專(zhuān)利名稱(chēng)：顯示裝置及其顯示基板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置及其顯示基板，且此基板能整合光電檢測(cè)單元。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代，電子顯示裝置在信息傳輸媒介的地位日趨重要，并且被廣泛 的應(yīng)用在許多的信息裝置及家電產(chǎn)器。上迷的電子顯示裝置基于許多不同 信息需求，不斷的增加新的功能。
一般而言，電子顯示裝置顯示并且傳送信息。換言之，電子顯示裝置 將電子裝置輸出的電子信息訊號(hào)轉(zhuǎn)換成人類(lèi)視覺(jué)可辨識(shí)的光學(xué)信息訊號(hào)。
電子顯示裝置一般可分成發(fā)射性顯示裝置及非發(fā)射性顯示裝置。發(fā)射 性顯示裝置會(huì)發(fā)射光線(xiàn)以顯示光學(xué)信息訊號(hào)，而非發(fā)射性顯示裝置則通過(guò) 反射、散射及干射以顯示光學(xué)信息訊號(hào)。發(fā)射性顯示裝置包括陰極射線(xiàn)管
(cathode ray tube,簡(jiǎn)稱(chēng)CRT)、等離子體顯示器(plasma display panel,簡(jiǎn)稱(chēng) PDP)、發(fā)光二極管(light emitting diode,簡(jiǎn)稱(chēng)LED)及電致發(fā)光顯示器 (electroluminescent display,簡(jiǎn)稱(chēng)ELD)。發(fā)射性顯示裝置又稱(chēng)為主動(dòng)式顯示 裝置。同樣地，非發(fā)射性顯示裝置又稱(chēng)為被動(dòng)式顯示裝置，其包括液晶顯 示(liquid crystal display ,簡(jiǎn)稱(chēng)LCD)裝置、電化顯示(electrochemical display, 簡(jiǎn)稱(chēng)ECD)裝置、電泳式映像顯示器(electrophoretic image display ,簡(jiǎn)稱(chēng) EPID)。
隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展，對(duì)新的電子顯示裝置的需求日益增加，以平 面顯示裝置杰出的特色來(lái)說(shuō)，例如具有厚度薄、視角廣、低驅(qū)動(dòng)電壓及低 消耗功率的優(yōu)點(diǎn)。平面顯示裝置的制造可利用快速進(jìn)步的半導(dǎo)體技術(shù)。
現(xiàn)在，固態(tài)光線(xiàn)發(fā)射體(例如發(fā)光二極管)可作為電子顯示裝置的光源。 由一個(gè)或多個(gè)固態(tài)光線(xiàn)發(fā)射器所組成的光源的問(wèn)題是，其發(fā)光強(qiáng)度會(huì)由于 溫度的變化及元件的老化而產(chǎn)生變動(dòng)。再者，固態(tài)光發(fā)射器的特性(以及發(fā) 光體的性能)可能因制造批次而有所不同。因此， 一個(gè)完善的發(fā)光系統(tǒng)(例如顯示器背光模塊及照明系統(tǒng))必須保持其光源的穩(wěn)定，有些系統(tǒng)則必須去量 測(cè)并調(diào)整光源的光線(xiàn)。
光電二極管可應(yīng)用于互補(bǔ)式金屬氧化物半導(dǎo)體(complementary metal-oxide semiconductor ，簡(jiǎn)稱(chēng)CMOS)影像感測(cè)器，其是以CMOS工藝制 造的，用以檢測(cè)光線(xiàn)。因?yàn)楣怆姸O管由形成于PNP或NPN結(jié)結(jié)構(gòu)內(nèi)，其 埋入于基板內(nèi)，此光電二極管被稱(chēng)為埋入式光電二極管。CMOS影像感測(cè) 器的功率消耗低并且可以簡(jiǎn)單工藝來(lái)制造。此外，CMOS影像感測(cè)器可以 與訊號(hào)處理電路一起形成在單一芯片上，使得它成為下個(gè)世代的影像感測(cè) 器。
因此，顯示裝置最好能即時(shí)檢測(cè)及調(diào)整從光源所發(fā)出光線(xiàn)的強(qiáng)度，及 擁有低制造成本及節(jié)省電路面積的優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種顯示面板及其顯示基板，在同一制造過(guò)程中，光檢測(cè) 單元與其他在此顯示裝置的內(nèi)部電路被制造及整合進(jìn)此顯示面板。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，顯示裝置包括光源，用以發(fā)射光線(xiàn)；以及基 板?；灏@示區(qū)域，其具有許多顯示像素；黑框，圍繞此顯示區(qū)域并 且擁有許多的黑色像素，相鄰的每?jī)蓚€(gè)黑色像素之間有空隙存在；以及光 檢測(cè)單元，形成在基板的表面并且位于兩個(gè)鄰接的黑色像素間的空隙之下。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該黑色像素電性絕緣于顯示像素。該基板更 包括金屬層，用以形成黑色像素。該基板更包括驅(qū)動(dòng)電路，用以驅(qū)動(dòng)黑色 像素來(lái)顯示一黑色影像；以及一控制電路，依據(jù)光檢測(cè)單元以調(diào)整該光源 所發(fā)出的光線(xiàn)。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中，該顯示裝置為反射式硅基液晶(Liquid Crystal On Silicon ,簡(jiǎn)稱(chēng)LCoS )顯示器。此外，該黑色像素跟光檢測(cè)單元可在同一 個(gè)工藝中制造出。該光檢測(cè)單元包括一個(gè)或多個(gè)光電二極管。該光電二極 管由該基板的阱-基板結(jié)所形成?；蛑?，該光電二極管由該基板的擴(kuò)散-基板 結(jié)所形成。該光源包括一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管。
在本發(fā)明的另 一 實(shí)施例中，顯示裝置包括具有許多顯示像素的顯示區(qū) 域； 一黑框，包圍此顯示區(qū)域并且擁有許多的黑色像素，在每?jī)蓚€(gè)相鄰的 黑色像素之間形成空隙.以及一光檢測(cè)單元，形成在基板的表面并且配置在兩個(gè)鄰接的黑色像素間的空隙之下。
為使本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并結(jié)
合附圖詳細(xì)il明如下。


圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的顯示裝置方塊圖。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的基板120。
圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例的光電二極管整合進(jìn)基板的示意圖。
圖4a及圖4b示出了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光電二極管的兩種實(shí)施方式。
附圖符號(hào)說(shuō)明100顯示裝置
110光源
120基板
121光檢測(cè)單元
122控制電路
123顯示區(qū)域
130發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)器
201訊號(hào)接腳
202訊號(hào)處理電^各
203柵極驅(qū)動(dòng)器
204源極驅(qū)動(dòng)器
205黑框
206， 207:緩沖器211.黑色像素
301光電二極管區(qū)域
401:N型阱
411.N型擴(kuò)散區(qū)域
具體實(shí)施例方式
以下將結(jié)合實(shí)施例的圖示對(duì)本發(fā)明所提出的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。在各圖示中所使用相同或相似的參考標(biāo)號(hào)，是用來(lái)敘述相同或相似的部份。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的顯示裝置方塊圖。請(qǐng)參照?qǐng)D1，根
據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例顯示裝置100包括光源110、基板120及發(fā)光二極管驅(qū) 動(dòng)器130。在本實(shí)施例中，顯示裝置100比如為反射式硅基液晶(LCOS)顯示 器，且此基板比如為L(zhǎng)COS面板的硅基板為例，但不以此為限。
光源IIO用以發(fā)射光線(xiàn)。光源110包括多個(gè)發(fā)光二極管。此外，光源 IIO可以包括紅色、綠色、藍(lán)色及/或白色發(fā)光二極管。
基板120包括光檢測(cè)單元121、控制電路122及顯示區(qū)域123。顯示區(qū) 域123具有多個(gè)顯示像素。光源所輸出的光線(xiàn)照射顯示區(qū)域123。顯示像素 反射其入射光線(xiàn)并且顯示影像給觀賞者觀看。
光4全測(cè)單元121形成于基^反120的表面。光4企測(cè)單元121用以檢測(cè)光 源110所發(fā)出的光線(xiàn)并且轉(zhuǎn)換檢測(cè)結(jié)果為檢測(cè)訊號(hào)Vout。光檢測(cè)單元121 包括最少一個(gè)光電二極管。此外，光電二極管在光^r測(cè)單元121中是以一 維或二維排列。此外，光檢測(cè)單元121上的光電二極管可測(cè)量不同的光波長(zhǎng)。
檢測(cè)訊號(hào)Vout從光檢測(cè)單元121傳送到控制電路122。依據(jù)纟全測(cè)訊號(hào) Vout,控制電路122調(diào)整光源110所發(fā)出的光線(xiàn)。在實(shí)施例中，如圖所示， 控制電路122耦接發(fā)光二極管驅(qū)動(dòng)器130并且通過(guò)此驅(qū)動(dòng)器來(lái)控制光線(xiàn)的 發(fā)射。此外，控制電路122操作有關(guān)于光檢測(cè)單元121及光源110，并依據(jù) 光^r測(cè)單元121的檢測(cè)來(lái)調(diào)整光源110所發(fā)出的光線(xiàn)。
更具體的說(shuō)，光檢測(cè)單元121中不同的光電二極管可量測(cè)不同的光波 長(zhǎng)，像是紅光、綠光及藍(lán)光波長(zhǎng)。依照從光檢測(cè)單元121所接收的檢測(cè)訊 號(hào)Vout,控制電路122分別調(diào)整光源110中紅色、綠色及藍(lán)色的發(fā)光二極 管的發(fā)光強(qiáng)度。
圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的顯示基板120。請(qǐng)參照?qǐng)D2，基板 120包括顯示區(qū)域123、訊號(hào)接腳(pad)201、訊號(hào)處理電路202、柵極驅(qū)動(dòng)器 203、源極驅(qū)動(dòng)器204及黑框205。在本實(shí)施例中，訊號(hào)接腳201、訊號(hào)處 理電路202、柵極驅(qū)動(dòng)器203、源極驅(qū)動(dòng)器204及黑框205并不特別限制。
黑框205鄰接在顯示區(qū)域123的周?chē)?。換言之，黑框205圍繞著顯示 區(qū)域123。黑框205具有多個(gè)黑色像素211。請(qǐng)參照?qǐng)D2，每?jī)舌徑拥暮谏?像素211間有一空隙。光檢測(cè)單元121放置于黑色像素211間的空隙底部。光源110發(fā)射的光線(xiàn)會(huì)穿越過(guò)黑色像素211間的空隙并到達(dá)光^r測(cè)單元121。光檢測(cè)單元121的檢測(cè)結(jié)果經(jīng)由緩沖器207放大成檢測(cè)訊號(hào)Vout。
黑色像素211是由金屬層所形成。源極驅(qū)動(dòng)器204通過(guò)緩沖器206提供驅(qū)動(dòng)電壓Vdark來(lái)驅(qū)動(dòng)黑色像素211,以顯示黑色影像。換句話(huà)說(shuō)，黑框中的黑色像素阻擋光源110所發(fā)出的光線(xiàn)，以避免反射光影響所顯示的影像，并且只讓少量的光線(xiàn)通過(guò)黑色像素211間的空隙。黑色像素211電性絕緣于顯示區(qū)域123的顯示像素。
更進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，黑色像素211及光檢測(cè)單元121中的光電二極管可以形成于同一工藝，例如CMOS工藝。此外，顯示區(qū)域123中的顯示像素、訊號(hào)接腳201、訊號(hào)處理電路202、柵極驅(qū)動(dòng)器203及源極驅(qū)動(dòng)器204是制造于同一個(gè)基板上，所以它們可以形成于同一工藝。據(jù)此，根據(jù)本發(fā)明的本實(shí)施例，整合光電二極管的基板可以縮小布局尺寸及成本。
圖3示出了本發(fā)明的一實(shí)施例的光電二極管(PD)整合進(jìn)基板示意圖。請(qǐng)參照?qǐng)D3,其為配置于黑色像素211下方的光電二極管沿著圖2的切線(xiàn)A至A，而得的橫切面。光電二極管形成于基板120的表面。更進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，光電二極管(PD)被配置于兩黑色像素211間的空隙底部。更進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，光電二極管(PD)的形成區(qū)域可稱(chēng)為光電二極管區(qū)域301。據(jù)此，從光源110所發(fā)出的光線(xiàn)通過(guò)此空隙并且被配置于空隙底部的光電二極管檢測(cè)。
圖4a及圖4b示出了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例光電二極管的兩個(gè)實(shí)施方式。在圖4a，光電二極管由基板120的阱-基板結(jié)(well-substrate junction)所形成。阱-基板結(jié)形成于p型-基底120及N型阱401之間。換言之，在本實(shí)施例中，在圖3光電二極管區(qū)域301是形成于N型阱401(其與P型基底120是不同導(dǎo)電型態(tài))內(nèi)，并且各個(gè)光電二極管由介于N-型阱401及基底120間的結(jié)所定義。
在圖4b中，光電二極管是形成于基板120的擴(kuò)散-基底結(jié)(diffosion-substrate junction)所形成。擴(kuò)散-基底結(jié)形成于P型基底120及N型擴(kuò)散區(qū)域411之間。換言之，在本實(shí)施例中，在圖3光電二極管區(qū)域301是形成于N型擴(kuò)散區(qū)域411(其與P型基底120是不同導(dǎo)電型態(tài))內(nèi)，并且各個(gè)光電二極管由介于N型擴(kuò)散區(qū)域411及基底120間的結(jié)所定義。
如上所述，光電二極管被整合進(jìn)顯示裝置的顯示面板的基板中，所以光電二極管及顯示裝置中的其他電路可以在同一個(gè)工藝中形成。因此，根據(jù)實(shí)施例，顯示裝置的顯示面板的制造成本低且電路尺寸小。
雖然本發(fā)明已以實(shí)施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，本領(lǐng)域 的技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下可作若干的更動(dòng)與潤(rùn) 飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍以本發(fā)明的權(quán)利要求為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1. 一種顯示裝置包括一光源，用以發(fā)射光線(xiàn)；以及一基板，包括一顯示區(qū)域，其具有多個(gè)顯示像素；一黑框，圍繞在上述顯示區(qū)域周?chē)鲜龊诳蚓哂卸鄠€(gè)黑色像素，在每?jī)蓚€(gè)鄰接的黑色像素之間具有一空隙；以及一光檢測(cè)單元，形成于上述基板的一表面，并且配置于上述兩鄰接的黑色像素間的上述空隙之下。
2. 如權(quán)利要求1所述顯示裝置，其中上述黑色像素電性絕緣于上述顯 示像素。
3. 如權(quán)利要求1所述顯示裝置，其中上述基板還包括一金屬層，用以 形成上述黑色像素。
4. 如權(quán)利要求1所述顯示裝置，其中上述基板還包括一驅(qū)動(dòng)電路，用 以驅(qū)動(dòng)上述黑色像素顯示一黑色影像。
5. 如權(quán)利要求1所述顯示裝置，其中上述基板還包括一控制電路，用 以依照上述光檢測(cè)單元調(diào)整上述光源的光線(xiàn)發(fā)射。
6. 如權(quán)利要求1所述顯示裝置，其中上述顯示裝置為一反射式硅基液 晶 顯示器。
7. 如權(quán)利要求1所述顯示裝置，其中黑色像素及上述光檢測(cè)單元形成 于同一工藝。
8. 如權(quán)利要求1所述顯示裝置，其中上述光檢測(cè)單元為一光電二極管。
9. 如權(quán)利要求8所述顯示裝置，其中上述光電二極管形成于上述基板 的一阱-基板結(jié)。
10. 如權(quán)利要求8所述顯示裝置，其中上述光電二極管形成于上述基板 的一擴(kuò)散-基板結(jié)。
11. 如權(quán)利要求1所述顯示裝置，其中上述光源包括多個(gè)發(fā)光二極管。
12. —種顯示面板包括 一基板，包括一顯示區(qū)域，其具有多個(gè)顯示像素；一黑框，圍繞在上述顯示區(qū)域周?chē)?，上述黑框具有多個(gè)黑色像素，在每?jī)蓚€(gè)鄰接的黑色像素之間具有一空隙；以及一光檢測(cè)單元，形成于上述基板的一表面，并且配置于上述兩鄰接的 黑色像素間的上述空隙之下。
13. 如權(quán)利要求12所述顯示面板，其中上述黑色像素電性絕緣于上述顯 示像素。
14. 如權(quán)利要求12所述顯示面板，其中上述基板還包括一金屬層，用以 形成上述黑色像素。
15. 如權(quán)利要求12所述顯示面板，其中上述基板還包括 一驅(qū)動(dòng)電路，用以驅(qū)動(dòng)上述黑色像素顯示一黑色影像；以及 一控制電路，用以依照上述光檢測(cè)單元調(diào)整上述光源的光線(xiàn)發(fā)射。
16. 如權(quán)利要求12所述顯示面板，其中上述顯示裝置為一反射式硅基液 晶顯示器。
17. 如權(quán)利要求12所述顯示面板，其中上述黑色像素及上述光檢測(cè)單元 形成于同一工藝。
18. 如權(quán)利要求12所述顯示面板，其中上述光檢測(cè)單元為一光電二極管。
19，如權(quán)利要求18所述顯示面板，其中上述光電二極管形成于上述基板 的一阱-基板結(jié)。
20.如權(quán)利要求18所述顯示面板，其中上述光電二極管形成于上述基板 的一擴(kuò)散-基板結(jié)。
全文摘要
本發(fā)明涉及顯示裝置及其顯示基板。在顯示裝置中，光源可發(fā)射光線(xiàn)，而顯示面板則顯示影像。顯示面板包括具有多個(gè)顯示像素的顯示區(qū)域，及圍繞在顯示區(qū)域且具有多個(gè)黑色像素的黑框。在每?jī)上噜彽暮谏袼亻g具有一空隙，且光檢測(cè)單元被整合進(jìn)基板內(nèi)部且配置于兩鄰接的黑色像素間的空隙下。
文檔編號(hào)H01L31/10GK101520581SQ200810210628
公開(kāi)日2009年9月2日 申請(qǐng)日期2008年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月26日
發(fā)明者顏呈機(jī) 申請(qǐng)人:立景光電股份有限公司