液晶显示器
技术领域
本发明涉及液晶显示器,更具体地说,本发明涉及将检测外光的光传感器组装于液晶显示板中的液晶显示器。
背景技术
近年,不仅信息通信设备,而且普通的电子设备也采用薄型显示板,其中,使用最多的是液晶显示板。在该液晶显示板中,由于液晶为非发光体,故在暗处,难以看到显示图象,因此,设置背照灯或侧照灯(在下面将两者统称为“背照灯等”),在外光较暗时点亮该背照灯等,可辨认显示图象。
但是,由于在手动操作的场合,对应于外光的明暗,每次必须进行背照灯等的开/关操作,故该操作繁杂,另外,由于即使在明亮时,仍有多余地点亮着背照灯的情况,故不必要的耗电量增加,在用于便携电话等的场合,电池的消耗的速度增加。
于是,为了解决这样的问题点,人们开发了下述的技术,其中,在液晶显示板中组装光传感器,通过该光传感器,检测外光的明暗,根据该检测结果,控制背照灯等的开/关(参照下述的专利文献1~3)。
比如,在下述的专利文献1中记载的液晶显示器中,采用薄膜晶体管(TFT:Thin Film Transistor)作为光传感器,将该TFT光传感器与用作液晶显示板的开关元件的TFT同时制成,另外,在下述的专利文献2中记载的液晶显示器中,在板衬底上,设置外光照度检测传感器和背照灯照度检测传感器,根据两个传感器的检测结果,控制背照灯等,另外,在下述的专利文献3中记载的液晶显示器中,光传感器设置于与液晶的周边驱动电路和离外部端子较远的部位,该传感器不会受到这些驱动电路等产生的高频杂波、发热等的影响。
专利文献1:JP特开2002-131719号文献(权利要求,0010~0013段,图1)
专利文献2:JP特开2000-122575号文献(0013~0016段,图4)
专利文献3:JP特开平11-84426号文献(0019~0022段,图1,图2)
专利文献4:JP特开平1-143257号文献(权利要求,图3)
专利文献5:JP特开平5-95100号文献(0010段,图1)
发明的公开内容
发明要解决的课题
TFT光传感器具有下述的特性,其中,在未遇到光时,在其栅极区域,流有微量的泄漏电流(暗电流),在遇到光时,流有与其光强度(亮度)相对应的强度的泄漏电流(leak电流)。另外,由于该TFT光传感器利用该泄漏电流,检测外光的亮度,因此该泄漏电流极微弱,导致TFT光传感器的输出容易受到外部杂波的影响。
由此,如果将上述光传感器组装于液晶显示板的一个衬底,比如,有源矩阵衬底(也称为“阵列衬底”)上,则在该有源矩阵衬底上,设置有驱动液晶的周边驱动电路和外部端子等,这些电路等的高频信号和发热对光传感器造成影响。在这一点上,在上述专利文献3的液晶显示器中,光传感器设置于离产生高频信号、发热的周边电路和端子部较远的部位,不会受到这样的杂波的影响。但是,在光传感器中,至少在TFT光传感器上连接有电源线、输出线等引线,这些引线围绕在显示部的周边,由此,这些引线中的,特别是输出线容易受到外部杂波的影响。另外,由于在该输出线与公共电极之间产生寄生电容,故该输出线很有可能受到外加于对置衬底的公共电极上的对置电极电压(在下面称为“VCOM电压”)的影响。另外,光传感器也直接受到VCOM电压的影响。
另外,由于这种光传感器容易受到外部杂波的影响,故有公知的在有源矩阵衬底上设置静电屏蔽膜的的传感器(参照上述专利文献4,5),但是在这些光传感器中,在有源矩阵衬底和栅极线之间,设置静电屏蔽用的导电膜和绝缘膜,如果设置这样的导电膜,则在有源矩阵衬底上形成光传感器时,必须要求于通常的制造步骤中添加特别的步骤,制造工序繁杂,整体的成本变高。
本发明是为了解决这样的已有技术所具有的课题而提出的,本发明的目的在于提供一种液晶显示器,其中,光传感器按照不会受到外部杂波和周边电路的影响的方式,组装于液晶显示板上。
此外,本发明的另一目的在于提供一种液晶显示器,其中,光传感器和从该光传感器引出的输出线按照不会受到外部杂波和周边电路的影响的方式组装。
还有,本发明的还一目的在于提供一种液晶显示器,其不需要增加液晶显示板的制造步骤,可简单地对光传感器和输出线进行静电屏蔽。
用于解决课题的技术方案
为了实现上述目的,本申请的液晶显示器的发明包括:液晶显示板,在该液晶显示板中,在有源矩阵衬底与对置衬底之间,设置有液晶层;光检测部,该光检测部设置于上述有源矩阵衬底上,且具有检测外光的光传感器;输出线,该输出线从上述光检测部导出输出信号;供给一定电压的电源线;照光机构,该照光机构根据上述光检测部的输出进行控制,其特征在于上述光传感器介设透明绝缘层,由透明电极覆盖,上述透明电极与上述电源线电连接。
按照本发明,光检测部的光传感器通过透明电极覆盖,另外,该透明电极的电位为一定电压,是稳定的。由此,透明电极起静电屏蔽的作用,光传感器难以受到外部杂波和周边电路的影响,这样,可高灵敏度地检测外光,控制照光机构时的误操作减少。另外,在本发明中,光传感器可采用TFT、光电二极管等众所周知的传感器。
另外,本申请的液晶显示器的发明的特征在于上述光传感器由薄膜晶体管形成,上述透明电极从平面看,覆盖上述薄膜晶体管的源极和漏极的对置部分。
按照上述发明,由于光传感器采用TFT,从平面看,通过透明电极覆盖TFT的源极和漏极的对置部分,故可有效地对容易受到外部杂波和周边电路的影响的作为光传感器的TFT进行静电屏蔽。
另外,本申请的液晶显示器的发明的特征在于上述源极和漏极按照相互呈梳齿状,相互间隔一定距离地啮合的方式设置。
按照上述发明,由于用作TFT的光传感器的信道区域增加,故可在较宽范围,检测光,并且光检测灵敏度提高。
此外,本申请的液晶显示器的发明的特征在于上述薄膜晶体管的表面由平坦化膜覆盖,上述透明电极形成于上述平坦化膜的表面上,并且通过设置于上述平坦化膜和透明绝缘层上的接触孔,与上述电源线电连接。
按照上述发明,由于TFT、透明绝缘膜、平坦化膜、透明电极均可与装载于有源矩阵衬底上的有源元件和显示部的象素电极等的形成同时形成,故不必特别为了形成这些结构,增加制造工序。
还有,本申请的液晶显示器的发明的特征在于上述电源线和输出线中的至少输出线介设上述透明绝缘层,由上述透明电极覆盖,并且上述透明电极通过形成于上述透明绝缘层上的接触孔,与上述电源线电连接。
按照上述发明,由于与光传感器连接的电源线和输出线中的至少输出线通过透明电极覆盖,实现静电屏蔽,另外,透明电极通过形成于透明绝缘层上的接触孔,与电源线电连接,故即使在对置衬底的VCOM电压有较大变化的情况下,仍可防止该VCOM电压对有微弱的输出信号的输出线造成影响。
另外,本申请的液晶显示器的发明的特征在于2根电源线平行地设置,上述输出线设置于上述2根电源线之间。
按照上述发明,由于输出线通过2根电源线和透明电极围绕,实现静电屏蔽,故输出线受到特别是从衬底的水平方向侵入的外部杂波的影响的情况较少。另外,按照该方案,由于在电源线和输出线之间,形成电容器,可通过该电容器电容,防止在输出线和设置于对置衬底上的公共电极之间,产生寄生电容的情况,因此可以减少受到从输出线输出的输出信号外加于公共电极上的电压的影响的危险。
再有,本申请的液晶显示器的发明的特征在于在上述电源线上,第1透明绝缘层,上述输出线,第2透明绝缘层和透明电极按照该顺序,从平面看时,上述电源线,上述输出线和上述透明电极重合的方式层压设置,并且上述透明电极通过形成于上述第1和第2透明绝缘层上的接触孔,与上述电源线连接。
按照上述发明,由于输出线夹设于电源线和透明电极之间,实现静电屏蔽,透明电极通过形成于第1和第2透明绝缘层上的接触孔,与电源线电连接,故即使在因透明电极,对置衬底的VCOM电压有较大变化的情况下,仍可防止该VCOM电压对流有微弱的输出信号的输出线的影响。另外,受到通过电源线从衬底的上下方向侵入的外部杂波等的影响的情况变少。
另外,本申请的液晶显示器的发明的特征在于与上述电源线和上述透明电极的长度方向相垂直的方向的宽度大于上述输出线的相同方向的宽度。
按照上述发明,由于电源线和上述透明电极的宽度大于输出线的宽度,输出线的外周围通过电源线和透明电极,以较大宽度覆盖,故更能发挥屏蔽效果。
此外,本申请的液晶显示器的发明的特征在于上述电源线与作为液晶显示板的开关元件的上述有源矩阵衬底上的薄膜晶体管的栅极以相同的材料形成,上述输出线与作为上述开关元件的薄膜晶体管的源极和漏极以相同的材料形成,上述透明电极与上述液晶显示板的象素电极以相同的材料形成。
按照上述发明,电源线与用作液晶显示板的开关元件的薄膜晶体管的栅极相同形成的材料形成,输出线与该薄膜晶体管的源极和漏极以相同的材料形成,透明电极与液晶显示板的象素电极以相同的材料形成,由此可以不需要另外准备的不同的材料,形成这些布线等,并且可不增加液晶显示板的制造步骤,形成这些布线等。
还有,本申请的液晶显示器的发明的特征在于上述电源线按照夹设上述透明绝缘层,从平面看重合于上述输出线上的方式叠置。
按照上述发明,由于输出线通过电源线而实现静电屏蔽,故即使在因电源线,对置衬底的VCOM电压有较大变化的情况下,仍可防止该VCOM电压对有微弱的输出信号的输出线的影响。
再有,本申请的液晶显示器的发明的特征在于与上述电源线的长度方向相垂直的方向的宽度大于上述输出线的相同方向的宽度。
按照上述发明,由于电源线的宽度大于输出线的宽度,输出线的上方通过电源线以较大宽度覆盖,故更能发挥屏蔽的效果。
另外,本申请的液晶显示器的发明的特征在于上述输出线与作为形成于上述有源矩阵衬底上的液晶显示板的开关元件的薄膜晶体管的源极和漏极以相同的材料形成,上述电源线与液晶显示板的象素电极以相同的材料形成。
按照上述发明,输出线与作为液晶显示板的开关元件的薄膜晶体管的源极和漏极以相同的材料形成,电源线与象素电极以相同的材料形成,由此可以在不需要另外准备不同的材料的情况下,形成这些布线,并且可在不增加液晶显示板的制造步骤的情况下,形成两条布线。
此外,本申请的液晶显示器的发明的特征在于上述输出线与作为形成于上述有源矩阵衬底上的液晶显示板的开关元件的薄膜晶体管的栅极以相同的材料形成,上述电源线与作为上述开关元件的薄膜晶体管的源极和漏极以相同的材料形成。
按照上述发明,输出线与作为液晶显示板的开关元件的薄膜晶体管的栅极以相同的材料形成,电源线与上述薄膜晶体管的源极和漏极以相同的材料形成,由此可以在不需要另外准备不同的材料的情况下,形成这些布线,并且可在不增加液晶显示板的制造步骤的情况下,形成两条布线。
还有,本申请的液晶显示器的发明的特征在于,上述电源线和输出线与形成于上述有源矩阵衬底上的作为液晶显示板的开关元件的薄膜晶体管,在制作工序上可同时地形成。
按照上述发明,由于电源线和输出线均可与装载于有源矩阵衬底上的有源元件和显示部的象素电极等的形成同时地形成,故不必特别为了形成这些结构,增加制造工序。
再有,本申请的液晶显示器的发明的特征在于上述光传感器由薄膜晶体管和电容器形成。
另外,本申请的液晶显示板的发明的特征在于上述薄膜晶体管的源极与上述电容器的一个电极连接,另外,与上述输出线连接,电容器中的另一个电极与上述电源线连接。
按照上述发明,由于在输出线和有一定电压的电源线之间,具有电容器,抑制急剧的电压变化,故即使在对置衬底的VCOM电压有较大变化的情况下,仍可避免对输出线的信号的影响。
此外,本申请的液晶显示器的发明的特征在于在上述薄膜晶体管的栅极上,外加规定的负电压,上述薄膜晶体管的源极与上述电容器中的一个电极连接,通过开关元件,与基准电压供给源连接,上述开关元件处于导通状态,由此,对上述电容器进行充电。
按照上述发明,形成以下的电路结构,即在薄膜晶体管的栅极上,外加规定的负电压,薄膜晶体管的源极与电容器中的一个电极连接,同时通过开关元件,对基准电压进行充电,由此,可构成权利要求15和权利要求16所述的光检测电路。
附图简要说明:
图1为通过透视方式表示本发明的实施例1的液晶显示板的彩色滤光衬底的TFT衬底的示意性的平面图;
图2A为光检测部的等效电路图,图2B为说明外加于公共电极上的VCOM电压与传感器输出之间的关系的波形图;
图3为光检测部的剖视图;
图4为沿图1中的IV-IV线的剖视图;
图5表示构成光检测LS的光传感器的变形实例,图5A为从CF衬底的传感器窗透视,表示TFT衬底上的光传感器的示意性的平面图,图5B为沿图5A中的VB-VB’线的剖视图;
图6为通过透视方式表示本发明的实施例2的液晶显示板的彩色滤光衬底的TFT衬底的示意性的平面图;
图7为沿图6中的VII-VII线的剖视图;
图8表示引线的变形实例,图8A为以示意方式表示图6的长边2b部分的布线和引线的平面图,图8B为沿图8A中的VIIIB-VIIIB线的剖视图;
图9为对于本发明的实施例3的液晶显示板,按照从叠置于TFT衬底上的彩色滤光衬底,透射而看到的下方的TFT衬底的布线等的方式表示的的示意性的平面图;
图10为沿图9中的X-X线的剖视图;
图11为对于本发明的实施例4的液晶显示板,按照从叠置于TFT衬底上的彩色滤光衬底,透射而看到的下方的TFT衬底的布线等的方式表示的示意性的平面图;
图12为沿图11中的XII-XII线的剖视图。
标号的说明:
标号1,1A~1C表示液晶显示板;
标号2表示有源矩阵(TFT)衬底;
标号S表示伸出部;
标号3表示栅极绝缘膜;
标号5表示保护绝缘膜;
标号6表示导电膜;
标号LS表示光检测部;
标号L0表示输出线;
标号L、L1、L2表示电源线;
标号H表示接触孔;
符号Vref表示基准电压源;
标号Va表示电压差;
标号Vs表示基准电压;
标号Vs’表示输出电压;
用于实施发明的优选形式
下面参照附图,对用于实施本发明的优选形式进行具体描述,但是,在下面描述的实施例为表示用于具体实现本发明的技术构思的液晶显示器的实例,其并不打算将本发明指定为本实施例,本发明可等同地适用于在不脱离其权利要求所给出的技术构思的情况下,进行各种变更而得到的方案。
实施例1
图1为通过透视方式表示本发明的实施例1的液晶显示板的彩色滤光衬底的TFT衬底的示意性的平面图。
液晶显示板1如图1所示,包括由相互对置的矩形的透明材料,比如,玻璃板形成的一对有源矩阵衬底(在下面称为“TFT衬底”)2和彩色滤光衬底CF,该TFT衬底2为下述的结构,其中,采用按照在与彩色滤光衬底CF对置时形成规定空间的伸出部S的方式使用尺寸大于彩色滤光衬底CF的衬底,在该TFT衬底2和彩色滤光衬底CF的外周围,贴有密封材料,在内部,密封有液晶和间隔件。
在TFT衬底2和滤色衬底CF上的对置面侧,形成有各种布线等。其中,在彩色滤光衬底CF上设置黑底,彩色滤光片(图示省略)及公共电极,该黑底对应于TFT衬底2的象素区域,呈矩阵状设置;该彩色滤光片是设置于由该黑底围绕的区域的比如,红(R)、绿(G)、蓝(B)等彩色滤光片,该公共电极与TFT衬底2侧的电极电连接,按照覆盖彩色滤光片的方式设置。另外,图中未示出的背照光设置于TFT衬底2的背面上,通过来自光检测部LS的输出信号而控制。
TFT衬底2包括分别对置的短边2a、2b和长边2c、2d,一个短边2b侧构成伸出部S,在该伸出部S上装载源极驱动和栅极驱动用半导体芯片Dr,在另一短边2a侧,设置光检测部LS。
在该TFT衬底2中的表面,即,与液晶接触的面上,具有沿图1的行方向(横向)按照规定间距排列的多个栅极线GW1~GWn(n=2,3,4,…);与这些栅极线GW1~GWn绝缘,沿列方向(纵向)排列的多个源极线SW1~SWm(m=2,3,4,…);这些源极线SW1~SWm与栅极线GW1~GWn呈矩阵状布线,在由相互交叉的栅极线GW1~GWn和源极线SW1~SWm围绕的各区域,形成通过来自栅极线GW1~GWn的扫描信号而开通的开关元件(图示省略)和通过开关元件而供给来自源极SW1~SWm的图象信号的图象电极。
由栅极线GW1~GWn与源极线SW1~SWm围绕的各区域构成所谓的象素,形成这些象素的区域构成显示区域DA,即,图象显示部。开关元件采用比如,薄膜晶体管(TFT)。
各栅极线GW1~GWn与源极线SW1~SWm向显示区域DA之外延伸,围绕显示区域DA外的外周边的区域,与源极驱动和栅极驱动用半导体芯片Dr连接。另外,在TFT衬底2的一个短边2a侧,设置光检测部LS,另外,在长边2d侧,设置从该光检测部LS导出的伸出布线L0、L,这些伸出布线L0、L与连接外部控制电路的端子T1,T2连接。另外,形成光检测部LS和伸出布线L、L0的区域,即,由图1的斜线表示的区域为屏蔽结构。关于该屏蔽结构,将在后面进行描述。
下面参照图1~图4,对光检测部LS和伸出布线L、L0的结构进行描述。另外,图2A为光检测部的等效电路图,图2B为说明外加于公共电极上的VCOM电压与传感器输出之间的关系的波形图,图3为光检测部的剖视图,图4为沿图1中的IV-IV线的剖视图。
光检测部LS如图2A所示,具有下述电路结构,其中,在TFT光传感器的漏极DL和源极SL之间,并联有电容器C,源极SL和电容器C中的一个端子通过开关元件SW,与基准电压源Vs连接,漏极DL和电容器C的另一端子与基准电压源Vref连接。该基准电压源Vref为恒定的直流电压源。另外,在栅极GL上,外加栅极截止电压,比如,-10V。该光检测部LS的输出从作为电容器C的一个端子的源极SL导出。
该光检测部LS形成于TFT衬底2上。即,如图3所示,在TFT衬底2上,形成TFT光传感器的栅极GL,电容器C中的一个端子C1,按照覆盖它们的表面的方式层压由氮化硅、氧化硅等形成的栅极绝缘膜3。在TFT光传感器的栅极GL之上,通过栅极绝缘膜3,形成由非晶质硅、多晶硅等形成的半导体层4,另外,在栅极绝缘膜3上,按照与半导体层4电连接的方式设置由铝,钼等金属形成的TFT光传感器的源极SL和漏极DL。其中,TFT光传感器的源极SL延长,形成电容器C的另一端子C2。另外,按照覆盖TFT光传感器和电容器C的表面的方式,叠置由比如,无机绝缘材料形成的保护绝缘膜5,另外,在其上,形成由透明材料形成的导电膜(ITO)6。在该导电膜6中延伸设置有液晶驱动用的象素电极。
该TFT光传感器在液晶显示板的制造工序中,与作为开关元件的TFT同时地形成。由此,不需要为了设置光检测部LS,增加制造工序。另外,TFT光传感器也可不只为1个,而采用多个,它们按照一排而设置于短边2a侧。多个TFT光传感器按照一排而设置于短边,由此,即使在使用者的手指等因不小心遮挡一部分的TFT光传感器的情况下,因为同时遮挡全部的TFT光传感器的情况较少,由此,可通过未遮挡的TFT光传感器,进行光的检测。该光检测部LS形成于显示区域DA的外周缘,即,形成于设在密封材料涂敷区域的内侧,与液晶层接触的部位。另外,也可在密封区域的外侧。从该光检测部LS,分别伸出与漏极DL连接的电源线L和与源极SL连接的输出线L0。另外,与栅极GL连接的伸出线也从该光检测部LS伸出,虽然这一点图示中省略。
伸出布线L,L0中的,电源线L如图1所示,在由短边2a和长边2d围绕的角部附近,在由符号t1表示的位置,分成2根,该分支的各电源线L1,L2在长边2d侧,跨过输出线L0,沿着该输出线L0布线。即,如图1所示,分支的2个电源线L1,L2采用长边2d侧的空间,设置于输出线L0的两侧,绕到伸出部S,然后,连接于由符号t2表示的位置,,与端子T1连接。另外,符号t1,t2表示分支连接点。
分支的电源线L1,L2和输出线L0的剖面结构如图4所示,为下述结构,其中,在设置于TFT衬底2上的栅极绝缘膜3上,以输出线L0为中心,在两侧,设置按照规定间距而分支的电源线L1,L2,该2个电源线L1,L2由保护绝缘膜5覆盖,在其上,形成由透明材料形成的导电膜(ITO)6。另外,在保护绝缘膜5上的任意的部位,形成接触孔,采用该接触孔,各电源线L1,L2和导电膜6电连接。另外,导电膜6连接于基准电压源Vref。
如此,输出线L0的周围由各电源线L1,L2和导电膜6覆盖,它们与基准电压源Vref连接,由此,对输出线L0进行静电屏蔽,不受到外部杂波的影响。另外,在输出线L0与各电源线L、L1、L2之间,形成图2所示的电容器C的电容器容量的一部分,由于输出线L0与电源线L、L1、L2沿TFT衬底2的长边2d设置,故其电容较大。另外,电源线L、L1、L2和输出线L0在液晶显示板1的制造步骤中,与TFT光传感器的源极SL和漏极DL相同,作为开关元件的TFT的源极线SW1~SWm以相同的材料形成。由此,由于可在形成这些引线L、L0~L2时,与作为开关元件的TFT的源极线SW1~SWm形成步骤同时地形成,故可在不需要增加步骤数量的情况下,简单地形成。
另外,在这里,给出电源线L分成2根的实例,但是,也可采用下述的结构,其中,预先按照与输出线L0与平行的方式设置2根电源线L1、L2,通过设置于保护绝缘膜5上的接触孔,使2根电源线L1,L2分别与导电膜6电连接。
下面参照图2,对光检测部LS的动作进行描述。
首先,由基准电压源Vref,向漏极DL上,外加一定的直流电压(比如,0V),并且在TFT光传感器的栅极GL上外加一定的负电压(比如,-10V),使开关元件SW处于规定时间(比如,参照图2B的(2))的导通状态,在电容器C上外加一定的基准电压Vs(比如,+2V),对该电容器C进行基准电压Vs和来自基准电压源Vref的直流电压的电压差Va的充电。此时,在彩色滤光衬底CF的公共电极上,外加图2B的(1)所示的,由具有规定的振幅的矩形波形成的VCOM电压。在该状态,如果外光照射到TFT光传感器上,则在TFT光传感器中泄漏电流流动,电容器C的充电电压的一部分放电,该放电量对应于周围的亮度,随着时间而增加,由此,扣除了该放电的电压的电容器C的充电电压,即,输出电压Vs’如图2B的(3)所示(另外,在图2中,简单地通过直线示出)构成放电曲线而成为降低后的电压。另外,该输出电压Vs’通过图中未示出的输出读取部读取,进行背照灯的控制。
按照该实施例1,在输出线L0的两侧,各设置电源线L1、L2,另外,输出线L0和电源线L1、L2夹设保护绝缘膜5,以导电膜6进行覆盖,另外,电源线L、L1、L2中的任意一根与导电膜6电连接,由此,导电膜6与基准电压源Vref连接,可使输出线L0实现静电屏蔽,抑制外部杂波的影响。
此外,通过使形成于各电源线和输出线之间的电容和基准电压源Vref为一定的直流电压,可获得尽可能地不受到VCOM电压的影响的稳定的输出电压Vs’。另外,如果使基准电压源Vref为由矩形波形成的VCOM电压,而代替一定的直流电压,则该输出电压如图2B的(4)所示,与VCOM电压同步地降低,缺乏稳定性,难以进行读取部的读取。另外,如果形成在基准电压源Vref为一定的直流电压的状态,未将输出线L0的周围屏蔽的结构,则通过在输出线L0和公共电极之间产生的寄生电容,输出电压受到VCOM电压的影响,如图2(B)的(5)所示,不稳定。
图5表示构成检测部LS的光传感器的变形实例,图5A为从CF衬底的传感器窗透视,TFT衬底上的光传感器的示意性的平面图,图5B为沿图5A的VB-VB线的剖视图。
光检测部LS的TFT光传感器如图5B所示,首先,在TFT衬底2上,形成TFT光传感器的栅极GL,该栅极GL通过栅极覆盖膜3覆盖,在覆盖该栅极GL的栅极绝缘膜3的上方,形成半导体层4。另外,在栅极绝缘膜3上,按照与半导体层4接触的方式设置漏极DL和源极SL。该漏极DL和源极SL如图5A所示,分别包括具有规定间隙的梳梳齿状的电极片,按照其中一个的梳梳齿状的电极片进入另一个梳梳齿状的电极片之间的方式,形成于栅极绝缘膜3上。
其结果是,源极SL的电极片和漏极DL的电极片交替地设置。如此,通过交替地设置各电极片,扩大通过各源极SL和漏极DL形成的信道,可在较宽的范围,进行外光检测。该半导体层4,源极SL和漏极DL从平面看,设置于栅极GL的内侧。通过像这样,在栅极GL的内侧,设置半导体层4,源极SL和漏极DL,来自TFT衬底2的背面的背照灯的光被栅极GL遮挡,不会照射到半导体层4上。
另外,栅极GL的尺寸大于设置于CF衬底上的传感器窗。另外,该漏极DL、源极SL、半导体层4和这些电极等的周围通过保护绝缘膜5覆盖,在该保护绝缘膜5上,形成平坦化膜7。另外,该平坦化膜7的表面通过导电膜6覆盖。此外,在保护绝缘膜5和平坦化膜7上形成接触孔H,采用该接触孔H,漏极DL和导电膜6电连接。由此,导电膜6与基准电压源Vref连接。
如果采用该结构,按照覆盖形成于TFT衬底2上的TFT光传感器和输出线L0的方式,在它们之间,夹设保护绝缘膜5和平坦化膜7,形成导电膜6,该导电膜6通过接触孔H,与漏极DL电连接,另外,该导电膜6与基准电压源Vref连接。由此,在外加于CF衬底的公共电极上的VCOM电压和源极SL与输出线L0之间,介设有与电源线L、L1、L2连接的导电膜6,这样,可防止VCOM电压对TFT光传感器的输出信号造成影响。
实施例2
图6为通过透视方式表示本发明的实施例2的液晶显示板的彩色滤光衬底的,以示意方式表示TFT衬底的平面图,图7为沿图6中的VII-VII线的剖视图。
该液晶显示板1A与实施例1的液晶显示板1相比较,除了电源线和输出线叠置布线的方面以外,具有相同的结构。因此,与实施例1共同的结构采用相同标号,省略重复的说明,对不同的结构进行说明。
在该液晶显示板1A中,来自光检测部LS的电源线L和输出线L0按照使栅极绝缘膜3介设于其之间的方式叠置。即,如图7所示,在TFT衬底2上,在与栅极线GL相同的步骤,设置电源线L,该电源线L通过栅极绝缘膜3覆盖,按照介设栅极绝缘膜3而与电源线L重合的方式,在与源极SL和漏极DL相同的工序中,将输出线L0叠置,通过保护绝缘膜5将它们覆盖,另外,在其上,覆盖由透明材料形成的导电膜(ITO)6。
另外,在栅极绝缘膜3的一部分上设置接触孔(图示省略),由此,连接电源线L与漏极DL。另外,在各绝缘膜5、3上的任意部位,形成接触孔(图示省略),采用该接触孔,电源线L和导电膜6电连接。另外,通过该连接,导电膜6与基准电压源Vref连接。输出线L0以与源极SL相同的材料,在同一制造工序中成一体地形成。此外,电源线L以与栅极GL相同的材料,在同一制造工序中形成。由此,该些各引线简单地形成。
如果采用该方案,在输出线L0的正下方,夹设栅极绝缘膜3而设置电源线L,在正上方,夹设保护绝缘膜5而设置导电膜6,由此,输出线L0由导电膜6和电源线L围绕,实现静电屏蔽。如果采用这样的方案,尤其是可屏蔽来自TFT衬底2的正下方的杂波。
最好,在图7所示的引线L、L0中,输出线L0和电源线L的宽度基本相同,但电源线L的宽度大于输出线L0的宽度。另外,图8表示图6所示的液晶显示板的引线的变形实例,图8A为图6的长边(2b)部分的布线和引线的示意性的放大平面图,图8B为沿图8A中的VIIIB-VIIIB线的剖视图。
在与本变形实例的电源线L和输出线L0的长度方向相垂直的方向的宽度为W2、W1时,W2大于W1。另外,通过具有比电源线L的宽度W2更宽的宽度W3的导电膜6,覆盖输出线L0。输出线L0的上下通过各绝缘膜3、5覆盖,在这些绝缘膜3、5中,形成接触孔H,通过该接触孔H,导电膜6与电源线L电连接。另外,通过该连接,导电膜6与基准电压源Vref连接。通过该结构,由于输出线L0的外周的几乎全周被宽度大的导电膜6和电源线L覆盖,故屏蔽效果进一步提高。
实施例3
图9为将本发明的实施例3的液晶显示板,按照从叠置于TFT衬底上的彩色滤光衬底,透射而可以看到的下方的TFT衬底的布线等的方式表示的示意性的平面图,图10为沿图9中的X-X线的剖视图。该液晶显示板1B与实施例1的液晶显示板1相比,除了电源线和输出线叠置布线的方面以外,具有与实施例1的液晶显示板1相同的结构。于是,与实施例1共同的结构采用相同的标号,省略重复说明,对不同的结构而进行描述。
该液晶显示板1B具有下述的结构,即,来自光检测部LS的输出线L0形成于栅极绝缘膜3上,由保护绝缘膜5覆盖,在该保护绝缘膜5上,形成与漏极DL连接的由透明材料形成的导电膜(ITO)6。即,该导电膜(ITO)6为电源线L,通过端子T1,与外部电路连接。如此,输出线L0的上方通过构成电源线L的导电膜(ITO)6覆盖,由此,对输出线L0进行静电屏蔽,这样,特别是,对来自TFT衬底2的正上方的噪音进行遮蔽。该输出线L0与源极SL以相同的材料,按照在同一制造工序成一体地形成,作为电源线L的导电膜6与液晶驱动用的象素电极同时地形成,并且,其一端部与漏极DL连接。由此,各引线L、L0简单地形成。
实施例4
图11为将涉及本发明的实施例4的液晶显示板,按照从叠置于TFT衬底上的彩色滤光衬底,透射而看到的下方的TFT衬底的布线等的方式表示的的示意性平面图,图12为图11的XII-XII线的剖视图。该液晶显示板1C相对实施例1的液晶显示板1,除了电源线和输出线叠置布线的方面以外,具有与实施例1的液晶显示板相同的结构。因此,与实施例1共同的结构采用相同的标号,省略重复说明,对不同的结构而进行描述。
在该液晶显示板1C中,如图11和图12所示,输出线L0形成于TFT衬底2上,通过栅极绝缘膜3覆盖,在该栅极绝缘膜3上,从光检测部LS的漏极DL延伸设置的,宽度大于输出线L0的电源线L按照覆盖输出线L0的方式形成。另外,该电源线L通过保护绝缘膜5覆盖。此外,输出线L0通过设置于栅极绝缘膜3上的图中未示出的接触孔,与源极SL连接。
如此,输出线L0的上方通过电源线L覆盖,使输出线L0实现静电屏蔽。由此,特别是,对来自TFT衬底的正上方的杂波进行遮蔽。该输出线L0与栅极GL以相同的材料,在同一制造步工序中一体地形成,并且其一端通过设置于栅极绝缘膜3上的接触孔,而与源极SL连接。另外,电源线L与源极SL和漏极DL以相同的材料,在同一制造步骤成一体地形成,按照延伸设置DL的方式形成。
另外,同样在本实施例4中,最好,光检测部LS的表面由导电膜(ITO)6覆盖,另外,最好,该导电膜(ITO)6通过设置于保护绝缘膜5等上的图中未示出的接触孔,与电源线L连接。
以上,通过以上的实施例,对本发明进行了具体描述,但是,本发明并不限于此,如果是具有本发明所属技术领域中的知识的人员,则可在不脱离本发明的构思和精神的情况下进行修正或变更。比如,光传感器可以不是薄膜晶体管,而采用其它的光传感器,例如,光电二极管。另外,TFT光传感器的动作电路并不限于图2A的形式,例如,也可形成下述的电路,其中,将源极SL与基准电压源Vref连接,并且将漏极DL与基准电压源Vs连接,将从TFT光传感器输出的光电流充电到电容器C中。