CN101515094B - 液晶显示设备及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种包括液晶板的液晶显示设备，其中所述液晶板具有第一基板、面对所述第一基板的第二基板、设置于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层、以及形成于所述第一基板的面对所述第二基板的一面侧的第一和第二电极，通过所述第一和第二电极向所述液晶层施加横向电场，由此在像素区显示图像；其中所述第一基板包括：在所述第一基板的面对所述第二基板的表面上设置的光接收元件，用于在其光接收表面上接收入射光，由此形成关于接收光的数据；并且，在所述第一基板的面对所述第二基板的所述一面侧设置平坦化膜以覆盖所述光接收元件。

Description

液晶显示设备及其制造方法

相关申请的交叉引用

本发明包含与日本专利申请JP 2008-039013相关的主题，该日本专利申请于2008年2月20日提交于日本专利局，其全部内容通过引用结合于此。

技术领域

本发明涉及液晶显示设备以及制造该液晶显示设备的方法。更具体地，本发明涉及包括液晶板的液晶显示设备以及制造该液晶显示设备的方法，所述液晶板具有一对彼此面对的基板、设置于该对基板的彼此面对的侧之间的液晶层以及形成于一个基板的面对另一基板的一面侧上的一对电极，通过该对电极向所述液晶层施加横向电场，由此在像素区显示图像，其中在所述一个基板的面对所述另一基板的表面上形成光接收元件。这样，所述光接收元件在其光接收表面上接收从所述另一基板的所述侧通过所述液晶层入射到所述一个基板的所述侧的入射光，由此产生关于接收到的光的数据。

背景技术

液晶显示设备包括作为显示板的液晶板，所述液晶板具有封装在一对基板之间液晶层。所述液晶板例如是透射型的，并且可对从照射设备(例如，在其背面上设置的背光(backlight))发出的照射光进行调制和使其透射。而且，基于被如此调制的照射光在液晶板的正面显示图像。

所述液晶板利用例如有源矩阵系统。由此，所述液晶板包括TFT(薄膜晶体管)阵列基板、对向基板和液晶层。这样，在TFT阵列基板的像素区内形成多个TFT，其每一个用作像素开关元件。对向基板被设置为面对TFT阵列基板。此外，所述液晶层被设置于TFT阵列基板与对向基板之间。

在利用有源矩阵系统的液晶板中，通过像素开关元件向像素电极施加电位，以施加用在像素电极和公共电极之间产生的电场，由此改变液晶层的液晶分子的取向。因此，可分别对透过所述像素的各个光的透射比进行控制并且可对如此透射的光进行调制，由此显示图像。

在这种液晶板中，已知有多种显示模式，例如扭转向列(TN)模式、电控双折射(ECB)模式以及垂直定向模式。除此之外，已知有边缘场切换(FFS)系统或面内切换(IPS)系统等各自作为用来向液晶层施加横向电场的模式。在向液晶层施加横向电场的各个模式中，当沿注视方向观察时，液晶模块不具有介电各向异性，因此能够实现适当的宽视角。例如，在日本公开专利第2007-226200号中对该技术进行了描述。

提出了一种液晶显示设备，其中在如上所述的液晶板内，除了诸如TFT之类的用作像素开关元件的半导体元件之外，在像素区还构建有用于接收光以获得关于接收到的光的数据的光接收元件。例如，在像素区集成有PIN型光电二极管作为所述光接收元件。例如在日本公开专利第2006-3857号和2007-128497号中对该技术进行了描述。

在上述液晶板中，其中所构建的光接收元件被用作位置感测元件，由此可实现作为用户界面的功能。在此类型的液晶板中，无需在液晶板的正面专门提供利用电阻膜系统或静电电容系统的外部接触面板。因此，可减小液晶显示设备的成本，并且可容易地实现液晶显示设备的小型化和薄化。此外，在安装使用所述电阻膜系统或静电电容系统的接触面板时，会降低显示图像的质量，因为接触面板可能会减少透过像素区的光量或者可能会对涉及的光产生干扰。然而，通过以上述方式在液晶板中构建作为位置感测元件的光接收元件，则可防止此问题的发生。

在液晶板中，例如，从背光发出的照射光穿过液晶板，使得在液晶板中构建的光接收元件接收通过从待检测对象反射所述照射光而获得的可见光，所述待检测对象例如与液晶板的正面接触的用户的手指或触控笔等。此后，基于与从光接收元件获得的接收到的光有关的数据，识别待检测对象与所述液晶板的正面接触所在的坐标位置。在液晶显示设备自身或在包括所述液晶显示设备的电子装置中执行与如此识别的坐标位置相应的操作。

当使用按如上方式在液晶板中构建的光接收元件检测待检测对象的坐标位置时，在一些情况下，从所述光接收元件获得的关于接收到的光的数据中包含由于外部光中包含的可见光的影响而造成的许多噪声。此外，当比如黑色显示器的情况下显示暗像时，所述光接收元件难以接收到可见光，因为由待检测对象反射的可见光难以到达所述光接收元件的光接收表面。因此，在一些情况下，难以精确地检测待检测对象的位置。

为了改善此问题，提出一种使用不可见光(如红外光)而非可见光的技术。该技术例如在日本公开专利第2004-318819号和第2005-275644号中进行了描述。

使用此技术，所述光接收元件接收从待检测对象照射的不可见光，例如红外光，以获得关于接收到的光的数据，由此基于与如此获得的接收到的光有关的数据识别待检测对象的位置。具体地，优选使用红外光，因为人的手指对于红外光波长具有高的表面反射率。

发明内容

在向液晶层施加横向电场的显示模式的情况下，如在FFS系统或IPS系统的情况下，在TFT阵列基板上设置彼此成对的电极，通过所述电极向液晶层施加横向电场。在此情况下，所述成对的电极被形成在所形成的用以覆盖半导体元件的平坦化膜上，所述半导体元件例如其间插入有绝缘膜的像素开关元件。

图27A至27D为横截面图，其分别展示了制造利用FFS系统的液晶板的制造过程的主要部分。参照图27A至27D，在制造利用FFS系统的液晶板的制造过程中，按图27A、图27B、图27C和图27D的顺序示出了制造TFT阵列基板201的制造过程。

首先，如图27A所示，在玻璃基板201g的表面上形成如下半导体元件：像素开关元件31、光接收元件32和外围电路元件SK。

这里，举例而言，使用由多晶硅制成的半导体薄膜的各自具有底栅结构的TFT分别被形成为像素开关元件31和外围电路元件SK。此外，具有PIN结构的光电二极管被形成为光接收元件32。

而且，如图27A所示，在玻璃基板201g的表面形上成平坦化膜60a以覆盖像素开关元件31、光接收元件32和外围电路元件SK。

例如，平坦化膜60a是由如丙烯酸树脂等有机材料制成。

接着，如图27B所示，形成第一透明导电膜62at。

这里，第一透明导电膜62at由例如ITO(氧化铟锡)等的透明导电材料制成，以覆盖平坦化膜60a。

此外，如图27B所示，形成绝缘膜60b。

这里，举例而言，绝缘膜60b由氮化硅膜形成，以覆盖第一透明导电膜62at。

此外，如图27B所示，形成第二透明导电膜62bt。

这里，第二透明导电膜62bt由如ITO等的透明导电材料制成，以覆盖绝缘膜60b。

接着，如图27C所示，形成像素电极62b。

这里，通过利用光刻技术对第二透明导电膜62bt进行图案化，由此形成所述像素电极62b。具体地，像素电极62b被形成为与在玻璃基板201g的表面上的、其中形成有像素开关元件31的区域对应。例如，通过利用湿式蚀刻处理对第二透明导电膜62bt进行图案化以使其具有梳状平面结构，由此形成像素电极62b。

接着，如图27D所示，对绝缘膜60b进行图案化。

这里，通过利用光刻技术对绝缘膜60b进行图案化，使得绝缘膜60b的一部分留在其中形成有像素开关元件31的区域，以及在玻璃基板201g的表面上除去与其中形成有光接收元件32和外围电路元件SK的区域分别对应的绝缘膜60b的部分。具体地，通过利用干式蚀刻处理对绝缘膜60b进行图案化。例如，通过使用以氩气(Ar)稀释的六氟化硫(SF6)气体，在压力范围为0.5至15Pa、功率范围为1,500至5,000W、阶段温度范围为0至30℃且蚀刻时间范围为30至60秒的条件下对绝缘膜60b进行图案化。

而且，如图27D所示，形成公共电极62a。

这里，对第一透明导电膜62at进行图案化，由此形成所述公共电极62a。具体地，所述公共电极62a被形成为具有与在玻璃基板201g的表面上的绝缘膜60b相同的形状。例如，通过执行湿式蚀刻处理对第一透明导电膜62at进行图案化，由此形成所述公共电极62a。

此外，在其上形成有上述部分的TFT阵列基板201与对向基板202彼此粘接。这里，在将TFT阵列基板201与对向基板202彼此粘接之前，在分别在TFT阵列基板201和对向基板202上形成定向膜之后，对所述定向膜进行研磨处理(rubbing processing)，所述定向膜各自由例如聚酰亚胺制成。此外，将TFT阵列基板201和对向基板202彼此面对地粘接，使得在它们之间留有空间。之后，将液晶注入TFT阵列基板201和对向基板202之间限定的空间内，对液晶层进行定向，由此形成液晶板。此外，将平坦化板以及如背光等的外围设备安装到所述液晶板上，由此完成所述液晶显示设备。

如上所述，在利用FFS系统的液晶板中，在TFT阵列基板201上设置像素电极62b和公共电极62a。此外，将所述绝缘膜60b插在像素电极62b与公共电极62a之间。

在上述液晶板中，通过执行干式蚀刻处理去除与其中形成有光接收元件32的传感器区SA对应的绝缘膜60b的部分。由此，在干式蚀刻处理中可能会引起等离子体损坏光接收元件32的问题，因而使光接收元件32的光敏感性退化，由此增加暗电流。

具体而言，当绝缘膜60b是由氮化硅膜形成时，因为湿式蚀刻处理中的蚀刻速度低，因此，制造效率将会降低。此外，在平坦化膜60a上留有残留物，因此，在一些情况下，从光接收元件获得的关于接收到的光的数据的S/N(信噪)比将降低。为了应付这种情况，在许多情况下，通过执行干式蚀刻处理而非湿式蚀刻处理来对由氮化硅膜形成的绝缘膜60b进行图案化。从而可解决上述问题。

因此，鉴于上述内容，希望提供一种能够提高光接收元件的光敏性、由此抑制暗电流产生的液晶显示设备，以及一种制造该液晶显示设备的方法。

为了实现上述期望，根据本发明的一个实施例，提供一种包括液晶板的液晶显示设备，所述液晶板具有第一基板、面对所述第一基板的第二基板、设置于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层以及形成于所述第一基板的面对所述第二基板的一面侧的第一和第二电极；通过所述第一和第二电极将横向电场施加到所述液晶层，由此在像素区显示图像；其中所述第一基板包括：在所述第一基板的面对所述第二基板的所述一面侧设置的光接收元件，用于在其光接收表面上接收从第二基板的一侧通过所述液晶层入射到第一基板的一侧的入射光，由此形成关于接收到的光的数据；以及在所述第一基板的面对所述第二基板的所述一面侧设置的平坦化膜，以覆盖所述光接收元件；所述第一和第二电极被设置在像素区的平坦化膜上，在所述第一和第二电极之间插入有绝缘膜；并且所述第一电极和所述绝缘膜进一步被设置在平坦化膜的表面上的与传感器区对应的区域内，所述传感器区内具有光接收元件，其中，所述第一电极为公共电极，并且当所述第一电极进一步被设置在所述平坦化膜的表面上的与传感器区对应的区域内时，所述第一电极被形成为插在所述传感器区中的绝缘膜和平坦化膜之间。

根据本发明的另一实施例，提供一种制造包括液晶板的液晶显示设备的方法，所述液晶板具有第一基板、面对所述第一基板的第二基板以及设置于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，在像素区内在所述第一基板的面对所述第二基板的一面侧设置第一和第二电极，通过所述第一和第二电极向所述液晶层施加横向电场，所述制造方法包括以下步骤：在所述像素区内在第一基板的面对第二基板的表面上形成光接收元件，该光接收元件用于在其光接收表面上接收从第二基板的一侧通过液晶层入射到第一基板的一侧的入射光，形成与接收的光有关的数据；在所述像素区内在所述第一基板的面对所述第二基板的表面上形成覆盖所述光接收元件的平坦化膜；以及在所述像素区内在所述第一基板的面对所述第二基板的表面上形成所述第一电极、所述第二电极和插入于所述第一和第二电极之间的绝缘膜；其中在形成所述第一电极、所述第二电极和所述绝缘膜的步骤中，所述第一电极和所述绝缘膜进一步形成在所述平坦化膜的表面上的与传感器区对应的区域内，所述传感器区内具有所述光接收元件，以及不执行用于去除在所述传感器区内在所述平坦化膜的表面上形成的所述第一电极和所述绝缘膜的蚀刻处理，并且其中所述第一电极为公共电极，并且当所述第一电极进一步被设置在所述平坦化膜的表面上的与传感器区对应的区域内时，所述第一电极被形成为插在所述传感器区中的绝缘膜和平坦化膜之间。

在本发明的另一实施例中，所述绝缘膜形成于像素区内的、在其中具有光接收元件的传感器区内的平坦化膜的表面上，且不执行用于去除形成于传感器区内的平坦化膜的表面上的绝缘膜的干式蚀刻处理。

根据本发明的一个实施例，可提供能够增加光接收元件的光敏性、由此抑制暗电流的产生的液晶显示设备，以及制造该液晶显示设备的方法。

附图说明

图1为示意性横截面图，部分为框图的形式，展示了根据本发明实施例1的液晶显示设备的结构；

图2为示意性俯视图，展示了根据本发明实施例1的液晶显示设备中的液晶板；

图3为横截面图，示意性地展示了根据本发明实施例1的液晶显示设备中的TFT阵列基板的主要部分；

图4为横截面图，展示了根据本发明实施例1的液晶显示设备中的像素开关元件；

图5为横截面图，展示了根据本发明实施例1的液晶显示设备中的光接收元件；

图6为俯视图，展示了根据本发明实施例1的液晶显示设备中的像素电极；

图7为横截面图，示意性地展示了根据本发明实施例1的液晶显示设备中的背光；

图8为透视图，示意性地展示了根据本发明实施例1的液晶显示设备中的背光的主要部分；

图9A和9B分别为横截面图和俯视图，示意性地展示了当作为待检测对象的人的手指接触根据本发明实施例1的液晶显示设备中的液晶板的像素区或在其上移动时基于从待检测对象获得的关于接收到的光的数据来检测人的手指位置的情况；

图10A和10B分别为横截面图和俯视图，示意性地展示了当作为待检测对象的人的手指接触根据本发明实施例1的液晶显示设备中的液晶板的像素区或在其上移动时基于从待检测对象获得的关于所接收到的光的数据来检测人体的手指位置的情况；

图11A至11F分别为横截面图，展示了用于制造根据本发明实施例1的液晶显示设备中的液晶板的制造过程中的主要部分；

图12为曲线图，展示了根据本发明实施例1的液晶显示设备中的光接收元件的光电流对偏压特性的曲线；

图13为曲线图，展示了不同于本发明实施例1的情况下的光接收元件的光电流对偏压特性的曲线，其中通过执行图27A至27D中所示的干式蚀刻处理去除了形成于平坦化膜的表面上的绝缘膜；

图14为横截面图，展示了根据本发明实施例2的液晶显示设备的像素区内的其中具有光接收元件的传感器区；

图15为横截面图，展示了根据本发明实施例3的液晶显示设备的像素区内的其中具有光接收元件的传感器区；

图16为横截面图，展示了根据本发明实施例4的液晶显示设备的像素区内的其中具有光学开关元件的显示区；

图17为横截面图，展示了根据本发明实施例4的液晶显示设备的像素区内的其中具有光接收元件的传感器区；

图18为俯视图，展示了根据本发明实施例4的液晶显示设备中的光接收元件；

图19为横截面图，展示了根据本发明实施例4的液晶显示设备中的其中具有外围电路元件的周围区(circumferential area)；

图20为横截面图，部分为框图的形式，展示了根据本发明实施例5的液晶显示设备的结构；

图21为横截面图，展示了根据本发明实施例5的液晶显示设备的像素区内的其中具有光接收元件的传感器区；

图22为示意图，展示了可作为电子装置的电视机，其中，根据本发明实施例1至5中的任一实施例的液晶显示设备被应用于该电子装置；

图23为示意图，展示了可作为另一电子装置的数字静态照相机，其中，根据本发明实施例1至5中的任一实施例的液晶显示设备被应用于该电子装置；

图24为示意图，展示了可作为又一电子装置的笔记本电脑，其中，根据本发明实施例1至5中的任一实施例的液晶显示设备被应用于该电子装置；

图25为示意图，展示了可作为再一电子装置的移动终端设备，根据本发明实施例1至5中的任一实施例的液晶显示设备被应用于该电子装置；

图26为示意图，展示了可作为另一电子装置的摄像机，根据本发明实施例1至5中的任一实施例的液晶显示设备被应用于该电子装置；以及

图27A至27D分别为横截面图，展示了在制造现有技术中的利用FFS系统的液晶板时的制造过程的主要部分。

具体实施方式

下文将参照附图对本发明的优选实施例进行详细描述。

<实施例1>

(液晶显示设备的结构)

图1为横截面图，其展示了根据本发明实施例1的液晶显示设备100的结构。

如图1所示，实施例1的液晶显示设备100包括液晶板200、背光300以及数据处理部件400。以下将逐次对液晶板200、背光300和数据处理部400进行描述。

所述液晶板200利用有源矩阵系统，如图1所示，包括TFT阵列基板201、对向基板202和液晶层203。

在液晶板200中，TFT阵列基板201和对向基板202彼此面对以便在它们之间留有空间。此外，所述液晶层203被设置为夹在TFT阵列基板201与对向基板202之间。

而且，如图1所示，背光300被设置在液晶板200的TFT阵列基板201一侧。从背光300发出的照射光被照射到该TFT阵列基板201的与其面对对向基板202的表面相对的表面上。

图2为示意性的俯视图，其展示了根据本发明实施例1的液晶显示设备100中的液晶板200。

如图2所示，所述液晶板200包括像素区PA和周围区CA。

如图2所示，沿液晶板200中的像素区PA的表面设置多个像素P。具体地，将所述多个像素P设置为沿x-方向和与x-方向垂直的y-方向的矩阵。

在像素区PA中，在液晶板200的背面上接收到从安装在液晶板200的背面侧的背光300发出的照射光R，并且使得在液晶板200的背面上接收到的照射光R透过第一起偏振片206。透过所述液晶板200的照射光R透过第二起偏振片207，由此进行图像显示。换句话说，液晶板200是透射型的。

此外，液晶显示设备100例如使用正常黑色系统，并且所述第一起偏振片206和第二起偏振片207被以下文将描述的方式设置。换句话说，在未对液晶板200中的液晶层203施加电压时，透光率降低，由此进行黑色显示。另一方面，在对液晶层203施加电压时，透光率增大，由此进行白色显示。例如，设置第一起偏振片206和第二起偏振片207使得它们的透轴被以交叉偏光(cross-Nicol)模式设置。

此外，实施例1的液晶板200利用了FFS系统，且在TFT阵列基板201的面对对向基板202的一面侧形成像素电极(未图示)和公共电极(未图示)，这将在下文进行详细描述。而且，液晶分子在液晶层203上被水平取向。由此，在像素区PA中，横向电场通过像素电极(未图示)和公共电极(未图示)被施加到液晶层203，以改变液晶层203的液晶分子在长度方向上的取向，由此显示图像。

具体地，在像素区PA内，在TFT阵列基板201上设置多个开关元件(未图示)以分别对应于多个像素P。而且，在对向基板202上设置滤色器层(未图示)以分别对应于多个像素P。在像素区PA内，像素开关元件分别对像素P进行开关控制，由此通过第一起偏振片206对入射到液晶板200的背面的照射光进行调制。例如，形成各自具有由多晶硅制成的半导体薄膜的TFT以作为像素开关元件并且分别对像素P进行开关控制。而且，通过滤色器层对被如此调制的照射光R进行着色，并且通过第二起偏振片207从液晶板200的前表面发射出，由此在像素区PA中显示彩色图像。

此外，在实施例1的液晶显示设备100的像素区PA中形成多个光接收元件(未图示)，以分别对应于多个像素P。所述多个光接收元件例如，被形成为分别包括多个光电二极管(未图示)。而且，当诸如用户的手指或触控笔之类的待检测对象F接触或接近与液晶板200的其上安装有背光300的背面相对的正面时，相应的光接收元件接收来自待检测对象F的反射光H，由此产生关于所述接收到的光的数据。换句话说，所述相应的光接收元件接收从对向基板202一侧向TFT阵列基板201一侧传播的反射光H，以便对如此接收到的所述反射光H进行光电转换，由此产生关于接收到的光的数据。

如图2所示，在液晶板200中，对周围区CA被定位为围绕在像素区PA的周围。如图2所示，在周围区CA中形成有用于显示器的垂直驱动电路11、用于显示器的水平驱动电路12、用于传感器的垂直驱动电路13以及用于传感器的水平驱动电路14作为外围电路。例如，形成各自具有由多晶硅制成的半导体薄膜的TFT作为构成这些外围电路的外围电路元件，类似于像素开关元件31的情况。

此外，用于显示器的垂直驱动电路11和用于显示器的水平驱动电路12驱动所设置的分别对应于像素区PA内的像素P的多个像素开关，由此进行图像显示。在该操作的同时，用于传感器的垂直驱动电路13和用于传感器的水平驱动电路14驱动所设置的多个分别对应于像素区PA中的像素P的光接收元件(未图示)，由此收集关于接收到的光的数据。

具体地，用于显示器的垂直驱动电路11连接到被形成为与沿y-方向的多个像素P对应的每个像素开关元件。而且，用于显示器的垂直驱动电路11根据从下文将描述的控制部分401向其施加的控制信号逐次向在y-方向排列的多个像素开关元件供应扫描信号。在这种情况下，将多个栅极线(未图示)连接到被形成为与沿x-方向排列的多个像素P对应的多个像素开关元件。所述多个栅极线被形成为分别对应于沿垂直y-方向设置的多个像素P。用于显示器的垂直驱动电路11供应扫描信号，以便逐次选择多个栅极线。

所述用于显示器的水平驱动电路12连接到被形成为与沿x-方向的多个像素分别对应的多个像素开关元件(未图示)中的每一个。而且，所述用于显示器的水平驱动电路12根据从下文将描述的控制部分401向其施加的控制信号逐次向沿x-方向排列的多个像素开关元件供应视频数据信号。在这种情况下，将多个信号线(未图示)连接到被形成为与沿垂直y-方向排列的多个像素P分别对应的多个像素开关元件。形成多个信号线以分别对应于沿水平x-方向设置的多个像素P。用于显示器的水平驱动电路12逐次向多个信号线提供视频数据信号。而且，通过像素开关元件向液晶层203供应视频数据信号，用于显示器的垂直驱动电路11逐次向所述像素开关元件供应扫描信号，由此执行图像显示。

所述用于传感器的垂直驱动电路13连接到被形成为与沿y-方向的多个像素P分别对应的多个光接收元件(未图示)。而且，所述用于传感器的垂直驱动电路13供应扫描信号以根据从下文将描述的控制部分401向其施加的控制信号从沿y-方向设置的多个光接收元件中选择从中读出关于接收到的光的数据的光接收元件。在这种情况下，设置多个栅极线(未图示)以分别对应于沿x-方向设置的多个光接收元件。所述多个栅极线(未图示)被形成为分别对应于沿y-方向设置的多个光接收元件。所述用于传感器的垂直驱动电路13供应扫描信号，以便逐次选择多个栅极线。

所述用于传感器的水平驱动电路14连接到被形成为与x-方向上的多个像素P分别对应的多个光接收元件(未图示)。而且，所述用于传感器的水平驱动电路14根据将在下文描述的控制部分401向其施加的控制信号逐次从排列在x-方向上的多个光接收元件读出关于接收到的光的数据。在这种情况下，多个信号线(未图示)连接到被形成为与排列在y-方向上的多个像素P分别对应的多个接收元件。形成多个信号线以分别对应于在x-方向上排列的多个像素P。所述用于传感器的水平驱动电路14分别通过多个信号线逐次从光接收元件读出关于接收到的光的数据。具体地，所述用于传感器的水平驱动电路14从根据用于传感器的垂直驱动电路13向其施加的扫描信号从所选择的光接收元件中逐次读出关于接收到的光的数据。

如图1所示，所述背光300面对液晶板200的背面，并且将照射光R照射到液晶板200的背面。

具体地，背光300被设置于构成液晶板200的TFT阵列基板201这一侧，并且将照射光R照射到TFT阵列基板201的与面对对向基板202的表面相对的表面。换句话说，背光300照射出照射光R，使得照射光R从TFT阵列基板201这一侧传播到对向基板202那一侧。

如图1所示，数据处理部400包括控制部分401和位置检测部分402。数据处理部件400包括计算机，且被配置为使得计算机根据程序用作控制部分401和位置检测部分402。

所述数据处理部400的控制部分401被配置为控制液晶板200和背光300的运行。控制部分401向液晶板200供应控制信号，由此控制在液晶板200中设置的多个开关元件(未图示)的运行。例如，控制部分401使液晶板200的像素开关元件进行行序驱动。此外，控制部分401根据从外部向其施加的驱动信号向背光300供应控制信号，由此控制背光300的运行。结果，背光300将照射光R照射到液晶板200的背面。控制部分401以上述方式控制液晶板200和背光300两者的运行，由此在液晶板200的像素区PA内显示图像。

除此以外，控制部分401向液晶板200供应控制信号以控制被提供作为液晶板200中的位置感测元件的多个光接收元件(未图示)的运行，由此从所述多个光接收元件收集关于接收到的光的数据。例如，控制部分401使液晶板200的像素开关元件进行行序驱动，由此逐次从所述多个光接收元件收集关于所接收到的光的数据。

基于从液晶板200上所设置的所述多个光接收元件(未图示)收集到的关于接收到的光的数据，数据处理部400的位置检测部分402检测待检测对象(例如用户的手指或触控笔等)接触或接近液晶板200前表面侧的像素区PA的位置。例如，位置检测部分402检测与关于所述接收到的光的所述数据相关的信号的强度大于参考值的坐标位置，以作为所述待检测对象F接触像素区PA的坐标位置。

(TFT阵列基板的结构)

图3为横截面图，其示意性地展示了根据本发明实施例1的液晶显示设备100中的TFT阵列基板201的主要部分。

如图3所示，TFT阵列基板201包括玻璃基板201g。玻璃基板201g为透射光的绝缘基板，是由玻璃制成的。此外，如图3所示，在玻璃基板201g的面对对向基板202的表面上形成像素开关元件31、光接收元件32、外围电路元件SK、平坦化膜60a、绝缘膜60b、公共电极62a和像素电极62b。

下文将逐一描述在TFT阵列基板201上所设置的像素开关元件31、光接收元件32、外围电路元件SK、平坦化膜60a、绝缘膜60b、公共电极62a和像素电极62b。

如图3所示，在像素区PA的显示区TA中形成所述像素开关元件31。

图4为横截面图，其展示了根据本发明实施例1的液晶显示设备100中的像素开关元件31。

如图4所示，像素开关元件31包括栅电极45、栅极绝缘膜46g和半导体层48，且形成为具有轻掺杂漏极(LDD)结构的底栅型TFT的形式。例如，所述像素开关元件31被形成为N-沟道TFT。

具体地，在像素开关元件31中，栅电极45由诸如钼(Mo)、钛(Ti)或钽(Ta)这样的金属材料制成，使得具有60至90nm的厚度。在这种情况下，如图4所示，在玻璃基板201g的表面上设置栅电极45，以通过栅极绝缘膜46g面对半导体层48的沟道区48C。

此外，在像素开关元件31中，如图4所示，栅极绝缘膜46g是通过，例如，在氮化硅膜46ga上层叠氧化硅膜46gb以覆盖栅电极45而形成。在这种情况下，例如，氮化硅膜46ga被形成为具有40nm的厚度，而氧化硅膜46gb被形成为具有50nm的厚度。

此外，在像素开关元件31中，半导体层48由例如多晶硅制成。例如，半导体层48由厚度为20至160nm的多晶硅薄膜形成。如图4所示，在半导体层48中，沟道区48C被形成为在位置上对应于栅电极45，且形成一对源极/漏极区48A和48B以将沟道区48C夹在源极/漏极区48A和48B之间。在该对源极/漏极区48A和48B中，形成一对低杂质浓度区48AL和48BL以将沟道区48C夹在所述低杂质浓度区48AL和48BL之间。此外，形成杂质浓度高于该对低杂质浓度区48AL和48BL的一对高杂质浓度区48AH和48BH以将该对低杂质浓度区48AL和48BL夹在所述高杂质浓度区48AH和48BH之间。

而且，在像素开关元件31中，源极53和漏极54中的每一个由例如铝等的导电材料制成。在这种情况下，如图4所示，设置层间绝缘膜49以覆盖半导体层48。而且，在完全延伸穿过层间绝缘膜49的接触孔中填充导电材料，并且随后对其进行图案化，这使得源极53被提供为电连接到源极/漏极区中的一个48A。而且，类似于源极53的情况，在完全延伸穿过层间绝缘膜49的接触孔中填充导电材料，并且随后对其进行图案化，这使得漏极54被提供为电连接到源极/漏极区中的另一个48B。

如图3所示，在像素区PA的传感器区SA中形成所述光接收元件32。

图5为横截面图，其展示了根据本发明实施例1的液晶显示设备100中的光接收元件32。

如图5所示，光接收元件32为具有PIN结构的光电二极管，并且包括栅电极43、位于栅电极43上的栅极绝缘膜46s以及通过栅极绝缘膜46s与栅电极43面对的半导体层47。

在所述光接收元件32中，栅电极43由例如钼等金属材料制成，并且具有附加到其上的光屏蔽层的功能。在这种情况下，如图5所示，栅电极43被提供为通过玻璃基板201g的表面上的栅极绝缘膜46s与半导体层47的i层47i面对。

此外，在光接收元件32中，通过在氮化硅膜46sa上层叠氧化硅膜46sb形成栅极绝缘膜46s以覆盖栅电极43。在这种情况下，例如，氮化硅膜46sa的厚度为40nm，而氧化硅膜46sb的厚度为50nm。

此外，在光接收元件32中，半导体层47由例如多晶硅制成的。例如，半导体层47是由厚度为20至160nm的多晶硅膜形成。而且，如图5所示，半导体层47包括p层47p、n层47n和i层47i。在这种情况下，半导体层47被提供为使得将具有高电阻值的i层47i插在p层47p和n层47n之间。例如，所述p层47p被掺杂有例如硼离子等的p型杂质离子。此外，i层47i为光电转换层，并且具有用于接收光以执行光电转换的光接收表面Jsa。此外，所述n层47n被掺杂有例如磷离子等的n型杂质离子。在这种情况下，为减小漏电流，n层47n包括掺杂有高浓度n型杂质离子的高杂质浓度区47nh和掺杂有浓度低于高杂质浓度区47nh的浓度的n型杂质离子的低杂质浓度区47nl。而且，所述n层47n被形成为使得低杂质浓度区47nl插在高杂质浓度区47nh和i层47i之间。

而且，在光接收元件32中，阳极51和阴极52均是由铝制成。在这种情况下，如图5所示，设置层间绝缘膜49以覆盖半导体层47。在完全延伸穿过层间绝缘膜49的接触孔中填充导电材料，并且随后对其进行图案化，这使得阳极51被提供为电连接到所述p层47p。类似于阳极51的情况，在完全延伸穿过层间绝缘膜49的接触孔中填充导电材料，并且随后对其进行图案化，这使得阴极52被提供为电连接到所述n层47n。

如图3所示，在周围区CA中形成所述外围电路元件SK。

类似于像素开关元件31的情况，外围电路元件SK被形成为底栅型TFT的形状。例如，所述外围电路元件SK被形成为P-沟道TFT。

如图3所示，在像素区PA和周围区CA之上形成所述平坦化膜60a。在这种情况下，在玻璃基板201g的表面上形成所述平坦化膜60a以覆盖像素开关元件31、光接收元件32和外围电路元件SK。因此，平坦化膜60a进行平坦化，使得其表面沿玻璃基板201g的表面延伸。例如，沉积丙烯酸系树脂(acrylic system resin)以使其具有1至3μm的厚度，由此形成平坦化膜60a。

如图3所示，在像素区PA和周围区CA上形成所述绝缘膜60b。即，在平坦化膜60a的表面上的与其内设置有光接收元件32的传感器区SA对应的区域内设置绝缘膜60b。此外，在平坦化膜60a的表面上的与其内形成有像素开关元件31的显示区TA对应的区域内也设置绝缘膜60b，以覆盖公共电极62a。绝缘膜60b由氧化硅膜、氮化硅膜或氧氮化硅(SiO_xN_y)膜形成。

公共电极62a是像素区PA中的多个像素P所共用的电极。如图3所示，公共电极62a不是形成于周围区CA，而是形成于像素区PA的显示区TA内的平坦化膜60a上。公共电极62a是所谓的透明电极，由例如ITO制成。在这种情况下，公共电极62a通过绝缘膜60b面对像素电极62b。在实施例1中，公共电极62a既非形成于像素区PA的传感器区SA内，也非形成于周围区CA内，而是形成于像素区PA中的执行图像显示的显示区TA内。

像素电极62b是电连接到像素开关元件31的电极。在像素区PA内设置多个像素电极62b以分别对应于多个像素P。在这种情况下，如图3所示，像素电极62b并非形成于周围区CA内，而是被设置于绝缘膜60b上，所述绝缘膜60b被形成为用于覆盖像素区PA的显示区TA内的公共电极62a。像素电极62b为所谓的透明电极，由例如ITO制成。像素电极62b电连接到像素开关元件31的漏极54。而且，像素电极62b基于从像素开关元件31供应的作为视频信号的电位在公共电极62a和像素电极62b之间产生横向电场，由此向液晶层203施加电压。

图6为俯视图，其展示了根据本发明实施例1的液晶显示设备100中的像素电极62b。

在实施例1中，如图6所示，由于液晶板200利用了FFS系统，所述像素电极62b被形成为在TFT阵列基板201上的面对对向基板202的xy平面上呈梳状。

具体地，如图6所示，像素电极62b具有主干部分62bk和多个分支部分62be。

如图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的中心部分提供触点(未图示)。所述像素电极62b通过所述触点被电连接到像素开关元件31的漏极。

如图6所示，各个分支部分62be在y-方向上延伸。在x-方向上每隔一定距离设置多个分支部分62be，它们的一个端部连接到主干部分62bk。而且，多个分支部分62be在y-方向上彼此平行地延伸。

(背光的结构)

图7为横截面图，其示意性地展示了根据本发明实施例1的液晶显示设备100中的背光300。图8为透视图，其示意性地展示了根据本发明实施例1的液晶显示设备100中的背光300的主要部分。

如图7所示，背光300包括光源301和导光板302。背光300照射出照射光R以对液晶板200的像素区PA的整个表面进行照射。

如图7所示，光源301包括照射光的照射面ES。所述照射面ES被设置为面对导光板302中光入射到的入射面IS。在这种情况下，光源301的照射面ES面对在导光板302的侧表面提供的入射面IS。而且，光源301根据从控制部分401向其施加的控制信号进行光发射操作。

在实施例1中，如图8所示，光源301包括可见光源301a和红外光源301b。

例如，每个可见光源301a为白色LED(发光二极管)，且照射出白色可见光。如图8所示，所述可见光源301a被设置为使得照射面ES面对导光板302的入射面IS。从照射面ES向导光板302的入射面IS照射可见光。在这种情况下，沿导光板302的入射面IS设置多个可见光源301a。

例如，红外光源301b为红外LED，并且照射出红外光。如图8所示，红外光源301b被设置为使得照射面ES面对导光板302的入射面IS并且从照射面ES向导光板302的入射面IS照射红外光。例如，红外光源301b照射中心波长为850nm的红外光。在这种情况下，例如，单个红外光源301b被设置为与在其上提供有可见光源301a的导光板302的入射面IS上的可见光源301a成一线。在实施例1中，如图8所示，将红外光源301b近似地设置于其中提供有可见光源301a的导光板302的入射面IS的中心部分处。

如图7所示，导光板302被设置为使得光源301的照射面ES面对入射面IS，并且通过照射面ES照射的光被入射到入射面IS。而且，导光板302导引入射到入射面IS的光。而且，导光板302通过被设置为与入射面IS垂直相交的出射面PS1以照射光R的形式发射被如此导引的光。所述导光板302被设置为面对液晶板200的背面，并且从出射面PS1向液晶板200的背面发射照射光R。例如，导光板302是通过注入成型工艺由例如丙烯酸树脂等的具有高光学透明性的透明材料制成。

在实施例1中，从可见光源301a分别发射的可见光以及从红外光源301b发射的红外光均入射到入射面IS，并且导光板302导引入射到入射面IS的所述可见光和红外光。而且，由导光板302如此导引的可见光和红外光通过出射面PS1被发射，作为照射光R。结果，如上所述，在透射型液晶板200的像素区PA中显示图像。

如图7所示，导光板302具有光学膜303和反射膜304。

如图7所示，所述光学膜303被设置为面对导光板302的出射面PS1。所述光学膜303接收通过导光板302的出射面PS1发射的照射光R，由此对照射光R的光学特征进行调制。

在实施例1中，光学膜303包括漫射板303a和棱镜板303b，它们从导光板302的一侧按漫射板303a和棱镜板303b的顺序被设置。而且，漫射板303a对通过导光板302的出射面PS发射的照射光R进行漫射，而棱镜板303b则沿着法线方向，即z-方向将如此漫射的照射光R汇聚至导光板302的出射面PS。结果，光学膜303将从导光板302发射出的光以照射光R(即平光)的形式发射到液晶板200的背面。

如图7所示，所述反射膜304被设置为面对导光板302的与导光板302的出射面PS1相对的表面。反射膜304接收通过导光板302的与出射面PS1相对的表面PS2发射的光，以将如此接收到的光反射到导光板302的出射面PS1。

(操作)

下文将对以下操作进行描述：当作为待检测对象F的人的手指接触上述液晶设备100中的液晶板200的像素区PA或在其上移动时，基于从待检测对象F获得的关于接收到的光的数据对待检测对象F的位置进行检测的操作。

图9A和9B以及图10A和10B分别示意性地展示了当作为待检测对象F的人的手指接触根据本发明实施例1的液晶设备100中的液晶板200的像素区PA或在其上移动时，基于从待检测对象F获得的关于接收到的光的数据来检测待检测对象F的位置的情况。这里，图9A和9B展示了对液晶层203的电压施加为OFF状态的情况。另一方面，图10A和10B展示了对液晶层203的电压施加为ON状态的情况。在图9A和9B以及图10A和10B中仅图示了主要部分，而未图示其它部分。此外，图9A和10A分别为横截面图，而图9B和10B分别为俯视图。

首先，将对液晶层203的电压施加为OFF状态的情况进行描述。

在这种情况下，如图9A和9B所示，在液晶板200的显示区TA中，在液晶层203中水平取向的液晶分子的长度方向例如沿y-方向延伸。在实施例1中，构造所述各个部分使得显示系统变为正常黑色系统。因此，在液晶板200的显示区TA中，从背光300照射出的照射光R的可见光VR在第二起偏振片207中被吸收而不会透过第二起偏振片207，由此进行黑色显示。

另一方面，从背光300照射出的照射光R的红外光IR透过第二起偏振片207。

此外，在液晶板200的传感器区SA中，如图9A和9B所示，在液晶层203中水平取向的液晶分子的长度方向例如沿y-方向延伸，类似于显示区TA的情况。因此，从背光300照射出的照射光R的可见光VR也不会穿过液晶板200。

另一方面，从背光300照射出的照射光R的红外光IR透过传感器区SA中的第二起偏振片207。因此，当诸如人的手指这样的待检测对象F接触像素区PA或在其上移动时，如图9A所示，透过第二起偏振片207的红外光IR被待检测对象F反射。构成照射光R的光路的组件(例如平坦化膜60a)每个针对红外光IR具有小的吸收系数，针对红外光IR的各个吸收系数近似为零。结果，反射光H中包括大量红外光IR。因此，在液晶板200中设置的光接收元件32接收到其中包含大量红外光IR的反射光H。

在这种情况下，光接收元件32在其光接收表面JSa上接收被导向至其光接收表面JSa的反射光H，由此对反射光H进行光电转换。而且，外围电路读出源于光电转换所产生的电荷的关于接收到的光的数据。

而且，如前所述，位置检测部分402根据如此读出的关于接收到的光的数据对位于液晶板200前表面上的像素区PA上的待检测对象F的图像进行成像，并且根据如此成像的图像来检测待检测对象F的位置。

以下，将对液晶层203的电压施加为ON状态的情况进行描述。

在这种情况下，如图10A和10B所示，在液晶板200的显示区TA中，在液晶层203中水平取向的液晶分子的长度方向沿不同于y-方向的方向倾斜。因此，在液晶板200的显示区TA中，从背光300照射出的照射光R的可见光VR透过第二起偏振片207，由此进行白色显示。此外，从背光300照射出的照射光R的红外光IR也透过第二起偏振片207。

此外，无电压施加到液晶层203，因为在液晶板200的传感器区SA中既没有形成像素电极62b也没有形成公共电极62a。因此，在液晶层203中水平取向的液晶分子的长度方向例如沿y-方向延伸，类似于其中对液晶层203的电压施加为OFF状态的情况。因此，从背光300照射出的照射光R的可见光VR未穿过液晶板200。

另一方面，如图10A和10B所示，从背光300照射出的照射光R的红外光IR透过传感器区SA中的第二起偏振片207，类似于上述情况。因此，如图10A所示，当诸如人的手指这样的待检测对象F接触像素区PA或在其上移动时，透过第二起偏振片207的红外光IR被待检测对象F反射而成为反射光H。在液晶板200中设置的光接收元件32接收反射光H。而且，光接收元件32在其光接收表面JSa上接收被导向至其光接收表面JSa的反射光H，由此对反射光H进行光电转换。而且，外围电路读出源于通过光电转换所产生的电荷的关于接收到的光的数据。

而且，如前所述，位置检测部分402根据从光接收元件32读出的关于所接收到的光的数据对位于液晶板200前表面上的像素区PA上的待检测对象F的图像进行成像，并且基于如此成像的图像对待检测对象F的位置进行检测。

(制造方法)

接着，将对制造根据本发明实施例1的液晶显示设备100中的液晶板200的方法进行描述。

图11A至11F分别为横截面图，其示出了在以图11A、图11B、图11C、图11D、图11E和图11F中分别示出的工艺顺序制造根据本发明实施例1的液晶显示设备100中的液晶板200时的制造工艺的主要部分。

首先，如图11A所示，在玻璃基板201g的表面形成像素开关元件31、光接收元件32和外围电路元件SK这样的半导体元件。

这里，如前所述，例如，形成各自具有底栅结构的TFT分别作为所述像素开关元件31和外围电路元件SK，其中所述底栅结构具有由多晶硅制成的半导体薄膜。类似地，形成具有PIN结构的光电二极管作为光接收元件32，其中所述PIN结构具有由多晶硅制成的半导体薄膜。在实施例1中，在沉积多晶硅膜以分别覆盖其中将形成半导体元件的区域之后，对所述多晶硅膜进行图案化以使其对应于构成半导体元件的半导体层的图案形状，由此形成所述半导体元件。

具体地，在像素区PA的显示区TA中形成像素开关元件31。此外，在像素区PA的传感器区SA中形成光接收元件32。而且，在周围区CA中形成构成外围电路的外围电路元件SK。

而且，如图11A所示，在玻璃基板201g的表面上形成平坦化膜60a。

这里，在像素区PA和周围区CA中的玻璃基板201g的表面上形成平坦化膜60a以覆盖像素开关元件31、光接收元件32和外围电路元件SK，由此对所述表面进行平坦化，使得沿玻璃基板201g的表面设置所述平坦化膜60a的表面。

例如，沉积丙烯酸系树脂以使其具有1至3μm的厚度，由此形成所述平坦化膜60a。

接着，如图11B所示，形成第一透明导电膜62at。

这里，第一透明导电膜62at由例如ITO等的透明导电材料制成，以覆盖平坦化膜60a。

具体地，所述第一透明导电膜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，以覆盖其中形成有像素开关元件31的显示区TA、其中形成有光接收元件32的传感器区SA以及其中形成有外围电路SK的周围区CA。

接着，如图11C所示，形成公共电极62a。

这里，对第一透明导电膜62at进行图案化，由此形成所述公共电极62a。

具体地，对第一透明导电膜62at进行图案化，使得保留在其中形成有像素开关元件31的显示区TA内的第一透明导电膜62at，而去除在其中形成有光接收元件32的传感器区SA以及在其中形成有外围电路元件SK的周围区CA内的第一透明导电膜62at。结果，在玻璃基板201g的表面上形成公共电极62a。例如，通过利用湿式蚀刻处理对第一透明导电膜62at进行图案化，由此形成所述公共电极62a。

接着，如图11D所示，形成绝缘膜60b。

这里，所述绝缘膜60b例如由氮化硅膜形成以覆盖公共电极62a。

具体地，在玻璃基板201g的表面上形成绝缘膜60b覆盖其中形成有像素开关元件31的显示区TA、其中形成有光接收元件32的传感器区SA和其中形成有外围电路SK的周围区CA。

接着，如图11E所示，形成第二透明导电膜62bt。

这里，所述第二透明导电膜62bt由例如ITO等的透明材料制成，以覆盖绝缘膜60b。

具体地，所述第二透明导电膜62bt形成在玻璃基板201g的表面上以覆盖其中形成有像素开关元件31的显示区TA、其中形成有光接收元件32的传感器区SA和其中形成有外围电路元件SK的周围区CA。

接着，如图11F所示，形成像素电极62b。

在这种情况下，通过利用光刻技术对第二透明导电膜62bt进行图案化，由此形成所述像素电极62b。

具体地，在玻璃基板201g的表面上形成所述像素电极62b以对应于其中形成有像素开关元件31的显示区TA。在实施例1中，如前述，通过利用湿式蚀刻处理对第二透明导电膜62bt进行图案化以使其具有梳状平面结构，由此形成像素电极62b。

而且，将其中具有以上述方式形成的部分的TFT阵列基板201粘接到专门形成的对向基板202上。在这种情况下，在将TFT阵列基板201粘接到对向基板202之前，在TFT阵列基板201和对向基板202的彼此面对的各表面上形成由例如聚酰亚胺制成的定向膜之后，对所述定向膜进行研磨处理。而且，将TFT阵列基板201和对向基板202被相互粘接，使得它们彼此面对，且在它们之间留有空间。

此后，将液晶注入TFT阵列基板201和对向基板202之间的空间，并且对所述液晶板进行定向，由此形成液晶板200。此外，将第一和第二起偏振片206和207以及例如背光300等的外围设备安装到液晶板200，由此完成液晶显示设备100。

如上所述，在实施例1中，在像素区PA内的其中设置有光接收元件32的传感器区SA中的平坦化膜60a的表面上形成绝缘膜60b。而不执行用于去除形成于传感器区SA中的平坦化膜60a的表面上的绝缘膜60b的干式蚀刻处理。

因此，如前所述，当通过执行干式蚀刻处理去除绝缘膜60b时，光接收元件32可能会被干式蚀刻处理中的等离子体损坏。结果，可能导致光接收元件32的光敏性退化的问题，由此暗电流增大。而在实施例1中，因为不对绝缘膜60b执行干式蚀刻处理，因此可防止此问题的发生。

图12为曲线图，其示出了本发明的实施例1中的光接收元件32的光电流对偏压特性的曲线。另一方面，图13为曲线图，其展示了在通过执行如图27A至27D所示的不同于本发明的实施例1的干式蚀刻处理去除形成于平坦化膜60a的表面上的绝缘膜60b的情况下的光接收元件32的光电流对偏压特性的曲线。在图12和13中，横轴表示偏流电压Vnp(V)，而纵轴表示电流Inp(A)。而且，光电流和暗电流中的每一个被绘制为电流Inp(A)。在这种情况下，所述光电流对偏压特性曲线是在以下条件下测量的：在给定的光照射量下，使施加到光接收元件32的n层47n的电位与施加到光接收元件32的栅电极43的电位彼此相等，并且改变施加在所述n层47n和p层47p上的反向偏压。

如图12和13所示，通过将其中因没有执行干式蚀刻处理而未去除绝缘膜60b的情况与其中通过执行干式蚀刻处理而去除绝缘膜60b的情况进行相互比较，可理解，在这些情况下，在低偏压下获得的光电流是不同的。如在实施例1的情况下，在其中因没有执行干式蚀刻处理而未去除绝缘膜60b的情况下，即使在低偏压下也可获得具有高电流值的光电流，不同于通过执行干式蚀刻处理而去除绝缘膜60b的情况。而且，如在实施例1的情况下，在其中因没有执行干式蚀刻处理而未去除绝缘膜60b的情况下，因为光接收元件32不会被干式蚀刻处理中的等离子体损坏，因此PIN结部分不会出现缺陷位置(defective level)。因此，在实施例1中，因为在光照射阶段没有电子空穴对被任何缺陷位置所捕获，因此可获得如上所述满意的测量结果。

此外，如图12和13所示，如在实施例1的情况下，在其中因没有执行干式蚀刻处理而未去除绝缘膜60b的情况下，暗电流较小，不同于通过执行干式蚀刻处理而去除绝缘膜60b的情况。如上所述，如在实施例1的情况下，在其中因没有执行干式蚀刻处理而未去除绝缘膜60b的情况下，因为光接收元件32不会被干式蚀刻处理中的等离子体损坏，所以PIN结部分不会出现缺陷位置。因此，可获得上述满意的测量结果，因为在施加反向偏压阶段防止了漏电流经由缺陷位置而增大。

因此，根据本发明的实施例1，可增强光接收元件32的光敏性，由此可抑制暗电流的出现。

此外，在实施例1中，可获得较高的阻断外部环境中的湿气渗透的能力，因为由无机材料制成的绝缘膜60b被层叠在由有机材料制成的平坦化膜60a上。因此，可增强耐湿性。在一些情况下，湿气渗透入光接收元件32可导致暗电流增大。而在实施例1中，因为可获得如上所述增强的耐湿性的效果，因此可实现满意的光接收元件特性。

此外，在实施例1中，在其中形成有外围电路的周围区CA内的平坦化膜60a上没有形成透明导电膜，例如公共电极。当外围电路上存在透明导电膜时，电路的寄生电容增大，由此使得负载增大。因此，功耗将增大。当然，因为在平坦化膜60a上未形成诸如公共电极的透明导电膜，因此可防止发生此问题。

此外，在实施例1中，背光300照射出照射光R，使得所述照射光R除了包含可见光VR之外还包含红外光IR。因此，不论是在黑暗环境还是在低亮度下显示图像，均可检测到通过用户的手指或触控笔尖反射而获得的光H，这使得可以以较高的S/N比检测到关于用户的手指或触控笔尖的位置的信息。因此，即使是例如夜景等具有低亮度的图片作为背景时，错误检测的概率仍较低。由此，可增加图形用户界面的设计自由度，并且可实现其中构建有接触面板的可靠的显示设备。

<实施例2>

下文将详细描述本发明的实施例2。

图14为横截面图，其展示了根据本发明实施例2的液晶显示设备100中的像素区PA内的其中具有光接收元件32的传感器区SA。

实施例2类似于实施例1，其不同之处在于，在传感器区SA中形成公共电极62a，如图14所示。因此，为了简洁起见，将省略对任何重复部分的描述。

在实施例2中，除了在如图14所示的像素区PA的显示区TA内之外，还在传感器区SA内形成公共电极62a。在这种情况下，公共电极62a也被形成为插在传感器区SA中的绝缘膜60b和平坦化膜60a之间，类似于显示区TA的情况。

如上所述，在实施例2中，不同于实施例1，还在传感器区SA中形成公共电极62a。而在实施例2中，在像素区PA内的其中具有光接收元件32的传感器区SA中的平坦化膜60a的表面上形成绝缘膜60b，类似于实施例1的情况。然而，不执行用于去除形成于传感器区SA中的平坦化膜60a的表面上的绝缘膜60b的干式蚀刻处理，因此在平坦化膜60a的表面上的绝缘膜60b被保留。

因此，根据本发明实施例2，可增强光接收元件32的光敏性，因而可抑制暗电流的出现，类似于实施例1的情况。

具体地，当通过干式蚀刻处理进行图案处理形成公共电极62a时，可能会导致与上述情况中相同的问题。然而，实施例2是优选的，因为在传感器区SA中保留公共电极62a，因此光接收元件32不会受到由于干式蚀刻处理而引起的损坏。

此外，在实施例2中，在传感器区SA保留公共电极62a，并且所述公共电极62a用作电场屏蔽构件。因此，公共电极62a可屏蔽可能由覆盖传感器区SA的上层部分中存在的配线等向公共电极62a施加的无意电场。因此，可防止对传感器性能产生有害影响。此外，当将公共电极62a分成分别对应于传感器的多个部分时，可有意地施加电场，由此将i层47i的耗尽层调制为光电转换层。因此，还有可能提高光接收元件32的光敏性。

<实施例3>

下文将详细描述本发明的实施例3。

图15为横截面图，其展示了根据本发明实施例3的液晶显示设备100中的像素区PA内的其中设置有光接收元件32的传感器区SA。

实施例3类似于实施例2，其不同之处在于，在传感器区SA中设置有透明导电层62T。因此，为了简洁起见，此处将省略对任何重复部分的描述。

在实施例3中，如图15所示，在绝缘膜60b上形成透明导电层62T，所述绝缘膜60b被形成为覆盖像素区PA的传感器区SA中的公共电极62a。类似于像素电极62b的情况，透明导电层62T由例如ITO制成。

具体地，当像素电极62b由如实施例1中的图11E所示形成的第二透明导电膜62bt形成时，对所述第二透明导电膜62bt进行图案化，使得保留第二透明导电膜62bt在传感器区SA内的部分，由此形成透明导电层62T。

如上所述，在实施例3中，不同于实施例2，在传感器区SA中设置透明导电层62T。然而，在实施例3中，类似于实施例1和实施例2中的情况，尽管在像素区PA内的其中设置有光接收元件32的传感器区SA中的平坦化膜60a的表面上形成绝缘膜60b，但是不执行用于去除形成于传感器区SA中的平坦化膜60a的表面上的绝缘膜60b的干式蚀刻处理，因此在平坦化膜60a上的绝缘膜60b被保留。

因此，根据本发明的实施例3，可提高光接收元件32的光敏性，且由此可抑制暗电流的出现，类似于实施例1和实施例2中的情况。

具体地，当通过干式蚀刻处理进行图案处理形成像素电极62b时，可引起与上述情况中相同的问题。然而，实施例3是优选的，因为在传感器区SA中保留透明导电层62T，因此光接收元件32不会受到由干式蚀刻处理导致的损坏。

在实施例3中，因为透明导电层62T还通过绝缘膜60b形成在公共电极62a上，因此，在公共电极62a和透明导电层62T之间形成静电电容。因此，除了实施例2中所描述的效果之外，还提供了如下效果：透明导电层62T还可用作如传感器的储能电容器或像素电极的附加电容器等电路元件的一部分。

<实施例4>

下文将详细描述本发明的实施例4。

图16为横截面图，其展示了根据本发明实施例4的液晶显示设备100中的像素区PA内的其中设置有像素开关元件31的显示区TA。图17为横截面图，其展示了根据本发明实施例4的液晶显示设备100中的像素区PA中的其中设置有光接收元件32的传感器区SA。图18为俯视图，其展示了根据本发明实施例4的液晶显示设备100中的光接收元件32。图19为横截面图，其展示了根据本发明实施例4的液晶显示设备100中的其中设置有外围电路元件SK的周围区CA。

实施例4类似于实施例1，其不同之处在于，如图16所示，像素开关元件31的结构不同于实施例1中的结构；如图17和18所示，光接收元件32的结构不同于实施例1中的结构；且如图19所示，外围电路元件SK的结构不同于实施例1中的结构。因此，为了简洁起见，此处将省略对任何重复部分的描述。

不同于实施例1，像素开关元件31为双栅TFT，包括第一TFT 31a和第二TFT 31b，如图16所示。

如图16所示，构成像素开关元件31的第一TFT 31a具有顶栅结构，包括光屏蔽层SYa、栅电极45a、栅极绝缘膜46za和半导体层48a。

在TFT 31a中，光屏蔽层SYa例如由诸如钼等的金属材料形成于玻璃基板201g上。光屏蔽层SYa对从液晶板200的背面侧入射到其上的光进行光屏蔽。在这种情况下，如图16所示，在玻璃基板201g的表面上设置栅电极SYa以使其通过绝缘膜46面对半导体层48a的沟道区48Ca。

此外，在第一TFT 31a中，栅电极45a例如由诸如铝等的金属材料制成。在这种情况下，如图16所示，在玻璃基板201g的表面上形成栅电极45a以使其通过栅极绝缘膜46za面对半导体层48a的沟道区48Ca。

此外，在第一TFT 31a中，如图16所示，栅极绝缘膜46za例如由氧化硅膜制成，且被形成为插在半导体层48a的沟道区48Ca和栅电极45a之间。

此外，在第一TFT 31a中，半导体层48a例如由多晶硅制成。如图16所示，在半导体层48a中形成沟道区48Ca以对应于栅电极45a。在这种情况下，沟道区48Ca被形成为通过绝缘膜46面对光屏蔽层Sya，所述绝缘膜46由在氮化硅膜46ga上层叠氧化硅膜46gb而获得。而且，在半导体层48a中，形成一对源极/漏极区48Aa和48Ba以将沟道区48Ca夹在源极/漏极区48Aa和48Ba之间。在该对源极/漏极区48Aa和48Ba中，形成一对低杂质浓度区48ALa和48BLa以将沟道区48Ca夹在低杂质浓度区48ALa和48BLa之间。此外，形成杂质浓度高于低杂质浓度区48ALa和48BLa的杂质浓度的一对高杂质浓度区48AHa和48Bha，以将该对低杂质浓度区48ALa和48BLa夹在高杂质浓度区48AHa和48BHa之间。

此外，如图16所示，构成像素开关元件31的第二TFT 31b具有顶栅结构，类似于第一TFT 31a的情况。第二TFT 31b包括光屏蔽层SYb、栅电极45b、栅极绝缘膜46za和半导体层48b。

在第二TFT 31b中，光屏蔽层SYb例如由诸如钼等的金属材料形成于玻璃基板201g上，类似于第一TFT 31a的光屏蔽层SYa的情况。光屏蔽层SYb可对从液晶板200的背面侧入射到其上的光进行光屏蔽。在这种情况下，如图16所示，在玻璃基板201g的表面上设置栅电极45b以使其通过绝缘膜46面对半导体层48b的沟道区48Cb。

此外，在第二TFT 31b中，栅电极45b例如由诸如铝等的金属材料制成，类似于第一TFT 31a的栅电极45a的情况。在这种情况下，如图16所示，在玻璃基板201g的表面上形成栅电极45b以使其通过栅极绝缘膜46zb面对半导体层48b的沟道区48Cb。

此外，在第二TFT 31b中，如图16所示，栅极绝缘膜46zb由例如氧化硅膜制成以插在半导体层48b的沟道区48Cb与栅电极45b之间，类似于第一TFT 31a的栅极绝缘膜46za的情况。

此外，在第二TFT 31b中，半导体层48b例如由多晶硅制成，类似于第一TFT 31a的半导体层48a的情况。在半导体层48b中，如图16所示，形成沟道区48Cb以对应于栅电极45b。在这种情况下，所述沟道区48Cb被形成为通过由在氮化硅膜46ga上层叠氧化硅膜46gb而获得的绝缘膜46面对光屏蔽层SYb。而且，在半导体层48b中，形成一对源极/漏极区48Ab和48Bb以将沟道区48Cb夹在源极/漏极区48Ab和48Bb之间。在该对源极/漏极区48Ab和48Bb中，形成一对低杂质浓度区48ALb和48BLb以将沟道区48Cb夹在低杂质浓度区48ALb和48BLb之间。此外，形成杂质浓度高于低杂质浓度区48ALb和48BLb的一对高杂质浓度区48AHb和48BHb以将该对低杂质浓度区48ALb和48BLb夹在高杂质浓度区48AHb和48BHb之间。

在像素开关元件31中，如图16所示，第一TFT 31a的半导体层48a与第一TFT 31b的半导体层48b彼此一体地形成。而且，第一TFT 31a的源极/漏极区48Ba和第一TFT 31b的源极/漏极区48Ab彼此相邻，以彼此电连接。

而且，在像素开关元件31中，提供源极53以使其电连接到第一TFT31a中的源极/漏极区48Aa，所述源极/漏极区48Aa不同于连接到第二TFT31b的源极/漏极区48Ba。此外，提供漏极54以使其电连接到第二TFT 31b中的源极/漏极区48Bb，所述源极/漏极区48Bb不同于连接到第一TFT31a的源极/漏极区48Ab。在这种情况下，源极区53和漏极54各自由诸如铝等的导电材料制成，类似于实施例1的情况。

如图17和18所示，与实施例1中的情况不同，光接收元件32包括光屏蔽层SY、栅电极43、栅极绝缘膜46ox以及半导体层47，且具有顶栅结构。

在光接收元件32中，光屏蔽层SY例如由诸如钼等的金属材料形成于玻璃基板201g上。光屏蔽层SY对从液晶板200的背面入射到其上的光进行光屏蔽。在这种情况下，如图17所示，所述光屏蔽层SY被设置在玻璃基板201g的表面上以通过绝缘膜46面对半导体层47的i层47i。

在光接收元件32中，栅电极43例如由诸如铝等的金属材料制成。在这种情况下，如图17所示，栅电极43被设置为通过栅极绝缘膜46ox面对半导体层47的i层47i，所述栅极绝缘膜46ox在与半导体层47的其上形成有光屏蔽层SY的表面这一侧相对的一侧。在实施例4中，栅电极43的面对半导体层47的i层47i的表面被形成为小于半导体层47的i层47i，从而使从前表面侧入射的光入射到半导体47的i层47i，而不会被光屏蔽。换句话说，所述栅电极43被形成为不覆盖半导体层47的i层47i的整个表面，而是仅覆盖半导体层47的i层47i的表面的一部分。

此外，在光接收元件32中，栅极绝缘膜46ox由例如氧化硅膜制成并且被形成为插在半导体层47的i层47i与栅电极43之间。

此外，在光接收元件32中，半导体层47由例如多晶硅制成，类似于实施例1的情况；而且，如图17所示，半导体层47包括p层47p、n层47n和i层47i。在这种情况下，半导体层47被形成为使i层47i通过由在氮化硅膜46sa上层叠氧化硅膜46sb而获得的绝缘膜46面对光屏蔽层SY。

而且，在光接收元件32中，阳极51和阴极52由铝制成，类似于实施例1的情况。在这种情况下，如图17所示，设置层间绝缘膜49以覆盖半导体层47。在完全延伸穿过层间绝缘膜49的接触孔中填充导电材料，并且随后对所述导电材料进行图案化，这使得阳极51被设置为电连接到p层47p。类似于阳极51的情况，在完全延伸穿过层间绝缘膜49的接触孔中填充导电材料，并且随后对所述导电材料进行图案化，这使得阴极52被设置为电连接到n层47n。

如图19所示，例如，外围电路元件SK包括第三TFT 31c和第四TFT31d。

如图19所示，构成外围电路元件SK的第三TFT 31c具有顶栅结构。而且，所述第三TFT 31c包括光屏蔽层SYc、栅电极45c、栅极绝缘膜46zc和半导体层48c，且被形成为N-沟道TFT。

在第三TFT 31c中，光屏蔽层SYc例如由诸如钼等的金属材料形成于玻璃基板201g上。光屏蔽层SYc对从液晶板200的背面侧入射到其上的光进行光屏蔽。在这种情况下，如图19所示，所述光屏蔽层SYc被设置在玻璃基板201g的表面上以通过绝缘膜46面对半导体层48c的沟道区48Cc。

此外，在第三TFT 31c中，栅电极45c例如由如铝等的金属材料制成。在这种情况下，如图19所示，在玻璃基板201g的表面上形成栅电极45c以使其通过栅绝缘膜46zc面对半导体层48c的沟道区48Cc。

此外，在第三TFT 31c中，如图19所示，栅极绝缘膜46zc例如由氧化硅膜制成，并且被形成为插入在半导体层48c的沟道区48Cc与栅电极45c之间。

此外，在第三TFT 31c中，半导体层48c例如由多晶硅制成。在半导体层48c中，如图19所示，沟道区48Cc被形成为对应于栅电极45c。这里，沟道区48Cc被形成为通过由在氮化硅膜46ga上层叠氧化硅膜46gb而获得的绝缘膜46而面对光屏蔽层SYc。而且，在半导体层48c中，形成一对源极/漏极区48Ac和48Bc以将沟道区48Cc夹在该对源极/漏极区48Ac和48Bc之间。在该对源极/漏极区48Ac和48Bc中，形成一对低杂质浓度区48ALc和48BLc以将沟道区48Cc夹在低杂质浓度区48ALc和48BLc之间。此外，形成杂质浓度高于低杂质浓度区48ALc和48BLc的一对高杂质浓度区48AHc和48BHc，以将该对低杂质浓度区48ALc和48BLc夹在该对高杂质浓度区48AHc和48BHc之间。在这种情况下，半导体层48c被掺杂有n型杂质离子以形成一对源极/漏极区48Ac和48Bc，由此形成为N-沟道TFT的第三TFT 31c。

而且，如图19所示，类似于第三TFT 31c的情况，构成外围电路元件SK的第四TFT 31d具有顶栅结构。第四TFT 31d包括光屏蔽层Syd、栅电极45d、栅极绝缘膜46zd和半导体层48d，并且被形成作为P-沟道TFT。

在第四TFT 31d中，光屏蔽层SYd例如由诸如钼等的金属材料形成于玻璃基板201g上，类似于第三TFT 31c的光屏蔽层SYc的情况。所述光屏蔽层SYd对从液晶板200的背面侧入射到其上的光进行光屏蔽。在这种情况下，如图19所示，所述光屏蔽层SYd被设置在玻璃基板201g的表面上以通过绝缘膜46面对半导体层48d的沟道区48Cd。

此外，在第四TFT 31d中，栅电极45d例如由如铝等的金属材料制成，类似于第三TFT 31c的栅电极45c的情况。在这种情况下，如图19所示，在玻璃基板201g的表面上形成栅电极45d以使其通过栅极绝缘膜46zd面对半导体层48d的沟道区48Cd。

此外，在第四TFT 31d中，如图19所示，例如，栅极绝缘膜46zd由氧化硅膜制成，类似于第三TFT 31c的栅极绝缘膜46zc的情况，且被插入于半导体层48d的沟道区48Cd和栅电极45d之间。

此外，在第四TFT 31d中，半导体层48d由例如多晶硅制成，类似于第一TFT 31c的半导体层48c的情况。在半导体层48d中，如图19所示，沟道区48Cd被形成为对应于栅电极45d。在这种情况下，所述沟道区48Cd被形成为通过由在氮化硅膜46ga上层叠氧化硅膜46gb而获得的绝缘膜46面对光屏蔽层SYd。而且，在半导体层48d中，形成一对源极/漏极区48Ad和48Bd以将沟道区48Cd夹在源极/漏极区48Ad和48Bd之间。在该对源极/漏极区48Ad和48Bd中，形成一对低杂质浓度区48ALd和48BLd以将沟道区48Cd夹在该对低杂质浓度区48ALd和48BLd之间。此外，形成杂质浓度高于低杂质浓度区48ALd和48BLd的杂质浓度的一对高杂质浓度区48AHd和48BHd以将该对低杂质浓度区48ALd和48BLd夹在该对高杂质浓度区48AHd和48BHd之间。在这种情况下，半导体层48d被掺杂有p型杂质离子以形成一对源极/漏极区48Ad和48Bd，由此形成为P-沟道TFT的第三TFT 31c。

在外围电路元件SK中，如图19所示，彼此一体地形成第三TFT 31c的半导体层48c和第四TFT 31d的半导体层48d。而且，第三TFT 31c的源极/漏极区48Bc和第四TFT 31d的源极/漏极区48Ad被彼此相邻地形成，以便彼此电连接。

而且，在外围电路元件SK中，在第三TFT 31c和第四TFT 31d中分别设置彼此成对的电极53c和电极54d。这里，在第三TFT 31c中设置一个电极53c以使其电连接到源极/漏极区48Ac，所述源极/漏极区48Ac不同于连接到第四TFT 31d的源极/漏极区48Bc。此外，在第四TFT 31d中设置另一电极54d以使其电连接到源极/漏极区48Bd，所述源极/漏极区48Bd不同于连接到第三TFT 31c的源极/漏极区48Ad。在这种情况下，彼此成对的电极53c和电极54d中的每一个由例如铝等的导电材料制成。

如上所述，在实施例4中，像素开关元件31、光接收元件32和外围电路元件SK在结构上与实施例1中的不同。然而，在实施例4中，类似于实施例1的情况，尽管在像素区PA内的其中设置有光接收元件32的传感器区SA中的平坦化膜60a的表面上形成绝缘膜60b，但是不执行用于去除形成于传感器区SA中的平坦化膜60a的表面上的绝缘膜60b的干式蚀刻处理，因此在平坦化膜60a上的绝缘膜60b被保留。

因此，根据本发明实施例4，可提高光接收元件32的光敏性，由此可抑制暗电流的出现，类似于实施例1的情况。

此外，在实施例4中，将双栅TFT用作像素开关元件31。因此，在实施例4中，可减小在像素开关元件31中所产生的漏电流。

在实施例4中，在沉积多晶硅膜以分别覆盖预期在其中形成半导体元件的区域之后，对所述多晶硅膜进行图案化以使其对应于构成半导体元件的半导体层的图案形状，由此制造所述半导体元件。因此，当加厚光接收元件32的半导体层47以提高光接收元件32接收红外光IR的敏感性时，相应地对像素开关元件31的半导体层48a和48b中的每一个进行加厚。结果，在一些情况下，像素开关元件31中的漏电流显著增大。然而，在实施例4中，可适当地提供使得像素开关元件31中所产生的漏电流减小的效果，因为如前所述，使用双栅TFT作为像素开关元件31。

<实施例5>

下文将详细描述本发明的实施例5。

图20为横截面图，部分为框图形式，其展示了根据本发明实施例5的液晶显示设备100的结构。图21为横截面图，其展示了根据本发明实施例5的液晶显示设备100中的像素区PA中的其中具有光接收元件32的传感器区SA。

根据本发明的实施例5的液晶显示设备100类似于实施例4中的液晶显示设备100，其不同之处在于，液晶板200在关于背光300的部署方面不同于如图20所示的实施例4中的部署，且在传感器区SA中设置的光接收元件32的结构不同于实施例4中的结构。因此，为了简洁起见，此处将省略对任何重复部分的描述。

在实施例5的液晶显示设备100中，如图20所示，液晶板200包括TFT阵列基板201、对向基板202和液晶层203。

在液晶板200中，TFT阵列基板201和对向基板202彼此面对且使得在它们之间留有空间，类似于实施例4的情况。液晶层203被设置为夹在TFT阵列基板201与对向基板202之间。

然而，如图20所示，在实施例5中，与实施例4不同，在液晶板200中设置背光300使其位于对向基板202一侧。因此，从背光300发出的照射光R照射到对向基板202的与所述对向基板202的面对TFT阵列基板201的表面相对的表面。

换句话说，在实施例5中，如图20所示，液晶板200被设置为使得TFT阵列基板201位于前表面侧，而对向基板202位于背面侧。

如图21所示，光接收元件32具有顶栅结构，并且包括栅电极43、栅极绝缘膜46ox和半导体层47。与实施例4不同，在实施例5中，光接收元件32不具有光屏蔽层SY。而且，与实施例4不同，栅电极43被形成为覆盖半导体层47的i层47i的整个表面。以与实施例4中的方式相同的方式形成栅极绝缘膜46ox和半导体层47。而且，光接收元件32接收从玻璃基板201g这一侧入射到其上的光，由此产生关于接收到的光的数据。

如上所述，实施例5与实施例4的不同之处在于液晶板200关于背光300的部署以及光接收元件32的结构。然而，在实施例5中，类似于实施例4的情况类似，尽管在像素区PA内的其中具有光接收元件32的传感器区SA内的平坦化膜60a的表面上形成绝缘膜60b，但是不执行用于去除形成于传感器区SA内的平坦化膜60a的表面上的绝缘膜60b的干式蚀刻处理，因此在平坦化膜60a上的绝缘膜60b被保留。

因此，根据本发明实施例5，可提高光接收元件32的光敏性，因而可抑制暗电流的出现，类似于实施例4的情况。

本发明绝非局限于上述本发明的实施中所描述的实施例1至5，而是可采用各种变化。

例如，尽管在实施例1至5中的每一个中针对将本发明应用于利用FFS系统的液晶板的情况进行了描述，但是本发明绝非局限于此。例如，还可将本发明应用于利用IPS系统的液晶板。

此外，尽管在实施例1至5中的每一个中针对构成如像素开关元件等的半导体元件的半导体层由多晶硅制成的情况进行了描述，但是本发明绝非局限于此。例如，所述半导体层也可由如非晶硅等的任何其它适当的半导体材料制成。

此外，尽管在实施例1至5中的每一个中针对光接收元件32由PIN型光电二极管构成的情况进行了描述，但是本发明绝非局限于此。例如，即使在将具有PDN结构的其中i层掺杂有杂质离子的光电二极管作为光接收元件32时，仍可提供与上述情况相同的效果。此外，构成光接收元件32的光电二极管也可具有双侧栅结构，在所述双侧栅结构中，在半导体层的两个表面上分别形成栅电极。

此外，尽管在实施例1至5中的每一个中针对照射出其中包含红外光作为不可见光的情况进行了描述，但是本发明绝非局限于此。例如，也可照射出其中包含紫外光作为不可见光的照射光。

此外，尽管在实施例1至5中的每一个中针对设置多个光接收元件32以分别对应于多个像素P的情况进行了描述，但是本发明绝非局限于此。例如，也可设置一个光接收元件32以对应于多个像素P。与此相反，也可设置多个光接收元件32以对应于一个像素P。

此外，可将实施例1至5中任一个的液晶显示设备100用作用于各种电子装置的设备。

图22至26为示意图，其分别展示了根据本发明实施例1至5中的任一个的液晶显示设备100所应用的电子装置。

如图22所示，可将液晶显示设备100用作可在其显示屏上显示对应于电视广播的视频信号的图像并且可从电视机中的控制器向其输入操作命令以接收和显示电视广播的显示设备。

此外，如图23所示，可将液晶显示设备100用作可在其显示屏上显示图像(如捕获图像等)并且可从数字静态照相机中的操作器向其输入操作命令的显示设备。

此外，如图24所示，可将液晶显示设备100用作可显示如操作图像等的显示图像并且可从个人笔记本电脑中的操作器向其输入操作命令的显示设备。

此外，如图25所示，可将液晶显示设备100用作可显示如操作图像等的显示图像并且可从移动终端设备中的操作器向其输入操作命令的显示设备。

而且，如图26所示，可将液晶显示设备100用作可显示如操作图像等的显示图像并且可从摄像机中的操作器向其输入操作命令的显示设备。

应注意，在上述实施例1至5中的每一个中，液晶显示设备100对应于根据本发明的实施例的显示设备。此外，在上述实施例1至5中的每一个中，液晶板200对应于根据本发明实施例的显示板。此外，在上述实施例1至5中的每一个中，TFT阵列基板201对应于根据本发明实施例的第一基板。此外，在上述实施例1至5中的每一个中，对向基板202对应于根据本发明实施例的第二基板。此外，在上述实施例1至5中的每一个中，液晶层203对应于根据本发明实施例的液晶层。此外，在上述实施例1至5中的每一个中，背光300对应于根据本发明实施例的照射部分。此外，在上述实施例1至5中的每一个中，位置检测部分402对应于根据本发明实施例的位置检测部分。此外，在上述实施例1至5中的每一个中，像素开关元件31对应于根据本发明实施例的像素开关元件。而且，在上述实施例1至5中的每一个中，光接收元件32对应于根据本发明实施例的光接收元件。而且，在上述实施例1至5中的每一个中，平坦化膜60a对应于根据本发明实施例的平坦化膜。而且，在上述实施例1至5中的每一个中，绝缘膜60b对应于根据本发明实施例的绝缘膜。而且，在上述实施例1至5中的每一个中，公共电极62a对应于根据本发明实施例的公共电极或第一电极。而且，在上述实施例1至5中的每一个中，像素电极62b对应于根据本发明实施例的像素电极或第二电极。而且，在上述实施例1至5中的每一个中，像素区PA对应于根据本发明实施例的像素区。而且，在上述实施例1至5中的每一个中，像素P对应于根据本发明实施例的像素。此外，在上述实施例1至5中的每一个中，传感器区SA对应于根据本发明实施例的传感器区。

尽管已示出和描述了本发明的优选实施例，但是可以设想，本领域的技术人员可在所附权利要求的精神和范围内设计出对本发明的各种修改。

Claims (8)

1.一种液晶显示设备，包括：

液晶板，具有：

第一基板，

面对所述第一基板的第二基板，

设置于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，以及

形成于所述第一基板的面对所述第二基板的一面侧的第一和第二电极；

通过所述第一和第二电极将横向电场施加于所述液晶层，由此在像素区显示图像；

其中，所述第一基板包括：

光接收元件，其设置在所述第一基板的面对所述第二基板的所述一面上，用于在其光接收表面上接收从所述第二基板的一侧通过所述液晶层入射到所述第一基板的一侧的入射光，由此形成关于所接收到的光的数据；以及

平坦化膜，其设置在所述第一基板的面对所述第二基板的所述一面侧，用以覆盖所述光接收元件；

所述第一和第二电极被设置于所述像素区内的所述平坦化膜上，在所述第一和第二电极之间插入有绝缘膜；以及

所述第一电极和所述绝缘膜进一步被设置在所述平坦化膜的表面上的与传感器区对应的区域内，所述传感器区内具有所述光接收元件，

其中，所述第一电极为公共电极，并且当所述第一电极进一步被设置在所述平坦化膜的表面上的与传感器区对应的区域内时，所述第一电极被形成为插在所述传感器区中的绝缘膜和平坦化膜之间。

2.如权利要求1所述的液晶显示设备，其中，所述第二电极由位于所述绝缘膜上的透明导电膜形成，当形成所述第二电极时，对所述透明导电膜进行图案化，使得保留所述透明导电膜在所述传感器区内的部分，以形成设置在所述绝缘膜的表面上的与所述传感器区对应的区域内的透明导电层。

3.如权利要求1或2所述的液晶显示设备，其中：

所述第一基板包括：

在所述第一基板的面对所述第二基板的所述一面侧设置的像素开关元件；

所述开关元件按照分别对应于所述像素区内的多个像素被设置了多个，

所述平坦化膜被形成为覆盖所述多个开关元件，

所述第一电极被设置在所述平坦化膜上，作为由所述像素区内的所述多个像素共用的公共电极，

所述绝缘膜被设置在所述平坦化膜上以覆盖所述第一电极，以及

所述第二电极为连接到所述像素开关元件的像素电极，并且多个所述第二电极以分别对应于所述多个像素的方式被设置在所述绝缘膜上。

4.如权利要求3所述的液晶显示设备，其中：

在所述液晶板中，在所述第一基板上的位于所述像素区周围的周围区内形成用于驱动所述像素开关元件和所述光接收元件的外围驱动电路；以及

所述第一和第二电极形成于所述像素区内，而非形成于所述周围区内。

5.如权利要求4所述的液晶显示设备，包括：

位置检测部分，被配置用于检测所述液晶板的在所述第二基板侧的一面上移动的待检测对象的位置；

其中，多个所述光接收元件被设置于所述像素区内；且

所述位置检测部分基于与由所述多个光接收元件产生的接收光有关的数据检测所述待检测对象的位置。

6.如权利要求5所述的液晶显示设备，进一步包括：

照射部分，被配置用于向所述液晶板的在所述第一基板侧的一面发射照射光；

其中，所述液晶板被构造为使得从所述照射部分发出的照射光从所述液晶板的在所述第一基板侧的所述一面透射到所述液晶板的在所述第二基板侧的所述一面，并且基于被如此透射的所述照射光在所述像素区显示图像；且

所述光接收元件在其光接收表面上接收反射光，所述反射光是通过由所述待检测对象反射从所述照射部分发出的且透过所述液晶板的所述照射光而获得的。

7.如权利要求6所述的液晶显示设备，其中：所述照射部分被构造为发射可见光和不可见光作为照射光。

8.一种制造包括液晶板的液晶显示设备的方法，所述液晶板具有第一基板、面对所述第一基板的第二基板、以及设置在所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，在像素区内的第一和第二电极，所述像素区被设置所述第一基板的面对所述第二基板的一面侧，通过所述第一和第二电极向所述液晶层施加横向电场，所述方法包括以下步骤：

在所述像素区内在所述第一基板的面对所述第二基板的所述一面上形成光接收元件，该光接收元件用于在其光接收表面上接收从所述第二基板的一侧通过所述液晶层入射到所述第一基板的一侧的入射光，形成与接收到的光有关的数据；

在所述像素区内在所述第一基板的面对所述第二基板的所述一面上形成平坦化膜，所述平坦化膜覆盖所述光接收元件；以及

在所述像素区内在所述第一基板的面对所述第二基板的所述表面上形成所述第一电极、所述第二电极和插入于所述第一和第二电极之间的绝缘膜；

其中，在形成所述第一电极、所述第二电极和所述绝缘膜的步骤中，所述第一电极和所述绝缘膜进一步形成在所述平坦化膜的表面上的与传感器区对应的区域内，所述传感器区内具有所述光接收元件，且不执行用于去除在所述传感器区内在所述平坦化膜的所述表面上形成的所述第一电极和所述绝缘膜的蚀刻处理，并且

其中，所述第一电极为公共电极，并且当所述第一电极进一步形成在所述平坦化膜的表面上的与传感器区对应的区域内时，所述第一电极被形成为插在所述传感器区中的绝缘膜和平坦化膜之间。