CN101576673A - 液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种液晶显示器。该液晶显示包括液晶面板,该液晶面板包括第一基板、与所述第一基板相对的第二基板以及设置在所述第一基板和所述第二基板之间的液晶层,多个像素排列在所述第一基板和所述第二基板相对的表面中设置的像素区域中的第一方向和与所述第一方向垂直的第二方向上。

Description

液晶显示器
技术领域
本发明涉及一种液晶显示器。特别是,本发明涉及这样的液晶显示器,其中光敏元件可以通过在光接收面处接收经由液晶层入射到其上的入射光来产生光接收数据。
背景技术
液晶显示器具有作为显示面板的液晶面板,其中液晶层密封在一对基板之间。液晶面板为例如透射型,其中从诸如设置在液晶面板背侧的背光的照明器发射的照明光在透过液晶面板时被调制。然后,通过如此调制的照明光,在液晶面板的前侧实现图像的显示。
液晶面板例如为具有TFT阵列基板的有源矩阵系统,在TFT阵列基板上的像素区域中形成可以用作像素开关元件的薄膜晶体管(TFT)。这里,薄膜晶体管的每一个都用例如多晶硅薄膜形成。另外,对向基板设置为与TFT阵列基板相对,并且液晶层设置在TFT阵列基板和对向基板之间。
在有源矩阵型液晶面板中,像素开关元件对像素电极输入电位,从而产生在像素电极和公共电极之间的电场施加给液晶层,由此改变液晶层中的液晶分子的配向。通过该过程,控制了透过像素的光的透射率,由此调制了透射的光,并且通过这样的调制显示图像。
已经提出了这种类型的液晶面板,其中除了诸如用作像素开关元件的TFT的半导体元件外,还在像素区域中结合可以通过接收光而获得光接收数据的光敏元件(例如,见日本特开平No.2006-3857,在下文称为专利文献1)。例如,PIN(p-本征-n)型光敏二极管集成地提供为光敏元件。这里,每个光敏元件与像素开关元件一样,例如利用多晶硅膜形成。
在上述的液晶面板中,通过利用在此结合的光敏元件作为位置传感器元件可以实现用户界面功能。在该类型的液晶面板中,排除了在液晶面板前侧分开提供电阻膜系统或电容系统的外部触摸面板的需要。结果,能够减少采用液晶面板的设备的制造成本,并且易于实现设备的尺寸和厚度的减少。
此外,在安装电阻膜系统或电容系统的触摸面板的情况下,透过像素区域的光量会减少或受到触摸面板的干扰,结果降低了图像显示的质量。通过上述的光敏元件结合在液晶面板中作为位置传感器元件的构造可以排除这样的问题。
在该类型的液晶面板中,例如,从背光发射的照明光透过液晶面板,并且被与液晶面板的前表面进行接触的诸如用户手指或触摸笔的被检测体反射,而被被检测体反射的可见光由液晶面板中结合的光敏元件接收。其后,根据通过光敏元件获得的光接收数据,确定已触摸液晶面板前表面的被检测体的坐标位置,并且在液晶显示器自身中或者在包括液晶显示器的电子设备中执行对应于如此确定的位置的操作。
在被检测体的坐标位置利用上述结合在液晶显示器中的光敏元件被检测的情况下,通过光敏元件获得的光接收数据会因包含在环境光中的可见光的影响而包含很多噪声。另外,在显示诸如黑色显示中的暗色图像的情况下,被被检测体反射的可见光难以到达光敏元件的光接收表面,从而难于接收可见光。因此,存在难于精确检测被检测体位置的情况。
为了改善这样的问题,已经提出了这样的技术,其中诸如红外线的不可见光用于替代可见光(例如,见日本特开平No.2005-275644,在下文称为专利文献2)。
这里,来自被检测体的诸如红外线的不可见光被光敏元件接收,以获得光接收数据,并且根据如此获得的数据来确定被检测体的位置。特别是,人手指在红外波长的表面反射率高,并且因此对人手指的检测利用红外线是优选的。
在这种液晶面板中,已知诸如TN(扭曲向列)模式和ECB(电控双折射)模式的液晶显示模式。另外,还已知对液晶层施加平面场的液晶显示模式,如IPS(平面内转换)系统和FFS(边缘场转换)系统(例如,参考专利文献1和2)。
在液晶显示模式的每一个中,已经提出了多种方法来改善视角特性。
例如,在平面场模式中,像素电极的每一个形成为包括在相对于多个像素设置成矩阵形式的x方向和y方向倾斜的方向上延伸的部分。更具体地,提出了这样的构造,其中像素电极形成为类似尖括号“<”的形状以实现双畴(dual-domain)像素(例如,参考日本特开平No.2007-264231和日本特开平No.2005-338256)。对于这样的构造,补偿了由液晶分子的介电各向异性引起的明暗颠倒(gradation reversal)和视角特性的不对称,并且由此改善了视角特性。
发明内容
在像素电极以上述方式形成的情况下,结合在液晶面板中的光敏元件作为位置传感器会有不能获得足够的光接收表面的问题,并且因此难于产生高灵敏度的光接收数据。
特别是,例如,在以与像素开关元件相同的方式利用多晶硅膜形成光敏元件的情况下,因为吸收进入多晶硅薄膜中的红外线的吸光率与可见光的吸光率相比很低,所以会显著地产生刚刚所述的问题。
因此,需要能提高光敏元件灵敏度的液晶显示设备。
根据本发明的实施例,提供的液晶显示器包括:液晶面板,包括第一基板、相对于第一基板的第二基板及插设在第一基板和第二基板之间的液晶层;多个像素,在第一基板和第二基板相对的表面中提供的像素区域中排列在第一方向和与第一方向垂直的第二方向上;其中第一基板包括多个像素电极和光敏元件,像素电极设置为分别对应于像素,光敏元件的每一个通过其光接收表面接收从第二基板侧经由液晶层入射在第一基板侧上的入射光,像素电极和光敏元件设置在像素区域中相对于第二基板的表面处;像素电极的每一个包括倾斜部分,延伸在相对于像素区域中的第一方向和第二方向倾斜的方向上;并且光敏元件的每一个形成有具有沿着像素电极延伸方向的形状的光接收表面。
优选地,像素电极的每一个具有延伸在第一方向上的主干部分;并且像素电极的多个倾斜部分设置为在第一方向上彼此分隔,多个倾斜部分连接到主干部分。
优选地,第一基板具有形成在像素区域中的公共电极,并且公共电极构造为对液晶层施加平面场。
优选地,液晶面板具有多个第一配线和多个第二配线,多个第一配线设置为在第一方向上彼此分隔以划界排列在像素区域中的第一方向上的多个像素,多个第二配线设置为在第二方向上彼此分隔以划界排列在像素区域中的第二方向上的多个像素;第一配线的每一个具有在与第一和第二方向不同的方向上延伸的配线倾斜部分且相对于像素区域中的第二方向倾斜;并且像素电极的倾斜部分沿着第一配线的倾斜部分延伸的方向形成。
优选地,像素电极的倾斜部分的每一个形成为关于延伸在第一方向上的轴对称。
优选地,液晶显示器包括位置检测部分,该位置检测部分可操作为检测运动到液晶面板的第二基板侧表面的被检测体的位置,其中在像素区域中设置多个光敏元件,并且位置检测部分根据多个光敏元件产生的光接收数据检测被检测体的位置。
优选地,液晶显示器包括可操作为发射照明光到液晶面板在第一基板侧的表面的照明单元,其中液晶面板构造为使得照明单元发射的照明光从其第一基板侧的表面透射到其第二基板侧的表面且通过透射的光在像素区域中显示图像,并且光敏元件的每一个都可操作为在其光接收表面接收由照明单元发射且透过液晶层的照明光在被检测体上反射产生的反射光。
优选地,照明单元构造为发射可见光和不可见光作为照明光。
在本发明中,像素电极的每一个形成在像素区域中以包括延伸在与第一和第二方向倾斜的方向上的倾斜部分。另外,光敏元件的光接收表面的每一个形成为具有沿着像素电极的倾斜部分延伸的方向的形状。
根据本发明,能够提供提高光敏元件灵敏度的液晶显示器。
附图说明
图1是示出根据本发明实施例1的液晶显示器的构造的截面图;
图2是示出本发明实施例1中的液晶面板的平面图;
图3是示意性示出设置在本发明实施例1中的液晶面板的像素区域中的像素P的主要部分的截面图;
图4是示意性示出本发明实施例1中的像素区域中设置的像素中的TFT阵列基板的主要部分的平面图;
图5是示出本发明实施例1中的像素开关元件的截面图;
图6是示出本发明实施例1中的光敏元件的截面图;
图7是示意性示出本发明实施例1中的背光的截面图;
图8是示意性示出本发明实施例1中背光的主要部分的透视图;
图9示意性图解了本发明实施例1中,在作为被检测体的人手指与液晶面板的像素区域进行接触或者向其移动时,根据对该目标获得的光接收数据,检测被检测体的位置的方式;
图10示意性地图解了本发明实施例1中,在作为被检测体的人手指与液晶面板的像素区域进行接触或者向其移动时,根据对该目标获得的光接收数据,检测被检测体的位置的方式;
图11是示意性示出本发明实施例2中的像素区域中提供的像素中TFT阵列基板主要部分的平面图;
图12是示意性示出本发明实施例3中的像素区域中提供的像素中TFT阵列基板主要部分的平面图;
图13是示意性示出本发明实施例4中的像素区域中提供的像素中TFT阵列基板主要部分的平面图;
图14图解了应用本发明实施例的液晶显示器的电子设备;
图15图解了应用本发明实施例的液晶显示器的电子设备;
图16图解了应用本发明实施例的液晶显示器的电子设备;
图17图解了应用本发明实施例的液晶显示器的电子设备;
图18图解了应用本发明实施例的液晶显示器的电子设备。
具体实施方式
现在,将在下面描述本发明的示范性实施例。
实施例1
(液晶显示器的构造)
图1是示出根据本发明实施例1的液晶显示器100的构造的截面图。
如图1所示,该实施例中的液晶显示器100包括液晶面板200、背光300和数据处理单元400。这些部件将在下面陆续描述。
液晶面板200为有源矩阵系统的,并且如图1所示,包括TFT阵列基板201、对向基板202和液晶层203。
在液晶面板200中,TFT阵列基板201和对向基板202彼此相对,二者之间具有间隔(间隙)。另外,液晶层203以夹设在TFT阵列基板201和对向基板202之间的方式设置。
在液晶面板200中,如图1所示,背光300设置为位于TFT阵列基板201侧。在液晶面板200中,TFT阵列基板201的与面向对向基板202的表面的相反侧的表面用背光300发射的照明光照射。
另外,液晶面板200包括像素区域PA,其中设置了多个像素(未示出),并且在其中显示图像。在像素区域PA中,设置在液晶面板200的背侧的背光300发射的照明光R经由第一偏光片206从背侧接收,并且调制从背侧接收的照明光R。具体地讲,图像显示元件(未示出)设置在TFT阵列基板201上以分别对应于多个像素,并且构成图像显示元件的像素开关元件(未示出)执行像素的开关控制,由此调制从背侧接收的照明光。如此调制的照明光R通过第二偏光片207发射到前侧,由此在像素区域PA中显示图像。简而言之,该实施例中的液晶面板200为透射型的,并且,例如,在液晶面板200的前表面侧显示彩色图像。
在本实施例中,液晶显示器100形成为常黑(normally black)系统。具体地讲,液晶面板200的各部件构造为在没有对液晶层203施加电压时,像素区域PA中的透光率降低,以显示黑色。另一方面,当对液晶层203施加电压时,像素区域PA中的透光率提高,以显示白色。
此外,尽管稍后将详细描述,但是该实施例中的液晶面板200设置有可以产生光接收数据的光敏元件(未示出)。光敏元件当诸如用户手指或者触摸笔的被检测体F在设置有背光300的背侧的相反侧上与液晶面板200的前表面进行接触或者与其接近时通过接收该目标F反射的反射光H来产生光接收数据。
例如,光敏元件的每一个形成为包括光敏二极管(未示出)。诸如手指的被检测体F在液晶面板200的前侧上反射的反射光H由其光接收表面上的光敏二极管接收。因此,在从对向基板202侧朝着TFT阵列基板201侧的方向传播的照明光H被接收。一旦接收到照明光H,光敏二极管即执行光电转换,以产生光接收数据。
如图1所示,背光300面对液晶面板200的背面,并且向液晶面板200的像素区域PA发射照明光R。
这里,背光300设置为位于构成液晶面板200的TFT阵列基板201和对向基板202中的TFT阵列基板201侧。此外,TFT阵列基板201的与面对对向基板202的表面相反侧的表面由照明光R照射。因此,背光300在从TFT阵列基板201侧朝着对向基板202侧的方向上发射照明光R。
如图1所示,数据处理单元400具有控制部分401和位置检测部分402。数据处理单元400包括计算机,计算机根据程序控制液晶显示器100的各部件的运行。
数据处理单元400的控制部分401构造为控制液晶面板200和背光300的运行。控制部分401对液晶面板200提供控制信号,由此控制设置在液晶面板200中的多个像素开关元件(未示出)的运行。例如,控制部分401实行线序驱动(线序转换)。另外,根据外部供应的驱动信号,控制部分401对背光300提供控制信号,以控制背光300在来自背光300的照明光R的发射中的运行。因此,控制部分401控制液晶面板200和背光300的运行,由此在液晶面板200的像素区域PA中显示图像。
除了上述外,控制部分401对液晶面板200提供控制信号以控制设置在液晶面板200中作为位置传感器元件的多个光敏元件(未示出)的运行,由此收集来自光敏元件的光接收数据。例如,控制部分401执行线序驱动,以由此收集光接收数据。
数据处理单元400中的位置检测部分402检测诸如用户手指或者触摸笔的被检测体与液晶面板200的前侧上的像素区域PA进行接触或者接近的位置。
这里,位置检测部分402根据从设置在液晶面板200中的多个光敏元件(未示出)收集的光接收数据来检测位置。例如,光接收数据的信号强度大于参考值处的坐标位置被检测而作为被检测体F触摸像素区域PA处的坐标位置。
(液晶面板的构造)
现在,将在下面描述液晶面板200的整体构造。
图2是示出本发明实施例1的液晶面板200的平面图。
如图2所示,液晶面板200具有像素区域PA和周边区域CA。
在液晶面板200的像素区域PA中,多个像素P沿着表面设置,如图2所示。具体地讲,在像素区域PA中,多个像素P设置成矩阵形式,即排列在x方向和与x方向垂直的y方向上的状态,并且由此显示图像。像素P的每一个设置有上述像素开关元件及光敏元件。
如图2所示,液晶面板200中的周边区域CA设置为围绕像素区域PA的周边。显示垂直驱动电路11、显示水平驱动电路12、传感器垂直驱动电路13和传感器水平驱动电路14形成在周边区域CA中,如图2所示。这些电路的每一个例如,利用与上述像素开关元件和光敏元件相同的方式形成的半导体装置来构造。
设置在像素区域PA中以分别对应于像素P的像素开关元件由显示垂直驱动电路11和显示水平驱动电路12驱动以显示图像。与此同时,设置在像素区域PA中以分别对应于像素P的光敏元件由传感器垂直驱动电路13和传感器水平驱动电路14驱动以收集光接收数据。
(液晶面板的像素区域的构造)
图3是示意性示出在本发明实施例1中的液晶面板200的像素区域PA中设置的像素P的主要部分的截面图。
如图3所示,液晶面板200包括TFT阵列基板201、对向基板202和液晶层203。在该实施例中,液晶面板200构造为对应于FFS系统的显示模式,其中通过对液晶层203施加平面电场来显示图像。另外,液晶面板200构造为具有双畴像素(dual-domain pixel)。
在液晶面板200中,如图3所示,像素P在TFT阵列基板201和对向基板202彼此相对的平面中划界成有效显示区域TA和传感器区域RA。
在有效显示区域TA中,如图3所示,从背光300发射的照明光R沿着从TFT阵列基板201侧朝着对向基板202侧的方向透射,由此显示图像。
另一方面,在传感器区域RA中,如图3所示,被液晶面板200前侧的被检测体F反射的反射光H由光敏元件32接收,由此产生光接收数据。
在液晶面板200中,TFT阵列基板201是由例如为玻璃的透光绝缘体形成的基板。如图3所示,TFT阵列基板201在其面对对向基板202侧的表面上设置有光敏元件32、像素电极62a、公共电极62b、数据线S1和传感器驱动配线H1、H2。
此外,与TFT阵列基板201一样,液晶面板200中的对向基板202是由例如为玻璃的透光绝缘体形成的基板。如图3所示,对向基板202与TFT阵列基板201相对,二者间隔开。例如,对向基板202与TFT阵列基板201相对,二者之间以设置的间隔物(未示出)来保证该间隔,并且两个基板利用密封材料(未示出)彼此附着。另外,如图3所示,彩色滤光层21形成在对向基板202的面对TFT阵列基板201侧的表面上。这里,彩色滤光层21包括红滤光层21R、绿滤光层21G及蓝滤光层21B,作为红、绿和蓝一组三原色。
在液晶面板200中,如图3所示,液晶层203夹设在TFT阵列基板201和对向基板202之间。
现在,将详细描述构成液晶面板200的TFT阵列基板201。
图4是示意性地示出本发明实施例1中在像素区域PA中设置的像素P中TFT阵列基板201主要部分的平面图。
在图4中,如图例所示,各组成构件根据其材料以不同的方式标注阴影线。附带地,尽管图4示出了对应于图3所示的像素P中红滤光层21R的子像素的构造,但是分别对应于绿滤光层21G和蓝滤光层21B的每个子像素也都提供有与对应于红滤光层21R的子像素相同的组成构件。
如图4所示,除了图3所示的各组成构件外,TFT阵列基板201上还形成像素开关元件31和栅极线G1。像素开关元件31和栅极线G1形成在TFT阵列基板201面对对向基板202侧的表面上。
现在,将依次描述提供在TFT阵列基板201上的各组成构件。
在TFT阵列基板201中,如图4所示,像素开关元件31形成在液晶面板200的有效显示区域TA中。尽管图3中没有示出,但是像素开关元件31与图3所示的光敏元件32相类似,形成在TFT阵列基板201面对对向基板202侧的表面上。
这里,像素开关元件31设置为对应于构成图3所示的像素P中的彩色滤光层21的红滤光层21R、绿滤光层21G和蓝滤光层21B的每一个。
图5是示出本发明实施例1中的像素开关元件31的截面图。
如图5所示,像素开关元件31形成为LDD(轻掺杂漏极)结构的底栅TFT,包括栅极电极45、栅极绝缘膜46g和半导体层48。例如,像素开关元件31形成为N沟道TFT。
具体地讲,在像素开关元件31中,栅极电极45利用诸如钼(Mo)的金属材料形成,厚度为60至90nm。这里,如图5所示,栅极电极45设置在TFT阵列基板201的表面上,以经由其间的栅极绝缘膜46g面对半导体层48的沟道区域48C。
此外,在像素开关元件31中,如图5所示,栅极绝缘膜46g通过层叠氮化硅膜46ga和氧化硅膜46gb形成从而覆盖栅极电极45。这里,例如,氮化硅膜46ga以40nm的厚度形成,而氧化硅膜46gb以50nm的厚度形成。
在像素开关元件31中,半导体层48例如由多晶硅形成。例如,厚度为20至160nm的多晶硅膜形成为半导体层48。如图5所示,半导体层48以对应于栅极电极45的方式形成有沟道区域48C。另外,一对源/漏区域48A和48B形成为使得沟道区域48C设置在其间。该对源/漏区域48A和48B提供有一对低浓度杂质区域48AL和48BL,使得沟道区域48C恰好设置在其间。此外,杂质浓度高于低浓度杂质区域48AL、48BL的一对高浓度杂质区域48AH和48BH形成在该对低浓度杂质区域48AL、48BL的外侧。
在像素开关元件31中,源极电极53和漏极电极54的每一个都利用诸如铝的导电材料形成。这里,如图5所示,源极电极53和漏极电极54通过形成穿透层间绝缘膜49的接触孔,并且用导电材料填充接触孔,以及随后的图案化来形成。具体地讲,源极电极53提供为电连接一侧上的源/漏区域48A,而漏极电极54提供为电连接到另一侧上的源/漏区域48A。
在TFT阵列基板201中,如图3所示,光敏元件32形成在TFT阵列基板201面对对向基板202的表面上。
这里,光敏元件32如图3所示提供在传感器区域RA中,并且通过液晶层203接收传感器区域RA中沿着从对向基板202侧朝着TFT阵列基板201侧的方向来的光。一旦接收入射光,光敏元件32即执行光电转换以产生光接收数据,并且光接收数据被读取。
在该实施例中,如图3所示,光敏元件32一旦接收到通过这样的过程产生的反射光H则产生光接收数据:在该过程中从背光300发射的照明光R被被检测体F沿着从液晶面板200的前侧朝着后侧的方向反射。例如,光敏元件32在光接收表面JSa接收经由液晶层203入射到其上的反射光H,并且产生光接收数据。
图6是示出本发明实施例1中的光敏元件32的截面图。
如图6所示,光敏元件32为PIN结构的光敏二极管,并且包括遮光膜43、提供在遮光膜43上的绝缘膜46s、以及通过其间的绝缘膜46s而与遮光膜43相对的半导体层47。
在光敏元件32中,遮光膜43例如通过利用诸如钼的金属材料形成,并且截取光。这里,如图6所示,遮光膜43设置在TFT阵列基板201的表面上,以经由其间的绝缘膜46s面对半导体层47的i层47i。
另外,在光敏元件32中,如图6所示,绝缘膜46s通过层叠氮化硅膜46sa和氧化硅膜46sb形成从而覆盖遮光膜43。这里,例如,氮化硅膜46sa以40nm的厚度形成,而氧化硅膜46sb以50nm的厚度形成。
此外,在光敏元件32中,半导体层47例如由多晶硅形成。例如,厚度为20至160nm的多晶硅薄膜形成为半导体层47。如图6所示,半导体层47包括p层47p、n层47n和i层47i。这里,半导体层47提供为使得高电阻的i层47i插设在p层47p和n层47n之间。p层47p掺杂有例如硼的p型杂质。另外,i层47i是光电转换层,具有光接收表面JSa,在光接收表面JSa接收光,并且执行光电转换。此外,n层47n掺杂有诸如磷的n型杂质。这里,为了减少泄漏电流,n层47n具有以高浓度掺杂n型杂质的高浓度区域47nh和以浓度低于高浓度区域47nh掺杂n型杂质的低浓度区域47nl。低浓度区域47nl居中形成在高浓度区域47nh和i层47i之间。
在该实施例中,如图4所示,半导体层47以关于在x方向上延伸的轴对称的类似尖括号“<”的平面形状,形成在y方向上排列的多个栅极线G1的相邻两个之间。构成半导体层47的p层47p、n层47n和i层47i的每一个也以关于在x方向上延伸的轴对称的类似尖括号“<”的平面形状形成。这里,半导体层47沿着数据线S1和传感器驱动配线H1、H2延伸的方向形成。
具体地讲,如图4所示,半导体层47具有第一半导体倾斜部分47a和第二半导体倾斜部分47b。
在y方向上排列且彼此隔开的两个栅极线G1之间,第一半导体倾斜部分47a在从下栅极线G1侧到两个栅极线G1之间的中点的范围内向上延伸,并以预定的角度相对于y轴向左侧倾斜。例如,第一半导体倾斜部分47a形成为以y轴作为参考倾斜10°角。
在y方向上排列且彼此隔开的两个栅极线G1之间,第二半导体倾斜部分47b在从上栅极线G1侧到两个栅极线G1之间的中点的范围内向下延伸,并以上述相同的角度相对于y轴向左侧倾斜。例如,第二半导体倾斜部分47b形成为以y轴作为参考倾斜10°角。
在光敏元件32中,阳极电极51和阴极电极52例如利用铝形成。这里,如图6所示,层间绝缘膜49设置为覆盖半导体层47。阳极51通过用导电材料填充穿透层间绝缘膜49的接触孔及随后的图案化形成为电连接到p层47p。类似地,阴极52通过用导电材料填充穿透层间绝缘膜49的接触孔及随后的图案化形成为电连接到n层47n。
在TFT阵列基板201中,如图3所示,像素电极62a形成在TFT阵列基板201面对对向基板202的表面侧上。
这里,如图3所示,像素电极62a设置在绝缘膜60c上,绝缘膜60c由绝缘材料形成以覆盖TFT阵列基板201上的公共电极62b。例如,像素电极62a设置在形成为氮化硅膜的绝缘膜60c上。此外,像素电极62a设置为分别对应于构成彩色滤光层21的红滤光层21R、绿滤光层21G和蓝滤光层21B。像素电极62a为例如利用ITO形成的所谓透明电极,并且电连接到像素开关元件31的漏极电极54。像素电极62a的每一个通过根据从像素开关元件31提供的数据信号而施加到其上的电位而用来在其自身和公共电极62b之间产生平面场,由此对液晶层203施加电压。
在该实施例中,液晶面板200为FFS系统。因此,如图4所示,像素电极62a形成为在TFT阵列基板201的面对对向基板202的xy面中的方向上的梳子状形状。
具体地讲,如图4所示,像素电极62a具有主干部分62ak和分支部分62ae。
如图4所示,像素电极62a的主干部分62ak延伸在x方向上。这里,如图4所示,每一个都延伸在x方向上的多个栅极线G1在y方向上排列并彼此分隔,并且两个主干部分62ak设置在排列在y方向上的多个栅极线G1的相邻两个之间,在两个主干部分62ak之间设置提供分支部分62ae。
如图4所示,像素电极62a的分支部分62ae连接到主干部分62ak,并且延伸在与x方向和y方向不同且相对于x方向和y方向倾斜的方向上。如图4所示,多个支部分62ae以间隔沿着x方向排列,并且多个分支部分62ae的每一个在其两端连接到主干部分62ak。
在该实施例中,如图4所示,在y方向上排列的多个栅极线G1的相邻两个之间,分支部分62ae的每一个形成关于在x方向上延伸的轴对称的类似尖括号“<”的形状。这里,分支部分62ae沿着数据线S1延伸的方向形成。
具体地讲,如图4所示,分支部分62ae具有第一像素电极倾斜部分62ae1和第二像素电极倾斜部分62ae2。
第一像素电极倾斜部分62ae1,在y方向上排列和彼此分隔的两个栅极线G1之间,在从下栅极线G1到两个栅极线G1之间的中点的范围内向上延伸,并以预定的角度相对于y方向向左侧倾斜。例如,第一像素电极倾斜部分62ae1形成为以y方向作为参考倾斜10°角。
第二像素电极倾斜部分62ae2,在y方向上排列和彼此分隔的两个栅极线G1之间,在从上栅极线G1到两个栅极线G1之间的中点的范围内向下延伸,并以预定的角度相对于y方向向左侧倾斜。例如,第二像素电极倾斜部分62ae2形成为以y方向作为参考倾斜10°角。
在TFT阵列基板201中,如图3所示,公共电极62b形成在TFT阵列基板201面对对向基板202侧的表面的一侧上。这里,公共电极62b设置在平坦化膜60b上,平坦化膜60b形成在TFT阵列基板201上以覆盖配线。例如,公共电极62b设置在由诸如丙烯酸树脂的有机化合物形成的平坦化膜60b上。公共电极62b为所谓的透明电极,并且例如利用ITO形成。公共电极62b经由其间的绝缘膜60c面对多个像素电极62a,多个像素电极62a相对应地提供给多个像素P。
在该实施例中,如图3所示,公共电极62b形成为固体图案以在TFT阵列基板201的面对对向基板202的xy表面中的方向上覆盖有效显示区域TA的整个表面。
在TFT阵列基板201中,如图3所示,数据线S1形成在有效显示区域TA中且在TFT阵列基板201面对对向基板202的表面的一侧上。这里,数据线S1设置在绝缘膜60a上,绝缘膜60a形成在TFT阵列基板201上以覆盖诸如光敏元件32的半导体元件。如图3所示,多个数据线S1提供为分别对应于构成彩色滤光层21的红滤光层21R、绿滤光层21G和蓝滤光层21B,并且在x方向上排列并彼此分隔。换言之,多个数据线S1以x方向上的间隔提供,从而将排列在x方向上的多个子像素划界。
数据线S1电连接到显示水平驱动电路12,并且从显示水平驱动电路12提供数据信号。另外,数据线S1电连接到构成像素开关元件31的TFT的源极电极,并且通过像素开关元件31对像素电极62a提供数据信号。
在该实施例中,如图4所示,数据线S1利用诸如铝的金属材料形成,并且电连接到像素开关元件31的源极电极。另外,数据线S1延伸在与x方向和y方向不同且相对于x方向和y方向倾斜的方向上。
此外,如图4所示,在y方向上排列的多个栅极线G1的相邻两个之间,数据线S1的每一个都形成关于延伸在x方向上的轴对称的类似尖括号“<”的形状。这里,数据线S1沿着像素电极62a的分支部分62ae延伸的方向形成。
具体地讲,如图4所示,数据线S1具有第一数据线倾斜部分SK1和第二数据线倾斜部分SK2。
第一数据线倾斜部分SK1,在y方向上排列和彼此分隔的两个栅极线G1之间,在从下栅极线G1到两个栅极线G1之间的中点的范围内向上延伸,并以预定的角度相对于y方向向左侧倾斜。例如,第一数据线倾斜部分SK1形成为以y方向作为参考倾斜10°角。
第二数据线倾斜部分SK2,在y方向上排列和彼此分隔的两个栅极线G1之间,在从上栅极线G1到两个栅极线G1之间的中点的范围内向下延伸,并以预定的角度相对于y方向向左侧倾斜。例如,第二数据线倾斜部分SK2形成为以y方向作为参考倾斜10°角。
在TFT阵列基板201中,如图3所示,传感器驱动配线H1、H2形成在TFT阵列基板201面对对向基板202侧的表面上,与数据线S1相类似。传感器驱动配线H1、H2的每一个都提供在传感器区域RA中。这里,传感器驱动配线H1、H2的每一个都形成在绝缘膜60a上,绝缘膜60a形成在TFT阵列基板201上以覆盖诸如光敏元件32的半导体元件。
如图4所示,传感器驱动配线H1、H2的每一个都例如利用诸如铝的金属材料形成。这里,如图4所示,传感器驱动配线H1、H2的每一个都电连接到光敏元件32。一侧上的传感器驱动配线H1电连接到光敏元件32的阳极(未示出)。此外,另一侧上的传感器驱动配线H2电连接到光敏元件32的阴极(未示出)。
另外,传感器驱动配线H1、H2的每一个都延伸在与x方向和y方向不同且相对于x方向和y方向倾斜的方向上,与数据线S1相类似。这里,如图4所示,传感器驱动配线H1、H2的每一个都在y方向上排列的多个栅极线G1的相邻两个之间形成为关于在x方向上延伸的轴对称的类似尖括号“<”的形状。传感器驱动配线H1、H2的每一个都沿着像素电极62a的分支部分62ae延伸的方向形成。
具体地讲,如图4所示,传感器驱动配线H1、H2分别具有第一传感器驱动配线倾斜部分HK1a、HK1b和第二传感器驱动配线倾斜部分HK2a、HK2b。
第一传感器驱动配线倾斜部分HK1a、HK1b,在y方向上排列并彼此分隔的两个栅极线G1之间,在从下栅极线G1到两个栅极线G1之间的中点的范围内向上延伸,并以预定的角度相对于y方向向左侧倾斜。例如,第一传感器驱动配线倾斜部分HK1a、HK1b形成为以y方向作为参考倾斜10°角。
第二传感器驱动配线倾斜部分HK2a、HK2b,在y方向上排列并彼此分隔的两个栅极线G1之间,在从上栅极线G1到两个栅极线G1之间的中点的范围内向下延伸,并以预定的角度相对于y方向向左侧倾斜。例如,第二传感器驱动配线倾斜部分HK2a、HK2b形成为以y方向作为参考倾斜10°角。
在TFT阵列基板201中,如图4所示,栅极线G1延伸在x方向上,并且例如利用诸如钼的金属材料形成。栅极线G1以间隔设置在y方向上以将在像素区域PA中的y方向上排列的多个像素P划界。这里,栅极线G1如图5所示电连接到像素开关元件31的栅极电极45;在该实施例中,栅极线G1与栅极电极45形成为一体。另外,栅极线G1电连接到显示垂直驱动电路11,并且将从显示垂直驱动电路11提供的扫描信号传输到栅极电极45。
现在,将描述在构成液晶面板200的对向基板202上提供的各组成部分。
在对向基板202中,如图3所示,彩色滤光层21形成在对向基板202面对TFT阵列基板201的表面上的有效显示区域TA中。彩色滤光层21形成为红、绿和蓝的一组三原色,并且包括红滤光层21R、绿滤光层21G和蓝滤光层21B。例如,滤光层21R、21G和21B通过这样的方法形成:其中通过诸如旋涂的涂敷方法涂敷包含对应于相关颜色的着色颜料和光致抗蚀剂材料的涂液以形成涂膜,并且通过光刻技术图案化该涂膜。这里,例如,聚酰亚胺树脂用作光致抗蚀剂材料。红滤光层21R、绿滤光层21G和蓝滤光层21B的每一个都构造为使得从背光300发射的照明光R由此而着色,并且通过其从TFT阵列基板201侧透射到对向基板202侧。具体地讲,红滤光层21R以红色着色白色的照明光R,绿滤光层21G以绿色着色白色的照明光R,而蓝滤光层21B以蓝色着色白色的照明光R。
尽管图中没有示出,但是滤光层21R、21G和21B的每一个都形成对应于像素电极62a的平面形状。在该实施例中,滤光层21R、21G和21B的每一个都与像素电极62a相类似,形成关于延伸在x方向上的轴对称的类似尖括号“<”的平面形状。
现在,将描述构成液晶面板200的液晶层203。
在液晶面板200中,如图3所示,液晶层203夹设在TFT阵列基板201和对向基板202之间。另外,液晶层203由液晶配向膜(未示出)配向,液晶配向膜形成在TFT阵列基板201和对向基板202彼此面对的表面上。
在该实施例中,液晶层203具有被水平配向的液晶分子。这里,这样进行配向处理,使得液晶分子的纵向配向在TFT阵列基板201和对向基板202彼此面对的xy面中的y方向上。
(背光的构造)
图7是示意性示出本发明实施例1的背光300的截面图。图8是示意性示出本发明实施例1中的背光300的主要部分的透视图。
如图7所示,背光300具有光源301和导光板302,并且发射照明光R,以照射液晶面板200的像素区域PA的整个表面。
如图7所示,背光300包括用于发光的发射表面ES,并且设置为使得发射表面ES面对导光板302入射光的入射表面IS。这里,光源301的发射表面ES面对提供在导光板的侧面上的入射表面IS。从控制部分401对光源301提供控制信号,并且根据控制信号执行发光运行。
在该实施例中,如图8所示,光源301具有可见光光源301a和红外线光源301b。
可见光光源301a为例如白色的LED,其发射可见光。如图8所示,可见光光源301a设置为使其发光表面ES面对导光板302的入射表面IS,并且可见光从其发光表面ES发射到导光板302的入射表面IS。这里,可见光光源301a提供为多个,并且多个可见光光源301a设置为沿着导光板302的入射表面IS排列。
红外线光源301b为例如红外线LED,其发射红外线。如图8所示,红外线光源301b设置为使其发光表面ES面对导光板302的入射表面IS,并且红外线从其发光表面ES发射到导光板302的入射表面IS。例如,发射中心波长为850nm的红外线。这里,例如,一个红外线光源301b提供在设有可见光源301a的导光板302的入射表面IS上,以与可见光源301a一起排列。在该实施例中,如图8所示,红外线光源301b设置在提供有可见光源301a的导光板302的入射表面IS大致中心上。
如图7所示,导光板302设置为使得光源301的发射面ES面对其入射表面IS,并且从发射面ES发射的光入射到其上。导光板302引导入射到其入射表面IS上的光。导光板302的功能为使得如此引导的光发射为照明光R,从提供为垂直于入射表面IS的出射表面PS1发射。导光板302设置为面对液晶面板200的背侧,并且从其出射表面PS1朝着液晶面板200的背侧发射照明光R。导光板302例如由诸如丙烯酸树脂的高透光的透明材料通过喷射模塑法形成。
在该实施例中,从可见光源301a发射的可见光和从红外线光源301b发射的红外线二者都入射在导光板302的入射表面IS上,并且入射到入射表面IS上的可见光和红外线由导光板302引导。如此引导的可见光和红外线从出射表面PS1发射为照明光R。然后,如上所述,在透射型液晶面板200的像素区域PA中显示图像。
如图7所示,导光板302提供有光学膜303和反射膜304。
如图7所示,光学膜303提供为面对导光板302的出射表面PS1。光学膜303设置为接收从导光板302的出射表面PS1发射的照明光R,并且调制照明光R的光学特性。
在本实施例中,光学膜303具有从导光板302侧开始依次设置的漫射片303a和棱镜片303b。漫射片303a漫射从导光板302上的出射表面PS1发射的光,而棱镜片303b沿着相对于导光板302的出射表面PS1的法线方向z聚集如此漫射的光。这样,光学膜303的功能为使得从导光板302发射的光朝着液晶面板200的背侧发射为平面光形式的照明光R。
如图7所示,反射膜304提供为面对导光板302的表面,设置在与出射表面PS1相对的侧上。反射膜304接收从导光板302设置在出射表面PS1相对侧上的表面PS2发射的光,并且朝着导光板302的出射表面PS1侧反射该光。
(运行)
在如上的液晶显示器100中,当作为被检测体F的人手指与液晶面板200的像素区域PA接触或者向其运动时,根据从目标F获得的光接收数据检测目标F的位置。现在将描述该检测时的操作。
图9和10示意性地图解了本发明实施例1中,当作为目标F的人手指与液晶面板200的像素区域PA进行接触或者向其运动时,根据从目标F获得的光接收数据,检测被检测体F的位置的方式。这里,图9图解了没有对液晶层203施加电压的情况(OFF条件),而图10图解了对液晶层203施加电压的情况(ON条件)。在图9和10中,仅描述主要部分,而省略了其它部分。
现在将描述没有对液晶层203施加电压的情况(OFF条件)。
在此情况下,如图9所示,在液晶面板200的有效显示区域TA中,例如,在液晶层203中被水平配向的液晶分子的纵向沿着y方向配向。在该实施例中,各组成部分构造为使得显示系统为常黑系统。因此,在液晶面板200的有效显示区域TA中,从背光300发射的照明光R中的可见光VR不透过第二偏光片207而被吸收,导致黑色显示。
另一方面,从背光300发射的照明光R中的红外线IR透过第二偏光片207。
相反,在液晶面板200的传感器区域RA中,如图9所示,以与有效显示区域TA中相同的方式,在液晶层203中水平配向的液晶分子的纵向沿着例如y方向配向。因此,从背光300发射的照明光R中的可见光VR不透过液晶面板200。
另一方面,从背光300发射的照明光R中的红外线IR透过传感器区域RA中的第二偏光片207。因此,当诸如人手指的被检测体F与像素区域PA进行接触或者向其运动时,透射的红外线IR由目标F反射,如图9所示。存在于照明光R的光程上的诸如绝缘膜60a的构件对红外线IR的吸光率很低,基本上为零,从而反射光H包含高比例的红外线IR。因此,包含高比例红外线IR的反射光由提供在液晶面板200中的光敏元件32接收。
这里,朝着光接收表面JSa传播的反射光H由在光接收表面JSa上的光敏元件32接收,并且经受光敏元件32的光电转换。然后,由周边电路读取基于光电转换产生的电荷的光接收数据。
然后,如上所述,利用如此读取的光接收数据,位置检测部分402获得位于液晶面板200的前侧上的像素区域PA中的被检测体F的图像,并且根据其如此获得的图像检测目标F的位置。
现在,将描述对液晶层203施加电压的情况(ON条件)。
在此情况下,如图10所示,在液晶面板200的有效显示区域TA中,在液晶层203中水平配向的液晶分子的纵向倾斜在与y方向不同的方向上。因此,在液晶面板200的有效显示区域TA中,从背光300发射的照明光R中的可见光VR透过第二偏光片207,导致白色显示。另外,从背光300发射的照明光R中的红外线IR也透过第二偏光片207。
相反,在液晶面板200的传感器区域RA中,像素电极62a和公共电极62b二者都没有被形成,从而没有对液晶层203施加电压。因此,以与没有对液晶层203施加电压的情况(OFF条件)相同的方式,在液晶层203中水平配向的液晶分子的纵向例如配向在y方向上。因此,从背光300发射的照明光R中的可见光VR透过液晶面板200。
另一方面,从背光300发射的照明光R中的红外线IR以与上述相同的方式透过在传感器区域RA中的第二偏光片207,如图10所示。因此,当诸如人手指的被检测体F与像素区域PA进行接触或者向其运动时,透射的红外线IR由目标F反射,如图10所示,并且反射光H由提供在液晶面板200中的光敏元件32接收。然后,朝着光接收表面JSa传播的反射光H由光接收表面JSa上的光敏元件接收,并且由周边电路读取由接收光的光电转换产生的光接收数据。
然后,如上所述,利用从光敏元件32如此读取的光接收数据,位置检测部分402获得位于液晶面板200的前侧上的像素区域PA中的被检测体F的图像,并且根据其如此获得的图像检测目标F的位置。
在该实施例中,如上所述,像素电极62a的分支部分62ae的每一个都具有第一像素电极倾斜部分62ae1和第二像素电极倾斜部分62ae2,它们延伸在相对于像素区域PA中设置多个像素P的x方向和y方向倾斜的方向上。另外,光敏元件32的半导体层47具有第一半导体倾斜部分47a和第二半导体倾斜部分47b,它们与分支部分62ae相类似,延伸在相对于像素区域PA中设置多个像素P的x方向和y方向倾斜的方向。换言之,光敏元件32具有以沿着像素电极的第一像素电极倾斜部分62ae1和第二像素电极倾斜部分62ae2延伸的方向的形状形成的光接收表面JSa。因此,在该实施例中,光敏元件32的光接收表面JSa沿着相对于设置多个像素P的x方向和y方向倾斜的像素电极62a的外形边缘形成。这使其能够加大光接收表面JSa的面积。因此,在该实施例中,可以提高光敏元件32的光接收灵敏度。因此,在该实施例中,能够实现以宽视角显示图像和提高光敏元件灵敏度二者。
此外,在该实施例中,背光300发射的照明光R例如除了可见光VR外还包含红外线IR。因此,甚至在暗的环境下或者显示低亮度图像时,通过检测来自目标F上的红外线反射的反射光H,也可以以高S/N比检测诸如手指的被检测体F的位置。因此,能够实现触摸面板结合型显示器,其中即使在诸如夜色为背景时错检的可能性也很低,其中提高了设计图形用户界面的自由度,并且可靠性很高。
实施例2
现在,将描述本发明的实施例2。
图11是示意性示出本发明实施例2中的像素区域PA中提供的像素P中的TFT阵列基板201的主要部分的平面图。尽管图11中仅示出了构成一个像素P的三个子像素的一个,但是其它子像素也具有以与所示的子像素相同的方式构造的构件。
如图11所示,该实施例除了构成像素P的各部分的形状不同外与实施例1相同。因此,省略了与实施例1相同项的描述。例如,在图11中,省略了像素开关元件。
将陆续描述该实施例中的各部分。
如图11所示,在传感器区域RA中提供光敏元件32。
在光敏元件32中,如图11所示,在x方向上排列的多个数据线S1的相邻两个之间,半导体层47具有关于y方向上延伸的轴对称的类似尖括号“<”的平面形状。构成半导体层47的p层47p、n层47n和i层47i的每一个也具有关于y方向上延伸的轴对称的类似尖括号“<”的平面形状。这里,半导体层47沿着栅极线G1和传感器驱动配线H1、H2延伸的方向形成。
具体地讲,如图11所示,半导体层47具有第一半导体倾斜部分47a和第二半导体倾斜部分47b。
与实施例1不同,第一半导体倾斜部分47a,在x方向上排列并彼此分隔的两个数据线S1之间,在从左侧数据线S1到两个数据线S1之间的中点的范围内向右延伸,并以预定的角度向上侧倾斜。例如,它形成为以x方向作为参考向上侧倾斜10°角。
此外,与实施例1相类似,第二半导体倾斜部分47b,在x方向上排列并彼此分隔的两个数据线S1之间,在从右侧数据线S1到两个数据线S1之间的中点的范围内向左延伸,并以预定的角度向上侧倾斜。例如,它形成为以x方向作为参考向上侧倾斜10°角。
如图11所示,与实施例1相类似,像素电极62a具有主干部分62ak和分支部分62ae。
如图11所示,与实施例1相类似,像素电极62a的主干部分62ak延伸在x方向上。这里,如图11所示,延伸在y方向上的数据线S1以x方向上的间隔排列的状态提供为多个,并且两个主干部分62ak提供在x方向上排列的多个数据线S1的相邻两个之间。在两个主干部分62ak之间,提供分支部分62ae。
在像素电极62a中,如图11所示,分支部分62ae连接到主干部分62ak,并且延伸在相对于x方向和y方向倾斜的方向上。如图11所示,多个分支部分62ae在其x方向上的两端连接到主干部分62ak。
在该实施例中,如图11所示,在x方向上排列的多个数据线S1的相邻两个之间,分支部分62ae的每一个都形成关于y方向上延伸的轴对称的类似尖括号“<”的平面形状。这里,分支部分62ae沿着数据线S1延伸的方向形成。
具体地讲,如图11所示,分支部分62ae的每一个都具有第一像素电极倾斜部分62ae1和第二像素倾斜部分62ae2。
第一像素电极倾斜部分62ae1,在x方向上排列的多个数据线S1的相邻两个之间,在从左侧数据线S1到两个数据线S1之间的中点的范围内向右延伸,并以预定的角度向上侧倾斜。例如,它形成为以x方向作为参考向上侧倾斜10°角。
此外,第二像素倾斜部分62ae2,在x方向上排列并彼此分隔的两个数据线S1之间,在从右侧数据线S1到两个数据线S1之间的中点的范围内向左延伸,并以预定的角度向上侧倾斜。例如,它形成为以x方向作为参考向上侧倾斜10°角。
尽管图中没有示出,但是像素电极62a由公共电极(未示出)经由其间的绝缘膜(未示出)面对,与实施例1相类似。
如图11所示,与实施例1相类似,数据线S1在沿着y方向的方向上线性地延伸。尽管图中没有示出,但是数据线S1以与实施例1相同的方式电连接到像素开关元件的源极电极(未示出)以提供数据信号。
如图11所示,传感器驱动配线H1、H2的每一个都提供在传感器区域RA中。传感器驱动配线H1、H2的每一个都利用金属材料形成,并且电连接到光敏元件32。一侧上的传感器驱动配线H1电连接到光敏元件32的阳极(未示出)。另一侧上的传感器驱动配线H2电连接到光敏元件32的阴极(未示出)。
另外,如图11所示,传感器驱动配线H1、H2与像素电极62a的分支部分62ae相类似,延伸在与x方向和y方向不同且相对于x方向和y方向倾斜的方向上。这里,在x方向上排列的多个数据线S1的相邻两个之间,传感器驱动配线H1、H2的每一个都形成关于y方向上延伸的轴对称的类似尖括号“<”的平面形状。传感器驱动配线H1、H2的每一个都沿着像素电极62a的分支部分62ae延伸的方向形成。
具体地讲,如图11所示,传感器驱动配线H1、H2分别具有第一传感器驱动配线倾斜部分HK1a、HK1b和第二传感器驱动配线倾斜部分HK2a、HK2b。
第一传感器驱动配线倾斜部分HK1a、HK1b的每一个,在x方向上排列的多个数据线S1的相邻两个之间,在从左侧数据线S1到两个数据线S1之间的中点的范围内向右延伸,并以预定的角度向上侧倾斜。例如,它形成为以x方向作为参考向上侧倾斜10°角。
第二传感器驱动配线倾斜部分HK2a、HK2b的每一个,在x方向上排列并彼此分隔的两个数据线S1之间,在从右侧数据线S1到两个数据线S1之间的中点的范围内向左延伸,并以预定的角度向上侧倾斜。例如,第二传感器驱动配线倾斜部分HK2a、HK2b形成为以x方向作为参考向上侧倾斜10°角。
如图11所示,在x方向上排列的多个数据线S1的相邻两个之间,栅极线G1形成关于y方向上延伸的轴对称的类似尖括号“<”的形状。这里,栅极线G1沿着像素电极62a的分支部分62ae延伸的方向形成。
具体地讲,如图11所示,栅极线G1具有第一栅极线倾斜部分GK1和第二栅极线倾斜部分GK2。
第一栅极线倾斜部分GK1,在x方向上排列的多个数据线S1的相邻两个之间,在从左侧数据线S1到两个数据线S1之间的中点的范围内向右延伸,并以预定的角度向上侧倾斜。例如,它形成为以x方向作为参考向上侧倾斜10°角。
此外,第二栅极线倾斜部分GK2,在x方向上排列并彼此分隔的两个数据线S1之间,在从右侧数据线S1到两个数据线S1之间的中点的范围内向左延伸,并以预定的角度向上侧倾斜。例如,它形成为以x方向作为参考向上侧倾斜10°角。
另外,尽管图中省略了,但是栅极线G1以与实施例1相同的方式电连接到像素开关元件的栅极电极(未示出)以提供扫描信号。
与实施例1相类似,液晶层203具有被水平配向的液晶分子。然而,在该实施例中,液晶层203已经经受了这样的配向处理:液晶分子的纵向沿着TFT阵列基板201和对向基板202彼此面对的xy平面中的x方向设定。
在该实施例中,如上所述,构成像素电极62a的分支部分62ae的每一个的第一像素电极倾斜部分62ae1和第二像素电极倾斜部分62ae2都延伸在相对于像素区域PA中设置多个像素P的x方向和y方向倾斜的方向上。此外,与分支部分62ae相类似,构成光敏元件32的半导体层47的第一半导体倾斜部分57a和第二半导体倾斜部分57b延伸在相对于像素区域PA中设置多个像素P的x方向和y方向倾斜的方向上。换言之,光敏元件32具有形状形成为沿着像素电极62a的第一像素电极倾斜部分62ae1和第二像素电极倾斜部分62ae2延伸的方向的光接收表面JSa。因此,在该实施例中,以与实施例1相同的方式,光敏元件32的光接收表面JSa以沿着第一像素电极倾斜部分62ae1和第二像素电极倾斜部分62ae2延伸的方向的形状形成,这使其能够加大光接收表面JSa的面积。因此,在该实施例中,可以提高光敏元件32的光接收灵敏度。因此,在该实施例中,能够实现以宽视角显示图像和提高光敏元件灵敏度二者。
实施例3
现在,将在下面描述本发明的实施例3。
图12是示意性示出本发明实施例3中像素区域PA中提供的像素P中TFT阵列基板201的主要部分的平面图。在图12中,示出了排列在y方向上的多个像素P的两个。尽管这里仅有代表性地示出了构成一个像素P的三个子像素的一个,但是其它子像素具有以与所示子像素相同的方式形成的各构件。
该实施例除了构成像素P的各部分的形状不同外与实施例1相同。因此,省略了与实施例1相同项的描述。例如,在图12中,省略了像素开关元件。
陆续描述该实施例中的各部分。
在光敏元件32中,如图12所示,半导体层47形成为具有关于延伸在x方向上的轴对称的锥形平面形状。这里,半导体层47沿着像素电极62a的分支部分62ae和传感器驱动配线H1、H2延伸的方向形成。
具体地讲,如图12所示,半导体层47形成为延伸在x方向上排列并彼此分隔的两个数据线S1之间,其形状为宽度在从左数据线S1到右数据线S1的方向上逐渐增加。
具体地讲,半导体层47的上侧边缘向右延伸,而随着其从左数据线S1向右数据线S1的行进以预定的角度向上倾斜。此外,半导体层47的下侧边缘向右延伸,而随着其从左数据线S1向右数据线S1的行进以预定的角度向下倾斜。例如,半导体层47形成为由以x方向作为参考以15°角向上侧和下侧倾斜的边缘划界。
如图12所示,提供了两种像素电极62a,一种是第一像素电极62a1,而另一种是第二像素电极62a2。第一像素电极62a1和第二像素电极62a2设置为在y方向上排列,而光敏元件32插设其间,并且形成为关于延伸在x方向的轴彼此对称。
如图12所示,第一像素电极62a1和第二像素电极62a2的每一个都具有主干部分62ak和分支部分62ae。
如图12所示,与实施例1相类似,主干部分62ak延伸在y方向上。这里,如图12所示,延伸在y方向上的多个数据线S1以间隔排列在x方向上,并且两个主干部分62ak提供在x方向上排列的多个数据线S1的相邻两个之间。另外,分支部分62ae提供在两个主干部分62ak之间。
如图12所示,分支部分62ae连接到主干部分62ak,并且延伸在与x方向和y方向不同且相对于x方向和y方向倾斜的方向上。如图12所示,多个分支部分62ae设置为以间隔排列在y方向上,并且它们每一个在x方向上的两端都连接到主干部分62ak。
在第一像素电极62a1中,如图12所示,在x方向上排列并彼此分隔的两个数据线S1之间,分支部分62ae向右延伸,并随其从左侧向右侧行进以预定的角度倾斜到下侧。例如,它们形成为以x方向为参考以15°角倾斜到下侧。
另一方面,在第二像素电极62a2中,如图12所示,在x方向上排列并彼此分隔的两个数据线S1之间,分支部分62ae向右延伸,并随其从左侧向右侧行进以预定的角度倾斜到上侧。例如,它们形成为以x方向为参考以15°角倾斜到上侧。
尽管图中没有示出,但是像素电极62a以与实施例1相同的方式由公共电极(未示出)经由插设其间的绝缘膜(未示出)面对。另外,x方向上的多个像素电极62a形成为关于数据线S1对称。
如图12所示,数据线S1与实施例1相类似,在沿着y方向的方向上线性延伸。此外,尽管图中没有示出,但是数据线S1以与实施例1相同的方式电连接到像素开关元件的源极电极(未示出)以提供数据信号。
与实施例1相类似,传感器驱动配线H1、H2的每一个都电连接到光敏元件32。一侧上的传感器驱动配线H1电连接到光敏元件32的阳极(未示出)。另一侧上的传感器驱动配线H2电连接到光敏元件32的阴极(未示出)。
如图12所示,传感器驱动配线H1、H2延伸在与x方向和y方向不同且相对于x方向和y方向倾斜的方向上。
具体地讲,在x方向上排列的多个数据线S1的相邻两个之间,一侧上的传感器驱动配线H1向右延伸,并随其从左侧到右侧的行进以预定的角度倾斜到下侧。例如,它形成为以x方向为参考以15°角倾斜到下侧。
如图12所示,在x方向上排列的多个数据线S1的相邻两个之间,另一侧上的传感器驱动配线H2向右延伸,并随其从左侧到右侧的行进以预定的角度倾斜到上侧。例如,它形成为以x方向为参考以15°角倾斜到上侧。
如图12所示,与实施例1相类似,栅极线G1形成为在x方向上延伸。栅极线G1以与实施例1相同的方式电连接到像素开关元件的栅极电极以提供扫描信号。
与实施例1相类似,液晶层203具有被水平配向的液晶分子。然而,在该实施例中,液晶层203已经经受配向处理,从而液晶分子的纵向沿着TFT阵列基板201和对向基板202彼此面对的xy平面中的x方向配向。
在该实施例中,如上所述,光敏元件32具有形成的形状为沿着第一像素电极62a1的分支部分62ae和第二像素电极62a2的分支部分62ae分别延伸的方向的光接收表面JSa。这使其能够加大光接收表面JSa的面积。因此,在该实施例中,可以提高光敏元件32的光接收灵敏度。因此,在该实施例中,能够实现以宽视角显示图像和提高光敏元件灵敏度二者。
实施例4
现在,将在下面描述本发明的实施例4。
图13是示意性示出本发明实施例4中像素区域PA中提供的像素P中的TFT阵列基板的主要部分的平面图。在图13中,以代表示出构成一个像素P的三个子像素的两个。
该实施例除了构成如图13所示的像素P的各部分的形状上的不同外,与实施例1相同。因此,省略了与实施例1相同项的描述。例如,在图12中,省略了像素开关元件。
将陆续描述该实施例中的各部分。
在光敏元件32中,如图13所示,在x方向上排列的多个数据线S1的相邻两个之间,半导体层47形成关于延伸在x方向上的轴对称的类似尖括号“<”的平面形状。构成半导体层47的p层47p、n层47n和i层47i的每一个也都提供为具有关于延伸在x方向上的轴对称的类似尖括号“<”的平面形状。
具体地讲,如图13所示,与实施例1相类似,半导体层47具有第一半导体倾斜部分47a和第二半导体倾斜部分47b。
第一半导体倾斜部分47a,在y方向上排列并彼此分隔的两个栅极线G1延伸在x方向上的部分之间,在从下栅极线G1到两个栅极线G1之间的中点的范围内向上延伸,并相对于y方向倾斜到左侧。例如,它形成为以y方向作为参考倾斜30°角。
此外,第二半导体倾斜部分47b,在y方向上排列并彼此分隔的两个栅极线G1延伸在x方向上的部分之间,在从上栅极线G1到两个栅极线G1之间的中点的范围内向下延伸,并相对于y方向倾斜到左侧。例如,它形成为以y方向作为参考倾斜30°角。
如图13所示,多个像素电极62a设置为形成蜂巢结构。
这里,如图13所示,像素电极62a设置为两种,一种为第一像素电极62a1,另一种为第二像素电极62a2。第一像素电极62a1和第二像素电极62a2设置为阵列,其间设置有光敏元件32。
如图13所示,第一像素电极62a1形成为规则六边形的外形。第一像素电极62a1例如提供为对应于构成一个像素P的三个子像素的两个。
此外,如图13所示,第二像素电极62a2具有这样的构造,其中光敏元件32的半导体层47提供在其对应于第一像素电极62a1的左侧部分的部分中,并且具有如同从第一像素电极62a1去除了该部分所获得的六边形形状。第二像素电极62a2例如提供为对应于构成一个像素P的三个子像素的一个。
此外,第二像素电极62a2的每一个都设置为使其六边形外形的边缘分别平行于与其相邻的六个其它像素电极62a的六边形外形的边缘。
如图13所示,构成像素电极62a的第一像素电极62a1和第二像素电极62a2的每一个都具有主干部分62ak和分支部分62ae。
如图13所示,主干部分62ak延伸在x方向上。这里,如图13所示,主干部分62ak分别提供在上端区域和下端区域中。另外,分支部分62ae提供在两个主干部分62ak之间。此外,在两个主干部分62ak之间的中心部分中,形成在x方向上延伸的第一延伸部分62ax和在y方向上延伸的第二延伸部分62ay。此外,第一延伸部分62ax和第二延伸部分62ay在两个主干部分62ak之间的中心部分中彼此相交。
如图13所示,分支部分62ae连接到主干部分62ak,并且延伸在与x方向和y方向不同且相对于x方向和y方向倾斜的方向上。如图13所示,多个分支部分62ae设置为在y方向上彼此分隔,并且它们的每一个都在其y方向上的两端连接到主干部分62ak。
在该实施例中,如图13所示,在y方向排列的多个栅极线G1的相邻两个之间,分支部分62ae的每一个都形成关于延伸在x方向上的轴对称的类似尖括号“<”的形状。这里,分支部分62ae沿着数据线S1延伸的方向形成。此外,在第一像素电极62a1中,分支部分62ae形成为关于y方向上延伸的轴对称。
具体地讲,如图13所示,分支部分62ae包括第一像素电极倾斜部分62ae1、第二像素电极倾斜部分62ae2、第三像素电极倾斜部分62ae3和第四像素电极倾斜部分62ae4。
第一像素电极倾斜部分62ae1的每一个,在y方向上排列并彼此分隔的两个栅极线G1延伸在x方向上的部分之间,在从下侧栅极线G1到两个栅极线G1之间的中点的范围内向上延伸,并相对于y轴向左侧倾斜。例如,它形成为以y方向作为参考倾斜30°角。
在第一像素电极62a1中,如图13所示,五个第一像素电极倾斜部分62ae1形成为以间隔排列在x方向上。另一方面,在第二像素电极62a2中,三个第一像素电极倾斜部分62ae1形成为以间隔排列在x方向上,如图13所示。
此外,第二像素电极倾斜部分62ae2,在y方向上排列并彼此分隔的两个栅极线G1延伸在x方向上的部分之间,在从上侧栅极线G1到两个栅极线G1之间的中点的范围内向下延伸,并相对于y轴向左侧倾斜。例如,它形成为以y方向作为参考倾斜30°角。
在第二像素电极倾斜部分62ae2中,如图13所示,五个第二像素电极倾斜部分62ae2形成为以间隔排列在x方向上。另一方面,在第二像素电极62a2中,三个第二像素电极倾斜部分62ae2形成为以间隔排列在x方向上,如图13所示。因此,第二像素电极倾斜部分62ae2形成为与第一像素电极倾斜部分62ae1关于x方向延伸的轴对称。
另外,第三像素电极倾斜部分62ae3的每一个,在y方向上排列并彼此分隔的两个栅极线G1延伸在x方向上的部分之间,在从下侧栅极线G1到两个栅极线G1之间的中点的范围内向上延伸,并相对于y轴向右侧倾斜。例如,它形成为以y方向作为参考倾斜30°角。
在第一像素电极62a1中,如图13所示,五个第三像素电极倾斜部分62ae3形成为以间隔排列在x方向上。具体地讲,在第一像素电极62a1中,第三像素电极倾斜部分62ae3形成为与第一像素电极倾斜部分62ae1关于y方向延伸的轴对称。类似地,在第二像素电极62a2中,五个第三像素电极倾斜部分62ae3也形成为以间隔排列在x方向上,如图13所示。
此外,第四像素电极倾斜部分62ae4的每一个,在y方向上排列并彼此分隔的两个栅极线G1延伸在x方向上的部分之间,在从上侧栅极线G1到两个栅极线G1之间的中点的范围内向下延伸,并相对于y轴向右侧倾斜。例如,它形成为以y方向作为参考倾斜30°角。
在第一像素电极62a1中,如图13所示,五个第四像素电极倾斜部分62ae4形成为以间隔排列在x方向上。具体地讲,在第一像素电极62a1中,第四像素电极倾斜部分62ae4形成为与第二像素电极倾斜部分62ae2关于y方向延伸的轴对称。另外,在第一像素电极62a1中,第四像素电极倾斜部分62ae4形成为与第三像素电极倾斜部分62ae3关于x方向延伸的轴对称。类似地,在第二像素电极62a2中,五个第四像素电极倾斜部分62ae4也形成为以间隔排列在x方向上,如图13所示。具体地讲,在第二像素电极倾斜部分62ae2中,第四像素电极倾斜部分62ae4形成为与第三像素电极倾斜部分62ae3关于x方向延伸的轴对称。
此外,与实施例1相类似,尽管图中没有示出,但是像素电极62a形成为由公共电极(未示出)经由其间设置的绝缘膜(未示出)面对。
如图13所示,在y方向上排列的多个栅极线G1的相邻两个之间,数据线S1形成为关于x方向上延伸的轴对称的类似尖括号“<”的形状。这里,数据线S1沿着像素电极62a的分支部分62ae延伸的方向形成。
具体地讲,如图13所示,数据线S1具有第一数据线倾斜部分SK1和第二数据线倾斜部分SK2。
第一数据线倾斜部分SK1,在y方向上排列和彼此分隔的两个栅极线G1延伸在x方向上的部分之间,在从下侧栅极线G1到两个栅极线G1之间的中点的范围内向上延伸,并倾斜到左侧。例如,它形成为以y方向作为参考倾斜30°角。
此外,第二数据线倾斜部分SK2,在y方向上排列和彼此分隔的两个栅极线G1延伸在x方向上的部分之间,在从上侧栅极线G1到两个栅极线G1之间的中点的范围内向下延伸,并倾斜到左侧。例如,它形成为以y方向作为参考倾斜30°角。
另外,尽管图中省略了,但是栅极线G1以与实施例1相同的方式电连接到像素开关元件的栅极(未示出)以提供扫描信号。
传感器驱动配线H1、H2的每一个都电连接到光敏元件32。一侧上的传感器驱动配线H1电连接到光敏元件32的阳极(未示出)。另一侧上的传感器驱动配线H2电连接到光敏元件32的阴极(未示出)。
如图13所示,与像素电极62a的分支部分62ae相类似,传感器驱动配线H1、H2延伸在与x方向和y方向不同且相对于x方向和y方向倾斜的方向上。这里,在x方向上排列的多个数据线S1的相邻两个之间,传感器驱动配线H1、H2的每一个都形成为关于y方向上延伸的轴对称的类似尖括号“<”的形状。传感器驱动配线H1、H2的每一个都沿着像素电极62a的分支部分62ae延伸的方向形成。
具体地讲,如图13所示,传感器驱动配线H1、H2分别具有第一传感器驱动配线倾斜部分HK1a、HK1b和第二传感器驱动配线倾斜部分HK2a、HK2b。
第一传感器驱动配线倾斜部分HK1a、HK1b的每一个,在y方向上排列并彼此分隔的两个栅极线G1延伸在x方向上的部分之间,在从下栅极线G1到两个栅极线G1之间的中点的范围内向上延伸,并倾斜到左侧。例如,它形成为以y方向作为参考倾斜30°角。
此外,第二传感器驱动配线倾斜部分HK2a、HK2b的每一个,在y方向上排列并彼此分隔的两个栅极线G1延伸在x方向上的部分之间,在从上栅极线G1到两个栅极线G1之间的中点的范围内向下延伸,并倾斜到左侧。例如,它形成为以y方向作为参考倾斜30°角。
如图13所示,栅极线G1沿着像素电极62a的外形的边缘形成。
具体地讲,如图13所示,栅极线G1具有第一水平延伸部分GS1、第二水平延伸部分GS2、第一栅极线倾斜部分GK1和第二栅极线倾斜部分GK2。
如图13所示,第一水平延伸部分GS1在具有六边形外形的像素电极62a的下部分上沿着延伸在x方向上的边缘线性延伸。这里,第一水平延伸部分GS1沿着第一像素电极62a1的下边缘形成。
如图13所示,第二水平延伸部分GS2在具有六边形外形的像素电极62a的上部分上沿着延伸在x方向上的边缘线性延伸。这里,第二水平延伸部分GS2沿着第二像素电极62a2的上边缘形成。第二水平延伸部分GS2提供为与第一水平延伸部分GS1在y方向上排列且分隔。
如图13所示,第一栅极线倾斜部分GK1提供在y方向上排列并彼此分隔的第一水平延伸部分GS1和第二水平延伸部分GS2之间。第一栅极线倾斜部分GK1线性延伸为将第一水平延伸部分GS1在x方向上的一个侧端与第二水平延伸部分GS2在x方向上的另一个侧端连接起来。这里,它从第一水平延伸部分GS1的一个侧端向上延伸到第二水平延伸部分GS2的另一个侧端,并以y方向作为参考向左侧倾斜。例如,它形成为以y方向作为参考倾斜30°角。
如图13所示,第二栅极线倾斜部分GK2提供在y方向上排列和彼此分隔的第一水平延伸部分GS1和第二水平延伸部分GS2之间。第二栅极线倾斜部分GK2线性延伸为将第一水平延伸部分GS1在x方向上的另一个侧端与第二水平延伸部分GS2在x方向上的一个侧端连接起来。这里,它从第一水平延伸部分GS1的另一个侧端向上延伸到第二水平延伸部分GS2的一个侧端,并以y方向作为参考向右侧倾斜。例如,它形成为以y方向作为参考倾斜30°角。
此外,尽管图中省略了,但是栅极线G1以与实施例1相同的方式电连接到像素开关元件的栅极电极(未示出)以施加扫描信号。
与实施例1相类似,液晶层203具有被水平配向的液晶分子。具体地讲,在该实施例中,液晶分子203已经经受了配向处理,从而液晶分子的纵向方向配向在TFT阵列基板201和对向基板202彼此面对的xy平面中的y方向上。
如上所述,在该实施例中,光敏元件32具有光接收表面JSa,其形成为沿着像素电极62a的分支部分62ae延伸的方向的形状。这使其能够加大光接收表面JSa的面积。因此,在该实施例中,可以提高光敏元件32的光接收灵敏度。因此,能够实现以宽视角显示图像和提高光敏元件32的灵敏度二者。
实施本发明的方式不限于上述实施例,而是可以采用各种修改。
另外,例如,尽管本发明的实施例已经参考像素开关元件31构造为底栅极薄膜晶体管的情况进行了描述,但是该构造不是限制本发明。例如,顶栅极TFT可以形成为像素开关元件31。除此之外,像素开关元件31可以形成为具有双栅极结构。
此外,尽管各实施例已经参考多个光敏元件32提供为分别对应于多个像素P的情况进行了描述,但是该构造不是限制性的。例如,一个光敏元件32可以对应于多个像素P设置;相反,多个光敏元件32可以对应于一个像素P设置。
而且,液晶面板200除了上述的显示模式外可应于诸如IPS(平面内转换)系统的各种系统的液晶面板。
此外,尽管各实施例已经参考PIN型光敏二极管被提供为光敏元件32的情况进行了描述,但是该构造不是限定性的。例如,i层掺杂有杂质的光敏二极管可以形成为光敏元件32,由此可以获得与上述基本上相同的效果。
另外,尽管各实施例已经参考照明光以包含红外线作为不可见光的方式发射的情况进行了描述,但是该构造不是限定性的。例如,照明光可以反射为包含紫外线作为不可见光。
此外,根据本发明实施例的液晶显示设备100可应用于各种电子设备的组成部分。
图14至18图解了应用本发明实施例的液晶显示器的电子设备。
如图14所示,在用于接收和显示电视广播的电视机中,液晶显示器100可用作显示装置,在显示屏幕上显示接收的图像,并且通过其输入操作者的指令。
另外,如图15所示,在数字静态照相机中,液晶显示器100可用作显示装置,在显示屏上显示诸如所摄制图像的图像,并且通过其输入操作者的指令。
此外,如图16所示,在笔记本型个人电脑中,液晶显示器100可用作显示装置,在显示屏上显示操作的图形等,并且通过其输入操作者的指令。
另外,如图17所示,在移动电话中,液晶显示器100可用作显示装置,在显示屏上显示操作的图形等,并且通过其输入操作者的指令。
此外,如图18所示,在摄像机中,液晶显示器100可用作显示装置,在显示屏上显示操作的图形等,并且通过其输入操作者的指令。
附带地,上述的实施例中的光敏元件32对应于本发明的光敏元件。类似地,各实施例中的像素电极62a对应于本发明的像素电极;各实施例中的分支部分62ae对应于本发明中像素电极的倾斜部分;各实施例中的主干部分62ak对应于本发明中的主干部分;各实施例中的公共电极62b对应于本发明中的公共电极;各实施例中的液晶显示器100对应于本发明中的液晶显示器;各实施例中的液晶面板200对应于本发明中的液晶面板;各实施例中的TFT阵列基板201对应于本发明中的第一基板;各实施例中的对向基板202对应于本发明中的第二基板;各实施例中的液晶层203对应于本发明中的液晶层;各实施例中的背光300对应于本发明中的照明单元;各实施例中的位置检测部分402对应于本发明中的位置检测部分;各实施例中的栅极线G1对应于本发明中的第一和第二配线;各实施例中的栅极线倾斜部分GK1、GK2对应于本发明中的配线倾斜部分;各实施例中的驱动配线H1、H2对应于本发明中的传感器驱动配线;各实施例中的传感器驱动配线倾斜部分HK1a、HK2a对应于本发明中的传感器驱动配线倾斜部分;各实施例中的光接收表面JSa对应于本发明中的光接收表面;各实施例中的像素P对应于本发明中的像素;各实施例中的像素区域PA对应于本发明中的像素区域;各实施例中的数据线S1对应于本发明中的第一和第二配线;并且各实施例中的第一数据线倾斜部分SK1、SK2对应于本发明中的配线倾斜部分。
本申请包含2008年5月8日提交日本专利局的日本优先权专利申请JP2008-122453的相关主题事项,其全部内容以参考方式合并在此。
本领域的技术人员应当理解的是,在所附权利要求或者其等同技术方案的范围内,根据设计需要和其他因素,可以对本发明进行各种修改、结合、部分结合或者变更。

Claims (9)

1、一种液晶显示器,包括
液晶面板包括,
第一基板,
第二基板,与所述第一基板相对,以及
液晶层,插设在所述第一基板和所述第二基板之间,在设置在所述第一基板和所述第二基板相对的表面中的像素区域中多个像素排列在第一方向和与所述第一方向垂直的第二方向上;
其中所述第一基板包括
多个像素电极,设置为分别对应于所述像素,以及
光敏元件,其每一个可操作为通过在光接收表面处接收从所述第二基板侧经由所述液晶层入射到所述第一基板侧上的入射光来产生光接收数据,
所述像素电极和所述光敏元件设置在所述像素区域中与所述第二基板相对的表面处;
所述像素电极的每一个包括
倾斜部分,延伸在相对于所述像素区域中的所述第一方向和所述第二方向倾斜的方向上;并且
所述光敏元件的每一个形成有具有沿着所述像素电极延伸的方向的形状的所述光接收表面。
2、根据权利要求1所述的液晶显示器,
其中所述像素电极的每一个具有
主干部分,延伸在所述第一方向上,并且
多个所述像素电极的所述倾斜部分设置为在所述第一方向上彼此分隔,所述多个倾斜部分连接到所述主干部分。
3、根据权利要求2所述的液晶显示器,
其中所述第一基板具有
公共电极,形成在所述像素区域中,并且
所述像素电极和所述公共电极构造为对所述液晶层施加平面场。
4、根据权利要求3所述的液晶显示器,
其中所述液晶面板具有
多个第一配线,设置为在所述第一方向上彼此分隔从而将排列在所述像素区域中的所述第一方向上的多个像素划界,和
多个第二配线,设置为在所述第二方向上彼此分隔从而将排列在所述像素区域中的所述第二方向上的多个像素划界;
所述第一配线的每一个具有
配线倾斜部分,延伸在与所述第一方向和所述第二方向不同的方向上,并且相对于所述像素区域中的所述第二方向倾斜;并且
所述像素电极的所述倾斜部分沿着所述第一配线的所述配线倾斜部分延伸的方向形成。
5、根据权利要求4所述的液晶显示器,
其中所述液晶面板具有
传感器驱动配线,连接到所述光敏元件;
所述传感器驱动配线的每一个包括
传感器驱动配线倾斜部分,延伸在与所述第一方向和所述第二方向不同的方向上,并且相对于所述像素区域中的所述第二方向倾斜;并且
所述像素电极的所述倾斜部分沿着所述传感器驱动配线倾斜部分延伸的方向形成。
6、根据权利要求1所述的液晶显示器,还包括
位置检测部分,可操作为检测移动到所述液晶面板在第二基板侧的表面的被检测体的位置,
其中多个所述光敏元件设置在所述像素区域中,并且
所述位置检测部分根据所述多个光敏元件产生的光接收数据来检测所述被检测体的位置。
7、根据权利要求6所述的液晶显示器,还包括
照明单元,可操作为向所述液晶面板在第一基板侧的表面发射照明光,
其中所述液晶面板构造为使得所述照明单元发射的所述照明光从第一基板侧的表面透射到第二基板侧的表面,且通过所述透射的光在所述像素区域中显示图像,并且
所述光敏元件的每一个可操作为在所述光接收表面处接收由所述照明单元发射且通过所述液晶面板透射的所述照明光在所述被检测体上反射产生的反射光。
8、根据权利要求7所述的液晶显示器,
其中所述照明单元构造为发射可见光和不可见光作为所述照明光。
9、根据权利要求8所述的液晶显示器,
其中所述照明单元发射红外线作为所述不可见光。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014000372A1 (zh) * 2012-06-28 2014-01-03 北京京东方光电科技有限公司 阵列基板及显示装置
CN104793421A (zh) * 2015-05-08 2015-07-22 上海中航光电子有限公司 阵列基板、显示面板和显示装置

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8909676B1 (en) * 2006-10-06 2014-12-09 Uei Cayman Inc. Star cluster codeset database for universal remote control devices
JP4513918B2 (ja) * 2008-06-03 2010-07-28 エプソンイメージングデバイス株式会社 照明装置及び電気光学装置
JP5043196B2 (ja) * 2008-09-30 2012-10-10 シャープ株式会社 表示装置
US20120169674A1 (en) * 2009-09-15 2012-07-05 Nec Corporation Input device and input system
US8982058B2 (en) * 2009-09-30 2015-03-17 Apple Inc. Touch screen border regions
US9935152B2 (en) * 2012-12-27 2018-04-03 General Electric Company X-ray detector having improved noise performance
US9917133B2 (en) 2013-12-12 2018-03-13 General Electric Company Optoelectronic device with flexible substrate
US10732131B2 (en) 2014-03-13 2020-08-04 General Electric Company Curved digital X-ray detector for weld inspection
CN109031824B (zh) * 2018-07-31 2021-05-11 Oppo广东移动通信有限公司 阵列基板、显示屏及电子设备
CN114299827B (zh) 2018-10-11 2023-11-17 京东方科技集团股份有限公司 一种显示面板及显示装置
KR20200050059A (ko) 2018-10-31 2020-05-11 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
KR20200044245A (ko) * 2018-10-18 2020-04-29 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치
CN112542484A (zh) * 2019-09-20 2021-03-23 北京小米移动软件有限公司 显示面板、显示屏及电子设备
CN113064307B (zh) * 2021-03-19 2022-02-22 深圳市华星光电半导体显示技术有限公司 阵列基板及制作方法、显示面板

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4737956B2 (ja) 2003-08-25 2011-08-03 東芝モバイルディスプレイ株式会社 表示装置および光電変換素子
KR100669270B1 (ko) * 2003-08-25 2007-01-16 도시바 마쯔시따 디스플레이 테크놀로지 컴퍼니, 리미티드 표시 장치 및 광전 변환 소자
JP2005275644A (ja) 2004-03-24 2005-10-06 Sharp Corp 液晶表示装置
JP4223992B2 (ja) 2004-05-25 2009-02-12 株式会社 日立ディスプレイズ 液晶表示装置
US8045104B2 (en) * 2005-08-31 2011-10-25 Lg Display Co., Ltd. In-plane switching mode liquid crystal display and method for manufacturing the same, comprising first and second black matrix lines
JP4238877B2 (ja) 2006-03-28 2009-03-18 エプソンイメージングデバイス株式会社 Ffsモードの液晶表示パネル
TWI675243B (zh) * 2006-05-16 2019-10-21 日商半導體能源研究所股份有限公司 液晶顯示裝置
JP2008181109A (ja) * 2006-12-27 2008-08-07 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 液晶表示装置及びそれを用いた電子機器
JP5298461B2 (ja) * 2007-05-29 2013-09-25 セイコーエプソン株式会社 液晶装置及び電子機器

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014000372A1 (zh) * 2012-06-28 2014-01-03 北京京东方光电科技有限公司 阵列基板及显示装置
CN103515377A (zh) * 2012-06-28 2014-01-15 北京京东方光电科技有限公司 一种阵列基板及显示装置
CN104793421A (zh) * 2015-05-08 2015-07-22 上海中航光电子有限公司 阵列基板、显示面板和显示装置
CN104793421B (zh) * 2015-05-08 2018-07-03 上海中航光电子有限公司 阵列基板、显示面板和显示装置

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