專利名稱：液晶顯示設(shè)備及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及液晶顯示設(shè)備以及制造該液晶顯示設(shè)備的方法。更具體 地，本發(fā)明涉及包括液晶板的液晶顯示設(shè)備以及制造該液晶顯示設(shè)備的方 法，所述液晶板具有一對(duì)彼此面對(duì)的勤l、設(shè)置于該對(duì)基板的彼此面對(duì)的 側(cè)之間的液晶層以及形成于一個(gè)14l的面對(duì)另一M的一面?zhèn)壬系囊粚?duì) 電極，通過該對(duì)電極向所述液晶層施加橫向電場(chǎng)，由此在像素區(qū)顯示圖像， 其中在所述一個(gè)基板的面對(duì)所述另一基板的表面上形成光接收元件。這 樣，所述光接收元件在其光接^面上接M所述另一基板的所述側(cè)通過 所述液晶層入射到所述一個(gè)基板的所述側(cè)的入射光，由此產(chǎn)生關(guān)于接收到 的光的數(shù)據(jù)。
背景技術(shù)：
液晶顯示設(shè)備包括作為顯示板的液晶板，所述液晶板具有封裝在一對(duì) J^L之間液晶層。所述液晶板例如是透射型的，并且可對(duì)從照射設(shè)備(例 如，在其背面上設(shè)置的背光(backlight))發(fā)出的照射光進(jìn)行調(diào)制和4吏其 透射。而且，基于被如此調(diào)制的照射光在液晶板的正面顯示圖像。
所述液晶板利用例如有源矩陣系統(tǒng)。由此，所述液晶板包括TFT(薄 膜晶體管)陣列基&、對(duì)向M和液晶層。這樣，在TFT陣列基&的像 素區(qū)內(nèi)形成多個(gè)TFT,其每一個(gè)用作像素開關(guān)元件。對(duì)向J41被設(shè)置為 面對(duì)TFT陣列基敗。此外，所述液晶層被設(shè)置于TFT陣列基仗與對(duì)向基 板之間。
在利用有源矩陣系統(tǒng)的液晶板中，通過像素開關(guān)元件向像素電極施加電位，以施加用在像素電極和公共電極之間產(chǎn)生的電場(chǎng)，由此改變液晶層 的液晶分子的取向。因此，可分別對(duì)透過所述像素的各個(gè)光的透射比進(jìn)行 控制并且可對(duì)如此透射的光進(jìn)行調(diào)制，由此顯示圖像。
在這種液晶板中，已知有多種顯示模式，例如扭轉(zhuǎn)向列(TN)模式、 電控雙折射(ECB)模式以及垂直定向模式。除此之外，已知有邊緣場(chǎng)切 換(FFS)系統(tǒng)或面內(nèi)切換(IPS)系統(tǒng)等各自作為用來向液晶層施加橫 向電場(chǎng)的模式。在向液晶層施加橫向電場(chǎng)的各個(gè)模式中，當(dāng)沿注視方向觀 察時(shí)，液晶模塊不具有介電各向異性，因此能夠?qū)崿F(xiàn)適當(dāng)?shù)膶捯暯?。例如?在曰本公開專利第2007-226200號(hào)中對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了描述。
提出了一種液晶顯示設(shè)備，其中在如上所述的液晶板內(nèi)，除了諸如 TFT之類的用作像素開關(guān)元件的半導(dǎo)體元件之外，在像素區(qū)還構(gòu)建有用 于接收光以獲得關(guān)于接收到的光的數(shù)據(jù)的光接收元件。例如，在像素區(qū)集 成有PIN型光電二極管作為所述光接收元件。例如在日本公開專利第 2006-3857號(hào)和2007-128497號(hào)中對(duì)該技術(shù)進(jìn)行了描述。
在上述液晶板中，其中所構(gòu)建的光接收元件被用作位置感測(cè)元件，由 此可實(shí)現(xiàn)作為用戶界面的功能。在此類型的液晶板中，無需在液晶板的正 面專門提供利用電阻膜系統(tǒng)或靜電電容系統(tǒng)的外部接觸面板。因此，可減 小液晶顯示設(shè)備的成本，并且可容易地實(shí)現(xiàn)液晶顯示設(shè)備的小型化和薄 化。此外，在安裝使用所述電阻膜系統(tǒng)或靜電電容系統(tǒng)的接觸面板時(shí)，會(huì) 降低顯示圖像的質(zhì)量，因?yàn)榻佑|面板可能會(huì)減少透過像素區(qū)的光量或者可 能會(huì)對(duì)涉及的光產(chǎn)生干擾。然而，通過以上述方式在液晶板中構(gòu)建作為位 置感測(cè)元件的光接收元件，則可防止此問題的發(fā)生。
在液晶板中，例如，從背光發(fā)出的照射光穿過液晶板，使得在液晶板 中構(gòu)建的光接收元件接收通過從待檢測(cè)對(duì)象反射所述照射光而獲得的可 見光，所述待檢測(cè)對(duì)象例如與液晶板的正面接觸的用戶的手指或觸控筆 等。此后，基于與從光接收元件獲得的接收到的光有關(guān)的數(shù)據(jù)，識(shí)別待檢 測(cè)對(duì)象與所述液晶板的正面接觸所在的坐標(biāo)位置。在液晶顯示設(shè)備自身或 在包括所述液晶顯示設(shè)備的電子裝置中執(zhí)行與如此識(shí)別的坐標(biāo)位置相應(yīng) 的操作。
當(dāng)使用按如上方式在液晶板中構(gòu)建的光接收元件檢測(cè)待檢測(cè)對(duì)象的 坐標(biāo)位置時(shí)，在一些情況下，從所述光接收元件獲得的關(guān)于接收到的光的 數(shù)據(jù)中包含由于外部光中包含的可見光的影響而造成的許多噪聲。此外， 當(dāng)比如黑色顯示器的情況下顯示暗〗象時(shí)，所述光接收元件難以接收到可見光，因?yàn)橛纱龣z測(cè)對(duì)象反射的可見光難以到3 面。因此，在一些情況下，難以精確地檢測(cè)待檢測(cè)對(duì)象的位置。
為了改善此問題，提出一種使用不可見光(如紅外光)而非可見光的
技術(shù)。該技術(shù)例如在日4^>開專利第2004-318819號(hào)和第2005-275644號(hào) 中進(jìn)行了描述。
使用此技術(shù)，所述光接收元件接收從待檢測(cè)對(duì)象照射的不可見光，例 如紅外光，以獲得關(guān)于接收到的光的數(shù)據(jù)，由此基于與如此獲得的接收到 的光有關(guān)的數(shù)據(jù)識(shí)別待檢測(cè)對(duì)象的位置。具體地，優(yōu)選使用紅外光，因?yàn)?人的手指對(duì)于紅外光波長(zhǎng)具有高的表面>^射率。

發(fā)明內(nèi)容
在向液晶層施加橫向電場(chǎng)的顯示模式的情況下，如在FFS系統(tǒng)或IPS 系統(tǒng)的情況下，在TFT陣列基板上設(shè)置彼此成對(duì)的電極，通過所述電極 向液晶層施加橫向電場(chǎng)。在此情況下，所述成對(duì)的電極被形成在所形成的 用以覆蓋半導(dǎo)體元件的平坦化膜上，所述半導(dǎo)體元件例如其間插入有絕緣 膜的像素開關(guān)元件。
圖27A至27D為橫截面圖，其分別展示了制造利用FFS系統(tǒng)的液晶 板的制造過程的主要部分。參照?qǐng)D27A至27D，在制造利用FFS系統(tǒng)的 液晶板的制造過程中，按圖27A、圖27B、圖27C和圖27D的順序示出 了制造TFT陣列141201的制造過程。
首先，如圖27A所示，在玻璃14SL201g的表面上形成如下半導(dǎo)體元 件像素開關(guān)元件31、光接收元件32和外圍電路元件SK。
這里，舉例而言，使用由多晶硅制成的半導(dǎo)體薄膜的各自具有底柵結(jié) 構(gòu)的TFT分別被形成為像素開關(guān)元件31和外圍電路元件SK。此外，具 有PIN結(jié)構(gòu)的光電二極管被形成為光接收元件32。
而且，如圖27A所示，在玻璃基仗201g的表面形上成平坦化膜60a 以覆蓋像素開關(guān)元件31 、光接收元件32和外圍電路元件SK。
例如，平坦化膜60a是由如丙烯酸樹脂等有機(jī)材料制成。
接著，如圖27B所示，形成第一透明導(dǎo)電膜62at。
這里，第一透明導(dǎo)電膜62at由例如ITO (氧化銦錫)等的透明導(dǎo)電 材料制成，以覆蓋平坦化膜60a。此外，如圖27B所示，形成絕緣膜60b。
這里，舉例而言，絕緣膜60b由氮化硅膜形成，以覆蓋第一透明導(dǎo)電 膜62at。
此外，如圖27B所示，形成第二透明導(dǎo)電膜62bt。
這里，第二透明導(dǎo)電膜62bt由如ITO等的透明導(dǎo)電材料制成，以覆 蓋絕緣膜60b。
接著，如圖27C所示，形成像素電極62b。
這里，通過利用光刻技術(shù)對(duì)第二透明導(dǎo)電膜62bt進(jìn)行圖案化，由此 形成所述像素電極62b 。具體地，像素電極62b被形成為與在玻璃基板201g 的表面上的、其中形成有〗象素開關(guān)元件31的區(qū)域?qū)?yīng)。例如，通過利用 濕式蝕刻處理對(duì)第二透明導(dǎo)電膜62bt進(jìn)行圖案化以使其具有梳狀平面結(jié) 構(gòu)，由此形成《象素電極62b。
接著，如圖27D所示，對(duì)絕緣膜60b進(jìn)行圖案化。
這里，通過利用光刻技術(shù)對(duì)絕緣膜60b進(jìn)行圖案化，使得絕緣膜60b 的一部分留在其中形成有像素開關(guān)元件31的區(qū)域，以及在玻璃基板201g 的表面上除去與其中形成有光接收元件32和外圍電路元件SK的區(qū)域分 別對(duì)應(yīng)的絕緣膜60b的部分。具體地，通過利用干式蝕刻處理對(duì)絕緣膜 60b進(jìn)行圖案化。例如，通過使用以氬氣(Ar)稀釋的六氟化硫(SF6) 氣體，在壓力范圍為0.5至15 3、功率范圍為1,500至5,000 W、階段溫 度范圍為0至30°C且蝕刻時(shí)間范圍為30至60秒的條件下對(duì)絕緣膜60b 進(jìn)行圖案化。
而且，如圖27D所示，形成7>共電極62a。
這里，對(duì)第一透明導(dǎo)電膜62at進(jìn)行圖案化，由此形成所述公共電極 62a。具體地，所述公共電極62a被形成為具有與在玻璃基板201g的表面 上的絕緣膜60b相同的形狀。例如，通過執(zhí)行濕式蝕刻處理對(duì)第一透明導(dǎo) 電膜62at進(jìn)行圖案化，由此形成所述公共電極62a。
此外，在其上形成有上述部分的TFT陣列141 201與對(duì)向141 202 彼此粘接。這里，在將TFT陣列基板201與對(duì)向基板202彼此粘接之前， 在分別在TFT陣列基fel 201和對(duì)向基仗202上形成定向膜之后，對(duì)所述 定向膜進(jìn)行研磨處理(rubbing processing )，所述定向膜各自由例如聚酰 亞胺制成。此外，將TFT陣列U1201和對(duì)向^L202彼此面對(duì)地粘接，使得在它們之間留有空間。之后，將液晶注入TFT陣列基仗201和對(duì)向 M 202之間限定的空間內(nèi)，對(duì)液晶層進(jìn)行定向，由此形成液晶板。此夕卜， 將平坦化板以及如背光等的外圍設(shè)備安裝到所述液晶板上，由此完成所述 液晶顯示設(shè)備。
如上所述，在利用FFS系統(tǒng)的液晶板中，在TFT陣列基板201上設(shè) 置像素電極62b和公共電極62a。此外，將所述絕緣膜60b插在像素電極 62b與公共電極62a之間。
在上述液晶板中，通過執(zhí)行干式蝕刻處理去除與其中形成有光接jjtit 件32的傳感器區(qū)SA對(duì)應(yīng)的絕緣膜60b的部分。由此，在干式蝕刻處理 中可能會(huì)引起等離子體損壞光接M件32的問題，因而使光接收元件32 的光敏感性退化，由此增加暗電流。
具體而言，當(dāng)絕緣膜60b是由氮化珪膜形成時(shí)，因?yàn)闈袷轿g刻處理中 的蝕刻iUL低，因此，制造效率將會(huì)降低。此外，在平坦化膜60a上留有 殘留物，因此，在一些情況下，從光接收元件獲得的關(guān)于接收到的光的數(shù) 據(jù)的S/N(信噪)比將降低。為了應(yīng)付這種情況，在許多情況下，通過執(zhí)
行圖i化。從而可解決i述問題。
' "
因此，鑒于上述內(nèi)容，希望提供一種能夠提高光接收元件的光敏性、 由此抑制暗電流產(chǎn)生的液晶顯示設(shè)備，以及一種制造該液晶顯示i殳備的方 法。
為了實(shí)現(xiàn)上述期望，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種包括液晶板 的液晶顯示設(shè)備，所述液晶板具有第一^、面對(duì)所述第一基板的第二基 板、設(shè)置于所述第一J41與所述第二基板之間的液晶層以及形成于所述第 一基仗的面對(duì)所述第二基板的 一面?zhèn)鹊牡?一和第二電極；通過所述第 一和 第二電極將橫向電場(chǎng)施加到所述液晶層，由此在像素區(qū)顯示圖像；其中所 述第一基波包括在所述第一基feL的面對(duì)所述第二基fel的所述一面?zhèn)仍O(shè)置 的光接收元件，用于在其光接^面上接收從第二基仗的一側(cè)通過所述液 晶層入射到第一基仗的一側(cè)的入射光，由此形成關(guān)于接收到的光的數(shù)據(jù)； 以及在所述第一^的面對(duì)所述第二基tl的所述一 面?zhèn)仍O(shè)置的平坦化膜， 以覆蓋所述光接收元件；所述第一和第二電極被設(shè)置在像素區(qū)的平坦化膜 上，在所述第一和第二電極之間插入有絕緣膜；并且所述絕緣膜被設(shè)置在 平坦化膜的表面上的與傳感器區(qū)對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，所述傳感器區(qū)內(nèi)具有光接 收元件。根據(jù)本發(fā)明的另 一實(shí)施例，提供一種制造包括液晶板的液晶顯示設(shè)備 的方法，所述液晶板具有第一勤良、面對(duì)所述第一基敗的第二^41以及設(shè) 置于所述第一基板與所述第二^tl之間的液晶層，在像素區(qū)內(nèi)在所述第一 基板的面對(duì)所述第二^的一面?zhèn)仍O(shè)置第一和第二電極，通過所述第一和
第二電極向所述液晶層施加橫向電場(chǎng)，所述制造方法包括以下步驟在所 述像素區(qū)內(nèi)在第一141的面對(duì)第二^fcl的表面上形成光接M件，該光接 收元件用于在其光接收表面上接收從第二基板的一側(cè)通過液晶層入射到 第一基板的一側(cè)的入射光，形成與接收的光有關(guān)的數(shù)據(jù)；在所述像素區(qū)內(nèi) 在所述第一^41的面對(duì)所述第二^L的表面上形成覆蓋所述光接收元件 的平坦化膜；以及在所述像素區(qū)內(nèi)在所述第一基&的面對(duì)所述第二基敗的 表面上形成插入于所述第一和第二電極之間的絕緣膜；其中在形成所述絕 緣膜的步驟中，所述絕緣膜形成于與在所述平坦化膜的表面上的傳感器區(qū) 對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，所述傳感器區(qū)內(nèi)具有所述光接收元件，以及不執(zhí)行用于去 除在所述傳感器區(qū)內(nèi)在所述平坦化膜的表面上形成的所述絕緣膜的蝕刻 處理。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，所述絕緣膜形成于像素區(qū)內(nèi)的、在其中具 有光接收元件的傳感器區(qū)內(nèi)的平坦化膜的表面上，且不執(zhí)行用于去除形成 于傳感器區(qū)內(nèi)的平坦化膜的表面上的絕緣膜的干式蝕刻處理。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，可提供能夠增加光接收元件的光敏性、由 此抑制暗電流的產(chǎn)生的液晶顯示i殳備，以及制造該液晶顯示i殳備的方法。


圖1為示意性橫截面圖，部分為框圖的形式，展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施 例1的液晶顯示i殳備的結(jié)構(gòu)；
圖2為示意性俯視圖，展示了才睹本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示設(shè)備中 的液晶板；
圖3為橫截面圖，示意性地展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示設(shè) 備中的TFT陣列141的主要部分；
圖4為橫截面圖，展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示設(shè)備中的像 素開關(guān)元件；
圖5為橫截面圖，展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示設(shè)備中的光 接收元件；圖6為俯視圖，展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示設(shè)備中的像素
電極；
圖7為橫截面圖，示意性地展示了^L據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示設(shè)
備中的背光；
圖8為透視圖，示意性地展示了才艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示設(shè)備 中的背光的主要部分；
圖9A和9B分別為橫截面圖和俯視圖，示意性地展示了當(dāng)作為待檢
測(cè)對(duì)象的人的手指接觸根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示設(shè)備中的液晶板
據(jù)ijb險(xiǎn)測(cè)人的手指位置的情況；
圖10A和10B分別為橫截面圖和俯視圖，示意性地展示了當(dāng)作為待 檢測(cè)對(duì)象的人的手指接觸根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示設(shè)備中的液晶
的數(shù)據(jù)ilt^r測(cè)人體的手指位置的情況；
圖IIA至IIF分別為橫截面圖，展示了用于制造根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1 的液晶顯示設(shè)備中的液晶板的制造過程中的主要部分；
圖12為曲線圖，展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示設(shè)備中的光 接收元件的光電流對(duì)偏壓特性的曲線；
圖13為曲線圖，展示了不同于本發(fā)明實(shí)施例1的情況下的光接M 件的光電流對(duì)偏壓特性的曲線，其中通過執(zhí)行圖27A至27D中所示的干 式蝕刻處理去除了形成于平坦化膜的表面上的絕緣膜；
圖14為橫截面圖，展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的液晶顯示設(shè)備的像 素區(qū)內(nèi)的其中具有光接"件的傳感器區(qū)；
圖15為橫截面圖，展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的液晶顯示設(shè)備的像 素區(qū)內(nèi)的其中具有光接收元件的傳感器區(qū)；
圖16為橫截面圖，展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的液晶顯示設(shè)備的像 素區(qū)內(nèi)的其中具有光學(xué)開關(guān)元件的顯示區(qū)；
圖17為橫截面圖，展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的液晶顯示設(shè)備的像 素區(qū)內(nèi)的其中具有光接收元件的傳感器區(qū)；
圖18為俯視圖，展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的液晶顯示設(shè)備中的光 接收元件；
ii圖19為橫截面圖，展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的液晶顯示設(shè)備中的 其中具有外圍電路元件的周圍區(qū)(circumferential area);
圖20為橫截面圖，部分為框圖的形式，展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例5 的液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)；
圖21為橫截面圖，展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例5的液晶顯示設(shè)備的像 素區(qū)內(nèi)的其中具有光接收元件的傳感器區(qū)；
圖22為示意圖，展示了可作為電子裝置的電視機(jī)，其中，根據(jù)本發(fā) 明實(shí)施例1至5中的任一實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備^C應(yīng)用于該電子裝置；
圖23為示意圖，展示了可作為另一電子裝置的數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)，其 中，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1至5中的任一實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備被應(yīng)用于該 電子裝置；
圖24為示意圖，展示了可作為又一電子裝置的筆記本電腦，其中， 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1至5中的任一實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備被應(yīng)用于該電子 裝置；
圖25為示意圖，展示了可作為再一電子裝置的移動(dòng)終端設(shè)備，才艮據(jù) 本發(fā)明實(shí)施例1至5中的任一實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備^t應(yīng)用于該電子裝
置；
圖26為示意圖，展示了可作為另一電子裝置的攝#^,根據(jù)本發(fā)明 實(shí)施例1至5中的任一實(shí)施例的液晶顯示設(shè)備被應(yīng)用于該電子裝置；以及
圖27A至27D分別為橫截面圖，展示了在制造現(xiàn)有技術(shù)中的利用FFS 系統(tǒng)的液晶板時(shí)的制造過程的主要部分。
具體實(shí)施例方式
下文將參照附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。 <實(shí)施例1>
(液晶顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu))
圖1為橫截面圖，其展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示設(shè)備IOO 的結(jié)構(gòu)。
如圖1所示，實(shí)施例1的液晶顯示設(shè)備100包括液晶板200、背光300 以及數(shù)據(jù)處理部件400。以下將逐次對(duì)液晶板200、背光300和數(shù)據(jù)處理所述液晶板200利用有源矩陣系統(tǒng)，如圖1所示，包括TFT陣列基 板201、對(duì)向J4！ 202和液晶層203。在液晶板200中，TFT陣列^^jfel 201和對(duì)向基板202彼此面對(duì)以便 在它們之間留有空間。此外，所述液晶層203被設(shè)置為夾在TFT陣列基 板201與對(duì)向基板202之間。而且，如圖1所示，背光300被設(shè)置在液晶板200的TFT陣列^L 201 —側(cè)。從背光300發(fā)出的照射光被照射到該TFT陣列基& 201的與 其面對(duì)對(duì)向Ul202的表面相對(duì)的表面上。圖2為示意性的俯視圖，其展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示設(shè) 備IOO中的液晶板200.如圖2所示，所述液晶板200包括像素區(qū)PA和周圍區(qū)CA。如圖2所示，沿液晶板200中的像素區(qū)PA的表面設(shè)置多個(gè)像素P. 具體地，將所述多個(gè)像素P設(shè)置為沿x-方向和與x-方向垂直的y-方向的 矩陣。在像素區(qū)PA中，在液晶板200的背面上接收到從安裝在液晶板200 的背面?zhèn)鹊谋彻?00發(fā)出的照射光R，并且使得在液晶板200的背面上接 收到的照射光R透過第^偏振片206。透過所述液晶板200的照射光R 透過第二起偏振片207，由此進(jìn)行圖像顯示。換句話說，液晶板200是透 射型的。此外，液晶顯示設(shè)備100例如使用正常黑色系統(tǒng)，并且所述第一起偏 振片206和第二起偏振片207被以下文將描述的方式設(shè)置。換句話說，在 未對(duì)液晶板200中的液晶層203施加電壓時(shí)，透光率降低，由此進(jìn)行黑色 顯示。另一方面，在對(duì)液晶層203施加電壓時(shí)，透光率增大，由此進(jìn)行白 色顯示。例如，設(shè)置笫一起偏振片206和笫二起偏振片207使得它們的透 軸被以交叉偏光(cross-Nicol)模式i殳置。此外，實(shí)施例1的液晶板200利用了 FFS系統(tǒng)，且在TFT陣列M 201的面對(duì)對(duì)向J41202的一面?zhèn)刃纬上袼仉姌O(未圖示)和公共電極(未 圖示)，這將在下文進(jìn)行詳細(xì)描述。而且，液晶分子在液晶層203上被水 平取向。由此，在像素區(qū)PA中，橫向電場(chǎng)通過像素電極(未圖示)和公 共電極(未圖示)被施加到液晶層203,以改變液晶層203的液晶分子在 長(zhǎng)度方向上的取向，由此顯示圖像。13具體地，在像素區(qū)PA內(nèi)，在TFT陣列基板201上設(shè)置多個(gè)開關(guān)元 件(未圖示)以分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)像素P。而且，在對(duì)向1^202上設(shè)置濾 色器層(未圖示)以分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)像素P。在《象素區(qū)PA內(nèi)，像素開關(guān) 元件分別對(duì)像素P進(jìn)行開關(guān)控制，由此通過第一起偏振片206對(duì)入射到液 晶板200的背面的照射光進(jìn)行調(diào)制。例如，形成各自具有由多晶硅制成的 半導(dǎo)體薄膜的TFT以作為〗象素開關(guān)元件并且分別對(duì)4象素P進(jìn)行開關(guān)控制。 而且，通過濾色器層對(duì)被如此調(diào)制的照射光R進(jìn)行著色，并且通過第二 起偏振片207從液晶板200的前表面發(fā)射出，由此在像素區(qū)PA中顯示彩 色圖像。此外，在實(shí)施例1的液晶顯示設(shè)備100的像素區(qū)PA中形成多個(gè)光接 收元件(未圖示)，以分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)像素P。所述多個(gè)光接收元件例如，被形成為分別包括多個(gè)光電二極管(未圖示)。而且，當(dāng)諸如用戶的手指 或觸控筆之類的待檢測(cè)對(duì)象F接觸或接近與液晶板200的其上安裝有背光 300的背面相對(duì)的正面時(shí)，相應(yīng)的光接收元件接收來自待檢測(cè)對(duì)象F的反 射光H，由此產(chǎn)生關(guān)于所述接收到的光的數(shù)據(jù)。換句話說，所勤目應(yīng)的光 接收元件接^Ji^對(duì)向基敗202 —側(cè)向TFT陣列J4SL 201 —側(cè)傳播的^Jt 光H，以便對(duì)如此接收到的所述反射光H進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換，由此產(chǎn)生關(guān)于 接收到的光的數(shù)據(jù)。如圖2所示，在液晶板200中，對(duì)周圍區(qū)CA被定位為圍繞在像素區(qū) PA的周圍。如圖2所示，在周圍區(qū)CA中形成有用于顯示器的垂直驅(qū)動(dòng) 電路ll、用于顯示器的水平驅(qū)動(dòng)電路12、用于傳感器的垂直驅(qū)動(dòng)電路13 以及用于傳感器的水平驅(qū)動(dòng)電路14作為外圍電路。例如，形成各自具有 由多晶硅制成的半導(dǎo)體薄膜的TFT作為構(gòu)成這些外圍電路的外圍電路元 件，類似于^象素開關(guān)元件31的情況。此外，用于顯示器的垂直驅(qū)動(dòng)電路ll和用于顯示器的水平驅(qū)動(dòng)電路 12驅(qū)動(dòng)所設(shè)置的分別對(duì)應(yīng)于像素區(qū)PA內(nèi)的像素P的多個(gè)像素開關(guān)，由此 進(jìn)行圖像顯示。在該^作的同時(shí)，用于傳感器的垂直驅(qū)動(dòng)電路13和用于 傳感器的水平驅(qū)動(dòng)電路14驅(qū)動(dòng)所設(shè)置的多個(gè)分別對(duì)應(yīng)于像素區(qū)PA中的 像素P的光接收元件(未圖示)，由此收集關(guān)于接收到的光的數(shù)據(jù)。具體地，用于顯示器的垂直驅(qū)動(dòng)電路11連接到被形成為與沿y-方向 的多個(gè)像素P對(duì)應(yīng)的每個(gè)像素開關(guān)元件。而且，用于顯示器的垂直驅(qū)動(dòng)電方向排列的多個(gè)像素開關(guān)元件供應(yīng)掃描信號(hào)。在這種情況下，將多個(gè)柵極成為與沿X-方向排列的多個(gè)像素P對(duì)應(yīng)的多個(gè)像素開關(guān)元件。所述多個(gè)柵極線被形成為分別對(duì)應(yīng)于沿垂直y-方向設(shè)置的 多個(gè)像素P。用于顯示器的垂直驅(qū)動(dòng)電路11供應(yīng)掃描信號(hào)，以便逐次選 擇多個(gè)桶〖極線。所述用于顯示器的水平驅(qū)動(dòng)電路12連接到被形成為與沿x-方向的多 個(gè)像素分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)像素開關(guān)元件(未圖示)中的每一個(gè)。而且，所述 用于顯示器的水平驅(qū)動(dòng)電路12根據(jù)從下文將描述的控制部分401向其施 加的控制信號(hào)逐次向沿x-方向排列的多個(gè)像素開關(guān)元件供應(yīng)視頻數(shù)據(jù)信 號(hào)。在這種情況下，將多個(gè)信號(hào)線(未圖示)連接到被形成為與沿垂直 y-方向排列的多個(gè)像素P分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)像素開關(guān)元件。形成多個(gè)信號(hào)線以分別對(duì)應(yīng)于沿水平x-方向設(shè)置的多個(gè)^象素P。用于顯示器的水平驅(qū)動(dòng)電 路12逐次向多個(gè)信號(hào)線提供視頻數(shù)據(jù)信號(hào)。而且，通過像素開關(guān)元件向 液晶層203供應(yīng)視頻數(shù)據(jù)信號(hào)，用于顯示器的垂直驅(qū)動(dòng)電路11逐次向所 述像素開關(guān)元件供應(yīng)掃描信號(hào)，由此執(zhí)行圖像顯示。所述用于傳感器的垂直驅(qū)動(dòng)電路13連接到被形成為與沿y-方向的多 個(gè)像素P分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)光接收元件(未圖示)。而且，所述用于傳感器其施加的控制信號(hào)從沿y-方向設(shè)置的多個(gè)光接收元件中選擇從中讀出關(guān) 于接收到的光的數(shù)據(jù)的光接收元件。在這種情況下，設(shè)置多個(gè)柵極線(未 圖示)以分別對(duì)應(yīng)于沿x-方向設(shè)置的多個(gè)光接收元件。所述多個(gè)柵極線(未 圖示)被形成為分別對(duì)應(yīng)于沿y-方向設(shè)置的多個(gè)光接收元件。所述用于傳 感器的垂直驅(qū)動(dòng)電路13供應(yīng)掃描信號(hào)，以便逐次選擇多個(gè)柵極線。所述用于傳感器的水平驅(qū)動(dòng)電路14連接到被形成為與x-方向上的多 個(gè)像素P分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)光接收元件(未圖示)。而且，所述用于傳感器號(hào)逐次從排列在x-方向上的多個(gè)光接收元件讀出關(guān)于接收到的光的數(shù)據(jù)。 在這種情況下，多個(gè)信號(hào)線(未圖示)連接到被形成為與排列在y-方向上 的多個(gè)像素P分別對(duì)應(yīng)的多個(gè)接收元件。形成多個(gè)信號(hào)線以分別對(duì)應(yīng)于在 x-方向上排列的多個(gè)^象素P。所述用于傳感器的水平驅(qū)動(dòng)電路14分別通 過多個(gè)信號(hào)線逐次從光接收元件讀出關(guān)于接收到的光的數(shù)據(jù)。具體地，所 述用于傳感器的水平驅(qū)動(dòng)電路14從根據(jù)用于傳感器的垂直驅(qū)動(dòng)電路13的數(shù)據(jù),15如圖1所示，所述背光300面對(duì)液晶板200的背面，并且將照射光R 照射到液晶板200的背面。具體地，背光300 ^C設(shè)置于構(gòu)成液晶板200的TFT陣列基板201這 一側(cè)，并且將照射光R照射到TFT陣列基H 201的與面對(duì)對(duì)向基板202 的表面相對(duì)的表面。換句話說，背光300照射出照射光R，使得照射光R 從TFT陣列基tl 201這一側(cè)傳播到對(duì)向基tl 202那一側(cè)。如圖1所示，數(shù)據(jù)處理部400包括控制部分401和位置檢測(cè)部分402。 數(shù)據(jù)處理部件400包括計(jì)算機(jī)，且被配置為使得計(jì)算積^^據(jù)程序用作控制 部分401和位置檢測(cè)部分402。所述數(shù)據(jù)處理部400的控制部分401被配置為控制液晶板200和背光 300的運(yùn)行。控制部分401向液晶板200供應(yīng)控制信號(hào)，由此控制在液晶 板200中設(shè)置的多個(gè)開關(guān)元件(未圖示)的運(yùn)行.例如，控制部分401 使液晶板200的像素開關(guān)元件進(jìn)行行序驅(qū)動(dòng)。此外，控制部分401根據(jù)從 外部向其施加的驅(qū)動(dòng)信號(hào)向背光300供應(yīng)控制信號(hào)，由此控制背光300 的運(yùn)行。結(jié)果，背光300將照射光R照射到液晶板200的背面?？刂撇?分401以上述方式控制液晶板200和背光300兩者的運(yùn)行，由此在液晶板 200的像素區(qū)PA內(nèi)顯示圖《象。除此以外，控制部分401向液晶板200供應(yīng)控制信號(hào)以控制被提## 為液晶板200中的位置感測(cè)元件的多個(gè)光接收元件(未圖示)的運(yùn)行，由 此從所述多個(gè)光接收元件收集關(guān)于接收到的光的數(shù)據(jù).例如，控制部分 401使液晶板200的像素開關(guān)元件進(jìn)行行序驅(qū)動(dòng)，由此逐次從所述多個(gè)光 接收元件收集關(guān)于所接收到的光的數(shù)據(jù)。基于從液晶板200上所設(shè)置的所述多個(gè)光接收元件(未圖示)收集到 的關(guān)于接收到的光的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)處理部400的位置檢測(cè)部分402檢測(cè)待檢 測(cè)對(duì)象(例如用戶的手指或觸控筆等)接觸或接近液晶板200前表面?zhèn)鹊?像素區(qū)PA的位置。例如，位置檢測(cè)部分402檢測(cè)與關(guān)于所述接收到的光 的所述數(shù)據(jù)相關(guān)的信號(hào)的強(qiáng)度大于參考值的坐標(biāo)位置，以作為所述待檢測(cè) 對(duì)象F接觸像素區(qū)PA的坐標(biāo)位置。(TFT陣列基板的結(jié)構(gòu))圖3為橫截面圖，其示意性地展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示 設(shè)備100中的TFT陣列^S4！ 201的主要部分。如圖3所示，TFT陣列J41201包括玻璃基板201g。玻璃基板201g16，是由玻璃制成的。此外，如圖3所示，在玻璃^L 201g的面對(duì)對(duì)向141202的表面上形成像素開關(guān)元件31、光接收元件32、 外圍電路元件SK、平坦化膜60a、絕緣膜60b、公共電極62a和像素電 極62b。下文將逐一描述在TFT陣列J4！ 201上所設(shè)置的像素開關(guān)元件31、 光接收元件32、外圍電路元件SK、平坦化膜60a、絕緣膜60b、公共電 極62a和4象素電極62b。如圖3所示，在像素區(qū)PA的顯示區(qū)TA中形成所述像素開關(guān)元件31。圖4為橫截面圖，其展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示設(shè)備IOO 中的像素開關(guān)元件31。如圖4所示，像素開關(guān)元件31包括柵電極45、柵極絕緣膜46g和半 導(dǎo)體層48，且形成為具有輕摻雜漏極(LDD )結(jié)構(gòu)的底柵型TFT的形式. 例如，所述像素開關(guān)元件31被形成為N-溝道TFT。具體地，在像素開關(guān)元件31中，柵電極45由諸如鉬(Mo )、鈦(Ti) 或鉭(Ta)這樣的金屬材料制成，使得具有60至卯nm的厚度。在這種 情況下，如圖4所示，在玻璃基板201g的表面上設(shè)置柵電極45，以通過 柵極絕緣膜46g面對(duì)半導(dǎo)體層48的溝道區(qū)48C.此外，在像素開關(guān)元件31中，如圖4所示，柵極絕緣膜46g是通過， 例如，在氮化硅膜46ga上層疊氧化g 46gb以覆蓋柵電極45而形成， 在這種情況下，例如，氮化硅膜46ga被形成為具有40nm的厚度，而氧 化珪膜46gb被形成為具有50 nm的厚度。此夕卜在像素開關(guān)元件31中，半導(dǎo)體層48由例如多晶硅制成。例如， 半導(dǎo)體層48由厚度為20至160nm的多晶硅薄膜形成。如圖4所示，在 半導(dǎo)體層48中，溝道區(qū)48C被形成為在位置上對(duì)應(yīng)于柵電極45，且形成之間.在該對(duì)源^l/漏極區(qū)48A和48B中，形成一對(duì)低雜質(zhì)濃度區(qū)48AL 和48BL以將溝道區(qū)48C夾在所述低雜質(zhì)濃度區(qū)48AL和48BL之間。此 夕卜，形成雜質(zhì)濃度高于該對(duì)低雜質(zhì)濃度區(qū)48AL和48BL的一對(duì)高雜質(zhì)濃 度區(qū)48AH和48BH以將該對(duì)低雜質(zhì)濃度區(qū)48AL和48BL夾在所述高雜 質(zhì)濃度區(qū)48AH和48BH之間。而且，在像素開關(guān)元件31中，源極53和漏極54中的每一個(gè)由例如 鋁等的導(dǎo)電材料制成。在這種情況下，如圖4所示，設(shè)置層間絕緣膜49以覆蓋半導(dǎo)體層48。而且，在完全延伸穿過層間絕緣膜49的接觸孔中填 充導(dǎo)電材料，并且隨后對(duì)其進(jìn)行圖案化，這使得源極53被提供為電連接 到源^l/漏極區(qū)中的一個(gè)48A。而且，類似于源極53的情況，在完全延伸 穿過層間絕緣膜49的接觸孔中填充導(dǎo)電材料，并且隨后對(duì)其進(jìn)行圖案化， 這使得漏極54被提供為電連接到源^L/漏極區(qū)中的另 一個(gè)48B。如圖3所示，在像素區(qū)PA的傳感器區(qū)SA中形成所述光接收元件32。圖5為橫截面圖，其展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示設(shè)備100 中的光接收元件32。如圖5所示，光接收元件32為具有PIN結(jié)構(gòu)的光電二改管，并且包 括柵電極43、位于柵電極43上的柵極絕緣膜46s以及通過柵極絕緣膜46s 與柵電極43面對(duì)的半導(dǎo)體層47。在所述光接收元件32中，柵電極43由例如鉬等金屬材料制成，并且 具有附加到其上的光屏蔽層的功能。在這種情況下，如圖5所示，柵電極 43 ^L提供為通it^L璃基長(zhǎng)201g的表面上的^t極絕緣膜46s與半導(dǎo)體層47 的i層47i面對(duì)。此外，在光接收元件32中，通過在氮化硅膜46sa上層疊氧化^ 46sb形成柵極絕緣膜46s以覆蓋柵電極43。在這種情況下，例如，氮化 珪膜46sa的厚度為40 nm，而氧化珪膜46sb的厚度為50 nm。此夕卜，在光接收元件32中，半導(dǎo)體層47由例如多晶硅制成的。例如， 半導(dǎo)體層47是由厚度為20至160nm的多晶珪膜形成。而且，如圖5所 示，半導(dǎo)體層47包括p層47p、 n層47n和i層47i。在這種情況下，半 導(dǎo)體層47 ^U1供為使得將具有高電阻值的i層47i插在p層47p和n層 47n之間。例如，所述p層47p被摻雜有例如硼離子等的p型雜質(zhì)離子。 此外，i層47i為光電轉(zhuǎn)換層，并且具有用于接收光以執(zhí)行光電轉(zhuǎn)換的光 接M面Jsa。此外，所述n層47n被摻雜有例如磷離子等的n型雜質(zhì)離 子。在這種情況下，為減小漏電流，n層47n包括摻雜有高濃度n型雜質(zhì) 離子的高雜質(zhì)濃度區(qū)47nh和摻雜有濃度低于高雜質(zhì)濃度區(qū)47nh的濃度 的n型雜質(zhì)離子的低雜質(zhì)濃度區(qū)47nl。而且，所述n層47n被形成為使 得低雜質(zhì)濃度區(qū)47nl插在高雜質(zhì)濃度區(qū)47nh和i層47i之間.而且，在光接收元件32中，陽極51和陰極52均是由鋁制成。在這 種情況下，如圖5所示，設(shè)置層間絕緣膜49以覆蓋半導(dǎo)體層47。在完全 延伸穿過層間絕緣膜49的接觸孔中填充導(dǎo)電材料，并且隨后對(duì)其進(jìn)行圖18案化，這使得陽極51被提供為電連接到所述p層47p。類似于陽極51的 情況，在完全延伸穿過層間絕緣膜49的接觸孔中填充導(dǎo)電材料，并且隨 后對(duì)其進(jìn)行圖案化，這使得陰極52被提供為電連接到所述n層47n。
如圖3所示，在周圍區(qū)CA中形成所述外圍電路元件SK。
類似于像素開關(guān)元件31的情況，外圍電路元件SK被形成為底柵型 TFT的形狀。例如，所述外圍電路元件SK被形成為P-溝道TFT。
如圖3所示，在像素區(qū)PA和周圍區(qū)CA之上形成所述平坦化膜60a。 在這種情況下，在玻璃基板201g的表面上形成所述平坦化膜60a以覆蓋 像素開關(guān)元件31、光接收元件32和外圍電路元件SK。因此，平坦化膜 60a進(jìn)行平坦化，使得其表面沿玻璃^！ 201g的表面延伸。例如，沉積 丙烯酸系樹脂(acrylic system resin )以使其具有1至3 fim的厚度，由此 形成平坦化膜60a。
如圖3所示，在像素區(qū)PA和周圍區(qū)CA上形成所述絕緣膜60b。即， 在平坦化膜60a的表面上的與其內(nèi)設(shè)置有光接收元件32的傳感器區(qū)SA 對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)設(shè)置絕緣膜60b。此外，在平坦化膜60a的表面上的與其內(nèi) 形成有像素開關(guān)元件31的顯示區(qū)TA對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)也設(shè)置絕緣膜60b，以 覆蓋公共電極62a。絕緣膜60b由氧化逸溪、氮化硅膜或氧氮化^CSiOxNy) 膜形成。
公共電極62a是像素區(qū)PA中的多個(gè)像素P所共用的電極。如圖3所 示，公共電極62a不是形成于周圍區(qū)CA，而是形成于像素區(qū)PA的顯示 區(qū)TA內(nèi)的平坦化膜60a上。公共電極62a是所謂的透明電極，由例如ITO 制成。在這種情況下，公共電極62a通過絕緣膜60b面對(duì)像素電極62b。 在實(shí)施例1中，公共電極62a既非形成于像素區(qū)PA的傳感器區(qū)SA內(nèi)， 也非形成于周圍區(qū)CA內(nèi)，而是形成于像素區(qū)PA中的拍^行圖4象顯示的顯 示區(qū)TA內(nèi)。
像素電極62b是電連接到像素開關(guān)元件31的電極。在像素區(qū)PA內(nèi) 設(shè)置多個(gè)像素電極62b以分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)像素P,在這種情況下，如圖3 所示，像素電極62b并非形成于周圍區(qū)CA內(nèi)，而是^i殳置于絕緣膜60b 上，所述絕緣膜60b被形成為用于覆蓋4象素區(qū)PA的顯示區(qū)TA內(nèi)的公共 電極62a。像素電極62b為所謂的透明電極，由例如ITO制成。像素電極 62b電連接到像素開關(guān)元件31的漏極54。而且，像素電極62b基于從像 素開關(guān)元件31供應(yīng)的作為視頻信號(hào)的電位在公共電極62a和像素電極
1962b之間產(chǎn)生橫向電場(chǎng)，由此向液晶層203施加電壓。
圖6為俯視圖，其展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示設(shè)備100 中的像素電極62b。
在實(shí)施例1中，如圖6所示，由于液晶板200利用了 FFS系統(tǒng)，所 述像素電極62b被形成為在TFT陣列基仗201上的面對(duì)對(duì)向基fel 202的 xy平面上呈梳狀。
具體地，如圖6所示，像素電極62b具有主干部分62bk和多個(gè)分支 部分62be。
如圖6所示，所述主干部分62bk在x-方向上延伸。而且，例如，在 主干部分62bk的中心部分提供觸點(diǎn)(未圖示)，所述J象素電極62b通過 所述觸點(diǎn)被電連接到像素開關(guān)元件31的漏極.
如圖6所示，各個(gè)分支部分62be在y-方向上延伸。在x-方向上每隔 一定距離i更置多個(gè)分支部分62be，它們的一個(gè)端部連接到主干部分62bk。 而且，多個(gè)分支部分62be在y-方向上彼此平行地延伸。
(背光的結(jié)構(gòu))
圖7為橫截面圖，其示意性地展示了4艮據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示 設(shè)備IOO中的背光300。圖8為透視圖，其示意性M示了才艮據(jù)本發(fā)明實(shí) 施例1的液晶顯示設(shè)備IOO中的背光300的主要部分.
如圖7所示，背光300包括光源301和導(dǎo)光板302。背光300照射出 照射光R以對(duì)液晶板200的像素區(qū)PA的整個(gè)表面進(jìn)行照射。
如圖7所示，光源301包括照射光的照射面ES。所述照射面ES被 設(shè)置為面對(duì)導(dǎo)ibt1302中光入射到的入射面IS。在這種情況下，光源301 的照射面ES面對(duì)在導(dǎo)ib板302的側(cè)表面提供的入射面IS。而且，光源 301才艮據(jù)從控制部分401向其施加的控制信號(hào)進(jìn)行iUL射操作。
在實(shí)施例1中，如圖8所示，光源301包括可見光源301a和紅外光 源301b。
例如，每個(gè)可見光源301a為白色LED (發(fā)光二極管)，且照射出白 色可見光。如圖8所示，所述可見光源301a被設(shè)置為使得照射面ES面 對(duì)導(dǎo)光板302的入射面IS。從照射面ES向?qū)b板302的入射面IS照射 可見光。在這種情況下，沿導(dǎo)iUl302的入射面IS設(shè)置多個(gè)可見光源301a。
例如，紅外光源301b為紅外LED，并且照射出紅外光。如圖8所示，紅外光源301b被設(shè)置為使得照射面ES面對(duì)導(dǎo)ibfel302的入射面IS并且 從照射面ES向?qū)Ч獍?02的入射面IS照射紅外光。例如，紅外光源301b 照射中心波長(zhǎng)為850nm的紅外光。在這種情況下，例如，單個(gè)紅外光源 301b被設(shè)置為與在其上H供有可見光源301a的導(dǎo)ibfcl 302的入射面IS 上的可見光源301a成一線。在實(shí)施例1中，如圖8所示，將紅外光源301b 近似地設(shè)置于其中提供有可見光源301a的導(dǎo)ibfel302的入射面IS的中心 部分處。
如圖7所示，導(dǎo)ib板302被設(shè)置為使得光源301的照射面ES面對(duì)入 射面IS,并且通過照射面ES照射的光#^射到入射面IS。而且，導(dǎo);JUSL 302導(dǎo)引入射到入射面IS的光。而且，導(dǎo)光板302通過^(i殳置為與入射 面IS垂直相交的出射面PS1以照射光R的形式發(fā)射被如此導(dǎo)引的光。所 述導(dǎo)光板302被設(shè)置為面對(duì)液晶板200的背面，并且從出射面PS1向液 晶板200的背面發(fā)射照射光R。例如，導(dǎo)ib仗302是通過注入成型工藝由 例如丙烯酸樹脂等的具有高光學(xué)透明性的透明材料制成，
在實(shí)施例1中，從可見光源301a分別發(fā)射的可見光以及從紅外光源 301b發(fā)射的紅外光均入射到入射面IS,并且導(dǎo)it^L 302導(dǎo)引入射到入射 面IS的所述可見光和紅外光。而且，由導(dǎo)ib^302如此導(dǎo)引的可見光和 紅外光通過出射面PS1 M射，作為照射光R。結(jié)果，如上所述，在透 射型液晶板200的像素區(qū)PA中顯示圖像.
如圖7所示，導(dǎo)iU!302具有光學(xué)膜303和反射膜304。
如圖7所示，所述光學(xué)膜303被i殳置為面對(duì)導(dǎo)光板302的出射面PS1。 所述光學(xué)膜303接收通過導(dǎo)iyi 302的出射面PS1發(fā)射的照射光R，由 此對(duì)照射光R的光學(xué)特征進(jìn)行調(diào)制。
在實(shí)施例1中，光學(xué)膜303包括漫射板303a和棱銀板303b，它們從 導(dǎo)光板302的一側(cè)按漫射板303a和棱鏡板303b的順序被設(shè)置。而且，漫 射板303a對(duì)通過導(dǎo)光板302的出射面PS發(fā)射的照射光R進(jìn)行漫射，而 棱^303b則沿著法線方向，即z-方向?qū)⑷绱寺涞恼丈涔釸匯聚至導(dǎo) 光板302的出射面PS。結(jié)果，光學(xué)膜303將從導(dǎo); yi302發(fā)射出的光以 照射光R (即平光)的形式發(fā)射到液晶板200的背面。
如圖7所示，所述>^射膜304 ^Li殳置為面對(duì)導(dǎo)M 302的與導(dǎo)M 302的出射面PS1相對(duì)的表面。反射膜304接收通過導(dǎo);^ 302的與出射 面PS1相對(duì)的表面PS2發(fā)射的光，以將如此接收到的光反射到導(dǎo)ib板302
21的出射面PS1。
下文將對(duì)以下操作進(jìn)行描述當(dāng)作為待檢測(cè)對(duì)象F的人的手指接觸上述液晶設(shè)備100中的液晶板200的像素區(qū)PA或在其上移動(dòng)時(shí)，基于從待檢測(cè)對(duì)象F獲得的關(guān)于接收到的光的數(shù)據(jù)對(duì)待檢測(cè)對(duì)象F的位置進(jìn)行檢測(cè)的操作。
圖9A和9B以及圖10A和10B分別示意性地展示了當(dāng)作為待檢測(cè)對(duì)象F的人的手指接觸根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的液晶設(shè)備100中的液晶板200的像素區(qū)PA或在其上移動(dòng)時(shí)，基于從待檢測(cè)對(duì)象F獲得的關(guān)于接收到的光的數(shù)據(jù)來檢測(cè)待檢測(cè)對(duì)象F的位置的情況。這里，圖9A和9B展示了對(duì)液晶層203的電壓施加為OFF狀態(tài)的情況。另一方面，圖10A和10B展示了對(duì)液晶層203的電壓施加為ON狀態(tài)的情況。在圖9A和9B以及圖10A和10B中僅圖示了主要部分，而未圖示其它部分。此外，圖9A和10A分別為橫截面圖，而圖9B和10B分別為俯視圖。
首先，將對(duì)液晶層203的電壓施加為OFF狀態(tài)的情況進(jìn)行描述。
在這種情況下，如圖9A和9B所示，在液晶板200的顯示區(qū)TA中，在液晶層203中水平取向的液晶分子的長(zhǎng)度方向例如沿y-方向延伸。在實(shí)施例1中，構(gòu)造所述各個(gè)部分l吏得顯示系統(tǒng)變?yōu)檎：谏到y(tǒng)。因此，在液晶板200的顯示區(qū)TA中，從背光300照射出的照射光R的可見光VR在第二起偏振片207中被吸收而不會(huì)透過第二起偏振片207,由此進(jìn)行黑色顯示。
另一方面，從背光300照射出的照射光R的紅外光IR透過第二起偏振片207。
此外，在液晶板200的傳感器區(qū)SA中，如圖9A和9B所示，在液晶層203中水平取向的液晶分子的長(zhǎng)度方向例如沿y-方向延伸，類似于顯示區(qū)TA的情況.因此，從背光300照射出的照射光R的可見光VR也不會(huì)穿過液晶板200。
另 一方面，從背光300照射出的照射光R的紅外光IR透過傳感器區(qū)SA中的第二起偏振片207。因此，當(dāng)諸如人的手指這樣的待檢測(cè)對(duì)象F接觸像素區(qū)PA或在其上移動(dòng)時(shí)，如圖9A所示，透過第二起偏振片207的紅外光IR被待檢測(cè)對(duì)象F反射。構(gòu)成照射光R的光路的組件(例如平坦化膜60a)每個(gè)針對(duì)紅外光IR具有小的吸收系數(shù)，針對(duì)紅外光IR的各個(gè)吸收系數(shù)近似為零。結(jié)果，反射光H中包括大量紅外光IR。因此，在液晶板200中設(shè)置的光接收元件32接收到其中包含大量紅外光IR的反射光H。
在這種情況下，光接收元件32在其光接收表面JSa上接收被導(dǎo)向至其光接M面JSa的反射光H，由此對(duì)反射光H進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。而且，外圍電路讀出源于光電轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的電荷的關(guān)于接收到的光的數(shù)據(jù)。
而且，如前所述，位置檢測(cè)部分402根據(jù)如此讀出的關(guān)于接收到的光的數(shù)據(jù)對(duì)位于液晶板200前表面上的像素區(qū)PA上的待檢測(cè)對(duì)象F的圖像進(jìn)行成像，并且根據(jù)如此成像的圖像來檢測(cè)待檢測(cè)對(duì)象F的位置。
以下，將對(duì)液晶層203的電壓施加為ON狀態(tài)的情況進(jìn)^ft描述。
在這種情況下，如圖10A和10B所示，在液晶板200的顯示區(qū)TA中，在液晶層203中水平取向的液晶分子的長(zhǎng)度方向沿不同于y-方向的方向傾斜。因此，在液晶板200的顯示區(qū)TA中，從背光300照射出的照射光R的可見光VR透過第二起偏振片207，由此進(jìn)行白色顯示。此外，從背光300照射出的照射光R的紅外光IR也透過第二起偏振片207。
此外，無電壓施加到液晶層203，因?yàn)樵谝壕О?00的傳感器區(qū)SA中既沒有形成像素電極62b也沒有形成公共電極62a。因此，在液晶層203
中水平取向的液晶分子的長(zhǎng)度方向例如沿y-方向延伸，類似于其中對(duì)液晶
層203的電壓施加為OFF狀態(tài)的情況。因此，從背光300照射出的照射光R的可見光VR未穿過液晶板200。
另一方面，如圖10A和10B所示，從背光300照射出的照射光R的紅外光IR透過傳感器區(qū)SA中的第二起偏振片207，類似于上述情況。因此，如圖10A所示，當(dāng)諸如人的手指這樣的待檢測(cè)對(duì)象F接觸像素區(qū)PA或在其上移動(dòng)時(shí)，透過第二起偏振片207的紅外光IR被待檢測(cè)對(duì)象F反射而成為>^射光H。在液晶板200中設(shè)置的光接收元件32接收反射光H。而且，光接收元件32在其光接收表面JSa上接收被導(dǎo)向至其光接收表面JSa的反射光H，由此對(duì)反射光H進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。而且，外圍電路讀出源于通過光電轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的電荷的關(guān)于接收到的光的數(shù)據(jù)。
而且，如前所述，位置檢測(cè)部分402根據(jù)從光接收元件32讀出的關(guān)于所接收到的光的數(shù)據(jù)對(duì)位于液晶板200前表面上的像素區(qū)PA上的待檢測(cè)對(duì)象F的圖像進(jìn)行成像，并且基于如此成像的圖像對(duì)待檢測(cè)對(duì)象F的位置進(jìn)行檢測(cè)。
23(制造方法)
接著，將對(duì)制造根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示設(shè)備IOO中的液晶板200的方法進(jìn):行描述。
圖11A至11F分別為橫截面圖，其示出了在以圖IIA、圖IIB、圖IIC、圖IID、圖IIE和圖UF中分別示出的工藝順序制it根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的液晶顯示i殳備100中的液晶板200時(shí)的制造工藝的主要部分。
首先，如圖11A所示，在玻璃基tl 201g的表面形成像素開關(guān)元件31、光接收元件32和外圍電路元件SK這樣的半導(dǎo)體元件。
這里，如前所述，例如，形成各自具有底柵結(jié)構(gòu)的TFT分別作為所述像素開關(guān)元件31和外圍電路元件SK，其中所述底柵結(jié)構(gòu)具有由多晶硅制成的半導(dǎo)體薄膜.類似地，形成具有PIN結(jié)構(gòu)的光電二極管作為光接收元件32，其中所述PIN結(jié)構(gòu)具有由多晶硅制成的半導(dǎo)體薄膜。在實(shí)施例l中，在沉積多晶硅膜以分別覆蓋其中將形成半導(dǎo)體元件的區(qū)域之后，對(duì)所述多晶硅膜進(jìn)行圖案化以^1其對(duì)應(yīng)于構(gòu)成半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體層的圖案形狀，由此形成所述半導(dǎo)體元件。
具體地，在像素區(qū)PA的顯示區(qū)TA中形成像素開關(guān)元件31。此外，在像素區(qū)PA的傳感器區(qū)SA中形成光接收元件32。而且，在周圍區(qū)CA中形成構(gòu)成外圍電路的外圍電路元件SK.
而且，如圖IIA所示，在玻璃基板201g的表面上形成平坦化膜60a。
這里，在像素區(qū)PA和周圍區(qū)CA中的玻璃Ul 201g的表面上形成平坦化膜60a以覆蓋像素開關(guān)元件31 、光接收元件32和外圍電路元件SK,由此對(duì)所i^面進(jìn)行平坦化，使得沿玻璃基板201g的表面設(shè)置所述平坦化膜60a的表面。
例如，沉積丙烯酸系樹脂以使其具有1至3 jim的厚度，由此形成所述平坦化膜60a。
接著，如圖11B所示，形成第一透明導(dǎo)電膜62at。
這里，第一透明導(dǎo)電膜62at由例如ITO等的透明導(dǎo)電材料制成，以覆蓋平坦化膜60a。
具體地，所述第一透明導(dǎo)電膜62at形成于在玻璃基板201g的表面上形成的平坦化膜60a的表面上，以覆蓋其中形成有《象素開關(guān)元件31的顯示區(qū)TA、其中形成有光接收元件32的傳感器區(qū)SA以及其中形成有外圍
24電路SK的周圍區(qū)CA。
接著，如圖11C所示，形成公共電極62a。
這里，對(duì)第一透明導(dǎo)電膜62at進(jìn)行圖案化，由此形成所述公共電極
62a。
具體地，對(duì)第一透明導(dǎo)電膜62at進(jìn)行圖案化，4吏得保留在其中形成有像素開關(guān)元件31的顯示區(qū)TA內(nèi)的第一透明導(dǎo)電膜62at，而去除在其中形成有光接收元件32的傳感器區(qū)SA以及在其中形成有外圍電路元件SK的周圍區(qū)CA內(nèi)的第一透明導(dǎo)電膜62at。結(jié)果，在玻璃基板201g的表面上形成z厶共電極62a。例如，通過利用濕式蝕刻處理對(duì)第一透明導(dǎo)電膜62at進(jìn)行圖案化，由此形成所述公共電極62a。
接著，如圖11D所示，形成絕緣膜60b。
這里，所述絕緣膜60b例如由氮化硅膜形成以ajl公共電極62a。
具體地，在玻璃基板201g的表面上形成絕緣膜60b覆蓋其中形成有像素開關(guān)元件31的顯示區(qū)TA、其中形成有光接收元件32的傳感器區(qū)SA和其中形成有外圍電路SK的周圍區(qū)CA。
接著，如圖11E所示，形成第二透明導(dǎo)電膜62bt。
這里，所述第二透明導(dǎo)電膜62bt由例如ITO等的透明材料制成，以覆蓋絕緣膜60b。
具體地，所述第二透明導(dǎo)電膜62bt形成在玻璃^4SL 201g的表面上以覆蓋其中形成有^象素開關(guān)元件31的顯示區(qū)TA、其中形成有光接收元件32的傳感器區(qū)SA和其中形成有外圍電路元件SK的周圍區(qū)CA。
接著，如圖11F所示，形成像素電極62b。
在這種情況下，通過利用光刻技術(shù)對(duì)笫二透明導(dǎo)電膜62bt進(jìn)行圖案化，由此形成所述像素電極62b。
具體地，在玻璃基& 201g的表面上形成所述像素電極62b以對(duì)應(yīng)于其中形成有像素開關(guān)元件31的顯示區(qū)TA。在實(shí)施例1中，如前述，通過利用濕式蝕刻處理對(duì)第二透明導(dǎo)電膜62bt進(jìn)行圖案化以使其具有梳狀平面結(jié)構(gòu)，由此形成^f象素電極62b。
而且，將其中具有以上述方式形成的部分的TFT陣列141 201粘接到專門形成的對(duì)向基板202上。在這種情況下，在將TFT陣列基板201
25粘接到對(duì)向基板202之前，在TFT陣列141 201和對(duì)向基板202的彼此面對(duì)的各表面上形成由例如聚酰亞胺制成的定向膜之后，對(duì)所述定向膜進(jìn)行研磨處理。而且，將TFT陣列基板201和對(duì)向基板202被相互粘接，使得它們彼此面對(duì)，且在它們之間留有空間。
此后，將液晶注入TFT陣列1^L201和對(duì)向基敗202之間的空間，并且對(duì)所述液晶板進(jìn)行定向，由此形成液晶板200。此外，將笫一和第二起偏振片206和207以及例如背光300等的外圍設(shè)備安裝到液晶板200，由此完成液晶顯示i殳備100。
如上所述，在實(shí)施例1中，在像素區(qū)PA內(nèi)的其中設(shè)置有光接收元件32的傳感器區(qū)SA中的平坦化膜60a的表面上形成絕緣膜60b。而不執(zhí)行用于去除形成于傳感器區(qū)SA中的平坦化膜60a的表面上的絕緣膜60b的干式蝕刻處理。
因此，如前所述，當(dāng)通過執(zhí)行干式蝕刻處理去除絕緣膜60b時(shí)，光接收元件32可能會(huì)被干式蝕刻處理中的等離子體損壞。結(jié)果，可能導(dǎo)致光接收元件32的光敏性退化的問題，由此暗電流增大。而在實(shí)施例l中，因?yàn)椴粚?duì)絕緣膜60b執(zhí)行干式蝕刻處理，因此可防止此問題的發(fā)生。
圖12為曲線圖，其示出了本發(fā)明的實(shí)施例1中的光接M件32的光電流對(duì)偏壓特性的曲線。另一方面，圖13為曲線圖，其展示了在通過執(zhí)行如圖27A至27D所示的不同于本發(fā)明的實(shí)施例1的干式蝕刻處理去除形成于平坦化膜60a的表面上的絕緣膜60b的情況下的光接收元件32的光電流對(duì)偏壓特性的曲線。在圖12和13中，橫軸表示偏流電壓Vnp(V)，而縱軸表示電流Inp (A)。而且，光電流和暗電流中的每一個(gè)被繪制為電流Inp(A)。在這種情況下，所述光電流對(duì)偏壓特性曲線是在以下M下測(cè)量的在給定的光照射量下，使施加到光接收元件32的n層47n的電位與施加到光接收元件32的柵電極43的電位彼此相等，并且改變施加在所述n層47n和p層47p上的反向偏壓。
如圖12和13所示，通過將其中因沒有執(zhí)行干式蝕刻處理而未去除絕
行相互比較，可理解，在這些情況下，在低偏壓下獲得的光電流是不同的。如在實(shí)施例1的情況下，在其中因沒有執(zhí)行干式蝕刻處理而未去除絕緣膜60b的情況下，即4吏在低偏壓下也可獲得具有高電流值的光電流，不同于通過執(zhí)行干式蝕刻處理而去除絕緣膜60b的情況。而且，如在實(shí)施例1的情況下，在其中因沒有執(zhí)行干式蝕刻處理而未去除絕緣膜60b的情況下，因?yàn)楣饨邮赵?2不會(huì)被干式蝕刻處理中的等離子體損壞，因此PIN 結(jié)部分不會(huì)出現(xiàn)缺陷位置(defective level)。因此，在實(shí)施例1中，因?yàn)?在光照射階段沒有電子空穴對(duì)被任何缺陷位置所捕獲，因此可獲得如上所 述滿意的測(cè)量結(jié)果。
此外，如圖12和13所示，如在實(shí)施例1的情況下，在其中因沒有執(zhí) 行干式蝕刻處理而未去除絕緣膜60b的情況下，暗電流較小，不同于通過 執(zhí)行干式蝕刻處理而去除絕緣膜60b的情況。如上所述，如在實(shí)施例1 的情況下，在其中因沒有執(zhí)行干式蝕刻處理而未去除絕緣膜60b的情況 下，因?yàn)楣饨邮赵?2不會(huì)被干式蝕刻處理中的等離子體損壞，所以PIN 結(jié)部分不會(huì)出現(xiàn)缺陷位置。因此，可獲得上述滿意的測(cè)量結(jié)果，因?yàn)樵谑?加反向偏壓階段防止了漏電流經(jīng)由缺陷位置而增大。
因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例1，可增強(qiáng)光接收元件32的光敏性，由 此可抑制暗電流的出現(xiàn)。
此外，在實(shí)施例1中，可獲得較高的阻斷外部環(huán)境中的濕氣滲透的能
膜60a上。因此，可增強(qiáng)耐濕性。在一些情況下，濕氣滲透入光接收元件 32可導(dǎo)致暗電流增大。而在實(shí)施例1中，因?yàn)榭色@得如上所述增強(qiáng)的耐 濕性的效果，因此可實(shí)現(xiàn)滿意的光接收元件特性。
此外，在實(shí)施例1中，在其中形成有外圍電路的周圍區(qū)CA內(nèi)的平坦 化膜60a上沒有形成透明導(dǎo)電膜，例如公共電極。當(dāng)外圍電路上存在透明 導(dǎo)電膜時(shí)，電路的寄生電容增大，由此使得負(fù)載增大。因此，功耗將增大。 當(dāng)然，因?yàn)樵谄教够?0a上未形成諸如公共電極的透明導(dǎo)電膜，因此可 防止發(fā)生此問題。
此外，在實(shí)施例1中，背光300照射出照射光R，使得所述照射光R 除了包含可見光VR之外還包含紅外光IR。因此，不論是在黑暗環(huán)境還 是在低亮度下顯示圖像，均可檢測(cè)到通過用戶的手指或觸控筆尖反射而獲 得的光H，這使得可以以較高的S/N比檢測(cè)到關(guān)于用戶的手指或觸控筆尖 的位置的信息。因此，即使是例如夜景等具有低亮度的圖片作為背景時(shí)， 4f^檢測(cè)的概率仍較低.由此，可增加圖形用戶界面的設(shè)計(jì)自由度，并且 可實(shí)現(xiàn)其中構(gòu)建有接觸面板的可靠的顯示設(shè)備。
<實(shí)施例2>
下文將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例2。
27圖14為橫截面圖，其展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的液晶顯示設(shè)備100 中的像素區(qū)PA內(nèi)的其中具有光接狄件32的傳感器區(qū)SA。
實(shí)施例2類似于實(shí)施例1，其不同之處在于，在傳感器區(qū)SA中形成 公共電極62a，如圖14所示。因此，為了簡(jiǎn)潔起見，將省略對(duì)任何重復(fù) 部分的描述。
在實(shí)施例2中，除了在如圖14所示的像素區(qū)PA的顯示區(qū)TA內(nèi)之外， 還在傳感器區(qū)SA內(nèi)形成公共電極62a。在這種情況下，公共電極62a也 被形成為插在傳感器區(qū)SA中的絕緣膜60b和平坦化膜60a之間，類似于 顯示區(qū)TA的情況。
如上所述，在實(shí)施例2中，不同于實(shí)施例l，還在傳感器區(qū)SA中形 成乂iS共電極62a。而在實(shí)施例2中，在像素區(qū)PA內(nèi)的其中具有光接收元 件32的傳感器區(qū)SA中的平坦化膜60a的表面上形成絕緣膜60b，類似于 實(shí)施例l的情況。然而，不執(zhí)行用于去除形成于傳感器區(qū)SA中的平坦化 膜60a的表面上的絕緣膜60b的干式蝕刻處理，因此在平坦化膜60a的表 面上的絕緣膜60b被保留。
因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2，可增強(qiáng)光接收元件32的光敏性，因而 可抑制暗電流的出現(xiàn)，類似于實(shí)施例l的情況。
具體地，當(dāng)通過干式蝕刻處理進(jìn)行圖案處理形成公共電極62a時(shí)，可 能會(huì)導(dǎo)致與上述情況中相同的問題，然而，實(shí)施例2是優(yōu)選的，因?yàn)樵趥?感器區(qū)SA中保留公共電極62a，因此光接收元件32不會(huì)受到由于干式蝕 刻處理而引起的損壞.
此外，在實(shí)施例2中，在傳感器區(qū)SA保留viS共電極62a，并且所述 公共電極62a用作電場(chǎng)屏蔽構(gòu)件。因此，公共電極62a可屏蔽可能由覆蓋 傳感器區(qū)SA的上層部分中存在的配線等向4S共電極62a施加的無意電 場(chǎng)。因此，可防止對(duì)傳感器性能產(chǎn)生有害影響。此外，當(dāng)將公共電極62a 分成分別對(duì)應(yīng)于傳感器的多個(gè)部分時(shí)，可有意地施加電場(chǎng)，由此將i層47i 的^層調(diào)制為光電轉(zhuǎn)換層。因此，還有可能提高光接收元件32的光敏 性。
<實(shí)施例3>
下文將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例3。
圖15為橫截面圖，其展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的液晶顯示設(shè)備IOO 中的像素區(qū)PA內(nèi)的其中設(shè)置有光接收元件32的傳感器區(qū)SA。實(shí)施例3類似于實(shí)施例2，其不同之處在于，在傳感器區(qū)SA中設(shè)置 有透明導(dǎo)電層62T。因此，為了簡(jiǎn)潔起見，此處將省略對(duì)任何重復(fù)部分的 描述.
在實(shí)施例3中，如圖15所示，在絕緣膜60b上形成透明導(dǎo)電層62T, 所述絕緣膜60b被形成為覆蓋像素區(qū)PA的傳感器區(qū)SA中的公共電極 62a。類似于像素電極62b的情況，透明導(dǎo)電層62T由例如ITO制成。
具體地，當(dāng)像素電極62b由如實(shí)施例1中的圖11E所示形成的第二 透明導(dǎo)電膜62bt形成時(shí)，對(duì)所述第二透明導(dǎo)電膜62bt進(jìn)行圖案化，使得 保留第二透明導(dǎo)電膜62bt在傳感器區(qū)SA內(nèi)的部分，由此形成透明導(dǎo)電 層62T。
如上所述，在實(shí)施例3中，不同于實(shí)施例2，在傳感器區(qū)SA中設(shè)置 透明導(dǎo)電層62T。然而，在實(shí)施例3中，類似于實(shí)施例1和實(shí)施例2中的 情況，盡管在像素區(qū)PA內(nèi)的其中設(shè)置有光接收元件32的傳感器區(qū)SA中 的平坦化膜60a的表面上形成絕緣膜60b，但是不執(zhí)行用于去除形成于傳 感器區(qū)SA中的平坦化膜60a的表面上的絕緣膜60b的干式蝕刻處理，因 此在平坦化膜60a上的絕緣膜60b被保留。
因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例3，可提高光接M件32的光敏性，且 由此可抑制暗電流的出現(xiàn)，類似于實(shí)施例1和實(shí)施例2中的情況。
具體地，當(dāng)通過干式蝕刻處理ii行圖案處理形成像素電極62b時(shí)，可 引起與上述情況中相同的問題。然而，實(shí)施例3是優(yōu)選的，因?yàn)樵趥鞲衅?區(qū)SA中保留透明導(dǎo)電層62T，因此光接收元件32不會(huì)受到由干式蝕刻 處理導(dǎo)致的損壞。
在實(shí)施例3中，因?yàn)橥该鲗?dǎo)電層62T還通過絕緣膜60b形成在/>共 電極62a上，因此，在公共電極62a和透明導(dǎo)電層62T之間形成靜電電 容。因此，除了實(shí)施例2中所描述的效果之外，還提供了如下效果透明 導(dǎo)電層62T還可用作如傳感器的儲(chǔ)能電容器或像素電極的附加電容器等 電路元件的一部分。
<實(shí)施例4>
下文將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例4。
圖16為橫截面圖，其展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的液晶顯示設(shè)備100 中的像素區(qū)PA內(nèi)的其中設(shè)置有像素開關(guān)元件31的顯示區(qū)TA。圖17為 橫截面圖，其展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的液晶顯示設(shè)備100中的像素區(qū)
29PA中的其中設(shè)置有光接狄件32的傳感器區(qū)SA。圖18為俯視圖，其展 示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的液晶顯示設(shè)備100中的光接M件32。圖19 為橫截面圖，其展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的液晶顯示設(shè)備100中的其中 設(shè)置有外圍電路元件SK的周圍區(qū)CA。
實(shí)施例4類似于實(shí)施例1，其不同之處在于，如圖16所示，4象素開 關(guān)元件31的結(jié)構(gòu)不同于實(shí)施例1中的結(jié)構(gòu)；如圖17和18所示，光接收 元件32的結(jié)構(gòu)不同于實(shí)施例1中的結(jié)構(gòu)；且如圖19所示，外圍電路元件 SK的結(jié)構(gòu)不同于實(shí)施例1中的結(jié)構(gòu)。因此，為了簡(jiǎn)潔起見，此處將省略 對(duì)任何重復(fù)部分的描述。
不同于實(shí)施例l,像素開關(guān)元件31為雙柵TFT，包括第一TFT31a 和第二TFT31b，如圖16所示。
如圖16所示，構(gòu)成像素開關(guān)元件31的第一TFT31a具有頂柵結(jié)構(gòu)， 包括光屏蔽層SYa、柵電極45a、柵極絕緣膜46za和半導(dǎo)體層48a。
在TFT 31a中，光屏蔽層SYa例如由諸如鉬等的金屬材料形成于玻 璃基仗201g上。光屏蔽層SYa對(duì)從液晶板200的背面?zhèn)热肷涞狡渖系墓?進(jìn)行光屏蔽。在這種情況下，如圖16所示，在玻璃基板201g的表面上設(shè) 置柵電極SYa以使其通過絕緣膜46面對(duì)半導(dǎo)體層48a的溝道區(qū)48Ca。
此外，在第一TFT 31a中，柵電極45a例如由諸如鋁等的金屬材料 制成。在這種情況下，如圖16所示，在玻璃基板201g的表面上形成柵電 極45a以使其通過柵極絕緣膜46za面對(duì)半導(dǎo)體層48a的溝道區(qū)48Ca。
此外，在第一TFT 31a中，如圖16所示，桶h極絕緣膜46za例如由 氧化珪膜制成，且被形成為插在半導(dǎo)體層48a的溝道區(qū)48Ca和柵電極45a 之間。
此外，在第一TFT31a中，半導(dǎo)體層48a例如由多晶硅制成。如圖 16所示，在半導(dǎo)體層48a中形成溝道區(qū)48Ca以對(duì)應(yīng)于柵電極45a。在這 種情況下，溝道區(qū)48Ca被形成為通過絕緣膜46面對(duì)光屏蔽層Sya，所述 絕緣膜46由在氮化硅膜46ga上層疊氧化硅膜46gb而獲得。而且，在半 導(dǎo)體層48a中，形成一對(duì)源^L/漏極區(qū)48Aa和48Ba以將溝道區(qū)48Ca夾 在源^l/漏極區(qū)48Aa和48Ba之間。在該對(duì)源^L/漏極區(qū)48Aa和48Ba中， 形成一對(duì)低雜質(zhì)濃度區(qū)48ALa和48BLa以將溝道區(qū)48Ca夾在低雜質(zhì)濃 度區(qū)48ALa和48BLa之間。此夕卜形成雜質(zhì)濃度高于低雜質(zhì)濃度區(qū)48ALa 和48BLa的雜質(zhì)濃度的一對(duì)高雜質(zhì)濃度區(qū)48AHa和48Bha，以將該對(duì)低
30雜質(zhì)濃度區(qū)48ALa和48BLa夾在高雜質(zhì)濃度區(qū)48AHa和48BHa之間。
此外，如圖16所示，構(gòu)成像素開關(guān)元件31的第二TFT 31b具有頂 柵結(jié)構(gòu)，類似于第一TFT31a的情況。笫二TFT31b包括光屏蔽層SYb、 柵電極45b、柵極絕緣膜46za和半導(dǎo)體層48b。
在第二 TFT 31b中，光屏蔽層SYb例如由諸如鉬等的金屬材料形成 于玻璃基板201g上，類似于第一TFT31a的光屏蔽層SYa的情況。光屏 蔽層SYb可對(duì)從液晶板200的背面?zhèn)热肷涞狡渖系墓膺M(jìn)行光屏蔽。在這 種情況下，如圖16所示，在玻璃基敗201g的表面上設(shè)置柵電極45b以使 其通過絕緣膜46面對(duì)半導(dǎo)體層48b的溝道區(qū)48Cb。
此外，在第二TFT 31b中，柵電極45b例如由諸如鋁等的金屬材料 制成，類似于第一TFT 31a的柵電極45a的情況。在這種情況下，如圖 16所示，在玻璃基板201g的表面上形成柵電極45b以使其通過柵極絕緣 膜46zb面對(duì)半導(dǎo)體層48b的溝道區(qū)48Cb。
此外，在第二TFT 31b中，如圖16所示，柵極絕緣膜46zb由例如 氧化硅膜制成以插在半導(dǎo)體層48b的溝道區(qū)48Cb與柵電極45b之間，類 似于第一 TFT 31a的^t極絕緣膜46za的情況。
此外，在第二TFT31b中，半導(dǎo)體層48b例如由多晶硅制成，類似 于第一 TFT 31a的半導(dǎo)體層48a的情況。在半導(dǎo)體層48 b中，如圖16所 示，形成溝道區(qū)48Cb以對(duì)應(yīng)于柵電極45b。在這種情況下，所述溝道區(qū) 48Cb被形成為通過由在氮化珪膜46ga上層疊氧化>^膜46gb而獲得的絕 緣膜46面對(duì)光屏M SYb。而且，在半導(dǎo)體層48b中，形成一對(duì)源^1/
間。在該對(duì)源;fel/漏極區(qū)48Ab和48Bb中，形成一對(duì)低雜質(zhì)濃度區(qū)48ALb 和48BLb以將溝道區(qū)48Cb夾在低雜質(zhì)濃度區(qū)48ALb和48BLb之間。此 外，形成雜質(zhì)濃度高于低雜質(zhì)濃度區(qū)48ALb和48BLb的一對(duì)高雜質(zhì)濃度 區(qū)48AHb和48BHb以將該對(duì)低雜質(zhì)濃度區(qū)48ALb和48BLb夾在高雜質(zhì) 濃度區(qū)48AHb和48BHb之間。
在像素開關(guān)元件31中，如圖16所示，第一TFT31a的半導(dǎo)體層48a 與第一TFT 31b的半導(dǎo)體層48b彼此一體地形成。而且，第一TFT31a 的源^l/漏極區(qū)48Ba和第一 TFT 31b的源^l/漏極區(qū)48Ab彼此相鄰，以 彼此電連接。
而且，在像素開關(guān)元件31中，提供源極53以使其電連接到第一 TFT31a中的源^漏極區(qū)48Aa，所述源^L/漏極區(qū)48 Aa不同于連接到笫二 TFT 31b的源^L/漏極區(qū)48Ba。此夕卜，提供漏極54以使其電連接到第二TFT 31b 中的源^7漏極區(qū)48Bb，所述源^/漏極區(qū)48Bb不同于連接到笫一 TFT 31a的源^L/漏極區(qū)48Ab。在這種情況下，源極區(qū)53和漏極54各自由諸 如鋁等的導(dǎo)電材料制成，類似于實(shí)施例1的情況。
如圖17和18所示，與實(shí)施例l中的情況不同，光接收元件32包括 光屏蔽層SY、柵電極43、柵極絕緣膜46ox以及半導(dǎo)體層47，且具有頂 柵結(jié)構(gòu)。
在光接收元件32中，光屏蔽層SY例如由諸如鉬等的金屬材料形成 于玻璃基板201g上。光屏蔽層SY對(duì)從液晶板200的背面入射到其上的 光進(jìn)行光屏蔽。在這種情況下，如圖17所示，所述光屏蔽層SY被設(shè)置 在玻璃M 201g的表面上以通過絕緣膜46面對(duì)半導(dǎo)體層47的i層47i。
在光接收元件32中，柵電極43例如由諸如鋁等的金屬材料制成。在 這種情況下，如圖17所示，柵電極43被設(shè)置為通過柵極絕緣膜46ox面 對(duì)半導(dǎo)體層47的i層47i，所述柵極絕緣膜46ox在與半導(dǎo)體層47的其上 形成有光屏蔽層SY的表面這一側(cè)相對(duì)的一側(cè)。在實(shí)施例4中，柵電極43 的面對(duì)半導(dǎo)體層47的i層47i的表面被形成為小于半導(dǎo)體層47的i層47i， 從而使從前表面?zhèn)热肷涞膇^射到半導(dǎo)體47的i層47i，而不會(huì)被光屏蔽。 換句話說，所述柵電極43被形成為不覆蓋半導(dǎo)體層47的i層47i的整個(gè) 表面，而是M蓋半導(dǎo)體層47的i層47i的表面的一部分。
此外，在光接收元件32中，柵極絕緣膜46ox由例如氧化硅膜制成并 且被形成為插在半導(dǎo)體層47的i層47i與柵電極43之間。
此外，在光接M件32中，半導(dǎo)體層47由例如多晶硅制成，類似于 實(shí)施例l的情況；而且，如圖17所示，半導(dǎo)體層47包括p層47p、 n層 47n和i層47i。在這種情況下，半導(dǎo)體層47被形成為使i層47i通過由 在氮化硅膜46sa上層疊氧化^ 46sb而獲得的絕緣膜46面對(duì)光屏M SY。
而且，在光接收元件32中，陽極51和陰極52由鋁制成，類似于實(shí) 施例1的情況。在這種情況下，如圖17所示，設(shè)置層間絕緣膜49以覆蓋 半導(dǎo)體層47。在完全延伸穿過層間絕緣膜49的接觸孔中填充導(dǎo)電材料， 并且隨后對(duì)所述導(dǎo)電材料進(jìn)行圖案化，這使得陽極51被設(shè)置為電連接到 p層47p。類似于陽極51的情況，在完全延伸穿過層間絕緣膜49的接觸孔中填充導(dǎo)電材料，并且隨后對(duì)所述導(dǎo)電材料進(jìn)行圖案化，這使得陰極
52被設(shè)置為電連接到n層47n。
如圖19所示，例如，外圍電路元件SK包括第三TFT 31c和第四TFT
31d。
如圖19所示，構(gòu)成外圍電路元件SK的笫三TFT 31c具有頂柵結(jié)構(gòu)， 而且，所述第三TFT 31c包括光屏蔽層SYc、柵電極45c、柵極絕緣膜46zc 和半導(dǎo)體層48c，且被形成為N-溝道TFT.
在第三TFT 31c中，光屏蔽層SYc例如由諸如鉬等的金屬材料形成 于玻璃基tl 201g上。光屏蔽層SYc對(duì)從液晶板200的背面?zhèn)热肷涞狡渖?的光進(jìn)行光屏蔽。在這種情況下，如圖19所示，所述光屏蔽層SYc被設(shè) 置在玻璃基板201g的表面上以通過絕緣膜46面對(duì)半導(dǎo)體層48c的溝道區(qū) 48Cc。
此外，在第三TFT 31c中，柵電極45c例如由如鋁等的金屬材料制成。 在這種情況下，如圖19所示，在玻璃基feL201g的表面上形成柵電極45c 以使其通過柵絕緣膜46zc面對(duì)半導(dǎo)體層48c的溝道區(qū)48Cc。
此外，在第三TFT31c中，如圖19所示，柵極絕緣膜46zc例如由氧 化硅膜制成，并且被形成為插入在半導(dǎo)體層48c的溝道區(qū)48Cc與柵電極 45c之間。
此外，在第三TFT31c中，半導(dǎo)體層48c例如由多晶硅制成。在半導(dǎo) 體層48c中，如圖19所示，溝道區(qū)48Cc被形成為對(duì)應(yīng)于柵電極45c。這 里，溝道區(qū)48Cc被形成為通過由在氮化珪膜46ga上層疊氧化硅膜46gb 而獲得的絕緣膜46而面對(duì)光屏蔽層SYc。而且，在半導(dǎo)體層48c中，形 成一對(duì)源^l/漏極區(qū)48Ac和48Bc以將溝道區(qū)48Cc夾在該對(duì)源^l/漏極區(qū) 48Ac和48Bc之間，在該對(duì)源^l/漏極區(qū)48Ac和48Bc中，形成一對(duì)低雜 質(zhì)濃度區(qū)48ALc和48BLc以將溝道區(qū)48Cc夾在低雜質(zhì)濃度區(qū)48ALc和 48BLc之間。此外，形成雜質(zhì)濃度高于低雜質(zhì)濃度區(qū)48ALc和48BLc的 一對(duì)高雜質(zhì)濃度區(qū)48AHc和48BHc,以將該對(duì)低雜質(zhì)濃度區(qū)48ALc和 48BLc夾在該對(duì)高雜質(zhì)濃度區(qū)48AHc和48BHc之間。在這種情況下，半 導(dǎo)體層48c被摻雜有n型雜質(zhì)離子以形成一對(duì)源^l/漏極區(qū)48Ac和48Bc, 由此形成為N-溝道TFT的第三TFT 31c。
而且，如圖19所示，類似于第三TFT31c的情況，構(gòu)成外圍電路元 件SK的第四TFT 31d具有頂柵結(jié)構(gòu)。第四TFT 31d包括光屏蔽層Syd、
33柵電極45d、柵極絕緣膜46zd和半導(dǎo)體層48d，并且被形成作為P-溝道 TFT。
在第四TFT 31d中，光屏蔽層SYd例如由諸如鉬等的金屬材料形成 于玻璃J4！ 201g上，類似于第三TFT 31c的光屏M SYc的情況。所述 光屏蔽層SYd對(duì)從液晶板200的背面?zhèn)热肷涞狡渖系墓膺M(jìn)行光屏蔽。在 這種情況下，如圖19所示，所述光屏蔽層SYd被設(shè)置在玻璃n 201g 的表面上以通過絕緣膜46面對(duì)半導(dǎo)體層48d的溝道區(qū)48Cd。
此外，在第四TFT 31d中，柵電極45d例如由如鋁等的金屬材料制 成，類似于第三TFT 31c的柵電極45c的情況。在這種情況下，如圖19 所示，在玻璃基板201g的表面上形成柵電極45d以使其通過柵極絕緣膜 46zd面對(duì)半導(dǎo)體層48d的溝道區(qū)48Cd。
此外，在第四TFT 31d中，如圖19所示，例如，柵極絕緣膜46zd 由氧化M制成，類似于第三TFT31c的柵極絕緣膜46zc的情況，且被 插入于半導(dǎo)體層48d的溝道區(qū)48Cd和柵電極45d之間。
此外，在第四TFT 31d中，半導(dǎo)體層48d由例如多晶硅制成，類似 于第一 TFT 31c的半導(dǎo)體層48c的情況，在半導(dǎo)體層48d中，如圖19所 示，溝道區(qū)48Cd被形成為對(duì)應(yīng)于柵電極45d。在這種情況下，所述溝道 區(qū)48Cd被形成為通過由在氮化逸溪46ga上層疊氧化珪膜46gb而獲得的 絕緣膜46面對(duì)光屏蔽層SYd。而且，在半導(dǎo)體層48d中，形成一對(duì)源極 /漏極區(qū)48Ad和48Bd以將溝道區(qū)48Cd夾在源^L/漏極區(qū)48Ad和48Bd 之間。在該對(duì)源^l/漏極區(qū)48Ad和48Bd中，形成一對(duì)低雜質(zhì)濃度區(qū)48ALd 和48BLd以將溝道區(qū)48Cd夾在該對(duì)低雜質(zhì)濃度區(qū)48ALd和48BLd之間。 此外，形成雜質(zhì)濃度高于低雜質(zhì)濃度區(qū)48ALd和48BLd的雜質(zhì)濃度的一 對(duì)高雜質(zhì)濃度區(qū)48AHd和48BHd以將該對(duì)低雜質(zhì)濃度區(qū)48ALd和 48BLd夾在該對(duì)高雜質(zhì)濃度區(qū)48AHd和48BHd之間。在這種情況下， 半導(dǎo)體層48d被摻雜有p型雜質(zhì)離子以形成一對(duì)源^l/漏極區(qū)48Ad和 48Bd，由此形成為P-溝道TFT的第三TFT 31c。
在外圍電路元件SK中，如圖19所示，彼此一體地形成第三TFT 31c 的半導(dǎo)體層48c和第四TFT 31d的半導(dǎo)體層48d。而且，第三TFT 31c 的源^l/漏極區(qū)48Bc和第四TFT 31d的源^L/漏極區(qū)48Ad被彼此相鄰地 形成，以〗更彼此電連接。
而且，在外圍電路元件SK中，在笫三TFT 31c和第四TFT 31d中
34分別設(shè)置彼此成對(duì)的電極53c和電極54d。這里，在第三TFT31c中設(shè)置 一個(gè)電極53c以使其電連接到源^l/漏極區(qū)48Ac,所述源^l/漏極區(qū)48Ac 不同于連接到第四TFT31d的源^L/漏極區(qū)48Bc。此外，在第四TFT31d 中設(shè)置另一電極54d以使其電連接到源^/漏極區(qū)48Bd，所述源^l/漏極區(qū) 48Bd不同于連接到第三TFT 31c的源^l/漏極區(qū)48Ad。在這種情況下， 彼此成對(duì)的電極53c和電極54d中的每一個(gè)由例如鋁等的導(dǎo)電材料制成。
如上所述，在實(shí)施例4中，像素開關(guān)元件31、光接收元件32和外圍 電路元件SK在結(jié)構(gòu)上與實(shí)施例1中的不同。然而，在實(shí)施例4中，類似 于實(shí)施例1的情況，盡管在像素區(qū)PA內(nèi)的其中設(shè)置有光接收元件32的 傳感器區(qū)SA中的平坦化膜60a的表面上形成絕緣膜60b，但是不執(zhí)行用 于去除形成于傳感器區(qū)SA中的平坦化膜60a的表面上的絕緣膜60b的干 式蝕刻處理，因此在平坦化膜60a上的絕緣膜60b祐 床留。
因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4，可提高光接收元件32的光敏性，由此可 抑制暗電流的出現(xiàn)，類似于實(shí)施例l的情況。
此外，在實(shí)施例4中，將雙柵TFT用作4象素開關(guān)元件31。因此，在 實(shí)施例4中，可減小在4象素開關(guān)元件31中所產(chǎn)生的漏電流。
在實(shí)施例4中，在沉積多晶硅膜以分別覆蓋預(yù)期在其中形成半導(dǎo)體元 件的區(qū)域之后，對(duì)所述多晶硅膜進(jìn)行圖案化以使其對(duì)應(yīng)于構(gòu)成半導(dǎo)體元件 的半導(dǎo)體層的圖案形狀，由此制造所述半導(dǎo)體元件。因此，當(dāng)加厚光接收
元件32的半導(dǎo)體層47以提高光接收元件32接收紅外光IR的敏感性時(shí)， 相應(yīng)地對(duì)〗象素開關(guān)元件31的半導(dǎo)體層48a和48b中的每一個(gè)進(jìn)行加厚。 結(jié)果，在一些情況下，4象素開關(guān)元件31中的漏電流顯著增大。然而，在 實(shí)施例4中，可適當(dāng)?shù)靥醊H吏得像素開關(guān)元件31中所產(chǎn)生的漏電流減小 的效果，因?yàn)槿缜八?，使用雙柵TFT作為像素開關(guān)元件31。
<實(shí)施例5>
下文將詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例5。
圖20為橫截面圖，部分為框圖形式，其展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例5 的液晶顯示設(shè)備IOO的結(jié)構(gòu)。圖21為橫截面圖，其展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí) 施例5的液晶顯示設(shè)備100中的像素區(qū)PA中的其中具有光接4^b件32 的傳感器區(qū)SA。
根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例5的液晶顯示該:備100類似于實(shí)施例4中的液晶 顯示設(shè)備IOO，其不同之處在于，液晶板200在關(guān)于背光300的部署方面
35不同于如圖20所示的實(shí)施例4中的部署，且在傳感器區(qū)SA中設(shè)置的光 接收元件32的結(jié)構(gòu)不同于實(shí)施例4中的結(jié)構(gòu)。因此，為了簡(jiǎn)潔起見，此 處將省略對(duì)任何重復(fù)部分的描述。
在實(shí)施例5的液晶顯示設(shè)備100中，如圖20所示，液晶板200包括 TFT陣列^i^1201、對(duì)向202和液晶層203。
在液晶板200中，TFT陣列基tl 201和對(duì)向基板202彼此面對(duì)且使 得在它們之間留有空間，類似于實(shí)施例4的情況。液晶層203被i殳置為夾
A tt7t吐d坡化,ni iid^"i^iA化1a, ，、51
然而，如圖20所示，在實(shí)施例5中，與實(shí)施例4不同，在液晶板200 中設(shè)置背光300使其位于對(duì)向^202—側(cè)。因此，從背光300發(fā)出的照 射光R照射到對(duì)向202的與所M向基板202的面對(duì)TFT陣列^ 201的表面相對(duì)的表面。
換句話說，在實(shí)施例5中，如圖20所示，液晶板200被設(shè)置為使得 TFT陣列基板201位于前表面?zhèn)?，而?duì)向基板202位于背面?zhèn)取?br> 如圖21所示，光接收元件32具有頂柵結(jié)構(gòu)，并且包括柵電極43、 柵極絕緣膜46ox和半導(dǎo)體層47。與實(shí)施例4不同，在實(shí)施例5中，光接 收元件32不具有光屏^ SY。而且，與實(shí)施例4不同，柵電極43被形 成為覆蓋半導(dǎo)體層47的i層47i的整個(gè)表面。以與實(shí)施例4中的方式相同 的方式形成柵極絕緣膜46ox和半導(dǎo)體層47。而且，光接M件32接收 從玻璃基tl 201g這一側(cè)入射到其上的光，由此產(chǎn)生關(guān)于接收到的光的數(shù) 據(jù)。
如上所述，實(shí)施例5與實(shí)施例4的不同之處在于液晶板200關(guān)于背光 300的部署以及光接收元件32的結(jié)構(gòu)。然而，在實(shí)施例5中，類似于實(shí) 施例4的情況類似，盡管在像素區(qū)PA內(nèi)的其中具有光接收元件32的傳 感器區(qū)SA內(nèi)的平坦化膜60a的表面上形成絕緣膜60b,但是不執(zhí)行用于 去除形成于傳感器區(qū)SA內(nèi)的平坦化膜60a的表面上的絕緣膜60b的干式 蝕刻處理，因此在平坦化膜60a上的絕緣膜60b被保留。
因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例5，可提高光接收元件32的光敏性，因而 可抑制暗電流的出現(xiàn)，類似于實(shí)施例4的情況。
本發(fā)明絕非局限于上述本發(fā)明的實(shí)施中所描述的實(shí)施例1至5,而是 可采用各種變化。
例如，盡管在實(shí)施例1至5中的每一個(gè)中針對(duì)將本發(fā)明應(yīng)用于利用
36FFS系統(tǒng)的液晶板的情況進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明絕非局限于此。例如， 還可將本發(fā)明應(yīng)用于利用IPS系統(tǒng)的液晶板。
此夕卜，盡管在實(shí)施例1至5中的每一個(gè)中針對(duì)構(gòu)成如像素開關(guān)元件等
的半導(dǎo)體元件的半導(dǎo)體層由多晶硅制成的情況進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明絕
非局限于此。例如，所述半導(dǎo)體層也可由如非晶硅等的任何其它適當(dāng)?shù)陌?導(dǎo)體材料制成。
此外，盡管在實(shí)施例1至5中的每一個(gè)中針對(duì)光接收元件32由PIN 型光電二極管構(gòu)成的情況進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明絕非局限于此。例如， 即使在將具有PDN結(jié)構(gòu)的其中i層摻雜有雜質(zhì)離子的光電二極管作為光 接收元件32時(shí)，仍可提供與上述情況相同的效果。此外，構(gòu)成光接收元 件32的光電二極管也可具有雙側(cè)柵結(jié)構(gòu)，在所述雙側(cè)柵結(jié)構(gòu)中，在半導(dǎo) 體層的兩個(gè)表面上分別形成柵電極。
此夕卜，盡管在實(shí)施例1至5中的每一個(gè)中針對(duì)照射出其中包含紅外光 作為不可見光的情況進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明絕非局限于此。例如，也可 照射出其中包含紫外光作為不可見光的照射光。
此外，盡管在實(shí)施例1至5中的每一個(gè)中針對(duì)設(shè)置多個(gè)光接收元件32 以分別對(duì)應(yīng)于多個(gè)〗象素P的情況進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明絕非局限于此。 例如，也可設(shè)置一個(gè)光接收元件32以對(duì)應(yīng)于多個(gè)像素P。與此相反，也 可設(shè)置多個(gè)光接收元件32以對(duì)應(yīng)于一個(gè)像素P。
此夕卜，可將實(shí)施例1至5中任一個(gè)的液晶顯示i殳備100用作用于各種 電子裝置的該:備。
圖22至26為示意圖，其分別展示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1至5中的任 一個(gè)的液晶顯示i殳備100所應(yīng)用的電子裝置。
如圖22所示，可將液晶顯示i殳備100用作可在其顯示屏上顯示對(duì)應(yīng)
于電視廣播的視頻信號(hào)的圖像并且可從電視機(jī)中的控制器向其輸入操作 命令以接收和顯示電視廣播的顯示設(shè)備。
此外，如圖23所示，可將液晶顯示i殳備100用作可在其顯示屏上顯 示圖像(如捕獲圖像等)并且可從數(shù)字靜態(tài)照相機(jī)中的操作器向其輸入操 作命令的顯示設(shè)備。
此外，如圖24所示，可將液晶顯示設(shè)備100用作可顯示如操作圖像 等的顯示圖像并且可從個(gè)人筆記本電腦中的操作器向其輸入操作命令的 顯示設(shè)備。
37此外，如圖25所示，可將液晶顯示設(shè)備100用作可顯示如操作圖像 等的顯示圖像并且可從移動(dòng)終端設(shè)備中的操作器向其輸入操作命令的顯 示設(shè)備.
而且，如圖26所示，可將液晶顯示設(shè)備100用作可顯示如操作圖像 等的顯示圖像并且可從攝#中的操作器向其輸入操作命令的顯示設(shè)備。
應(yīng)注意，在上述實(shí)施例1至5中的每一個(gè)中，液晶顯示設(shè)備100對(duì)應(yīng) 于根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的顯示設(shè)備.此外，在上述實(shí)施例1至5中的每一 個(gè)中，液晶板200對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的顯示板。此外，在上述實(shí)施 例1至5中的每一個(gè)中，TFT陣列基板201對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的 笫一M。此外，在上述實(shí)施例1至5中的每一個(gè)中，對(duì)向J41202對(duì)應(yīng) 于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的第二基長(zhǎng)。此外，在上述實(shí)施例1至5中的每一個(gè) 中，液晶層203對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的液晶層。此外，在上述實(shí)施例 1至5中的每一個(gè)中，背光300對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的照射部分。此 夕卜，在上述實(shí)施例1至5中的每一個(gè)中，位置檢測(cè)部分402對(duì)應(yīng)于根據(jù)本 發(fā)明實(shí)施例的位置檢測(cè)部分。此外，在上述實(shí)施例1至5中的每一個(gè)中， 像素開關(guān)元件31對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的像素開關(guān)元件。而且，在上 述實(shí)施例1至5中的每一個(gè)中，光接收元件32對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例 的光接M件。而且，在上述實(shí)施例1至5中的每一個(gè)中，平坦化膜60a 對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的平坦化膜。而且，在上述實(shí)施例1至5中的每 一個(gè)中，絕緣膜60b對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的絕緣膜。而且，在上述實(shí) 施例1至5中的每一個(gè)中，公共電極62a對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的公共 電極或第一電極。而且，在上述實(shí)施例1至5中的每一個(gè)中，像素電極 62b對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的像素電極或第二電極。而且，在上述實(shí)施 例1至5中的每一個(gè)中，像素區(qū)PA對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的像素區(qū)。 而且，在上述實(shí)施例1至5中的每一個(gè)中，像素P對(duì)應(yīng)于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施 例的像素。此外，在上述實(shí)施例1至5中的每一個(gè)中，傳感器區(qū)SA對(duì)應(yīng) 于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的傳感器區(qū)。
盡管已示出和描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是可以設(shè)想，本領(lǐng)域的 技術(shù)人員可在所附權(quán)利要求的精神和范圍內(nèi)設(shè)計(jì)出對(duì)本發(fā)明的各種修改。
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權(quán)利要求
1.一種液晶顯示設(shè)備，包括液晶板，具有第一基板，面對(duì)所述第一基板的第二基板，設(shè)置于所述第一基板與所述第二基板之間的液晶層，以及形成于所述第一基板的面對(duì)所述第二基板的一面?zhèn)鹊牡谝缓偷诙姌O；通過所述第一和第二電極將橫向電場(chǎng)施加于所述液晶層，由此在像素區(qū)顯示圖像；其中，所述第一基板包括光接收元件，其設(shè)置在所述第一基板的面對(duì)所述第二基板的所述一面上，用于在其光接收表面上接收從所述第二基板的一側(cè)通過所述液晶層入射到所述第一基板的一側(cè)的入射光，由此形成關(guān)于所接收到的光的數(shù)據(jù)；以及平坦化膜，其設(shè)置在所述第一基板的面對(duì)所述第二基板的所述一面?zhèn)龋靡愿采w所述光接收元件；所述第一和第二電極被設(shè)置于所述像素區(qū)內(nèi)的所述平坦化膜上，在所述第一和第二電極之間插入有絕緣膜；以及所述絕緣膜被設(shè)置在所述平坦化膜的表面上的與傳感器區(qū)對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，所述傳感器區(qū)內(nèi)具有所述光接收元件。
2. 如權(quán)利要求1所述的液晶顯示設(shè)備，其中所述第一基fcl包括在所述第一141的面對(duì)所述第二基板的所述一面?zhèn)仍O(shè)置的像素 開關(guān)元件；所述開關(guān)元件按照分別對(duì)應(yīng)于所述4象素區(qū)內(nèi)的多個(gè)《象素^Li殳置了多個(gè)，所述平坦化膜被形成為覆蓋所述多個(gè)開關(guān)元件， 所述第一電極被設(shè)置在所述平坦化膜上，作為由所述像素區(qū)內(nèi)的所述多個(gè)像素共用的公共電極，所述絕緣膜被設(shè)置在所述平坦化膜上以覆蓋所述第一電極，以及所述第二電極為連接到所述像素開關(guān)元件的像素電極，并且多個(gè)所述 第二電極以分別對(duì)應(yīng)于所述多個(gè)像素的方式被設(shè)置在所述絕緣膜上。
3. 如權(quán)利要求2所述的液晶顯示設(shè)備，其中在所述液晶板中，在所述第一基k上的位于所述4象素區(qū)周圍的周圍區(qū) 內(nèi)形成用于驅(qū)動(dòng)所述像素開關(guān)元件和所述光接收元件的外圍驅(qū)動(dòng)電路；以 及所述第一和第二電極形成于所述像素區(qū)內(nèi)，而非形成于所述周圍區(qū)內(nèi)。
4. 如權(quán)利要求3所述的液晶顯示設(shè)備，包括位置檢測(cè)部分，被配置用于檢測(cè)所述液晶板的在所述第二基板側(cè)的一 面上移動(dòng)的待檢測(cè)對(duì)象的位置；其中，多個(gè)所述光接M件^C設(shè)置于所述^象素區(qū)內(nèi)；且所述位置檢測(cè)部分基于與由所述多個(gè)光接收元件產(chǎn)生的接收光有關(guān) 的數(shù)據(jù)檢測(cè)所述待檢測(cè)對(duì)象的位置。
5. 如權(quán)利要求4所述的液晶顯示設(shè)備，進(jìn)一步包括照射部分，被配置用于向所述液晶板的在所述第一^41側(cè)的一面發(fā)射 照射光；其中，所述液晶板被構(gòu)造為使得從所述照射部分發(fā)出的照射光從所述 液晶板的在所述第一基仗側(cè)的所述一面透射到所述液晶板的在所述第二 J4l側(cè)的所述一面，并且基于被如此透射的所述照射光在所述像素區(qū)顯示 圖像；且所述光接收元件在其光接收表面上接收反射光，所述反射光是通過由射光而獲得的。
6. 如權(quán)利要求5所述的液晶顯示設(shè)備，其中所述照射部分被構(gòu)造 為發(fā)射可見光和不可見光作為照射光。
7. —種制造包括液晶板的液晶顯示設(shè)備的方法，所述液晶板具有第 一基板、面對(duì)所述第一^SL的第二H以及設(shè)置在所述第一基板與所述第二J41之間的液晶層，在像素區(qū)內(nèi)的笫一和第二電極，所述像素區(qū)被設(shè) 置所述第一基板的面對(duì)所述第二基長(zhǎng)的一面?zhèn)?，通過所述第一和第二電極向所述液晶層施加橫向電場(chǎng)，所述方法包括以下步驟在所述像素區(qū)內(nèi)在所述第一Ul的面對(duì)所述第二基板的所述一面上 形成光接收元件，該光接收元件用于在其光接M面上接M所述第二基 板的一側(cè)通過所述液晶層入射到所述第一^41的一側(cè)的入射光，形成與接 收到的光有關(guān)的數(shù)據(jù)；在所述像素區(qū)內(nèi)在所述第一基板的面對(duì)所述第二基板的所述一面上 形成平坦化膜，所述平坦化膜覆蓋所述光接收元件；以及在所述像素區(qū)內(nèi)在所述第一基tl的面對(duì)所述笫二基板的所述表面上 形成插入于所述第 一和第二電極之間的絕緣膜；其中，在形成所述絕緣膜的步驟中，所述絕緣膜形成在所述平坦化膜 的表面上的與傳感器區(qū)對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)，所述傳感器區(qū)內(nèi)具有所述光接iltit 件，且不批ft用于去除在所述傳感器區(qū)內(nèi)在所述平坦化膜的所W面上形 成的所述絕緣膜的蝕刻處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種包括液晶板的液晶顯示設(shè)備，其中所述液晶板具有第一基板、面對(duì)所述第一基板的第二基板、設(shè)置于所述第一基板與所述第二基板之間的液晶層、以及形成于所述第一基板的面對(duì)所述第二基板的一面?zhèn)鹊牡谝缓偷诙姌O，通過所述第一和第二電極向所述液晶層施加橫向電場(chǎng)，由此在像素區(qū)顯示圖像；其中所述第一基板包括在所述第一基板的面對(duì)所述第二基板的表面上設(shè)置的光接收元件，用于在其光接收表面上接收入射光，由此形成關(guān)于接收光的數(shù)據(jù)；并且，在所述第一基板的面對(duì)所述第二基板的所述一面?zhèn)仍O(shè)置平坦化膜以覆蓋所述光接收元件。
文檔編號(hào)H01L21/84GK101515094SQ20091000768
公開日2009年8月26日 申請(qǐng)日期2009年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月20日
發(fā)明者伊藤良一, 國(guó)井正文, 池田雅延 申請(qǐng)人:索尼株式會(huì)社