CN100462780C - 显示面板、包含其的光电装置及其驱动方法、制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种显示面板、光电装置及其驱动方法、制造方法,该面板包含一第一基板,其包含一主动区域与至少一周边区域,该主动区域具有多个像素,各像素包含至少一与信号线电性连接的切换元件;一第二基板,对应、重迭于该第一基板的该主动区域且暴露出该周边区域,包含一共享电极;一介电系数层,设置于该第一基板与该第二基板间;至少一第一光感测元件,设置于该第一基板的该周边区域上且包含一半导体切换元件;至少一第二光感测元件,设置于该第一基板上且包含一半导体切换元件;一光感测电路,电性连接于该第一光感测元件及该第二光感测元件。光感测元件用以检测外界环境光中的可见光波段的数值及全光波段的数值,以获得非可见光波段的数值。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示装置及其制造方法与用途,尤其关于一种具有数个光感测元件的显示面板。
背景技术
近几年,因屏障地球的臭氧层被人类不当的破坏,无法有效地遮蔽太阳光中的紫外线(ultraviolet,UV),致使地球上紫外线辐射量不断的提高。过高的紫外线辐射量除引发许多如气候异常、温室效应、农作物减产、生态系统平衡的破坏等环境性问题外;紫外线的照射(尤其是波段为320纳米至400纳米的UVA及波段为290纳米至320纳米的UVB)也对人体健康造成危害,诸如皮肤出现黑斑、雀斑及皱纹、因DNA被损坏而产生老化现象、皮肤癌发生机率提高、降低体内维他命D的形成、引起急性角膜炎及结膜炎、引发慢性白内障发生、抑制免疫系统功能等。
除紫外线之外,太阳光中也含有具很强热效应的红外线,易被物体吸收后而产生热。因此,当人体暴露于红外线的照射下时,将因红外线的吸收而致使皮肤温度升高、毛细血管扩张及充血、加速表皮上水分蒸发,对皮肤造成不良影响;也会对人眼睛内的视网膜及虹膜有一定程度的伤害,致使视力下降。另外,当人体同时暴露于红外线与紫外线的照射下时,红外线还会增强紫外线对皮肤的损害作用。
显然地,在人类生存环境中(尤其是太阳光的直接曝晒下),实有可实时获悉如紫外线、红外线等有害光线的辐射量的需求。特别地,在美容护理及医学治疗领域中,期待就地通过掌控所处环境中有害光线的强度,以进行相对应的防护应变措施,例如涂抹防晒油、配戴太阳眼镜、使用阳伞等。
针对上述需求,以往已有许多可用来检测紫外线的传感器提出。举例言之,美国专利第6271528号揭露一种可重复使用的个人光监测器,其利用可受光激发的荧光体(photostimulable phosphor)作为一储存媒介(storage medium),吸收入射光线中波段为350纳米或以下的光能,通过一读出程序,将储存媒介中吸收的光能量计算转换为将相关信息(如紫外线剂量、紫外线指数等),并显示于该个人光监测器的面板上。然而,此意味着,为了获知所处环境中的有害光线辐射量,需随身携带此个人光传感器,缺乏使用上的便利性。
美国专利第6541775号提出一种可显示紫外线强度的可携式信息装置,其利用碳化硅或第III族至第V族化合物等材料作为紫外线感测元件,并将该感测元件与可携式装置(如行动电话、个人数字助理等)结合;如此,携带者可通过自身本就随身携带的对象,实时知道所在环境的紫外线强度。然而,其紫外线感测元件的材料的成本价格较为昂贵,且制作过程较为烦琐。
发明内容
本发明第一目的在于提供一种无须使用昂贵材料、且可于薄膜晶体管工艺中同时形成光感测元件的显示面板,用以量测外界环境中的非可见光波段,实时提供如紫外线、红外线等光强度的信息。
本发明的第二目的在于提供一光电装置,包含如上所述的显示面板。
本发明的第三目的,在于提供一种如上所述的显示面板的驱动方法。
本发明的第四目的,在于提供一种如上所述的显示面板的制造方法。
本发明的第五目的,在于提供一种如上所述光电装置的制造方法。为实现上述目的,本发明提供一种显示面板,该面板包含:一第一基板,其包含一主动区域与至少一周边区域,该主动区域具有多个像素,各该像素包含至少一与信号线电性连接的切换元件;一第二基板,对应、重迭于该第一基板的该主动区域且暴露出该周边区域,且包含一共享电极;一介电系数层,设置于该第一基板与该第二基板之间;至少一第一光感测元件,设置于该第一基板的该周边区域上且由一半导体切换元件所构成,用以检测一包含可见光波段及非可见光波段的外界环境光的全波段;至少一第二光感测元件,设置于该第一基板上且由一半导体切换元件所构成,用以检测外界环境光的可见光波段;以及一光感测电路,电性连接于该第一光感测元件及该第二光感测元件,以获取外界环境光的一非可见光波段的数值。
为实现上述目的,本发明提供一光电装置,包含如上所述的显示面板。
为实现上述目的,本发明提供一种如上所述的显示面板的驱动方法,该方法包含:照射一外界环境光于该面板上的该第一光感测元件及该第二光感测元件,以检测该外界环境光的全波段的数值与可见光波段的数值;以及计算该全波段的数值与该可见光波段的数值,以取得该外界环境光的一非可见光波段的数值并显示于该显示面板上。
而且,为实现上述目的,本发明提供一种显示面板的制造方法,该方法包含:
提供一第一基板,其包含一主动区域与至少一周边区域,该主动区域具有多个像素,各该像素包含至少一与信号线电性连接的切换元件;提供一第二基板,对应、重迭于该第一基板的该主动区域且暴露出该周边区域,且包含一共享电极;设置一介电系数层,于该第一基板与该第二基板之间;设置至少一半导体切换元件于该第一基板上的该周边区域上作为第一光感测元件,用以检测一包含可见光波段及非可见光波段的外界环境光的全波段;设置至少一半导体切换元件于该第一基板上作为第二光感测元件,用以检测外界环境光的可见光波段;以及提供一光感测电路,电性连接于该第一光感测元件与该第二光感测元件,以获取外界环境光的一非可见光波段的数值。
而且,为实现上述目的,本发明提供一种光电装置的制造方法,包含如上所述的一种显示面板的制造方法。
采用本发明,无须使用昂贵材料就可于薄膜晶体管工艺中同时形成光感测元件,用以量测外界环境中的非可见光波段,实时提供如紫外线、红外线等光强度的信息。
附图说明
图1是本发明液晶显示面板的一种具体态样的示意图;
图2A至图2E是本发明液晶显示器的俯视图;
图3是图1的液晶显示面板的具体结构的示意图;
图4是图3的结构的等效电路图;
图5A至图5C是本发明液晶显示面板的第一基板的俯视图;
图6A与图6B是本发明液晶显示面板的第一基板的俯视图;
图7是根据本发明的显示非可见光波段数值于显示面板上的流程图;以及
图8是根据本发明的光电装置的示意图。
其中,附图标记:
100:液晶显示面板 110:第一基板
111:像素电极 112:切换元件
113:第一光感测元件 114:第二光感测元件
115:非可见光波段过滤层 120:第二基板
121:共享电极 122:彩色滤光层
123:黑色矩阵 116:电容
130:液晶 140:间隙物
150:封合物 160:第一偏光板
170:第二偏光板 401:扫描线
402:数据线 701:光感测电路
800:光电装置 801:显示面板
802:电子元件 1121:栅极
1122:栅极绝缘层 1123:半导体层
1124:源极 1125:漏极
A:主动区域 B:周边区域
具体实施方式
本发明显示面板,主要由一第一基板、一第二基板及一介电系数层所构成,该介电系数层的材料包含液晶材料、发光材料、及前述的组合。其中,当介电系数层的材料为发光材料(例如荧光层及/或磷光层)时,本发明显示面板为电激发光显示面板,且发光层的材质包含有机发光物质、发光颜料、无机发光物质、或其它材质、或前述的组合。
当该介电系数层的材料为液晶材料层时,本发明显示面板为一液晶显示面板。当该介电系数层的材料为液晶材料及发光材料时,本发明显示面板可称的为液晶显示面板、电激发光显示面板、或复合式显示面板(hybrid displaypanel)。以下兹以液晶显示面板为例来说明本发明。首先,请参考图1,其绘示根据本发明的液晶显示面板一具体态样的示意图,液晶显示面板100主要是由一第一基板110及一第二基板120中间夹住一层液晶130所构成,第一基板110上包含一主动区域A及一周边区域B,主动区域A具有多个像素,各像素包含一像素电极111及至少一与像素电极111电性连接的切换元件112(为简化起见,图1中仅绘示出一像素以作例示)。此外,切换元件112与信号线(未绘出)电性连接,作为像素电极111的开关,且信号线包含扫描线及数据线。像素电极111一般为透明材质(如:铟锌氧化物、铝锌氧化物、铝锡氧化物、镉锡氧化物、镉锌氧化物、鋡氧化物、铟锡氧化物、或其它材料、或前述的组合)、反射材质(如:金、银、铜、铁、锡、铅、镉、镍、铝、钛、钽、钼、钕、鋡、钨、或其它材料、或前述的氮化物、或前述的氧化物、或前述的氮氧化物、或前述的合金、或前述的组合)、或前述的组合。
第二基板120包含一共享电极121,其与像素电极111产生一电场,使液晶130转向让穿过第一基板110的光线能通过液晶130到达第二基板120。其中,共享电极121一般为透明材质(如:铟锌氧化物、铝锌氧化物、铝锡氧化物、镉锡氧化物、镉锌氧化物、鋡氧化物、铟锡氧化物、或其它材料、或前述的组合),且共享电极121的材质可选择性地与像素电极111的材质实质上相同或不同。同时,第二基板120对应且重迭第一基板110的主动区域A并暴露出周边区域B。于此,请参考图2A至图2E,经暴露的周边区域B可呈一长条型(图2A)、双长条型(图2B)、L型(图2C)、U字型(图2D)、或框型(图2E)。此外,基于面板工艺的方便性及经济上的考虑,本领域技术人员可视需要地设计所欲的主动区域A及周边区域B的形状;另外,在不影响正常显示面板的发光效果的情况下,依照光感测元件的数量,可调整主动区域A及周边区域B的面积大小。
请继续参考图1,第一基板110与第二基板120通常为可挠性基板,例如:玻璃基板、石英基板、塑料基板(如:聚碳酸酯类、聚丙酰酸类、聚丙酰酯类、聚对苯二甲酸类、聚对苯二甲酸酯类、聚烯类、聚卤素烯类、聚醚类、聚酮类、或其它材料、或前述的组合)、或其它材料基板、或上述的组合,本发明是以玻璃基板为实施范例来说明。在该两基板之间,设有一间隙物140,通常为硅化物及/或有机树脂材料,用以控制两基板之间的间隔,换言之,以控制液晶130的厚度;此外,另具有一封合物150,以将液晶130密封起来。另外,液晶显示面板100,较佳地,也具有一第一偏光片160位于第一基板110的下方及一第二偏光板170位于第二基板120的上方,使得进入或射出该显示面板的光能依特定方向行进,但不限于此,也可选择性地设置于某一基板之上或都不设置。此外,本发明的图1的图例是以第一偏光片160仅位于第一基板110的主动区域A的下方,但不限于此,也可设置于第一基板110的主动区域A及第一基板110的周边区域B的下方。
接着,进一步参考图3,其为图1中的液晶显示面板100的主动区域A的具体结构。于本发明中,切换元件112可为一底栅型(包含背通道蚀刻型、蚀刻中止型、或其它型态)、顶栅型、或其它型态的薄膜晶体管。图3中所示的切换元件112是一底栅型薄膜晶体管为本发明的实施范例,其包含一栅极1121、一栅极绝缘层1122、一半导体层1123、一源极1124及一漏极1125。其中,栅极1121可为单层或多层结构,且其材料可包含金、银、铜、铁、锡、铅、镉、镍、铝、钛、钽、钼、钕、鋡、钨、或其它材料、或前述的氮化物、或前述的氧化物、或前述的氮氧化物、或前述的合金、或前述的组合;源极1124及漏极1125的材料一般与栅极1121的材料实质上相同,但也可实质上不同;至于半导体层1123,其可包含含硅的多晶材质、含硅的非晶材质、含硅的单晶材质、含硅的微晶材质、含锗的前述晶格材质、含砷的前述晶格材质、或前述的组合。此外,半导体层1123可单层或多层来设置不包含掺杂子的半导体层或包含掺杂子的半导体层。若单层时,可选择性地使用分别使用不包含掺杂子的半导体层、包含高掺杂子浓度的半导体层、包含低掺杂子浓度的半导体层、或前述任二者的组合,且其排列可为实质上垂直排列、实质上水平排列、或前述的组合;若多层时,可选择性地分别使用不包含掺杂子的半导体层、包含高掺杂子浓度的半导体层、包含低掺杂子浓度的半导体层、或前述任二者的组合,且其排列可为实质上垂直排列、实质上水平排列、或前述的组合。另外,图3所述的切换元件是以不包含保护层(未图示)、栅极绝缘层1122覆盖栅极1121、且像素电极111先形成于第一基板110上,再与后续的漏极1125电性连接为实施范例,但不限于此,也可选择性地形成所述的切换元件包含保护层、栅极绝缘层1122覆盖栅极1121及第一基板110、源极1124及漏极1125先形成后,再形成像素电极电性连接于漏极1125、或其它方式、或上述任一者的组合(前述选择性态样均未绘示于图中)。若,切换元件包含保护层,则保护层与栅极绝缘层1122其中至少一者的材质包含无机材质(如:氮化硅、氧化硅、氮氧化硅、氟硅玻璃、碳化硅、或其它材质、或前述的组合)、有机材质(如:光阻、聚酰亚胺、聚丙烯酸类、聚芳香族类、聚芳香族丙烯酸酯类、聚酯类、聚环氧类、苯并环丁烯类、或其它材质、或前述的组合)、或前述的组合,且保护层与栅极绝缘层1122其中至少一者可选择性地为单层或多层,而于多层时,每一层的材质可实质上相同或不同。
接着,合并参考图4,进一步以单一像素的等效电路图说明切换元件112的驱动机制。其中,经扫描线401传递一扫描信号给栅极1121,且经数据线402传递一数据信号给源极1124,且通过半导体层1123的运作原理,使切换元件112呈开启状态,而将信号经由漏极1125传递至像素电极111。从而,可于像素电极111与共享电极121间提供一电场,使液晶130转向进而使光线通过并到达第二基板上。于此,第一基材110上也可视需要包含至少一电容(即图3及图4所示的116),以与液晶130位于像素电极与共享电极121所构成的液晶电容(未标示)形成一并联电路,降低切换元件112由开而关及/或由关至开时所引起的像素电压的变化,从而改善液晶130的保持特性。而电容116的架构由上电极及下电极夹设一介电层(未图示)于其中所构成,一般而言,上电极可为像素电极及/或构成数据线的部份金属层所构成,而下电极可为部份共享线及/或部份扫描线所构成。介电层至少包含下列所述之一,如:栅极绝缘层、保护层、内层介电层及半导体层。
继续参考图3,第二基板120另包含一彩色滤光层122及一黑色矩阵123,而共享电极121覆盖彩色滤光层122及黑色矩阵123;于此,可视需要地另包含一保护层(未绘出)先包覆彩色滤光层122及黑色矩阵123,再以共享电极121覆盖该保护层。彩色滤光层122由红、绿、蓝三个颜色所组成,经由液晶130适当地控制光通过的量,经过彩色滤光层122而可调配出各种颜色,以达全彩色显示,但不限于此,也可选择性地为色坐标上的其它色彩,如:粉红、紫色、白色(即无色)、黄色、青绿、品红色、棕色、或其它色彩;黑色矩阵123具有提高对比防止漏光及预防光电流产生的功用,其材料一般为金属材料薄膜(例如铬、镍、铝、钼、钨、钕、或其它材料、或前述的组合)、非金属材料(如黑色树脂、多层色彩层堆栈、黑色颜料、或其它材料、或前述的组合)、或前述的组合。于此,彩色滤光层122可视情况地分别位于第一基板110或第二基板120上,而黑色矩阵123也可视情况地分别位于第一基板110及/或第二基板120上。举例言之,当彩色滤光层122位于第一基板110上时,其可为形成于切换元件112之上(简称COA型)或之下(简称AOC型)的形式,而黑色矩阵123可形成于第一基板110上及/或第二基板120上。
接着,再参阅图1,第一基板110的周边区域B上具有一第一光感测元件113与一第二光感测元件114,于此实施态样下(即第二光感测元件114位于周边区域B上),第二光感测元件114上具有一非可见光波段过滤层115。该非可见光波段过滤层115的材料包含一透明导电材质、一预定材料层、或前述的组合,较佳以一透明导电材质为实施范例,例如:铟锌氧化物、铝锌氧化物、铝锡氧化物、镉锡氧化物、镉锌氧化物、鋡氧化物、铟锡氧化物、或其它材料、或前述的组合;该预定材料层包含一介电层(如保护层、栅极绝缘层、内层介电层、或前述的组合)、一具有介电系数层、一彩色滤光层、一基材、或前述的任二者的组合。具体言之,该第一光感测元件113用以检测包含可见光波段及非可见光波段的外界环境光的全波段,该第二光感测元件114用以检测外界环境光的可见光波段;另有一光感测电路(未示出)电性连接于第一光感测元件113及第二光感测元件114,以获取外界环境光的一非可见光波段的数值。该非可见光波段的数值包含紫外线数值、红外线数值、或前述的组合。举例言之,当非可见光波段过滤层115可过滤掉紫外光波段时(例如为一铟锡氧化物层时),本发明显示面板中的光感测元件可用以检测紫外光,提供紫外线相关信息;当其可过滤掉红外光波段时,则可用以检测红外光,提供红外线相关信息。
如上所述,第一光感测元件113与第二光感测元件114可相邻地配置于第一基板110的周边区域B上,如图5A所示。图5A显示第一基板110的俯视图,且周边区域B呈如图2E所示的框形为范例,故仅显示出覆盖住第二光感测元件114的非可见光波段过滤层115(后文中的图5B及图5C情况亦同)。另外,图5A所述的第一光感测元件113与第二光感测元件114的个数可为一或多个(如:2个、3个、4个、5个、6个等等),且二者的个数可相同或不同。除此之外,第一基板110上的第一光感测元件113与第二光感测元件114并不一定要相邻地配置在一起,也可任意地设置于周边区域B的适当位置上,如图5B所示。另外,周边区域B上也可视需要地包含至少一第一光感测元件113与至少一第二光感测元件114,其位置可视需要安排(可彼此两两相邻或无规则地排列),如图5C所示。另外,图5B及/或图5C所述的第一光感测元件113与第二光感测元件114的个数可为一或多个,且二者的个数可相同或不同。
根据本发明,第二光感测元件114也可位于第一基板110的主动区域A上。如图6A所示,至少一第一光感测元件113位于周边区域B上,而至少一第二光感测元件114位于主动区域A内的非像素区;于此情况下,因第二基板120含有可过滤非可见光波段的材料,例如铟锡氧化物的共享电极121,故第二光感测元件114无须包含一非可见光波段过滤层115;然,于此仍不排除提供一非可见光波段过滤层115于第二光感测元件114之上的态样。或者,该第二光感测元件114位于主动区域A内的至少一部份的像素区内,且与切换元件112一同位于一像素内,如图6B所示。另外,图6A及/或图6B所述的第一光感测元件113与第二光感测元件114的个数可为一或多个,且二者的个数可相同或不同。此外,图6A及/或图6B所述的第二光感测元件114都以与切换元件112各别分隔设置,也可选择性地二者一起相邻设置或第二光感测元件114当作切换元件112使用,也即第二光感测元件114具有光感测功能及控制功能。
根据本发明,第一光感测元件113与第二光感测元件114由半导体切换元件,例如薄膜晶体管结构所构成,其形式与所含各层结构、材料如上文关于切换元件112所述,于此不再赘述。较佳地,第一光感测元件113及第二光感测元件114与切换元件112具有相同的形式、结构。举例言之,可利用薄膜晶体管数组工艺,一起形成具有底栅型薄膜晶体管结构的切换元件112、第一光感测元件113、及第二光感测元件114,但不限于此,第一光感测元件113及第二光感测元件114其中至少一者与切换元件112可选择性地具有实质上不同的形式及/或结构。
本发明的显示面板中的光感测电路,电性连接于第一光感测元件113及第二光感测元件114,其包含至少一处理单元,例如比对器、加法器、除法器、积分器、微分器、或乘法器,以将来自第一光感测元件113之外界环境光的全波段数值与来自第二光感测元件114的外界环境光的非可见光波段的数值,经过换算后将所欲数值显示于面板上。根据本发明的一具体态样,如图7所示,光感测电路701较佳至少包含下述二者,如至少一放大器(至少包括其中一者,如信号放大器、电压放大器或电流放大器)、至少一转换器(包括模拟转换为数字、数字转换为模拟、数字转换为数字、或模拟转换为模拟)、至少一处理单元、或其它元件。举例言之,当外界环境光产生一入射光线照射第一光感测元件113及第二光感测元件114时,其会随着光线强度产生对应的光电流,其一般为强度较微弱的光电流。为方便进行后续的信号处理,先将所产生的光电流通过放大器处理,再将所得放大电流通过一模拟数字转换器,转换为一数字信号,其后将所转换的数字信号经过处理单元处理,获得所欲的数值,例如紫外线强度、紫外线指数、红外线强度、红外线指数等,提供予面板控制器,最后显示于该面板上。其中,放大器、处理单元及转换器其中至少一者的个数,并不限于1个,也可依设计要求及/或功能的区分,可选择性地为多个。
因此,本发明另提供一种如上所述的显示面板的驱动方法,包含使一外界环境光照射于该面板上的该第一光感测元件及该第二光感测元件,以分别检测外界环境光的全波段数值与可见光波段数值;接着计算该数值,以取得该外界环境光的非可见光波段的数值,并显示于该显示面板上。
概言之,通过一光感测电路的运用,可将外界环境光中的非可见光波段的数值,换算成所欲信息(例如非可见光指数),以提供使用者关于所处环境的非可见光强度;甚至,可将该数值转换成人性化的信息、或前述的组合。举例言之,显示面板上可配置一信号灯,当紫外线指数仍在安全范围时,使信号灯亮绿灯;当在警讯范围时,使其亮黄灯;而当在危险范围时,使其亮红灯。或者,使用色彩条/色彩块/色彩图来表示。或者,使用声响的急促及/或大小、或者,使用振动的急促及/或大小。或者,其它方式。或者,前述的组合。当然,灯号的色彩、色彩条、色彩块、或色彩图也可采用上述所述的色坐标上的色彩。
以下以制备本发明显示面板范例的步骤,进一步说明本发明的显示面板的制造方法。根据本发明方法,包含进行一半导体切换元件工艺,以提供一第一基板,该第一基板包含一主动区域与至少一周边区域,该主动区域具有多个像素,各该像素包含至少一与信号线电性连接的切换元件。举例言之,以使用玻璃基板及薄膜晶体管阵列工艺为范例,制备本发明第一基板的步骤一般包含:于该玻璃基板上定义出预定主动区域及预定周边区域;于该玻璃基板的预定主动区域及/或预定周边区域上,形成一栅极层、图案化该栅极层1121、形成一栅极绝缘层1122(例如可通过电浆辅助化学气相沉积的方式,但不限于此方式)、形成一半导体层1123(例如可通过电浆辅助化学气相沉积的方式,但不限于此方式)、图案化该半导体层、形成一源/漏极层(例如可通过溅镀沉积方式,但不限于此方式)、及图案化该源/漏极层,以形成多个位于主动区域的薄膜晶体管(作为切换元件及视需要的光感测元件)及至少一个位于周边区域B的半导体切换元件(作为光感测元件);最后,形成一图案化像素电极,以得到本发明所用的第一基板。必须说明,本发明第一基板的制备方法,也可形成一图案化像素电极之前,可先覆盖图案化保护层于第一基板上。此外,不以上述方法为限,可以其它任何适当的方式加以制备,例如:喷墨方式、印刷方式、其它方式、或前述的组合。此外,前述第一基板的制备方法是以五道黄光及蚀刻工艺所形成,也不限于此,也可三道黄光及蚀刻工艺、四道黄光及蚀刻工艺、六道黄光及蚀刻工艺、七道黄光及蚀刻工艺及八道黄光及蚀刻工艺等等。
根据本发明的制备方法,于制造第一基板110的步骤中即可一并形成切换元件与光感测元件。于此,基于工艺便利性与成本上的考虑,于本发明方法的一较佳态样中,该切换元件与第一光感测元件及第二光感测元件具有相同的结构。当然,该切换元件与第一光感测元件及第二光感测元件其中至少一者,也可具有实质上不同的结构。进一步言之,当形成一个半导体切换元件,如薄膜晶体管于第一基板110的周边区域B时,其作为第一光感测元件,而一个位于主动区域A的半导体切换元件,如薄膜晶体管不与信号线电性相连并做为第二光感测元件,其表面可视需要覆盖非可见光波段过滤层;当形成两个半导体切换元件(如薄膜晶体管)于周边区域时,其中一个作为第一光感测元件,另一个作为第二光感测元件,并提供一非可见光波段过滤层于该第二光感测元件之上。依上述规则,可视需要安排第一光感测元件113的数量与第二光感测元件114的位置与数量。除此之外,也可视情况形成不同于切换元件结构的光感测元件于第一基材上。
接着,进行第二基板120的制备,该第二基板包含一共享电极121。以使用玻璃基板及彩色滤光片工艺为范例,于该玻璃基板上提供一图案化黑色矩阵123;接着以如旋转涂布方式将分散于感旋光性树脂中的红色材料涂布于该基材上,再利用光微影工艺,形成红色图样;再反复进行该涂布与光微影工艺,以形成绿色图样与蓝色图样,但不限于前述方式,也可以其它任何适当的方式加以制备,例如:喷墨方式、印刷方式、其它方式、或前述的组合;最后再将共享电极121形成于所得彩色层上(例如通过真空溅镀方式,但不限于此方式,可以其它任何适当的方式加以制备,例如:喷墨方式、印刷方式、其它方式、或前述的组合)。须说明,本发明第二基板的制备方法,并不以上述方法为限,可以其它任何适当的方式加以制备。
接着设置一液晶层130于该第一基板110与该第二基板120之间,并使用封合物150将液晶密封于该两基板之间,并提供两偏光板160,170分别配置于第一基板110的下方与第二基板120的上方;其中,如上文所述,组合该第一基板110与该第二基板120时,该第二基板是对应、重迭于该第一基板110的该主动区域A且暴露出该周边区域B。最后,外加一光感测电路701,电性相连于第一基板110上的第一光感测元件113及第二光感测元件114,即可得到本发明的显示面板。或者视情况地,可通过合适的工艺,直接将光感测电路701形成于显示面板上,并与第一光感测元件113及第二光感测元件114电性相连。
另外,前述光感测元件形成于周边区域B上时,较佳地也可形成至少一覆盖层(未图示)覆盖于部份前述光感测元件上,以保护前述光感测元件不受环境的影响。其中,覆盖层可为单层或多层结构,且其包含有机材料、无机材料、或上述的组合。较佳地,覆盖层并不干涉前述光感测元件检测环境光的全波段及环境光的可见光波段。
又,本发明前述的第一光感测元件113是以设置于周边区域B上为范例,但不限于此,也可设置于主动区域A内,则此时第一光感测元件113上方将不存在任何会影响检测环境光的全波段的膜层存在。
如上所述,本发明提供一种较为简易的具有光感测元件的显示面板的制备方法,其免除以往需额外进行的光感测元件的制备程序,也无需使用外挂元件作为光感测元件。
图8显示本发明一光电装置800的示意图。如图8所示,由上述实施例所述的的显示面板801可以跟电子元件802电连接而组合成一光电装置800。电子元件802包括如:控制元件、操作元件、处理元件、输入元件、存储元件、驱动元件、发光元件、保护元件、感测元件、检测元件、或其它功能元件、或前述的组合。而光电装置的类型包括可携式产品(如手机、摄影机、照相机、笔记型计算机、游戏机、手表、音乐播放器、电子信件收发器、地图导航器、数字相片、或类似的产品)、影音产品(如影音放映器或类似的产品)、屏幕、电视、广告牌、投影机内的面板等。另外,若本发明上述实施例的显示面板为液晶显示面板,则以其像素电极的型态及液晶分子的型态的至少一者来分类,包含穿透型、半穿透型、反射型、垂直配向型(VA)、水平切换型(IPS)、多域垂直配向型(MVA)、扭曲向列型(TN)、超扭曲向列型(STN)、图案垂直配向型(PVA)、超级图案垂直配向型(S-PVA)、先进大视角型(ASV)、边缘电场切换型(FFS)、连续焰火状排列型(CPA)、轴对称排列微胞型(ASM)、光学补偿弯曲排列型(0CB)、超级水平切换型(S-IPS)、先进超级水平切换型(AS-IPS)、极端边缘电场切换型(UFFS)、高分子稳定配向型、双视角型(dual-view)、三视角型(triple-view)、或其它型面板、或前述的组合。若本发明上述实施例的显示面板为电激发光显示面板,则以其介电系数层来分类为有机电激发光显示面板、无机电激发光显示面板、或上述的组合。而该光电装置的制备方法,包含如上所述的显示面板的制备方法,再依照各种光电装置的制备程序并组装所得显示面板,以获得该光电装置。
当然,本发明还可有其它多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的普通技术人员当可根据本发明做出各种相应的改变和变形,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
Claims (29)
1.一种显示面板,其特征在于,包含:
一第一基板,其包含一主动区域与至少一周边区域,该主动区域具有多个像素,各该像素包含至少一与信号线电性连接的切换元件;
一第二基板,对应、重迭于该第一基板的该主动区域且暴露出该周边区域,且包含一共享电极;
一介电系数层,设置于该第一基板与该第二基板之间;
至少一第一光感测元件,设置于该第一基板的该周边区域上且由一半导体切换元件所构成,用以检测一包含可见光波段及非可见光波段的外界环境光的全波段;
至少一第二光感测元件,设置于该第一基板上且由一半导体切换元件所构成,用以检测外界环境光的可见光波段;以及
一光感测电路,电性连接于该第一光感测元件及该第二光感测元件,以获取外界环境光的一非可见光波段的数值。
2.根据权利要求1所述的面板,其特征在于,该第二光感测元件设置于该第一基板的该主动区域上。
3.根据权利要求1所述的面板,其特征在于,该第二光感测元件设置于该第一基板的该周边区域上。
4.根据权利要求2所述的面板,其特征在于,该第二光感测元件其上覆盖有至少一非可见光波段过滤层。
5.根据权利要求3所述的面板,其特征在于,该第二光感测元件其上覆盖有至少一非可见光波段过滤层。
6.根据权利要求1所述的面板,其特征在于,还包含一彩色滤光层,设置于该第一基板及该第二基板的其中一者上。
7.根据权利要求6所述的面板,其特征在于,还包含一黑色矩阵,设置于该第一基板及该第二基板的其中一者上。
8.根据权利要求4所述的面板,其特征在于,该非可见光波段过滤层的材质包含一透明导电材质、一预定材料层、或前述的组合。
9.根据权利要求5所述的面板,其特征在于,该非可见光波段过滤层的材质包含一透明导电材质、一预定材料层、或前述的组合。
10.根据权利要求1所述的面板,其特征在于,另包含二偏光片,分别设置于该第一基板的下表面及该第二基板的上表面。
11.根据权利要求1所述的面板,其特征在于,该光感测电路包含至少一处理单元。
12.根据权利要求1所述的面板,其特征在于,该光感测电路包含至少一放大器及至少一转换器其中至少一者。
13.根据权利要求1所述的面板,其特征在于,该非可见光波段的数值包含紫外线数值、红外线数值、或前述的组合。
14.一种光电装置,包含权利要求1所述的显示面板。
15.一种显示面板的驱动方法,该显示面板包含一第一基板,其包含一主动区域与至少一周边区域,该主动区域具有多个像素,各该像素包含至少一与信号线电性连接的切换元件;一第二基板,对应、重迭于该第一基板的该主动区域且暴露出该周边区域,且包含一共享电极;一介电系数层,设置于该第一基板与该第二基板之间;至少一第一光感测元件,设置于该第一基板的该周边区域上且由一半导体切换元件所构成,用以检测一包含可见光波段及非可见光波段的外界环境光的全波段;至少一第二光感测元件,设置于该第一基板上且由一半导体切换元件所构成,用以检测外界环境光的可见光波段;以及一光感测电路,电性连接于该第一光感测元件及该第二光感测元件,其特征在于,该方法包含:
照射一外界环境光于该面板上的该第一光感测元件及该第二光感测元件,以检测该外界环境光的全波段的数值与可见光波段的数值;以及
计算该全波段的数值与该可见光波段的数值,以取得该外界环境光的一非可见光波段的数值并显示于该显示面板上。
16.一种显示面板的制造方法,其特征在于,包含:
提供一第一基板,其包含一主动区域与至少一周边区域,该主动区域具有多个像素,各该像素包含至少一与信号线电性连接的切换元件;
提供一第二基板,对应、重迭于该第一基板的该主动区域且暴露出该周边区域,且包含一共享电极;
设置一介电系数层,于该第一基板与该第二基板之间;
设置至少一半导体切换元件于该第一基板上的该周边区域上作为第一光感测元件,用以检测一包含可见光波段及非可见光波段的外界环境光的全波段;
设置至少一半导体切换元件于该第一基板上作为第二光感测元件,用以检测外界环境光的可见光波段;以及
提供一光感测电路,电性连接于该第一光感测元件与该第二光感测元件,以获取外界环境光的一非可见光波段的数值。
17.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,该第二光感测元件设置于该第一基板的该主动区域上。
18.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,该第二光感测元件设置于该第一基板的该周边区域上。
19.根据权利要求17所述的方法,其特征在于,该第二光感测元件上覆盖有至少一非可见光波段过滤层。
20.根据权利要求18所述的方法,其特征在于,该第二光感测元件上覆盖有至少一非可见光波段过滤层。
21.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,还包含设置一彩色滤光层,于该第一基板或该第二基板上。
22.根据权利要求21所述的方法,其特征在于,还包含设置一黑色矩阵,于该第一基板或该第二基板上。
23.根据权利要求19所述的方法,其特征在于,该非可见光波段过滤层的材质包含一透明导电材质、一预定材料层、或前述的组合。
24.根据权利要求20所述的方法,其特征在于,该非可见光波段过滤层的材质包含一透明导电材质、一预定材料层、或前述的组合。
25.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,另包含于该第一基板的下表面及该第二基板的上表面各设置一偏光片。
26.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,该光感测电路包含至少一处理单元。
27.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,该光感测电路包含至少一放大器及至少一转换器其中至少一者。
28.根据权利要求16所述的方法,其特征在于,该非可见光波段的数值包含紫外线数值、红外线数值、或前述的组合。
29.一种光电装置的制造方法,包含权利要求16所述的方法。
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