàn)圖片，從而使得從背光238提供的光最少，而在外部光少的環(huán)境中，應(yīng)該增加從背光238提供的光。因此，在外部光多的明亮環(huán)境中驅(qū)動透射反射型液晶顯示器件的情況下，感光裝置177從外部光感測到大量光，背光238提供的光的量與感測到的感應(yīng)電壓成反比，背光238提供的光在黑暗環(huán)境中增大。
根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶顯示器件在液晶顯示板152內(nèi)形成感光裝置177，并且通過使用來自感光裝置177的感應(yīng)信號來控制背光238的亮度。由此，當(dāng)液晶顯示板152位于明亮處所時，調(diào)節(jié)背光238的光以改進(jìn)可見性，并且，如果環(huán)境亮度較暗，則減小背光238的光以降低功耗。此外，本發(fā)明中的感光裝置177可以與諸如薄膜晶體管106a的薄膜圖案同時形成在液晶顯示板152內(nèi)，因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，不必將單獨的感光裝置177添加到外部，從而減小了制造成本。
圖11A至11E是表示根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶顯示器件的薄膜晶體管陣列基板的制造工藝的工藝圖。以下，參照圖11A至11E，描述根據(jù)本發(fā)明實施例的其中感光裝置177形成于液晶板上的薄膜晶體管陣列基板170的制造方法。
在通過諸如濺射的淀積方法在下基板142上形成選通金屬層之后，通過光刻工藝和刻蝕工藝對選通金屬層進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成選通圖案，所述選通圖案具有顯示區(qū)P1中的薄膜晶體管106a的第一柵極108a和選通線102以及非顯示區(qū)P2中的感光裝置177的第二柵極108b，如圖11A所示。然后，通過諸如PECVD或者濺射的淀積方法在形成有所述選通圖案的下基板142上形成柵絕緣膜144。隨后，在形成有柵絕緣膜144的下基板142上順序地形成非晶硅層和n+非晶硅層。如圖11B所示，通過使用掩模的光刻工藝和刻蝕工藝對非晶硅層和n+非晶硅層進(jìn)行構(gòu)圖，以形成顯示區(qū)P1的薄膜晶體管106a的第一半導(dǎo)體圖案148a以及非顯示區(qū)P2的感光裝置177的第二半導(dǎo)體圖案148b。第一半導(dǎo)體圖案148a由有源層114a和歐姆接觸層147a的雙層構(gòu)成。第二半導(dǎo)體圖案148b由有源層114b和歐姆接觸層147b的雙層構(gòu)成。
在形成有第一半導(dǎo)體圖案148a和第二半導(dǎo)體圖案148b的下基板142上順序地形成源/漏金屬層之后，通過使用掩模的光刻工藝和刻蝕工藝，形成感光裝置177的具有源線181和漏線183以及第二源極110b和第二漏極112b的源/漏圖案，形成數(shù)據(jù)線104，形成薄膜晶體管106a的第一源極110a和第一漏極112a，如圖11C所示。
通過諸如等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相淀積(PECVD)的淀積方法在形成有源/漏圖案的柵絕緣膜144的整個表面上形成鈍化膜150。然后，通過光刻工藝和刻蝕工藝對鈍化膜150進(jìn)行構(gòu)圖以形成接觸孔117，該接觸孔117暴露出薄膜晶體管106a的第一漏極112a，如圖11D所示。
通過諸如濺射的淀積方法在鈍化膜150的整個表面上淀積透明電極材料。然后，通過光刻工藝和刻蝕工藝對該透明電極材料進(jìn)行構(gòu)圖，從而形成像素電極118，如圖11E所示。由此，在薄膜晶體管陣列基板170的顯示區(qū)P1中形成了薄膜晶體管陣列，同時在非顯示區(qū)P2中形成了感光裝置177。
通過單獨的工藝來形成濾色器陣列基板180上的液晶單元區(qū)域。濾色器陣列基板180具有防止在驅(qū)動液晶顯示器件時漏光的黑底134。濾色器陣列基板180還在由黑底134分割并且對應(yīng)于像素電極118所在的像素區(qū)的液晶單元區(qū)域中形成有濾色器136。不在與像素電極118對應(yīng)的區(qū)域或者非顯示區(qū)P2中的感光裝置177的光接收區(qū)P3形成黑底134。將薄膜晶體管陣列基板170與濾色器陣列基板180按其間有液晶的方式接合，從而完成包括感光裝置177的液晶顯示板152。
圖12是根據(jù)本發(fā)明第二實施例的液晶顯示器件的平面圖。圖12所示的液晶顯示器件與根據(jù)本發(fā)明第一實施例的液晶顯示器件(如圖2至6所示)具有相同的部件，除了感光裝置177被設(shè)置為不被濾色器陣列基板180所覆蓋而是直接暴露于外部，從而在黑底134中不設(shè)置單獨的光接收區(qū)P3。因此，對與圖2至6的部件相同的部件提供相同的標(biāo)號，并省略詳細(xì)說明。
參照圖12，在本發(fā)明第二實施例中，感光裝置177不被濾色器陣列基板180所覆蓋，從而整個溝道151區(qū)域可以暴露于外部光。由此，在外部光入射到第二實施例中的感光裝置177的情況下，外部光不穿過濾色器陣列基板180，因此，增大了外部光感測的效率并且可以改進(jìn)感測光的可靠性。此外，在第一實施例中，提供給感光裝置177的入射光首先穿過位于濾色器陣列基板180的背面的偏振器。在第二實施例中，提供給感光裝置177的入射光不穿過偏振器，從而使得光感測更加精確和可靠。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明實施例的液晶顯示器件及其制造方法在液晶板上形成感光裝置，并使用來自感光裝置的感應(yīng)信號來控制背光的亮度。因此，在透射型LCD器件位于明亮處所的情況下，使得背光的光明亮以改進(jìn)可見性，并且，如果環(huán)境光較暗，則使得背光的光較暗以降低功耗。此外，使得本發(fā)明的感光裝置與薄膜圖案同時形成，因此并不是像現(xiàn)有技術(shù)那樣之后向液晶板添加獨立的光傳感器，從而減小了制造成本。
對于本領(lǐng)域技術(shù)人員，很明顯可以在不脫離本發(fā)明的精神或者范圍的情況下對本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變型。因此，本發(fā)明旨在覆蓋對其的修改和變型，只要這些修改和變型落入所附權(quán)利要求
及其等同物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種液晶顯示器件，包括液晶板，分為非顯示區(qū)和像素單元排列為矩陣的顯示區(qū)；背光，用于向所述液晶板提供光；以及感光裝置，位于所述非顯示區(qū)中，用于感測外部光以根據(jù)感測到的外部光來控制從所述背光的光輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液晶顯示器件，其中，所述液晶板包括按其間具有液晶的方式接合的薄膜晶體管陣列基板和濾色器陣列基板，并且，所述感光裝置形成在所述薄膜晶體管陣列基板的非顯示區(qū)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的液晶顯示器件，其中，所述感光裝置位于所述薄膜晶體管陣列基板的不與所述濾色器陣列基板交疊的部分上。
4.根據(jù)權(quán)利要求
2所述的液晶顯示器件，其中，所述濾色器陣列基板包括黑底，其限定像素單元并且針對與所述感光裝置的溝道對應(yīng)的區(qū)域具有開口；以及形成在所述像素單元內(nèi)的濾色器。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液晶顯示器件，其中，所述感光裝置包括至少一個薄膜晶體管。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液晶顯示器件，其中，所述感光裝置包括共用半導(dǎo)體圖案和柵極的多個薄膜晶體管。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液晶顯示器件，其中，所述感光裝置包括共用半導(dǎo)體圖案和柵極的多個并聯(lián)連接的薄膜晶體管。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的液晶顯示器件，其中，所述感光裝置包括形成在下基板上的柵極；形成在所述柵極上方的柵絕緣膜；按所述柵絕緣膜介于其間的方式與所述柵極交疊的半導(dǎo)體圖案；在所述半導(dǎo)體圖案上的彼此面對的多個源極和多個漏極；所述多個源極共同連接到的源線；以及所述多個漏極共同連接到的漏線。
9.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的液晶顯示器件，其中，所述多個源極與所述多個漏極相交錯。
10.根據(jù)權(quán)利要求
8所述的液晶顯示器件，進(jìn)一步包括向用于感測光的所述感光裝置提供驅(qū)動電壓的驅(qū)動器，其中，該驅(qū)動器包括第一輸出焊盤，連接到所述感光裝置的所述源線以向所述源線提供第一驅(qū)動電壓；第二輸出焊盤，連接到所述感光裝置的所述柵極以提供第二驅(qū)動電壓；以及第一輸入焊盤，連接到所述感光裝置的所述漏線，以接收根據(jù)所述感光裝置的光感測的感應(yīng)電壓。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的液晶顯示器件，進(jìn)一步包括逆變器印刷電路板，經(jīng)由電互連電路連接到所述驅(qū)動器以驅(qū)動所述背光。
12.根據(jù)權(quán)利要求
11所述的液晶顯示器件，其中，所述逆變器印刷電路板包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；定時控制器，對所述數(shù)字信號進(jìn)行調(diào)制并將經(jīng)調(diào)制數(shù)字信號提供給逆變器控制器以控制從所述背光的光輸出。
13.根據(jù)權(quán)利要求
10的液晶顯示器件，進(jìn)一步包括印刷電路板，連接到所述驅(qū)動器；以及逆變器印刷電路板，連接到所述印刷電路板以驅(qū)動所述背光。
14.根據(jù)權(quán)利要求
13所述的液晶顯示器件，其中，所述逆變器印刷電路板包括逆變器電路，用于控制所述背光的光輸出；模數(shù)轉(zhuǎn)換器，將感應(yīng)電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；以及逆變器控制器，用于響應(yīng)于接收到所述數(shù)字信號對所述逆變器電路進(jìn)行控制。
15.一種液晶顯示器件的制造方法，包括以下步驟形成選通圖案，該選通圖案具有薄膜晶體管陣列基板的顯示區(qū)中的選通線和與所述選通線相連接的薄膜晶體管的第一柵極、以及薄膜晶體管陣列基板的非顯示區(qū)中的感光裝置的第二柵極；在所述選通圖案上形成柵絕緣膜；在所述柵絕緣膜上形成所述薄膜晶體管的第一半導(dǎo)體圖案和所述感光裝置的第二半導(dǎo)體圖案；形成源/漏圖案，該源/漏圖案具有連接到所述第一半導(dǎo)體圖案的第一源極和第一漏極、連接到所述第二半導(dǎo)體圖案的多個第二源極和多個第二漏極、以及與所述選通線交叉的數(shù)據(jù)線；形成具有暴露出所述薄膜晶體管的所述第一漏極的接觸孔的鈍化膜；形成通過所述接觸孔連接到所述第一漏極的像素電極；形成具有濾色器陣列的濾色器陣列基板；以及按其間具有液晶的方式接合所述濾色器陣列基板和所述薄膜晶體管陣列基板。
16.根據(jù)權(quán)利要求
15所述的制造方法，其中，所述感光裝置不與所述濾色器陣列基板相交疊。
17.根據(jù)權(quán)利要求
15所述的制造方法，其中，所述多個第二源極、所述多個第二漏極、所述第二半導(dǎo)體圖案和所述第二柵極形成并聯(lián)連接的多個薄膜晶體管。
18.根據(jù)權(quán)利要求
15所述的制造方法，其中，形成濾色器陣列基板的步驟包括以下步驟在除了與像素區(qū)和所述感光裝置的溝道區(qū)對應(yīng)的區(qū)域之外的區(qū)域中形成黑底；以及在與像素區(qū)對應(yīng)的區(qū)域中形成濾色器。
19.根據(jù)權(quán)利要求
15所述的制造方法，其中，所述多個第二源極和所述多個第二漏極相交錯。
20.一種液晶顯示器件的驅(qū)動方法，包括以下步驟用形成在薄膜晶體管陣列基板上的感光裝置來感測外部光；以及根據(jù)感測結(jié)果來控制背光提供給液晶顯示器件的光輸出。
21.根據(jù)權(quán)利要求
20所述的驅(qū)動方法，其中，用感光裝置來感測外部光的步驟包括以下步驟向所述感光裝置的柵極提供第一驅(qū)動電壓；向所述感光裝置的源極提供第二驅(qū)動電壓；以及外部光照射所述感光裝置的溝道。
22.根據(jù)權(quán)利要求
20所述的驅(qū)動方法，其中，對于透射型液晶顯示板，根據(jù)感測結(jié)果來控制背光提供給液晶顯示器件的光輸出的步驟包括以下步驟與感應(yīng)電壓成正比地控制背光的光輸出。
23.根據(jù)權(quán)利要求
20所述的驅(qū)動方法，其中，對于透射反射型液晶顯示板，根據(jù)感測結(jié)果來控制背光提供給液晶板的光量的步驟包括以下步驟與感應(yīng)電壓成反比地控制背光的光輸出。
專利摘要
液晶顯示器件及其制造方法和驅(qū)動方法。液晶顯示器件包括液晶板，分為非顯示區(qū)和像素單元排列為矩陣的顯示區(qū)；背光，用于向所述液晶板提供光；以及感光裝置，位于所述非顯示區(qū)中，用于感測外部光以根據(jù)感測到的外部光來控制從所述背光的光輸出。
文檔編號G02F1/136GK1991501SQ200610075872
公開日2007年7月4日 申請日期2006年4月24日
發(fā)明者姜熙光, 秋教燮 申請人:Lg.菲利浦Lcd株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan