專利名稱：信息檢測(cè)裝置及信息檢測(cè)顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及信息檢測(cè)裝置及信息檢測(cè)顯示裝置，并且特別地，涉及包括有光傳感器的信息檢測(cè)裝置及信息檢測(cè)顯示裝置。
背景技術(shù)：
用于在預(yù)定區(qū)域內(nèi)檢測(cè)所選擇位置的位置信息或觸摸信息的裝置應(yīng)用阻抗值或光變化的檢測(cè)來(lái)檢測(cè)信息。前者包括設(shè)置在上、下基片上并且水平或垂直延伸的多條阻抗線。阻抗線通過(guò)外部刺激而彼此接觸并且改變其阻抗。該裝置感測(cè)阻抗的變化以得到位置信息或觸摸信息。在光變化感測(cè)系統(tǒng)中，光感測(cè)單元用于檢測(cè)檢測(cè)位置信息或觸摸信息，該光感測(cè)單元感測(cè)光量、或具有預(yù)定波長(zhǎng)的光量的變化。
應(yīng)用阻抗方法的裝置通常形成在透明基片上，并且容易與其它顯示裝置結(jié)合。應(yīng)用光的變化或應(yīng)用具有預(yù)定波長(zhǎng)的光的變化的裝置通常包括與顯示裝置結(jié)合的光感測(cè)單元。阻抗方法降低了顯示裝置的亮度并且增加了產(chǎn)品的厚度，而應(yīng)用具有預(yù)定波長(zhǎng)的光變化的裝置需要另外的元件用于產(chǎn)生具有預(yù)定波長(zhǎng)的光。
包括光感測(cè)元件的，用于從光的變化中得到位置信號(hào)和觸摸信息，且不需要另外的光產(chǎn)生器的的信息檢測(cè)裝置和信息檢測(cè)顯示裝置是已知的。然而，在已知的裝置中，光感測(cè)單元的輸出信號(hào)根據(jù)光感測(cè)單元的特性偏離并且根據(jù)入射光的波長(zhǎng)而變化。而且，與顯示裝置結(jié)合的光感測(cè)單元還可受顯示裝置中的其它元件的影響。例如，上述問(wèn)題會(huì)發(fā)生在包括非晶硅作為信息檢測(cè)裝置的顯示裝置中。由于顯示裝置可應(yīng)用非晶硅層形成薄膜晶體管和光感測(cè)單元，因此，很容易將光感測(cè)單元結(jié)合到顯示裝置中。然而，由于非晶相光感測(cè)單元具有特性變化，并由此對(duì)于相同的刺激會(huì)輸出彼此不同的信號(hào)。而且，當(dāng)根據(jù)顯示裝置的特性，光感測(cè)單元位于濾色鏡層下面時(shí)，光感測(cè)單元可接收不同顏色的光。當(dāng)光感測(cè)單元對(duì)于預(yù)定波長(zhǎng)范圍敏感時(shí)，根據(jù)由濾色層表現(xiàn)的顏色，光感測(cè)單元的輸出不同。并且，光感測(cè)單元可受用于顯示圖像的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的影響，由此光感測(cè)單元輸出失真的信號(hào)。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信息檢測(cè)裝置包括光感測(cè)單元，用于根據(jù)光量產(chǎn)生光電流，并且基于光電流輸出傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)；傳感器掃描線，用于接收來(lái)自傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器的傳感器掃描信號(hào)并且控制來(lái)自光感測(cè)單元的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)的輸出；傳感器數(shù)據(jù)線，用于傳輸來(lái)自光感測(cè)單元的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)；以及感測(cè)信號(hào)處理器，用于接收來(lái)自位于輸入端的傳感器數(shù)據(jù)線的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)，其中，感測(cè)信號(hào)處理器的輸出端的數(shù)量少于傳感器數(shù)據(jù)線的數(shù)量。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的信息檢測(cè)裝置包括光感測(cè)單元，用于根據(jù)光量產(chǎn)生光電流，并且基于光電流輸出傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)；傳感器掃描線，用于傳輸傳感器掃描信號(hào)以控制來(lái)自光感測(cè)單元的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)的輸出；傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器，通過(guò)輸出端向傳感器掃描線傳輸傳感器掃描信號(hào)，其中，輸出端的數(shù)量少于傳感器掃描線的數(shù)量；傳感器數(shù)據(jù)線，從光感測(cè)單元輸出該傳感器數(shù)據(jù)線；以及感測(cè)信號(hào)處理器，用于接收來(lái)自傳感器數(shù)據(jù)線的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)，并處理所接收的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信息檢測(cè)顯示裝置包括第一基片、與該第一基片相對(duì)的第二基片、以及介于第一基片和第二基片之間的液晶層。在第一基片上，形成圖像掃描線、圖像數(shù)據(jù)線、與圖像掃描線和圖像數(shù)據(jù)線電連接的薄膜晶體管、及位于由圖像掃描線和圖像數(shù)據(jù)線限定的區(qū)域中并且與薄膜晶體管電連接的像素電極；在第二基片上形成濾色鏡條和共電極。濾色鏡條位于相對(duì)于像素電極區(qū)域上。濾色鏡條包括紅色濾色鏡條、綠色濾色鏡條、藍(lán)色濾色鏡條。信息檢測(cè)顯示裝置還包括光感測(cè)單元，位于由第一基片上的圖像掃描線和圖像數(shù)據(jù)線限定的區(qū)域中，位于像素電極下面，根據(jù)光量產(chǎn)生光電流，并且基于光電流輸出傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)；傳感器掃描線，位于第一基片上，并且接收來(lái)自傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器的傳感器掃描信號(hào)并且控制來(lái)自光感測(cè)單元的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)的輸出；傳感器數(shù)據(jù)線，位于第一基片上，增加從不同光感測(cè)單元輸出的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)，該光感測(cè)單元位于至少一個(gè)紅色濾色鏡條、至少一個(gè)綠色濾色鏡條、至少藍(lán)色濾色鏡條的下面，并且將所增加的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)礁袦y(cè)信號(hào)處理器；以及感測(cè)信號(hào)處理器，用于接收來(lái)自傳感器數(shù)據(jù)線的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)，并處理所接收的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)。
當(dāng)傳感器掃描線中的一個(gè)被施加有掃描信號(hào)時(shí)，傳感器數(shù)據(jù)線中的至少一條可增加從至少兩個(gè)不同光感測(cè)單元中輸出的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)并且將所增加的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)礁袦y(cè)信號(hào)處理器。
示例性的光感測(cè)單元包括感測(cè)元件，根據(jù)光量產(chǎn)生光電流；以及開(kāi)關(guān)元件，響應(yīng)于傳感器掃描信號(hào)輸出傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)。感測(cè)元件可包括非晶硅層，該非晶硅與光進(jìn)行反應(yīng)以產(chǎn)生光電流。具體地說(shuō)，感測(cè)元件包括薄膜晶體管，該薄膜晶體管包括作為通道層的非晶硅并且具有允許入射光進(jìn)入通道(channel，溝道)層的結(jié)構(gòu)。開(kāi)關(guān)元件可包括薄膜晶體管。光感測(cè)單元還可包括連接在感測(cè)元件和開(kāi)關(guān)元件之間并且儲(chǔ)存對(duì)應(yīng)于光電流的電荷以維持預(yù)定電壓的感測(cè)電容器。
傳感器掃描線的數(shù)量可多于從傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器提供的傳感器掃描信號(hào)的數(shù)量，由此，至少兩個(gè)傳感器掃描線同時(shí)接收單一的掃描信號(hào)。為此，一些傳感器掃描線彼此電連接。例如，在信息檢測(cè)顯示裝置中，當(dāng)沿著圖像數(shù)據(jù)線中的一條顯示單一顏色的單一灰度，并且順序應(yīng)用于圖像數(shù)據(jù)線中的一條的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)向相鄰的像素電極提供不同的電壓時(shí)，與位于相鄰像素電極下面的光感測(cè)單元連接的傳感器掃描線彼此電連接，由此位于相鄰的像素電極下面的光感測(cè)單元將傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)輸出到要被增加到信息檢測(cè)顯示裝置的傳感器數(shù)據(jù)線。
信息檢測(cè)裝置及信息檢測(cè)顯示裝置還可包括與光感測(cè)單元電連接的驅(qū)動(dòng)電壓線。用于光感測(cè)單元的驅(qū)動(dòng)電壓線位于圖像數(shù)據(jù)線和鄰近圖像數(shù)據(jù)線的圖像數(shù)據(jù)線之間的，由圖像掃描線和圖像數(shù)據(jù)線限定的區(qū)域中。該驅(qū)動(dòng)電壓線可被施加有DC電壓。該驅(qū)動(dòng)電壓線與光感測(cè)單元及圖像掃描線電連接。
在信息檢測(cè)顯示裝置中，傳感器掃描線可能是圖像掃描線，并且傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器可能是圖像掃描驅(qū)動(dòng)器。即，圖像掃描線可以與光感測(cè)單元的開(kāi)關(guān)元件連接。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓線與光感測(cè)單元及圖像掃描線電連接時(shí)，光感測(cè)單元的開(kāi)關(guān)元件與圖像掃描線電連接，該圖像掃描線與驅(qū)動(dòng)電壓線分開(kāi)。
像素電極可包括透明電極和不透明電極。光感測(cè)單元可位于不透明電極下面，并且不透明電極具有開(kāi)口以允許入射光到達(dá)光感測(cè)單元。
信息檢測(cè)顯示裝置可為液晶顯示器及有機(jī)發(fā)光二極管顯示器中的一種。


通過(guò)以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述，可以更好地理解本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的信息檢測(cè)裝置的框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的信息檢測(cè)裝置的框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的信息檢測(cè)顯示裝置的框圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的信息檢測(cè)顯示裝置的框圖；圖5根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的信息檢測(cè)顯示裝置的像素單元的等效電路圖；圖6示出了圖5所示的像素單元的示例性的布局；圖7是圖6所示的像素單元沿線7-7′截取的截面圖；圖8、圖9、圖10、圖11是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的信息檢測(cè)顯示裝置中的像素單元的等效電路圖。
具體實(shí)施例方式
以下將參照附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加詳細(xì)地描述，其中附圖示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
附圖中，為清楚起見(jiàn)，擴(kuò)大了層和區(qū)域的厚度。通篇說(shuō)明書(shū)中，相同的標(biāo)號(hào)指向相同的元件?？梢岳斫?，當(dāng)諸如層、薄膜、區(qū)域、基片、或面板等的元件位于另一個(gè)元件“之上”時(shí)，是指可直接位于另一個(gè)元件之上，也可能在其間存在干涉元件。相反地，當(dāng)元件“直接”位于另一個(gè)元件之上時(shí)，是指其間沒(méi)有干涉元件。
圖1是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的信息檢測(cè)裝置的框圖。
參照?qǐng)D1，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的信息檢測(cè)裝置包括多個(gè)光感測(cè)單元900、傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器700、感測(cè)信號(hào)處理器800、以及控制上述元件的控制器610。
光感測(cè)單元900設(shè)置于基片300上并且排成矩陣。在基片300上還設(shè)置用于向光感測(cè)單元900傳輸信號(hào)的多條信號(hào)線S1-Sn和P1-Pm。
信號(hào)線S1-Sn和P1-Pm包括多條傳感器掃描線S1-Sn，將來(lái)自傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器700的傳感器掃描信號(hào)傳送到光感測(cè)單元900；以及多條傳感器數(shù)據(jù)線P1-Pm，將來(lái)自光感測(cè)單元900的感測(cè)信號(hào)傳送到感測(cè)信號(hào)處理器800。傳感器掃描線S1-Sn基本在行的方向延伸且彼此基本上平行，而圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm(圖3和圖4中示出)和傳感器數(shù)據(jù)線P1-Pm基本上在列的方向延伸并彼此基本上平行。傳感器數(shù)據(jù)線P1-Pm形成多個(gè)傳感器信號(hào)線組，并且各傳感器數(shù)據(jù)線組的傳感器數(shù)據(jù)線P1-Pm通過(guò)連接線路Pt1-Ptq彼此連接。光感測(cè)單元900基于與傳感器數(shù)據(jù)線組的連接形成多個(gè)光傳感器組。更特別地，圖1所示的光感測(cè)單元形成光傳感器組，該光傳感器組與光傳感器組數(shù)據(jù)線PT1連接。同樣地，在不同光感測(cè)組中的光感測(cè)單元與不同光傳感器組數(shù)據(jù)線連接。
在信息檢測(cè)裝置中，響應(yīng)于傳感器掃描信號(hào)，光感測(cè)單元900產(chǎn)生傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)并且通過(guò)傳感器數(shù)據(jù)線P1-Pm及組互連線路Pt1-Ptq向感測(cè)信號(hào)處理器800提供傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)。由此，從光傳感器組中的光感測(cè)單元900提供的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)通過(guò)連接線路Pt1-Ptq而共連接，從而可被輸入到感測(cè)信號(hào)處理器800中。
基于來(lái)自連接線路Pt1-Ptq的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)DT1-DTq，傳感器數(shù)據(jù)處理器800產(chǎn)生光檢測(cè)信號(hào)SE。
控制器610控制傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器700和感測(cè)信號(hào)處理器800，并且基于來(lái)自感測(cè)信號(hào)處理器800的光檢測(cè)信號(hào)SE，確定外部刺激的位置。更特別地，控制器610將控制信號(hào)CONT1輸出到傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器700，以控制傳感器掃描信號(hào)的輸出，并且將控制信號(hào)CONT2輸出到感測(cè)數(shù)據(jù)處理器800以執(zhí)行一些諸如復(fù)位的控制。而且，控制器610基于從光檢測(cè)信號(hào)SE得到的傳感器數(shù)據(jù)DT1-DTq產(chǎn)生位置和傳感器掃描信號(hào)輸出位置，確定外部刺激的位置。優(yōu)選地，該位置的確定可通過(guò)單獨(dú)的處理裝置替代控制器610進(jìn)行。
這樣，根據(jù)本實(shí)施例的信息檢測(cè)裝置將從多個(gè)光感測(cè)單元900輸出的傳感器數(shù)據(jù)結(jié)合，由此減少由于單個(gè)光感測(cè)單元900的特性變化而引起的誤差。特別是，由于包括非晶硅的光感測(cè)單元900的特性變化很明顯，因此本實(shí)施例可適用于包括單晶硅的光感測(cè)單元900中。
圖2是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的信息檢測(cè)裝置的框圖。
與圖1示出的信息檢測(cè)裝置相同，圖2示出的信息檢測(cè)裝置包括多個(gè)光感測(cè)單元900、傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器700、感測(cè)信號(hào)處理器800、及控制器610。信息檢測(cè)裝置還包括多條傳感器掃描線S1-Sn和多條傳感器數(shù)據(jù)線P1-Pm。
與圖1示出的信息檢測(cè)裝置相比，圖2示出的信息檢測(cè)裝置將一對(duì)相鄰的傳感器掃描線S1-Sn通過(guò)輸出掃描線St1-Stq連接到傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器700，以同時(shí)向掃描信號(hào)的點(diǎn)提供相同的掃描信號(hào)。因此，傳感器掃描線S1-Sn的數(shù)量多于來(lái)自傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器700的輸出端的數(shù)量。可選地，三個(gè)或更多的傳感器掃描線S1-Sn可以彼此連接。在本實(shí)施例中，傳感器數(shù)據(jù)線P1-Pn沒(méi)有共連接。
這樣，與傳感器數(shù)據(jù)線P1-Pn連接的兩個(gè)或多個(gè)光感測(cè)單元900同時(shí)輸出傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)并且將所輸出的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)重疊并提供到感測(cè)信號(hào)處理器800，從而減少由光感測(cè)單元900的特性變化而造成的誤差。
根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的信息檢測(cè)裝置可以包括圖1示出的連接線路Pt1-Ptq及圖2示出的掃描連接線St1-Str。例如，參照示出該類型實(shí)施例的圖4。
以下將參照?qǐng)D3及圖4詳細(xì)說(shuō)明包括有圖1及圖2所示的信息檢測(cè)方案的顯示裝置。
圖3是包括有根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的圖1所示的信息檢測(cè)顯示方案的顯示裝置的框圖。
參照?qǐng)D3，根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的信息檢測(cè)顯示裝置包括多個(gè)包括有光感測(cè)單元的像素單元1000、圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500、傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器700、感測(cè)信號(hào)處理器800、以及控制上述元件的信號(hào)控制器600。
像素單元1000設(shè)置于基片310上并且排列成矩陣，并且各像素單元1000包括像素電極(未示出)。在基片300上還形成多個(gè)濾色鏡條5000(未示出)，并且其沿列的方向延伸。此外，在基片300上還設(shè)置有用于向光感測(cè)單元900傳輸信號(hào)的多條信號(hào)線G1-Gn、D1-Dm、S1-Sn、P1-Pm。
信號(hào)線G1-Gn、D1-Dm、S1-Sn、P1-Pm包括向像素單元1000傳輸來(lái)自圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400的圖像掃描信號(hào)的多條圖像掃描線G1-Gn、向像素單元1000傳輸來(lái)自數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的多條圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm、向像素單元1000傳輸來(lái)自傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器700的傳感器掃描信號(hào)的多條傳感器掃描線S1-Sn、以及向感測(cè)信號(hào)處理器800傳輸來(lái)自像素單元1000的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)的多條傳感器數(shù)據(jù)線P1-Pm。圖像掃描線G1-Gn和傳感器掃描線S1-Sn基本上沿行的方向延伸并且彼此基本上平行，而圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm和傳感器數(shù)據(jù)線P1-Pm基本上沿列的方向延伸并且彼此基本上平行。
傳感器掃描線S1-Sn、傳感器數(shù)據(jù)線P1-Pm、連接線路Pt1-Ptq、傳感器數(shù)據(jù)處理器800的結(jié)構(gòu)基本上與圖1所示的結(jié)構(gòu)相同。
圖3示出的信息檢測(cè)顯示裝置的信息檢測(cè)操作與圖1中所示的信息檢測(cè)顯示裝置中的信息檢測(cè)操作基本上相同。然而，值得注意的是，圖1所示的控制器610對(duì)應(yīng)于圖3所示的信號(hào)控制器600。
信號(hào)控制器600接收來(lái)自外部圖形控制器(未示出)的輸入圖像信號(hào)R、G、B及用于控制其顯示的輸入控制信號(hào)。輸入控制信號(hào)包括垂直同步信號(hào)Vsync、水平同步信號(hào)Hsync、主時(shí)鐘MCLK、以及數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE。
根據(jù)輸入控制信號(hào)和輸出圖像信號(hào)R、G、B，信號(hào)控制器600產(chǎn)生圖像掃描控制信號(hào)CONT1、圖像數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2、傳感器掃描控制信號(hào)CONT3、以及傳感器數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT4，并且處理適用于顯示面板300操作的圖像信號(hào)R、G、B。信號(hào)控制器600將掃描控制信號(hào)CONT1發(fā)送到圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400，將處理過(guò)的圖像信號(hào)DAT和數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2發(fā)送到數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)部500，將傳感器掃描控制信號(hào)CONT3發(fā)送到傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器700，以及將傳感器數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT4發(fā)送到感測(cè)信號(hào)處理器800。
圖像掃描控制信號(hào)CONT1包括圖像掃描起始信號(hào)STV，用于命令開(kāi)啟圖像掃描以及開(kāi)啟用于控制柵極開(kāi)啟電壓Von的輸出時(shí)間的至少一個(gè)時(shí)鐘信號(hào)。圖像掃描控制信號(hào)CONT1可包括用于限定柵極開(kāi)啟電壓Von持續(xù)時(shí)間的輸出使能信號(hào)DE。
圖像數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2包括用于告知對(duì)于一組像素電極的圖像數(shù)據(jù)傳輸開(kāi)啟的水平同步起始信號(hào)STH、用于命令向圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm施加圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的負(fù)載信號(hào)LOAD以及數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)HCLK。圖像數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2還可包括用于反相圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的極性(相對(duì)于共電壓Vcom)的反相信號(hào)RVS。
響應(yīng)于來(lái)自信號(hào)控制器600的圖像數(shù)據(jù)控制信號(hào)CONT2，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500處理來(lái)自信號(hào)控制器600的對(duì)于一組像素電極的一包數(shù)字圖像數(shù)據(jù)DAT，將數(shù)字圖像數(shù)據(jù)DAT轉(zhuǎn)換成從灰度電壓中選取的模擬圖像數(shù)據(jù)信號(hào)，該灰度電壓由灰度電壓產(chǎn)生器(未示出)提供，并且將模擬圖像數(shù)據(jù)信號(hào)施加到圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm。
響應(yīng)于來(lái)自信號(hào)控制器600的圖像掃描控制信號(hào)CONT1，圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400向圖像掃描線G1-Gn施加?xùn)艠O開(kāi)啟電壓Von，從而開(kāi)啟連接到其上的開(kāi)關(guān)元件Qs1。隨后，通過(guò)啟動(dòng)的開(kāi)關(guān)元件Qs1將施加于圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)提供到像素電極。
將圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的電壓和共電壓Vcom之間的差表示為液晶(LC)電容器Clc兩端的電壓，該電壓被稱為像素電壓。根據(jù)像素電壓的大小，在LC電容器Clc中的LC分子進(jìn)行取向，并且該分子取向決定了通過(guò)LC層3的光的極化。偏光片將光偏振轉(zhuǎn)化成光的透射以顯示圖像。
通過(guò)按照水平周期(也被稱為“1H”，并且等于水平同步信號(hào)Hsync和數(shù)據(jù)使能信號(hào)DE的一個(gè)周期)單元重復(fù)該過(guò)程，所有圖像掃描線G1-Gn順序地提供有柵極開(kāi)啟電壓Von，從而向所有像素電極施加圖像數(shù)據(jù)信號(hào)以顯示一幀的圖像。
當(dāng)在一幀結(jié)束后開(kāi)始下一幀時(shí)，控制施加于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500的反相控制信號(hào)RVS，從而反相圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的極性(被稱為“幀反相”)。還可控制反相控制信號(hào)RVS，以使流入數(shù)據(jù)線中的圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的極性在一幀中周期性地反相(例如，行反相和點(diǎn)反相)，或反相在一個(gè)信息包(packet)中圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的極性(例如，列反相和點(diǎn)反相)。
這樣，可結(jié)合信息檢測(cè)裝置和顯示裝置以形成信息檢測(cè)顯示裝置。
而且，如圖3所示，當(dāng)包括光感測(cè)單元的像素單元1000位于濾色鏡條5000的下面時(shí)，具有由包含在濾色鏡條5000中色劑(coloragent)限定的波長(zhǎng)的光入射到光感測(cè)單元900上。如果光感測(cè)單元900對(duì)預(yù)訂波長(zhǎng)敏感，則根據(jù)由濾色鏡條5000表現(xiàn)的顏色，光感測(cè)單元900產(chǎn)生輸出信號(hào)。
例如，假設(shè)在圖3中參考標(biāo)號(hào)2000、3000、4000分別表示紅色、綠色、及藍(lán)色濾色鏡條。隨后，連接與位于不同顏色條2000、3000、4000下面的像素單元1000相連的傳感器數(shù)據(jù)線P1-P3可減少由光的不同波長(zhǎng)造成的光感測(cè)單元900的輸出信號(hào)中的誤差。
圖4是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的信息檢測(cè)顯示裝置的框圖，包括圖1及圖2中示出的信息檢測(cè)方案。
如同圖3示出的信息檢測(cè)顯示裝置，圖4所示的信息檢測(cè)顯示裝置包括多個(gè)包括有光感測(cè)單元的像素單元1000、圖像掃描驅(qū)動(dòng)器400、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器500、傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器700、感測(cè)信息處理器800、以及控制上述元件的信號(hào)控制器600。
然而，不同于圖3示出的信息檢測(cè)裝置，圖4示出的信息檢測(cè)裝置通過(guò)掃描連接線St1-Str連接一對(duì)相鄰的傳感器掃描線S1-Sn，以同時(shí)接收相同的掃描信號(hào)。因此，傳感器掃描線S1-Sn的數(shù)量多于傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器700的輸出端的數(shù)量。可選地，三個(gè)或多個(gè)傳感器掃描線S1-Sn可以彼此連接。
圖4中所示的信息檢測(cè)顯示裝置的信息檢測(cè)操作與參照?qǐng)D1及圖2所描述的操作基本相同，信息檢測(cè)顯示裝置的顯示操作與參照?qǐng)D3所描述的操作基本相同。
下面，參照?qǐng)D5至圖11詳細(xì)說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的像素單元的結(jié)構(gòu)。
圖5是根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的信息檢測(cè)顯示裝置的像素單元的等效電路圖。
參照?qǐng)D5，各像素單元(在下文中，也被稱為“像素”)，例如，在第i行(i＝1、2、...、n)和第j列(j＝1、2、...、m)的像素單元包括與圖像掃描線Gi以及圖像數(shù)據(jù)線Di連接的開(kāi)關(guān)元件Qs1、以及與開(kāi)關(guān)元件Qs1連接的LC電容器Clc和儲(chǔ)能電容器Cst。儲(chǔ)能電容器Cst的使用是可選的。
諸如薄膜晶體管(TFT)的開(kāi)關(guān)元件Qs1具有三個(gè)端子，即，與圖像掃描線Gi連接的控制端、與圖像數(shù)據(jù)線Di連接的輸入端、以及與LC電容器Clc和儲(chǔ)能電容器Cst連接的輸出端。
像素單元還包括光感測(cè)單元，該光感測(cè)單元包括與信號(hào)線SG、PD連接的感測(cè)元件Qp、與信號(hào)線S1-Sn、P1-Pm連接的開(kāi)關(guān)元件Qs2、以及感測(cè)電容器Cp?？梢允÷允褂酶袦y(cè)電容器Cp。
感測(cè)元件Qp具有與控制電壓線SG連接的控制端N1、與感測(cè)電容器Cp和開(kāi)關(guān)元件Qs2連接的輸出端N2、以及與輸入電壓線PD連接的輸入端N3。感測(cè)電容器Cp連接在感測(cè)元件Qp的輸出端N2和控制端N1之間。開(kāi)關(guān)元件Qs2具有與傳感器掃描線Si連接的控制端、與傳感器數(shù)據(jù)線Pj連接的輸出端，與感測(cè)元件Qp的輸出端N2連接的輸入端。
感測(cè)元件Qp包括非晶硅通道，其根據(jù)光的照射而產(chǎn)生光電流，并且由輸入電壓線PD中的驅(qū)動(dòng)電壓產(chǎn)生的光電流流向感測(cè)電容器Cp及開(kāi)關(guān)元件Qs2或反向流動(dòng)。感測(cè)電容器Cp存儲(chǔ)電荷并且維持預(yù)定的電壓，該電荷的量為光電流的函數(shù)。
感測(cè)電容器Cp具有與控制電壓線SG連接的端子，該感測(cè)電容器Cp維持預(yù)定的電壓，用于防止感測(cè)元件Qp受到周圍電壓的影響。
開(kāi)關(guān)元件Qs2也具有三端子與傳感器掃描線Si和傳感器數(shù)據(jù)線Pj連接的控制端。根據(jù)施加到傳感器掃描線S1的應(yīng)用以開(kāi)啟開(kāi)關(guān)元件Qs2，開(kāi)關(guān)元件Qs2將由光電流產(chǎn)生的信號(hào)或儲(chǔ)存于感測(cè)電容器Cp中的電壓信號(hào)傳輸?shù)絺鞲衅鲾?shù)據(jù)線Pj。
開(kāi)關(guān)元件Qs1、Qs2及感測(cè)元件Qp可能是包括有非晶硅作為通道層的TFT。
圖6示出圖5所示的像素單元的示例性的布局。
圖6示出的信號(hào)線Gi、Dj、SG、PD、Si、Pj、開(kāi)關(guān)元件Qs1和Qs2、液晶電容器Clc、儲(chǔ)能電容器Cst、感測(cè)元件Qp、感測(cè)電容器Cp等的功能與圖1中示出的相同。
輸入電壓線PD位于傳感器數(shù)據(jù)線Pj和圖像數(shù)據(jù)線Dj+1之間，并可接收預(yù)定電壓。另外，輸入電壓線PD可以與光感測(cè)單元及圖像掃描線電連接。特別是，輸入電壓線PD可位于與傳感器數(shù)據(jù)線Pj和圖像數(shù)據(jù)線Dj、Dj+1相鄰的區(qū)域中，其中，傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)易于受圖像數(shù)據(jù)信號(hào)的影響(例如，由于傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)和圖像數(shù)據(jù)信號(hào)之間的耦合)。
圖7是圖6所示的像素單元沿線7-7′截取的截面圖。
開(kāi)關(guān)元件Qs1、Qs2及感測(cè)元件Qp設(shè)置于第一基片11上，并且有機(jī)絕緣層13設(shè)置于開(kāi)關(guān)元件Qs1、Qs2上。有機(jī)絕緣層13包括用于露出開(kāi)關(guān)元件Qs1的接觸孔，以及用于將光傳輸?shù)礁袦y(cè)元件Qp的通道區(qū)域的開(kāi)口。在有機(jī)絕緣層13上設(shè)置有透明電極15和不透明電極17，并且透明電極15及不透明電極17與開(kāi)關(guān)元件Qs1的露出端電極電連接。將設(shè)置有不透明電極17的區(qū)域定義為反射區(qū)域Ra，而只設(shè)置有透明電極15的區(qū)域定義為透射區(qū)域Ta。有機(jī)絕緣層13的厚度在透射區(qū)域Ta和反射區(qū)域Ra之間是不同的。在透射區(qū)域Ta中定義為液晶層厚度和反射各向異性的乘積的延遲可等于或兩倍于在反射區(qū)域Ra中的延遲。
在第二基片25的內(nèi)表面上設(shè)置有濾色鏡層23及共電極21，該第二基片與第一基片11相對(duì)。
液晶層19介入于第一基片11和第二基片25之間。
圖8、圖9、圖10、圖11是根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的信息檢測(cè)顯示裝置中的像素單元的等效電路圖。
圖8至圖11示出的開(kāi)關(guān)元件Qs1、液晶電容器Clc、儲(chǔ)能電容器Cst、感測(cè)元件Qp、開(kāi)關(guān)元件Qs2、及感測(cè)電容器Cp(可以省略)基本上與圖5示出的相同，并且由此省略對(duì)其的詳細(xì)說(shuō)明。但是，將說(shuō)明諸如連接關(guān)系的不同部分。
參照?qǐng)D8，感測(cè)元件Qp具有與控制電壓線SG連接的控制端N1、與感測(cè)電容器Cp及開(kāi)關(guān)元件Qs2連接的輸出端N2、以及與前一圖像掃描線Gi-1連接的輸入端N3。感測(cè)電容器Cp連接于感測(cè)元件Qp的輸出端N2和控制端N1之間。開(kāi)關(guān)元件Qs2具有與傳感器掃描線Si連接的控制端、與傳感器數(shù)據(jù)線Pj連接輸出端、以及與感測(cè)元件Qp的輸出端N2連接的輸入端。
參照?qǐng)D9，感測(cè)元件Qp具有與前一圖像掃描線Gi-1連接的控制端N1、與感測(cè)電容器Cp及開(kāi)關(guān)元件Qs2連接的輸出端N2、以及與輸入電壓線SD連接的輸入端N3。感測(cè)電容器Cp連接于感測(cè)元件Qp的輸出端N2和控制端N1之間。開(kāi)關(guān)元件Qs2具有與傳感器掃描線Si連接的控制端、與傳感器數(shù)據(jù)線Pi連接的輸出端、與感測(cè)元件Qp的輸出端N2連接的輸入端。
參照?qǐng)D10，感測(cè)元件Qp具有與前一圖像掃描線Gi-1共同連接的控制端N1和輸入端N3、以及與感測(cè)電容器Cp及開(kāi)關(guān)元件Qs2連接的輸出端N2。感測(cè)電容器Cp連接于感測(cè)元件Qp的輸出端N2和控制端N1之間。開(kāi)關(guān)元件Qs2具有與傳感器掃描線Si連接的控制端、與傳感器數(shù)據(jù)線Pj連接的輸出端、以及與感測(cè)元件Qp的輸出端N2連接的輸入端。
參照?qǐng)D11，感測(cè)元件Qp具有與圖像掃描線Gi共同連接的控制端N1和輸入端N3、與感測(cè)電容器Cp及開(kāi)關(guān)元件Qs2連接的輸出端N2。感測(cè)電容器Cp連接于感測(cè)元件Qp的輸出端N2和控制端N1之間。開(kāi)關(guān)元件Qs2具有與前一圖像掃描線Gi-1連接的控制端、與傳感器數(shù)據(jù)線Pj連接的輸出端、與感測(cè)元件Qp的輸出端N2連接的輸入端。
像素單元中的開(kāi)關(guān)元件和光感測(cè)單元可具有圖8至圖11所示的等效電路，并且具有圖6和圖7所示的布局和截面。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種信息檢測(cè)裝置，包括多個(gè)光感測(cè)單元，其可被操作以產(chǎn)生電流，所述電流的量是所述光感測(cè)單元接收的光量的函數(shù)，并且所述光感測(cè)單元基于所述電流輸出傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)；傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器，其具有多個(gè)輸出端，用于提供多個(gè)傳感器掃描信號(hào)；傳感器掃描線，與所述傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器的所述輸出端連接，用于接收來(lái)自所述傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器的傳感器掃描信號(hào)并且控制來(lái)自所述光感測(cè)單元的所述傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)的輸出；傳感器數(shù)據(jù)線，與所述光感測(cè)單元連接，用于接收來(lái)自所述光感測(cè)單元的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)；以及感測(cè)信號(hào)處理器，具有多個(gè)輸入端，用于通過(guò)所述傳感器數(shù)據(jù)線接收所述傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)，其中，所述感測(cè)信號(hào)處理器的所述輸入端的數(shù)量少于所述傳感器數(shù)據(jù)線的數(shù)量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息檢測(cè)裝置，其中，當(dāng)所述傳感器掃描線中的一條接收掃描信號(hào)時(shí)，所述傳感器數(shù)據(jù)線中的至少一條共同連接到另一傳感器數(shù)據(jù)線，并且所述共同連接的數(shù)據(jù)線向所述感測(cè)信號(hào)處理器提供所述傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的信息檢測(cè)裝置，其中，所述光感測(cè)單元中的每一個(gè)均包括感測(cè)元件，其產(chǎn)生大量電流，所述電流的量是所述光感測(cè)元件接收的光量的函數(shù)；以及開(kāi)關(guān)元件，其響應(yīng)于所述傳感器掃描信號(hào)提供所述傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的信息檢測(cè)裝置，其中，所述感測(cè)元件包括非晶硅。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的信息檢測(cè)裝置，其中，所述傳感器掃描線的數(shù)量多于所述傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器的所述輸出端的數(shù)量。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的信息檢測(cè)裝置，其中，至少兩個(gè)所述傳感器掃描線電連接，以同時(shí)接收來(lái)自所述傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)輸出端的掃描信號(hào)。
7.一種信息檢測(cè)裝置，包括多個(gè)光感測(cè)單元，其可被操作以產(chǎn)生電流，所述電流的量是所述光感測(cè)單元接收的光量的函數(shù)，并且所述光感測(cè)單元基于所述電流輸出傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)；傳感器掃描線，其用于接收并且傳輸傳感器掃描信號(hào)以控制來(lái)自所述光感測(cè)單元的所述傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)的輸出；傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器，其產(chǎn)生所述傳感器掃描信號(hào)并且通過(guò)所述傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器的輸出端向所述傳感器掃描線提供所述傳感器掃描信號(hào)，其中，所述傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器的輸出端的數(shù)量少于所述傳感器掃描線的數(shù)量；傳感器數(shù)據(jù)線，與所述光感測(cè)單元連接，用于接收傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)；以及感測(cè)信號(hào)處理器，與所述傳感器數(shù)據(jù)線連接，用于接收來(lái)自所述傳感器數(shù)據(jù)線的所述傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)，并處理所接收的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的信息檢測(cè)裝置，其中，至少兩個(gè)所述傳感器掃描線電連接，以同時(shí)接收掃描信號(hào)。
9.一種信息檢測(cè)顯示裝置，包括光感測(cè)單元，設(shè)置于由第一基片上的圖像掃描線和圖像數(shù)據(jù)線限定的區(qū)域中，并設(shè)置于像素電極之下，所述光感測(cè)單元可被操作以產(chǎn)生電流，所述電流的量是所述光感測(cè)單元接收的光量的函數(shù)，并且所述光感測(cè)單元基于所述電流輸出傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)；傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器，用于提供傳感器掃描信號(hào)；傳感器掃描線，設(shè)置于所述第一基片上，并且與所述傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器連接，用于接收來(lái)自所述傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器的傳感器掃描信號(hào)并且控制來(lái)自所述光感測(cè)單元的所述傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)的輸出；感測(cè)信號(hào)處理器；傳感器數(shù)據(jù)線，設(shè)置于所述第一基片上，所述傳感器數(shù)據(jù)線與光感測(cè)單元連接，所述光感測(cè)單元位于至少一個(gè)紅色濾色鏡條、至少一個(gè)綠色濾色鏡條、以及至少一個(gè)藍(lán)色濾色鏡條之下以接收傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)并且將所述傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸?shù)剿龈袦y(cè)信號(hào)處理器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的信息檢測(cè)顯示裝置，其中，所述傳感器掃描線為圖像掃描線，并且傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器為圖像掃描驅(qū)動(dòng)器。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的信息檢測(cè)顯示裝置，其中，所述光感測(cè)單元中的每一個(gè)包括感測(cè)元件，包括非晶硅并且根據(jù)光量產(chǎn)生光電流；以及開(kāi)關(guān)元件，響應(yīng)于傳感器掃描信號(hào)輸出所述傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的信息檢測(cè)顯示裝置，其中，所述傳感器掃描線的數(shù)量多于由所述傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器提供的所述傳感器掃描信號(hào)的數(shù)量。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的信息檢測(cè)顯示裝置，其中，至少兩個(gè)所述傳感器掃描線電連接，以同時(shí)接收掃描信號(hào)。
14.根據(jù)權(quán)利要求9所述的信息檢測(cè)顯示裝置，其中，用于所述光感測(cè)單元的驅(qū)動(dòng)電壓線在所述圖像掃描線和所述圖像數(shù)據(jù)線限定的區(qū)域中，設(shè)置于所述圖像數(shù)據(jù)線和鄰近所述圖像數(shù)據(jù)線的所述傳感器數(shù)據(jù)線之間。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的信息檢測(cè)顯示裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)電壓線與所述光感測(cè)單元電連接，并接收DC電壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的信息檢測(cè)顯示裝置，其中，所述驅(qū)動(dòng)電壓線與所述光感測(cè)單元及所述圖像掃描線電連接。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的信息檢測(cè)顯示裝置，其中，所述傳感器掃描線包括圖像掃描線，所述圖像掃描線與所述驅(qū)動(dòng)電壓線分離。
18.根據(jù)權(quán)利要求9所述的信息檢測(cè)顯示裝置，其中，當(dāng)單一顏色的單個(gè)灰度沿著其中的一個(gè)圖像數(shù)據(jù)線顯示時(shí)，并且順次施加到其中的一個(gè)圖像數(shù)據(jù)線上的所述圖像數(shù)據(jù)信號(hào)提供不同于相鄰像素電極的電壓時(shí)，與設(shè)置于所述相鄰像素電極之下的所述光感測(cè)單元連接的所述傳感器掃描線彼此電連接，從而位于所述相鄰的像素電極之下的所述光感測(cè)單元將所述傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)輸出到要被增加到所述信息檢測(cè)顯示裝置的所述傳感器數(shù)據(jù)線上。
19.根據(jù)權(quán)利要求9所述的信息檢測(cè)顯示裝置，其中，所述像素電極包括透明電極和不透明電極。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的信息檢測(cè)顯示裝置，其中，所述光感測(cè)單元設(shè)置于所述不透明電極之下，并且所述不透明電極具有開(kāi)口以允許入射光到達(dá)所述光感測(cè)單元。
21.一種信息檢測(cè)裝置，包括多個(gè)光感測(cè)單元，產(chǎn)生為入射光的光量的函數(shù)的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)，并且響應(yīng)于所述傳感器掃描信號(hào)輸出所述傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)；信號(hào)合成器，與所述光感測(cè)單元連接并且合成所述光感測(cè)單元的至少兩個(gè)輸出信號(hào)；以及感測(cè)信號(hào)處理器，與所述信號(hào)合成器連接，所述感測(cè)信號(hào)處理器基于接收的合成信號(hào)產(chǎn)生輸出信號(hào)。
全文摘要
一種信息檢測(cè)裝置，包括光感測(cè)單元，用于根據(jù)光量產(chǎn)生光電流，并且基于光電流輸出傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)；傳感器掃描線，用于接收來(lái)自傳感器掃描驅(qū)動(dòng)器的傳感器掃描信號(hào)并且控制來(lái)自光感測(cè)單元的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)的輸出；傳感器數(shù)據(jù)線，用于傳輸來(lái)自光感測(cè)單元的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)；以及感測(cè)信號(hào)處理器，用于接收來(lái)自在輸入端的傳感器數(shù)據(jù)線的傳感器數(shù)據(jù)信號(hào)，其中，感測(cè)信號(hào)處理器的輸出端的數(shù)量少于傳感器數(shù)據(jù)線的數(shù)量。
文檔編號(hào)H04N1/04GK1753447SQ20051010353
公開(kāi)日2006年3月29日 申請(qǐng)日期2005年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月21日
發(fā)明者李柱亨, 崔榮俊, 樸商鎮(zhèn), 魚(yú)基漢, 樸鐘雄 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社