CN1525223A - 液晶显示面板、具有该面板的液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液晶显示面板，包括一个第一衬底、一个第二衬底和一个液晶层。第一衬底包括多个象素和多个传感部分。每个传感部分响应于输入信号产生包含位置信息的输出信号。位置信息表明输入信息输入的位置。第二衬底连接到第一衬底。第二衬底面对第一衬底。液晶层夹置在第一衬底和第二衬底之间。本液晶显示装置不需要附加的触摸板，使得在液晶显示面板和触摸板之间不存在空间间隔。因此提高了显示质量。

Description

液晶显示面板、具有该面板的 液晶显示装置及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种液晶显示面板、具有该液晶显示面板的液晶显示装置及其制造方法，并尤其涉及一种具有减小的厚度和提高的显示质量的液晶显示面板、具有该液晶显示面板的液晶显示装置及其制造方法。
背景技术
在显示面板上设置一个触摸板，使得用户可以用手或其它物体接触触摸板，以便选择通过显示面板显示的条款。选择位置通过接触板察看。显示装置根据对应于该位置的条款驱动显示面板。
包括触摸板的显示装置不需要输入装置，如键盘或鼠标。因此包括有触摸板的显示装置用途变得广泛。
近来，液晶显示装置采用触摸板。触摸板设置在显示图像的液晶显示面板上，使得用户可以通过触摸板将指令输入到液晶显示装置中。
触摸板包括第一衬底、第二衬底、第一透明电极和第二透明电极。第一衬底与第二衬底隔开。第一透明电极形成在第一衬底上。第二透明电极形成在第二衬底上。第一透明电极面对第二透明衬底。
在液晶显示面板和触摸板之间夹置一个粘结层，以便将触摸板粘结到液晶显示面板上。粘结层的折射率不同于液晶显示面板的折射率，使得从液晶显示面板发出的光变形。因此，液晶显示装置的显示质量下降。
另外，触摸板包括第一透明电极、第二透明电极、第一衬底和第二衬底。因此液晶显示装置的制作成本及其厚度都增大。
发明内容
因此，提供了本发明，来基本上消除现有技术的局限和缺点导致的一个或多个问题。
本发明的一个特征在于提供了一种具有减小的厚度和提高的显示质量的液晶显示面板。
在本发明的一个方面，提供了一种具有所述液晶显示面板的液晶显示装置。
在本发明的另一方面，提供了一种制造所述液晶显示面板的方法。
液晶显示面板包括一个第一衬底、一个第二衬底和一个液晶层。第一衬底包括多个像素和多个传感部分。每个传感部分响应于输入信号产生包含位置信息的输出信号。位置信息指明输入信号输入的位置。第二衬底连接到第一衬底。第二衬底面对第一衬底。在第一衬底和第二衬底之间夹置液晶层。
另一方面，液晶显示装置包括一个液晶显示面板和一个控制部分。液晶显示面板包括多个像素和多个传感部分。每个传感部分响应于入射光产生包含位置信息的模拟信号。位置信息指明光进入的位置。通过像素显示图像。控制部分接收模拟信号并将模拟信号转变成数字信号。响应于数字信号控制液晶显示装置。
在再一方面，液晶显示装置也是包括液晶显示面板和控制部分。液晶显示面板包括多个像素和多个传感部分。每个传感部分响应于液晶显示面板的按压而产生包含位置信息的模拟信号。位置信息指明液晶显示面板被按压的位置。通过像素显示图像。控制部分首先接收模拟信号并然后将模拟信号转变成数字信号。响应于数字信号控制液晶显示装置。
为了制造液晶显示装置，形成一个包括多个像素和多个传感部分的第一衬底。每个传感部分响应于输入信号产生包含位置信息的输出信号。位置信息指明输入信号输入的位置。形成第二衬底。然后，合并第一衬底和第二衬底。在第一衬底和第二衬底之间夹置一个液晶层。
液晶显示面板包括光传感部分(或压感部分)，用于产生包含光入射位置(或液晶显示面板被按压的位置)的位置信息的模拟信号。
因此，本液晶显示装置不需要额外的触摸板，从而在液晶显示面板和触摸板之间不形成空气间隔。由此提高了显示质量。另外也减小了液晶显示装置的厚度。
光传感部分(或压感部分)通过制造液晶显示面板的过程形成，从而不需要额外的过程。因此，制造成本降低，产量提高。
另外，连接到第一数据线的开关器件的计数(count)(数量)等于连接到第二数据线的开关器件的计数，使得数据线的电负荷彼此相等。因此，电负荷减小，串扰和闪烁减少，从而提高了液晶显示装置的显示质量。
附图简述
通过下面结合附图对本发明实施例的详细描述，本发明的上述及其它特点和优点将变得更加清晰，其中：
图1是示出根据本发明第一示例性实施例的液晶显示装置的方框图；
图2是示出图1所示液晶显示面板的截面图；
图3是示出图2所示液晶显示面板的放大图；
图4是示出图3所示的阵列衬底的布局图；
图5是示出图4所示阵列衬底的像素和光传感部分的等效电路图；
图6A～6D是示出制造图3所示阵列衬底的过程的平面图；
图7是示出根据本发明第二示例性实施例的液晶显示装置的截面图；
图8是示出图7所示阵列衬底的布局图；
图9是示出图8所示的阵列衬底的像素和光传感部分的等效电路图；
图10是示出根据本发明第三示例性实施例的液晶显示面板的截面图；
图11是示出图10所示阵列衬底的布局图；
图12是示出形成在图11的衬底上的反射电极的平面图；
图13是示出图11所示的阵列衬底的像素和光传感部分的等效电路图；
图14是示出根据本发明第四示例性实施例的液晶显示装置的方框图；
图15是示出图14所示液晶显示面板的示意性截面图；
图16是示出图15所示液晶显示面板的放大图；
图17是示出图16所示阵列衬底的布局图；
图18是图17所示的阵列衬底的像素和光传感部分的等效电路图；
图19是示出根据本发明第五示例性实施例的液晶显示面板的截面图；
图20是示出图21所示的阵列衬底的布局图；
图21是图20所示的阵列衬底的像素和光传感部分的等效电路图；
图22是示出根据本发明第六示例性实施例的液晶显示装置的平面图；
图23是示出本发明第七实施例的液晶显示装置的平面图。
具体实施方式
下面参考附图描述本发明的优选实施例。
图1是示出根据本发明第一示例性实施例的液晶显示装置的方框图。
参见图1，根据本发明第一示例性实施例的液晶显示装置700包括一个液晶显示面板400，一个光传感部分LSP，一个连接部分500和一个驱动部分600。
液晶显示面板400具有一个显示面。在显示面上显示图像。液晶显示面板400接收由用户通过显示面提供的入射光。
液晶显示面板中具有光传感部分LSP。光传感部分LSP察看经显示面的入射光。光传感部分LSP提供给连接部分模拟信号。模拟信号包含指明入射光进入到液晶显示面板中的位置的位置信息。
连接部分500响应于由驱动部分600产生的控制信号控制光传感部分LSP，使得光传感部分LSP察觉由用户提供的入射光。
连接部分500把光传感部分LSP产生的模拟信号转变成数字信号。数字信号传递给驱动部分600。
驱动部分600给连接部分500提供控制信号，以便控制连接部分500。驱动部分600响应于从连接部分500输出的数字信号输出用于驱动液晶显示装置700的驱动信号。因此，液晶显示装置700响应于从驱动部分600输出的驱动信号显示图像。即，液晶显示装置700响应于指令显示图像，其中该指令对应于入射光进入液晶显示面板400中的位置。
图2是图1所示液晶显示面板的截面图，而图3是图2所示液晶显示面板的放大图。
参见图2和图3，液晶显示面板400包括一个阵列衬底100，一个滤色器衬底200和一个液晶层300。
滤色器衬底200面对阵列衬底00。在阵列衬底100和滤色器衬底200之间夹置液晶层300。
阵列衬底100包括多个分布成矩阵形状的像素PP。阵列衬底100还包括多个布置成矩阵形状的光传感部分LSP。光传感部分LSP察觉光笔800产生的光。光笔800产生的光在滤色器衬底200的显示面410进入。光传感部分LSP占据比阵列衬底100的像素PP小的区域，以致于液晶显示面板400的孔径比令人满意。
用户利用光笔800来产生光线。光笔800包括发光二极管(LED)。从光笔800的发光二极管产生的光经显示面410进入液晶显示面板400。
图4是图3所示阵列衬底的布局图。
参见图3和图4，每个像素PP包括一条栅极线GL、一条数据线DL、第一薄膜晶体管T1、透明电极TE和反射电极RE。栅极线GL在第一方向D1延伸。数据线DL在第二方向D2延伸。第二方向D2基本上垂直于第一方向D1。第一薄膜晶体管T1分别与栅极线GL和数据线DL电连接。反射电极和透明电极电连接到第一薄膜晶体管T1。
第一薄膜晶体管T1包括第一栅电极、第一源电极和第一漏电极。第一栅电极从栅极线GL分叉。第一源电极从数据线DL分叉。第一漏电极电连接到透明电极TE和反射电极RE。
每个光传感部分LSP包括一个第二薄膜晶体管T2、一个第三薄膜晶体管T3、第一传感线SL1和第二传感线SL2。第二薄膜晶体管T2由外部光导通。第三薄膜晶体管T3电连接到第二薄膜晶体管T2。第一传感线SL1电连接到第三薄膜晶体管T3。第一传感线SL1在第二方向D2上延伸。
光传感部分LSP在第一方向D1上延伸。光传感部分LSP包括第二传感线SL2，用于接收从图1所示的连接部分500输出的信号。
第二薄膜晶体管T2包括第二栅电极、第二源电极和第二漏电极。第二栅电极从第二传感线SL2分叉。第二源电极从数据线DL分叉。第二漏电极电连接到第三薄膜晶体管T3。第二传感线SL2形成在一个其上形成有栅极线GL的平面上。第二传感线SL2和栅极线GL彼此分开，从而第二传感线SL2与栅极线GL电绝缘。
第三薄膜晶体管T3包括第三栅电极、第三源电极和第三漏电极。第三栅电极从栅极线GL分叉。第三源电极电连接到第二薄膜晶体管T2的第二漏电极。第三漏电极从第一传感线SL1分叉。第一传感线SL1形成在其上形成有数据线DL的平面上。第一传感线SL1和数据线DL彼此分开，使得第一传感线SL1与数据线DL电绝缘。
透明电极TE经接触孔CON电连接到第一薄膜晶体管T1的漏电极。接触孔CON暴露出第一薄膜晶体管T1的第一漏电极。透明电极包括氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌(IZO)。
反射电极RE设置在透明电极TE上。反射电极RE具有一个透射窗W1和一个开口窗W2。透明电极TE经透射窗W1暴露。第二薄膜晶体管T2经开口窗W2暴露。
反射电极RE可以包括一个包含钕化铝(AlNd)的层。反射电极RE可以包括两个层，这两个层包括钕化铝(AlNd)层和钨化钼(MoW)层。
第一透射窗W1形成液晶显示面板400的透射部分。由背光组件产生的第一光线穿过液晶显示面板400。
开口窗W2暴露第二薄膜晶体管T2，使得第二薄膜晶体管T2可以察觉(或识别)自光笔产生的光。
反射电极RE覆盖第一薄膜晶体管T1和第三薄膜晶体管T3，从而防止第一薄膜晶体管T1和第三薄膜晶体管T3暴露于光。
第二薄膜晶体管T2只在第二薄膜晶体管T2察觉到由光笔产生的光时导通。即，第二薄膜晶体管T2在第二薄膜晶体管T2察觉到背光组件产生的第一光线或诸如阳光的第二光线时不导通。光笔产生的光的亮度高于背光组件产生的第一光线的亮度以及诸如阳光的第二光线的亮度。因此，第二薄膜晶体管T2响应于光笔产生的光而工作。
在图3和图4中，以透射及反射型液晶显示装置为例进行说明。但是，本发明可以应用到透射型液晶显示装置和反射型液晶显示装置。
当本发明应用到透射型液晶显示装置时，透射型液晶显示装置包括一个用于覆盖第一薄膜晶体管T1和第三薄膜晶体管T3的覆盖元件，使得光不会到达第一薄膜晶体管T1和第三薄膜晶体管T3。
图5是图4所示的阵列衬底的像素和光传感部分的等效电路图。
参见图1、2和5，每个像素PP包括一条栅极线GL、一条数据线D1、一个第一薄膜晶体管T1和液晶电容器Clc。液晶电容器Clc被称做是由象素电极、滤色器衬底201的公共电极201和夹在象素电极与公共电极201之间的液晶层形成的电容器。液晶电容器Clc电连接到第一薄膜晶体管T1的第一漏电极。
光传感部分LSP包括第二薄膜晶体管T2、第三薄膜晶体管T3、第一传感线SL1和第二传感线SL2。
当用户通过利用光笔向光传感部分LSP供给光线时，第二薄膜晶体管T2响应于该光线导通。然后，施加给数据线DL的第一信号(或图像信号)经第二薄膜晶体管T2的源电极传递给第二薄膜晶体管T2的第二漏电极。第一信号包含图像信息。第一信号经第一薄膜晶体管T1提供给像素电极。
当第三薄膜晶体管T3响应于提供给栅极线GL的第二信号(或栅极驱动信号)导通时，从第二薄膜晶体管T2的漏电极输出的第一信号经第三薄膜晶体管T3提供给第一传感线SL1。第二信号对应于驱动部分600输出的栅极驱动信号。第二信号提供给第一薄膜晶体管T1的栅电极。
第一信号经第一传感线SL1传递给连接部分500。下一步的操作在上面参考图1和图2的描述中得以说明，因此省去对下一步操作的说明。
图6A～6D是示出制作图3所示阵列衬底的过程的平面图。
参见图6A，第一导体材料沉积在阵列衬底上并被构图，从而形成第一导体图案。第一导体图案包括栅极线GL和第二传感线SL2。栅极线GL和第二传感线SL2在第一方向D1上延伸。
第一图案还包括第一薄膜晶体管T1的第一栅电极GE1和第三薄膜晶体管T3的第三栅电极GE3。第一栅电极GE1和第三栅电极GE3从栅极线GL分叉。
参见图6B，如非晶硅层的半导体层沉积并被构图，使得分别在第一栅电极GE1、第二传感线SL2和第三栅电极线GE3上形成第一半导体图案SP1、第二半导体图案SP2和第三半导体图案SP3。
参见图6C，第二导体材料沉积并被构图，使得形成第二导体图案。第二导体图案包括数据线DL和第一传感线SL1。数据线DL和第一传感线SL1在第二方向D2上延伸。第二方向D2基本上垂直于第一方向D1。
第二导体图案还包括第一薄膜晶体管T1的第一源电极SE1、第一薄膜晶体管T1的第一漏电极DE1、第二薄膜晶体管T2的第二源电极Se2、第二薄膜晶体管T2的第二漏电极DE2、第三薄膜晶体管T3的第三源电极SE3和第三薄膜晶体管T3的第三漏电极DE3。第一漏电极DE1与第一源电极SE1分开。第三漏电极DE3从第一传感线SL1分叉。第三源电极SE3与第三漏电极D3分开。
再参见图4，透明电极TE形成在阵列衬底上。透明电极TE电连接到第一薄膜晶体管T1。透明电极TE包括氧化铟锡或氧化铟锌。
参见图6D，形成一个反射电极RE，使得该反射电极RE设置在透明电极TE上。反射电极RE包括用于暴露一部分透明电极TE的透射窗W1和用于暴露第二薄膜晶体管T2的开口窗W2。
透射窗W1形成一个透射部分。反射电极形成一个反射部分。开口窗W2暴露第二薄膜晶体管T2，使得从光笔产生的光线到达第二薄膜晶体管T2。反射电极RE覆盖第一薄膜晶体管T1和第三薄膜晶体管T3，使得光笔产生的光线不到达第一薄膜晶体管T1和第三薄膜晶体管T3。
图7是示出根据本发明第二示例性实施例的液晶显示装置的截面图，而图8是图7所示阵列衬底的布局图。
参见图1、7和8，根据本发明第二示例性实施例的液晶显示面板包括多个像素PP和多个光传感部分LSP。
每个像素PP包括一条栅极线GL、第一数据线DL1、第一薄膜晶体管T1、透明电极和反射电极RE。栅极线在第一方向D1上延伸。第一数据线DL1在第二方向D2上延伸。第二方向D2基本上垂直于第一方向D1。第一薄膜晶体管T1电连接到栅极线GL和第一数据线DL1。透明电极TE和反射电极RE电连接到第一薄膜晶体管T1。
施加到第一数据线DL1的图像信号提供给第一薄膜晶体管T1的源电极。该图像信号经栅极线GL响应于施加到第一薄膜晶体管1的栅电极的栅极驱动信号传递给第一薄膜晶体管T1的漏电极。
每个光传感部分LSP包括一个第二薄膜晶体管T2、一个第三薄膜晶体管T3、一条第一传感线SL1和一条第二传感线SL2。第三薄膜晶体管T3电连接到第二薄膜晶体管T2。第一传感线SL1在第二方向D2上延伸。第一传感线SL1电连接到第三薄膜晶体管T3。第二传感线SL2在第一方向D1上延伸。第二传感线SL2接收来自图1的连接部分500的第一信号。
第二薄膜晶体管T2包括第二栅电极、第二源电极和第二漏电极。第二传感线SL2的一部分对应于第二栅电极。第二栅电极电连接到第二源电极，使得提供给第二栅电极的第一信号传递给第二源电极。第二漏电极电连接到第三薄膜晶体管T3。从连接部分500输出的第一信号经第二传感线SL2提供给第二栅电极。然后，第一信号传递给源电极。因此，当第二薄膜晶体管T2响应于光线而导通时，第一信号传递给第二薄膜晶体管T2的第二漏电极。
第三薄膜晶体管T3包括第三栅电极、第三源电极和第三漏电极。第三栅电极从栅极线GL分叉。第三源电极电连接到第二薄膜晶体管T2的第二源电极。第二漏电极从第一传感线SL1分叉。
从第二薄膜晶体管T2的第二漏电极输出的第一信号施加到第三薄膜晶体管T的第三源电极。
第三薄膜晶体管T3响应于施加到栅极线GL的第二信号(或栅极驱动信号)导通。当第三薄膜晶体管T3导通时，第三源电极的第一信号传递到第三漏电极。然后，第一信号经电连接到第三漏电极的第一传感线SL1传递给连接部分500。
在图4所示本发明的第一示例性实施例中，第二薄膜晶体管T2的第二源电极与数据线DL分叉。
但在图8所示的本发明第二示例性实施例中，第二薄膜晶体管T2的第二源电极经触点(contact)电连接到第二薄膜晶体管T2的第二栅电极。因此，减小了第一数据线DL1的电负荷，从而防止第一信号(或图像信号)的延迟。
另外，当第二源电极从第一数据线DL1分叉时，电连接到光传感部分LSP的第一数据线DL1的第一电负荷不同于未电连接到光传感部分LSP的第二数据线DL2的第二电负荷。因此液晶显示装置400具有诸如串扰和闪烁等缺陷。
当第二源电极经触点电连接到第二栅电极时，第一数据线DL1的第一电负荷变得基本上等于第二数据线DL2的第二电负荷，使得液晶显示装置400的显示质量提高。
图9是图8的阵列衬底的像素和光传感部分的等效电路图。
参见图1和图9，从连接部分500输出的第一信号施加到第二传感线SL2。当光到达第二薄膜晶体管T2时，第二薄膜晶体管T2导通，使得施加到第二栅电极的第一信号经第二源电极传递给第二漏电极。
第一信号从第二薄膜晶体管T2的第二漏电极传递到第三薄膜晶体管T3的第三源电极。当第三薄膜晶体管T3响应于施加到栅极线GL的第二信号导通时，第一信号从第三薄膜晶体管T3的第三漏电极输出。
图10是示出根据本发明第三示例性实施例的液晶显示面板的截面图，而图11是图10所示的阵列衬底的布局图。
参见图1、10和11，根据本发明第三示例性实施例的液晶显示面板430包括阵列衬底100。阵列衬底100包括多个像素PP和多个红外光传感部分ISP。
每个像素PP包括一条栅极线GL、数据线DL、第一薄膜晶体管T1、透明电极TE和反射电极RE。
每个红外光传感部分ISP包括一个电容器C1、一个第二薄膜晶体管T2和一个传感线SL。红外光传感部分ISP觉察红外光并输出包含位置信息的模拟信号。
电容器C1包括第一电极线EL1和热电(pyroelectric)薄膜PE1。电容器C1与栅极线GL电绝缘。第一电极线EL1在第一方向D1上延伸。在第一电极线E11和热电薄膜PE1之间设置一个绝缘层。热电薄膜PE1设置在第一电极线EL1上，当红外光辐射到热电材料上时，热电薄膜PE1包括一个具有导电性的热电材料。当红外光辐射到热电材料上时产生载流子。
第一电极线EL1电连接到连接部分500以接收来自连接部分500的信号。第一电极线EL1在形成有栅极线GL的平面上形成。第一电极线EL1与栅极线GL1隔开，使得第一电极线EL1与栅极线GL1电绝缘。第一电极线在第一方向D1上延伸。
传感线SL在形成有数据线DL的平面上形成。传感线SL与数据线DL隔开，使得传感线SL与数据线D1电绝缘。传感线SL在垂直于第一方向D1的第二方向D2上延伸。
第二薄膜晶体管T2包括第二栅电极、第二源电极和第二漏电极。第二栅电极从栅极线GL分叉。第二源电极电连接到第一热电薄膜PE1。漏电极从传感线SL分叉。
第二薄膜晶体管T2的第二源电极覆盖第一热电薄膜PE1，使得第二源电极电连接到第一热电薄膜PE1。第二源电极包括氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)。氧化铟锡和氧化铟锌都是透明导电的，以致于红外光经第二源电极到达第一热电薄膜PE1。可以沉积氧化铟锡和氧化铟锌并使之构图，使得第二薄膜晶体管T2的第二漏电极和第二源电极、传感线SL、数据线DL以及第一薄膜晶体管T的第一源电极和第一漏电极同时形成。
图12是形成在图11所示衬底上的反射电极的平面图。
参见图10和12，透明电极形成在绝缘层上。透明电极TE经接触孔CON电连接到第一薄膜晶体管T1。接触孔CON穿透绝缘层以暴露第一薄膜晶体管T1的第一漏电极。
反射电极RE形成在绝缘层上。反射电极RE的一部分与透明电极TE重叠。反射层RE包括透射窗W1和开口窗W2。透明电极经透射窗W1暴露。第一热电薄膜PE1经开口窗W2暴露，使得用户产生的红外光到达第一热电薄膜PE1。
在图10至12中，以具有透明电极TE和反射电极RE的透射及反射型液晶显示装置为例进行了描述。但本发明也可以应用到透射型液晶显示装置和反射型液晶显示装置二者上。
当本发明应用到透射型液晶显示装置时，透射型液晶显示装置包括一个覆盖第一薄膜晶体管T1的覆盖元件，使得光不能到达第一薄膜晶体管T1。
图13是图11所示的阵列衬底的像素和光传感部分的等效电路图。
参见图13，每个像素PP包括一条栅极线GL、一条数据线DL、第一薄膜晶体管T1和液晶电容器Clc。液晶电容器电连接到第一薄膜晶体管T1的第一漏电极。
每个红外光传感部分ISP包括第一电极线EL1、第一电容器C1、第二薄膜晶体管T2和传感线SL。
当红外光传感部分ISP察觉到红外光时，第一电容器C1储存对应于第一信号的电荷。当第二薄膜晶体管T2响应于施加到栅极线GL的第二信号而导通时，第一信号经第二薄膜晶体管T2的第二漏电极传递到第二薄膜晶体管T2的第二漏电极。第二信号从连接部分600输出并被施加到第一薄膜晶体管T1的第一栅电极。
施加到第二薄膜晶体管T2的第二漏电极的第一信号经传感线SL传递到连接部分500。因此，连接部分500可以接收到关于光进入的位置的位置信息。
图14是根据本发明第四示例性实施例的液晶显示装置的截面图。
参见图14，根据本发明第四示例性实施例的液晶显示装置900包括一个液晶显示面板450，一个压感部分CSP1、一个连接部分500和驱动部分600。
液晶显示面板450包括显示面。显示面显示图像。用户的按压信号经显示面被接收。
液晶显示面板450中具有压感部分CSP1。压感部分CSP1察觉按压信号并输出包含位置信息的模拟信号，其中位置信息是关于用户按压位置的信息。然后，模拟信号被传递到连接部分500。
连接部分500响应于驱动部分600输出的控制信号控制按压部分CSP1，使得压感部分CSP1察觉按压信号。连接部分500把包含位置信息的模拟信号转变成数字信号。然后数字信号被传递给驱动部分600。
驱动部分600向连接部分提供控制信号。驱动部分600响应于连接部分500的数字信号输出用于驱动液晶显示面板450的驱动信号。因此，响应于驱动信号在液晶显示面板450的显示面上显示图像。该图像对应于用户的指令。
图15是图14所示液晶显示面板的截面图，而图16是图15所示液晶显示面板的放大图。
参见图15和16，液晶显示面板包括一个阵列衬底100，一个滤色器衬底200，一个液晶层300和一个盒(cell)间隙保持元件350。滤色器衬底200面对阵列衬底100。液晶层300夹置在阵列衬底100和滤色器衬底200之间。盒间隙保持元件350维持阵列衬底100和滤色器衬底200之间形成的间隙的距离。
阵列衬底100包括多个像素PP和多个压感部分CSP1。像素PP布置成矩阵形状。压感部分CSP1察觉按压信号。
在压感部分CSP1上设置盒间隙保持元件350。因此，当显示面410被手指950或笔按压时，按压经盒间隙保持元件350传递到压感部分CSP1。
滤色器衬底200可以包括一种挠性的塑料材料，从而将按压传递到压感部分CSP1。但是，阵列衬底100可以包括一种非挠性的玻璃，这是因为阵列衬底100不涉及按压。
图17是图16所示阵列衬底的布局图。
参见图15、16和17，每个像素包括一条栅极线GL、一条数据线DL、第一薄膜晶体管T1和透明电极TE。
每个压感部分CSP1包括一个第二电容器C2、一个第二薄膜晶体管T2和一个传感线SL。压感部分CSP1察觉液晶显示面板的显示面被压按的位置。压感部分CSP1输出一个包含位置信息的模拟信号。
第二电容器C2与栅极线GL电绝缘。第二电容器C2包括一个第二电极线EL2和一个压电薄膜PE2。第二电极线EL2在第一方向D1上延伸。绝缘层设置在第二电极线EL2和压电薄膜PE2之间。压电薄膜PE2设置在第二电极线EL2之上。压电薄膜PE2包括压电材料，如聚偏二氟乙烯(PTDF)和聚氟乙烯(PVF)。
当按压压电材料时产生载流子。
第二电极线EL2电连接到连接部分500，以便接收信号。
第二薄膜晶体管T2包括第二栅电极、源电极和漏电极。第二栅电极从栅极线GL分叉。第二源电极电连接到压电薄膜PE2。第二漏电极从传感线SL分叉。
图18是图17所示的阵列衬底的像素和光传感部分的等效电路图。
参见图14和18，每个像素包括一条栅极线GL，一条数据线DL、第一薄膜晶体管T1和液晶电容器Clc。液晶电容器Clc电连接到第一薄膜晶体管T1的第一漏电极。每个压感部分CSP1包括一个第二电极线EL2、第二电容器C2、第二薄膜晶体管T2和传感线SL。
当按压压感部分CSP1时，第二电容器C2储存对应于第一信号的电荷。当第二薄膜晶体管T2响应于施加到栅极线GL的第二信号导通时，第一信号经第二薄膜晶体管T2的第二源电极传递到第二薄膜晶体管T2的第二漏电极。第二信号对应于从驱动部分600输出的栅极驱动信号。
从第二漏电极输出的第一信号施加到传感线SL，以便经传感线SL传递到连接部分500。因此，连接部分500通过传感线SL接收从压感部分CSP1产生的位置信息。
图19是根据本发明第五示例性实施例的液晶显示面板的截面图，而图20是图21所示的阵列衬底的布局图。
参见图19和20，根据本发明第五示例性实施例的阵列衬底100包括多个像素PP和多个压感部分CSP2，在此情况下，压感部分CSP2察觉按压。
阵列衬底100包括n条栅极线和m条数据线，其中“m”和“n”是大于1的自然数。每个像素包括n条栅极线的第i条栅极线GLi，第j条数据线DLj，第一薄膜晶体管T1和透明电极TE，其中“i”是从1到n的一个数，“j”是从1到m的一个数。第一薄膜晶体管T1电连接到第i条栅极线GLi和第j条数据线Dlj。透明电极TE电连接到第一薄膜晶体管T1。
每个压感部分CSP2包括一个第二薄膜晶体管T2、第三薄膜晶体管T3、第三电容器C3和传感线SL。第二薄膜晶体管T2电连接到第i条栅极线GLi。第三薄膜晶体管T3电连接到第(i+1)条栅极线GLi+1。第三电容器C3电连接到第二薄膜晶体管T2和第三薄膜晶体管T3。
第三薄膜晶体管T3包括一个第三栅电极、第三源电极和第三漏电极。第三栅电极从第(i+1)条栅极线GLi+1分叉。第三源电极电连接到第三电容器C3和第二薄膜晶体管T2。第三漏电极从传感线SL分叉。
第二薄膜晶体管T2包括第二栅电极、第二源电极和第二漏电极。第二栅电极从第i条栅极线GLi分叉。第二源电极电连接到第二栅电极。第二漏电极电连接到第三薄膜晶体管T3的第三源电极和第三电容器C3。
第三电容器C3包括第一电极和第二电极。第一电极面对第二电极。在第一电极和第二电极之间夹置一个绝缘层。第一电极电连接到第二薄膜晶体管T2的第二漏电极和第三薄膜晶体管T3的第三源电极。第三电容器C3的第二电极电连接到第三薄膜晶体管T3的第三栅电极。第三电容器的第一电极和第二电极设置在盒间隙保持元件350之下。
图21是图20所示的阵列衬底的像素和光传感部分的等效电路图。
参见图21，每个像素包括第i条栅极线GLi，第j条数据线DLj、第一薄膜晶体管T1和液晶电容器Clc。液晶电容器Clc电连接到第一薄膜晶体管T1的第一漏电极。
每个压感部分CSP2包括一个第二薄膜晶体管T2，一个第三电容器C3、一个第三薄膜晶体管T3和一个传感线SL。
第二薄膜晶体管T2响应于施加到第i条栅极线GLi上的第一信号导通。然后，从第二源电极施加的第一信号传递到第二漏电极。第一信号是从驱动部分输出并施加到第i条栅极线GLi上的栅极驱动信号。
当压感部分被按压时，第三电容储存对应于第二信号的电荷。第三薄膜晶体管T3响应于储存在第三电容C3中的第二信号而导通，使得从第二薄膜晶体管T2提供的第一信号传递给传感线SL。
第一信号经传感线提供给连接部分500。因此，连接部分500经第一信号从压感部分CSP2接收位置信息。
图22是根据本发明第六示例性实施例的液晶显示装置的平面图。例如，根据图1至图5所示的第一示例性实施例的液晶显示面板用作图22所示的液晶显示装置的液晶显示面板，使得相同的附图标记表示图1至5中相同的元件，并因而省去对相同元件的详细描述。
参见图22，根据本发明第六示例性实施例的液晶显示装置1000包括一个液晶显示面板400，一个栅极驱动部分610和一个数据驱动部分620。液晶显示面板400包括一个光传感部分LSP1。栅极驱动部分610和数据驱动部分驱动液晶显示面板400。液晶显示装置1000还包括第一连接部分510和第二连接部分520。数据驱动部分620中具有第一连接部分510。第一连接部分510把从第二传感线SL2输出的模拟信号转变成数字信号。栅极驱动部分610中具有第二连接部分520。第二连接部分520控制光传感部分LSP。
计时(timing)控制器650控制栅极驱动部分610、数据驱动部分620、第一连接部分510和第二连接部分520。计时控制器650输出一个控制信号，用于控制第一连接部分510和第二连接部分520。计时控制器650接收来自第二连接部分520的数字信号。然后，计时控制器650响应于数字信号控制栅极驱动部分610和数据驱动部分620，从而驱动液晶显示面板400。
液晶显示面板400包括一个显示区DA和一个第一周围区域PA1以及第二周围区域PA2。显示区DA显示图像。第一周围区域PA1和第二周围区域PA2邻近显示区DA设置。液晶显示面板400的显示区DA包括光传感部分LSP和像素PP。
通过制造像素PP的过程在第一周围区域PA1中形成栅极驱动部分610。通过制造像素PP的过程在第二周围区域PA2中形成数据驱动部分620。数据驱动部分620中具有第一连接部分510。驱动部分620安装在第二周围区域PA2中。栅极驱动部分610中具有第二连接部分520。栅极驱动部分610形成在第一周围区域PA1中。
如上所述，第一连接部分510安装在第二周围区域PA2上并且第二连接部分520形成在第一周围区域PA1中，使得不需要用来设置第一连接部分5 10和第二连接部分520的额外空间。因此可以减小液晶显示装置1000的尺寸。
图23是根据本发明第七示例性实施例的液晶显示装置的平面图。
参见图23，液晶显示装置1000包括一个具有光传感部分LSP、栅极驱动部分660和数据驱动部分670的液晶显示面板400。计时控制器650控制栅极驱动部分660和数据驱动部分670。
栅极驱动部分660通过第一传感线SL1电连接到光传感部分LSP。数据驱动部分670经第二传感线SL2电连接到光传感部分LSP。
栅极驱动部分660响应于从计时控制器650输出的第一控制信号控制光传感部分LSP。数据驱动部分670响应于从计时控制器650输出的第二信号接收从光传感部分LSP输出的模拟信号。然后模拟信号被转变成数字信号。
计时控制器650接收来自数据驱动部分670的数字信号。然后计时控制器650驱动液晶显示面板400，从而响应于数字信号通过栅极驱动部分660和数据驱动部分670显示图像。
在图22和23中，栅极驱动部分610和660形成在液晶显示面板400上。但是，栅极驱动部分610和660可以形成在一个芯片上，芯片可以安置在液晶显示面板400上。
根据本发明的液晶显示面板、液晶显示装置及制造液晶显示装置的方法，液晶显示面板包括一个用于产生包含位置信息的模拟信号的光传感部分(或压感部分)，其中位置信息是关于光进入的(或液晶显示面板被按压的)位置的信息。
因此，液晶显示装置不需要额外的接触板，使得在液晶显示面板和接触板之间形成的空气间隔不再存在。因而一方面提高了显示质量，另一方面减小了液晶显示装置的厚度。
通过制造液晶显示面板的过程形成光传感部分(或压感部分)，使得不需要额外的过程。结果，降低了制造成本并提高了产量。
另外，与第一数据线连接的开关器件的计数(或数量)等于与第二数据线连接的开关器件的计数，以致于数据线的电负荷彼此相等。因此，减少了电负荷并减少了串扰和闪烁，从而提高了液晶显示装置的显示质量。
虽然已经描述了本发明的各个示例性实施例及其优点，但在不脱离由所附权利要求书限定的本发明实质和范围的前提下可以对本发明做各种改变、替换和更改。

Claims (40)

1.一种液晶显示面板，包括：
一个第一衬底，第一衬底包括多个像素和多个传感部分，每个传感部分响应于输入信号产生包含位置信息的输出信号，位置信息表示输入信号所输入的位置；
一个连接到第一衬底的第二衬底，第二衬底面对第一衬底；和
一个液晶层，其夹置在第一衬底和第二衬底之间。
2.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，输入信号对应于入射光，入射光穿过第二衬底而到达传感部分，并且传感部分响应于入射光输出模拟信号。
3.如权利要求2所述的液晶显示装置，其中，入射光是红外光。
4.如权利要求1所述的液晶显示装置，其中，输入信号对应于施加到传感部分的按压，该传感部分响应于按压输出模拟信号。
5.一种液晶显示装置，包括：
一个液晶显示面板，包括多个像素和多个传感部分，每个传感部分响应于入射光产生包含位置信息的模拟信号，位置信息表示光进入的位置；和
一个控制部分，其接收模拟信号并将模拟信号转变成数字信号，液晶显示装置响应于数字信号控制。
6.如权利要求5所述的液晶显示装置，其中，每个像素包括一条栅极线、一条数据线、电连接到栅极线和数据线的第一开关器件、以及电连接到第一开关器件的像素电极。
7.如权利要求6所述的液晶显示装置，其中，每个传感部分包括：
第二开关器件，其响应于入射光导通，从而输出施加到数据线的第一信号；
第三开关器件，其响应于施加到栅极线的第二信号输出从第二开关器件提供的第一信号；和
第一传感线，其接收来自第三开关器件的第一信号并将第一信号传递给控制部分。
8.如权利要求7所述的液晶显示装置，其中，每个传感部分还包括一个第二传感线。
9.如权利要求8所述的液晶显示装置，其中，第二开关器件包括一个从第二传感线分叉的第二栅电极，从数据线分叉的第二源电极和电连接到第三开关器件的第二漏电极。
10.如权利要求7所述的液晶显示装置，其中，第三开关器件包括从栅极线分叉的第三栅电极、电连接到第二开关器件的第三源电极和电连接到第一传感线的第三漏电极。
11.如权利要求7所述的液晶显示装置，其中，第一开关器件、第二开关器件及第三开关器件对应于非晶硅薄膜晶体管。
12.如权利要求6所述的液晶显示装置，其中，每个传感部分包括：
第一传感线，其接收来自控制部分的第一信号；
第二开关器件，其响应于光线输出第一信号；
第三开关器件，其响应于由栅极线提供的第二信号输出由第二开关器件提供的第一信号；以及
第二传感线，向控制部分提供由第三开关器件输出的第一信号。
13.如权利要求12所述的液晶显示装置，其中，第二开关器件包括从第一传感线分叉的第二栅电极、与栅电极电连接的第二源电极和与第三开关器件电连接的第二漏电极。
14.如权利要求12所述的液晶显示装置，其中，第三开关器件包括从栅极线分叉的第三栅电极，与第二开关器件电连接的第三源电极以及与第二传感线电连接的第三漏电极。
15.如权利要求6所述的液晶显示装置，其中，象素电极包括一个透明电极以及一个包括透射部分和反射部分的反射电极，反射电极面对透明电极。
16.如权利要求15所述的液晶显示装置，其中，反射电极包括一个暴露传感部分的开口窗，入射光穿过开口窗并到达传感部分。
17.如权利要求6所述的液晶显示装置，其中，入射光是红外光。
18.如权利要求17所述的液晶显示装置，其中，传感部分包括：
一个电容器，其形成有电极线和热电薄膜，在电极线和热电薄膜之间夹置一个绝缘层，该电容器响应于红外光储存第一信号；
一个第二开关器件，其响应于从栅极线提供的第二信号输出储存在电容器中的第一信号；和
一个传感线，其接收来自第二开关器件的第一信号并将第一信号传递到控制部分。
19.如权利要求18所述的液晶显示装置，其中，第二开关器件包括一条从提供有第二信号的栅极线分叉的第二栅电极，与热电薄膜电连接的第二源电极以及与传感线电连接的第二漏电极。
20.如权利要求17所述的液晶显示装置，其中，传感线、第二开关器件的第二源电极和第二漏电极包含透明并导电的材料。
21.如权利要求20所述的液晶显示装置，其中，象素电极包括一个透明电极和一个包含透射部分及反射部分的反射电极，所述反射电极面对透明电极。
22.如权利要求21所述的液晶显示装置，其中，反射电极包括一个暴露第二开关器件的开口窗，红外光穿过该开口窗并到达第二开关器件。
23.如权利要求5所述的液晶显示装置，其中，控制部分包括：
连接部分，接收模拟信号并响应于第一控制信号将模拟信号转变成数字信号；
第一驱动部分，响应于第二控制信号驱动液晶显示面板；和
第二驱动部分，为连接部分提供第一控制信号并从连接部分接收数字信号以输出第二控制信号。
24.如权利要求23所述的液晶显示装置，其中，第一驱动部分形成在一个芯片中，该芯片安装在液晶显示面板上，芯片中具有连接部分。
25.如权利要求23所述的液晶显示装置，其中，第一驱动部分和连接部分集成地形成在液晶显示面板中。
26.一种液晶显示装置，包括：
一个液晶显示面板，包括多个象素和多个传感部分，每个传感部分响应于液晶显示面板的按压产生包含位置信息的模拟信号，位置信息指明液晶显示面板被按压的位置，图像通过象素被显示；和
一个控制部分，接收模拟信号并将模拟信号转变成数字信号，液晶显示装置响应于该数字信号被控制。
27.如权利要求26所述的液晶显示装置，其中，液晶显示面板包括：
第一衬底，该衬底包括第一开关器件、多个象素和多个传感部分，每个象素具有一条栅极线和一条数据线，而栅极线和数据线电连接到第一开关器件上；
面对第一衬底的第二衬底；
夹置在第一衬底和第二衬底之间的液晶层；和
盒间隙保持元件，其设置在第一衬底和第二衬底之间，盒间隙保持元件保持第一衬底和第二衬底之间的距离。
28.如权利要求26所述的液晶显示装置，其中，传感部分包括：
由电极线和压电薄膜、在电极线和压电薄膜之间夹置的绝缘层形成的电容器，所述电容器响应于液晶显示面板的按压储存第一信号；
第二开关器件，响应于由栅极线提供的第二信号输出储存在电容器中的第一信号；和
传感线，接收来自第二开关元件的第一信号并将第一信号传递给控制部分。
29.如权利要求28所述的液晶显示装置，其中，压电薄膜夹置在盒间隙保持元件和电极线之间。
30.如权利要求28所述的液晶显示装置，其中，第二开关元件包括与栅极线分叉的第二栅电极、电连接到传感线上的第二源电极和第二漏电极。
31.如权利要求30所述的液晶显示装置，其中，第二薄膜晶体管的第二源电极电连接到压电薄膜上。
32.如权利要求26所述的液晶显示装置，其中，液晶显示面板包括：
第一衬底，该衬底包括n条栅极线和m条数据线，其中“m”和“n”是大于1的自然数；
面对第一衬底的第二衬底；
夹置在第一衬底和第二衬底之间的液晶层；和
夹置在第一衬底和第二衬底之间的盒间隙保持元件，该盒间隙保持元件保持第一衬底和第二衬底之间的距离。
33.如权利要求32所述的液晶显示装置，其中，传感部分包括：
包括第一电极和第二电极的电容器，该电容器响应于液晶显示面板的按压储存第一信号；
电连接到电容器第一电极上的第一开关器件，第一开关器件响应于由第i条栅极线提供的第二信号被导通以输出第二信号，其中“i”是从1到n范围内的一个自然数；
电连接到电容器的第一和第二电极上的第二开关器件，第二开关器件响应于第一信号被导通，以输出第二信号；和
传感线，其接收来自第二开关器件的第二信号，传感线将第二信号传递到控制部分。
34.如权利要求33所述的液晶显示装置，其中，按压施加到盒间隙保持元件上，从而减小电容器的第一电极和第二电极之间的距离，使得电容器的电容增大。
35.如权利要求33所述的液晶显示装置，其中，第一开关器件包括从第i条栅极线分叉的第一栅电极、电连接到第一栅电极的第一漏电极以及电连接到电容器的第一电极的第三源电极。
36.如权利要求33所述的液晶显示装置，其中，第二开关器件包括电连接到电容器的第二电极的第二栅电极、第二源电极和第二漏电极，第i条栅极线的第二信号经第二源电极和第二漏电极传递到传感线。
37.如权利要求36所述的液晶显示装置，其中，第二开关器件的第二栅电极从第(i+1)条栅极线分叉。
38.一种液晶显示装置的制造方法，包括：
形成一个第一衬底，该第一衬底包括多个像素和多个传感部分，每个传感部分响应于输入信号产生包含位置信息的输出信号，其中位置信息表明输入信号输入的位置；
形成一个第二衬底；
将第一衬底和第二衬底相结合；和
在第一衬底和第二衬底之间形成一个液晶层。
39.如权利要求38所述的方法，其中，通过以下步骤形成第一衬底：
形成多个象素和多个传感部分，每个象素包括一条栅极线、一条数据线和第一开关器件，每个传感部分包括第一传感线、第二传感线、第二开关器件和第三开关器件；
形成电连接到第一开关器件的透明电极；和
形成包含透射部分和反射部分的反射电极，第二开关器件经透射部分暴露。
40.如权利要求39所述的方法，其中，通过以下步骤形成象素和传感部分：
形成第一导体图案，第一导体图案包括栅极线、第一开关器件的第一栅电极、第三开关器件的第三栅电极、第一传感线和第二开关器件的第二栅电极，第一栅电极和第三栅电极从栅极线分叉，第二栅电极从第一传感线分叉；
在第一导体图案上形成一个栅极绝缘层；
在栅极绝缘层的一部分上形成半导体层，栅极绝缘层的所述部分靠近第一栅电极、第二栅电极和第三栅电极设置；以及
在半导体层和栅极绝缘层上形成第二导体图案，第二导体图案包括数据线、第一开关器件的第一源电极和第一漏电极、第二开关器件的第二源电极和第二漏电极、第二传感线，和第三开关元件的第三源电极和第三漏电极，第一源电极和第二源电极从数据线分叉，而第三源电极从第二传感线分叉。
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