FR2887041A1 - Liquid crystal display device has photosensing device driven by drive voltage other than data voltage, for sensing light and storing charge generated by light - Google Patents

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Abstract

The LCD device has a data line (104) supplying a data voltage, gate line (102) intersecting the data line, and a thin film transistor (TFT) (106) located at intersection area of the gate line and data line. A photosensing device (140) driven by drive voltage other than the data voltage, is provided for sensing light, and storing charge generated by light in a storage capacitor (180). Independent claims are also included for the following: (1) LCD fabrication method; and (2) image sensing method.

Description

DISPOSITIF D'AFFICHAGE A CRISTAUX LIQUIDES EQUIPE D'UNELIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE EQUIPPED WITH

FONCTION DE DETECTION D'IMAGE ET SON PROCEDE DE FABRICATION L'invention concerne un dispositif d'affichage à cristaux liquides, et plus particulièrement un dispositif d'affichage à cristaux liquides comportant une fonction de détection d'image.  The invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly to a liquid crystal display device having an image detection function.

Un dispositif d'affichage à cristaux liquides commande la transmittance d'un cristal liquide au moyen d'un champ électrique, affichant ainsi une image. Un dispositif d'affichage à cristaux liquides comporte un panneau d'affichage à cristaux liquides où des cellules de cristaux liquides sont agencées en forme de matrice, et des circuits d'attaque destinés à exciter le panneau d'affichage à cristaux liquides.  A liquid crystal display device controls the transmittance of a liquid crystal by means of an electric field, thereby displaying an image. A liquid crystal display device includes a liquid crystal display panel in which liquid crystal cells are arranged in the form of a matrix, and driver circuits for exciting the liquid crystal display panel.

Le panneau d'affichage à cristaux liquides comporte un support de matrice de transistors à couches minces et un support de matrice de filtres chromatiques, lesquels substrats sont disposés de façon à être opposés l'un par rapport à l'autre. Des espaceurs sont situés entre les deux substrats pour maintenir un écartement de cellule uniforme. Un cristal liquide est introduit dans l'écartement de cellule.  The LCD panel includes a thin film transistor matrix support and a color filter array support, which substrates are arranged to be opposed to each other. Spacers are located between the two substrates to maintain a uniform cell gap. A liquid crystal is introduced into the cell gap.

Le support de matrice de transistors à couches minces comporte des lignes de grille et des lignes de données. Un transistor à couches minces ("TFT") est formé en tant que dispositif de commutation au niveau de chaque intersection des lignes de grille et des lignes de données. Des électrodes de pixels sont formées par la cellule de cristal liquide connectée aux transistors à couches minces. Un film d'alignement s'étend au-dessus des électrodes de pixels. Les lignes de grille et les lignes de données reçoivent des signaux provenant des circuits d'attaque par l'intermédiaire de chaque partie de plage de contact. Le transistor à couches minces fournit à l'électrode de pixel un signal de tension de pixel fourni à la ligne de données en réponse à un signal de balayage fourni à la ligne de grille.  The matrix support of thin film transistors includes grid lines and data lines. A thin film transistor ("TFT") is formed as a switching device at each intersection of the grid lines and data lines. Pixel electrodes are formed by the liquid crystal cell connected to the thin film transistors. An alignment film extends above the pixel electrodes. The grid lines and the data lines receive signals from the driver circuits through each contact pad portion. The thin film transistor provides the pixel electrode with a pixel voltage signal supplied to the data line in response to a scan signal supplied to the gate line.

Le support de matrice de filtres chromatiques comporte des filtres chromatiques formés par la cellule de cristal liquide et une matrice noire afin de diviser les filtres chromatiques et de réfléchir une lumière externe. Une électrode de référence fournit habituellement une tension de référence aux cellules de cristaux liquides et un film d'alignement s'étend au-dessus de l'électrode de référence.  The color filter array support includes color filters formed by the liquid crystal cell and a black matrix to divide the color filters and reflect an external light. A reference electrode usually provides a reference voltage to the liquid crystal cells and an alignment film extends above the reference electrode.

On achève la fabrication du panneau d'affichage à cristaux liquides en injectant et en scellant le cristal liquide après avoir réalisé et collé ensemble le support de matrice de transistors à couches minces et le support de matrice de filtres chromatiques. Le dispositif d'affichage à cristaux liquides a pour fonction d'afficher une image. Le dispositif d'affichage à cristaux liquides peut ne pas avoir une fonction qui détecte et affiche une image externe qui est réalisée comme une image de contenu R. 1Rrevets/24 500124 53 8-05 1 1 03-tradTXT. doc - 3 novembre 2005 - I/24 telle qu'un document ou une image externe. Un dispositif séparé tel qu'un dispositif de détection d'image peut être nécessaire pour détecter l'image.  The manufacture of the liquid crystal display panel is completed by injecting and sealing the liquid crystal after making and bonding together the thin film transistor matrix support and the color filter array support. The function of the liquid crystal display device is to display an image. The liquid crystal display device may not have a function that detects and displays an external image that is embodied as a content image R. 1 Refs / 24 500124 53 8-05 1 1 03-tradTXT. doc - 3 November 2005 - I / 24 such as an external document or image. A separate device such as an image sensing device may be needed to detect the image.

La figure 1 est un schéma illustrant un dispositif de détection d'image 5 de l'art connexe. Le dispositif de détection d'image 5 comporte un phototransistor à couches minces 40, un condensateur de stockage 80 connecté au phototransistor à couches minces 40, un transistor de commutation à couches minces 6 situé dans la direction opposée au phototransistor à couches minces 40 avec le condensateur de stockage 80 disposé entre eux.  Fig. 1 is a diagram illustrating an image sensing device of the related art. The image sensing device 5 comprises a thin film phototransistor 40, a storage capacitor 80 connected to the thin film phototransistor 40, a thin film switching transistor 6 located in the opposite direction to the thin film phototransistor 40 with the storage capacitor 80 disposed between them.

Le phototransistor à couches minces 40 comporte une électrode de grille 8 formée sur un substrat 42; une couche active 14 chevauchant l'électrode de grille 8 avec un film d'isolation 44 de grille intercalé entre elles; une électrode source d'attaque 60 connectée électriquement à la couche active 14; et une électrode drain d'attaque 62 opposée à l'électrode source d'attaque 60. La couche active 14 est formée de façon à chevaucher l'électrode source d'attaque 60 l'électrode drain d'attaque 62, et comporte en outre une partie de canal entre l'électrode source d'attaque 60 et l'électrode drain d'attaque 62. Une couche de contact ohmique 48 est en outre formée sur la couche active 14 de façon à être en contact ohmique avec l'électrode source d'attaque 60 et l'électrode drain d'attaque 62. Le phototransistor à couches minces 40 a pour fonction de détecter la lumière liée à une image désignée telle qu'un document ou une empreinte digitale humaine.  The thin-film phototransistor 40 has a gate electrode 8 formed on a substrate 42; an active layer 14 overlapping the gate electrode 8 with a gate insulating film 44 interposed therebetween; a driving source electrode 60 electrically connected to the active layer 14; and a drive drain electrode 62 opposed to the drive source electrode 60. The active layer 14 is formed to overlap the drive source electrode 60 with the drive drain electrode 62, and further comprises a channel portion between the drive source electrode 60 and the drive drain electrode 62. An ohmic contact layer 48 is further formed on the active layer 14 so as to be in ohmic contact with the source electrode. The thin-film phototransistor 40 has the function of detecting the light associated with a designated image such as a document or a human fingerprint.

Le condensateur de stockage 80 comporte une électrode inférieure de stockage 72 connectée à l'électrode de grille 8 du phototransistor à couches minces 40, un film d'isolation 44 et une électrode supérieure de stockage 74 formée pour chevaucher l'électrode inférieure de stockage 72 et connectée à l'électrode drain d'attaque 62 du phototransistor à couches minces 40. Le condensateur de stockage 80 stocke la charge électrique générée par un courant photoélectrique. Le courant photoélectrique est généré dans le phototransistor à couches minces 40.  The storage capacitor 80 includes a lower storage electrode 72 connected to the gate electrode 8 of the thin film phototransistor 40, an insulating film 44, and an upper storage electrode 74 formed to overlap the lower storage electrode 72. and connected to the lead drain electrode 62 of the thin film phototransistor 40. The storage capacitor 80 stores the generated electric charge by a photoelectric current. The photoelectric current is generated in the thin film phototransistor 40.

Le transistor de commutation à couches minces 6 comporte une électrode de grille 8' formée sur un substrat 42; une électrode source 10' connectée à l'électrode supérieure de stockage 74; une électrode drain 12' opposée à l'électrode source 10' ; et une couche active 14' qui chevauche l'électrode de grille 8' et forme un canal entre l'électrode source 10' et l'électrode drain 12'. La couche active 14' est formée de façon à chevaucher l'électrode source 10' et l'électrode drain 12' et comporte en outre une partie de canal entre l'électrode source 10' et l'électrode drain 12'. Une couche de contact ohmique 48' est en outre formée sur une couche active 14' afin d'être en contact ohmique avec l'électrode source 10' et l'électrode drain 12'. Ce transistor de commutation à couches minces 6 est protégé de la lumière incidente par une couche de protection contre la lumière 41.  The thin film switching transistor 6 comprises a gate electrode 8 'formed on a substrate 42; a source electrode 10 'connected to the upper storage electrode 74; a drain electrode 12 'opposite to the source electrode 10'; and an active layer 14 'which overlaps the gate electrode 8' and forms a channel between the source electrode 10 'and the drain electrode 12'. The active layer 14 'is formed to overlap the source electrode 10' and the drain electrode 12 'and further includes a channel portion between the source electrode 10' and the drain electrode 12 '. An ohmic contact layer 48 'is further formed on an active layer 14' to be in ohmic contact with the source electrode 10 'and the drain electrode 12'. This thin-film switching transistor 6 is protected from the incident light by a light-shielding layer 41.

R Brevets24500A24538-051103-tradTXT doc - 3 novembre 2005 - 2+24 L'excitation du dispositif de détection d'image 5 est expliquée. Une tension d'attaque, par exemple, environ 10V, est appliquée à l'électrode source d'attaque 60 du phototransistor à couches minces 40, et une tension de polarisation inverse, par exemple, environ -5V, est appliquée à l'électrode de grille 8. Une lumière est détectée au niveau de la couche active 14. Un trajet de courant photoélectrique est généré, lequel trajet s'étend de l'électrode source d'attaque 60 à l'électrode drain d'attaque 62 à travers le canal conformément à l'intensité lumineuse détectée. Le trajet de courant photoélectrique s'étend de l'électrode drain d'attaque 62 à l'électrode supérieure de stockage 74. L'électrode inférieure de stockage 72 est connectée à l'électrode de grille 8 du phototransistor à couches minces 40, et la charge électrique est chargée dans le condensateur de stockage 80 par le courant photoélectrique. De cette façon, la charge électrique dans le condensateur de stockage 80 est transmise au transistor de commutation à couches minces 6, et l'image est détectée par le phototransistor à couches minces 40 et peut être lue par un circuit intégré de lecture.  R Patents 24500A24538-051103-tradTXT doc - November 3, 2005 - 2 + 24 The excitation of the image sensing device 5 is explained. A driving voltage, for example, about 10V, is applied to the drive source electrode 60 of the thin film phototransistor 40, and a reverse bias voltage, for example, about -5V, is applied to the electrode 8. A light is detected at the active layer 14. A photoelectric current path is generated, which path extends from the driving source electrode 60 to the driving drain electrode 62 across the path. channel in accordance with the detected light intensity. The photoelectric current path extends from the lead drain electrode 62 to the upper storage electrode 74. The lower storage electrode 72 is connected to the gate electrode 8 of the thin film phototransistor 40, and the electric charge is charged in the storage capacitor 80 by the photoelectric current. In this way, the electrical charge in the storage capacitor 80 is transmitted to the thin film switching transistor 6, and the image is detected by the thin film phototransistor 40 and can be read by an integrated readout circuit.

Le dispositif séparé de détection d'image comporte un phototransistor à couches minces, un condensateur de stockage connecté au phototransistor à couches minces, et un transistor de commutation à couches minces situé dans la direction opposée au phototransistor à couches minces avec un condensateur de stockage entre eux.  The separate image sensing device comprises a thin film phototransistor, a storage capacitor connected to the thin film phototransistor, and a thin film switching transistor located in the opposite direction to the thin film phototransistor with a storage capacitor between them.

Tel que noté ci-dessus, le dispositif d'affichage à cristaux liquides et le dispositif de détection d'image sont construits séparément et fonctionnent pour accomplir leurs propres fonctions, respectivement. Par conséquent, on a besoin d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides comportant une fonction de détection d'image.  As noted above, the liquid crystal display device and the image sensing device are constructed separately and function to perform their own functions, respectively. Therefore, a liquid crystal display device having an image sensing function is needed.

A titre d'introduction uniquement, dans un mode de réalisation, un dispositif d'affichage à cristaux liquides comporte une ligne de grille et une ligne de données se coupant l'une et l'autre sur un substrat. Le dispositif d'affichage à cristaux liquides comporte en outre un dispositif de photodétection et un premier transistor à couches minces ("TFT") situé au niveau d'une zone d'intersection de la ligne de grille. Le dispositif de photodétection a pour fonction de détecter une lumière ambiante et comporte un condensateur de stockage destiné à stocker une charge générée par la lumière. Le dispositif de photodétection est excité par une tension d'attaque autre que la tension de données.  By way of introduction only, in one embodiment, a liquid crystal display device has a gate line and a data line intersecting one another on a substrate. The liquid crystal display device further includes a photodetection device and a first thin film transistor ("TFT") located at an intersection area of the gate line. The photodetection device is operative to detect ambient light and has a storage capacitor for storing a charge generated by the light. The photodetection device is excited by a driving voltage other than the data voltage.

L'invention propose un d'affichage à cristaux liquides comprenant: une ligne de données délivrant une tension de données; une ligne de grille coupant la ligne de données; un premier transistor à couches minces ("TFT") situé au niveau d'une zone d'intersection de la ligne de grille et de la ligne de données; et R 'Brevets\24500'24538-051 I03-tradTXT doc - 3 novembre 2005 - 3'24 un dispositif de photodétection pouvant être utilisé pour détecter une lumière et comprenant un condensateur de stockage (180) pouvant être utilisé pour stocker une charge générée par la lumière, où le dispositif de photodétection est excité par une tension d'attaque autre que la tension de données.  The invention provides a liquid crystal display comprising: a data line delivering a data voltage; a grid line intersecting the data line; a first thin film transistor ("TFT") located at an intersection area of the gate line and the data line; and a photodetection device which can be used to detect light and comprises a storage capacitor (180) that can be used to store a generated charge. by the light, where the photodetection device is excited by a driving voltage other than the data voltage.

De préférence, le dispositif de photodétection comprend: un phototransistor à couches minces; et un second TFT délivrant de façon sélective un signal détecter par le phototransistor à couches minces par l'intermédiaire du condensateur de stockage.  Preferably, the photodetection device comprises: a thin-film phototransistor; and a second TFT selectively delivering a signal detected by the thin-film phototransistor via the storage capacitor.

Selon un mode de réalisation, le dispositif de photodétection comprend en outre un circuit intégré (190) recevant le signal détecté provenant du second TFT.  According to one embodiment, the photodetection device further comprises an integrated circuit (190) receiving the detected signal from the second TFT.

Le dispositif peut comprendre en outre une première ligne d'alimentation en tension d'attaque formée parallèlement à la ligne de grille pour délivrer une première tension d'attaque au phototransistor à couches minces. De préférence, la tension d'attaque comprend la première tension d'attaque.  The device may further include a first drive voltage supply line formed parallel to the gate line for providing a first drive voltage to the thin film phototransistor. Preferably, the drive voltage comprises the first drive voltage.

Le dispositif à cristaux liquides peut comprendre en outre une seconde ligne d'alimentation en tension d'attaque formée en parallèle à la première ligne d'alimentation en tension d'attaque pour délivrer la tension d'attaque au phototransistor à couches minces. De préférence, la tension d'attaque comprend la seconde tension d'attaque.  The liquid crystal device may further include a second driving voltage supply line formed in parallel with the first driving voltage supply line for supplying the driving voltage to the thin film phototransistor. Preferably, the drive voltage comprises the second drive voltage.

Selon un mode de réalisation, la première tension d'attaque est connectée à une source du phototransistor à couches minces et la seconde tension d'attaque est connectée à une grille du phototransistor à couches minces.  In one embodiment, the first drive voltage is connected to a source of the thin film phototransistor and the second drive voltage is connected to a gate of the thin film phototransistor.

Le dispositif d'affichage à cristaux liquides peut comprendre en outre une ligne de transmission de signal de détection pouvant être utilisée pour transmettre le signal détecté du second TFT au circuit intégré.  The liquid crystal display device may further include a sense signal transmission line operable to transmit the detected signal of the second TFT to the integrated circuit.

Selon un mode de réalisation, le phototransistor à couches minces comprend: une première électrode de grille connectée à la seconde ligne d'alimentation en tension d'attaque; une première électrode source connectée électriquement à la première ligne d'alimentation en tension d'attaque; et une première électrode drain connectée au second TFT.  According to one embodiment, the thin-film phototransistor comprises: a first gate electrode connected to the second drive voltage supply line; a first source electrode electrically connected to the first drive voltage supply line; and a first drain electrode connected to the second TFT.

La première électrode source et la première ligne d'alimentation en tension d'attaque sont de préférence connectée électriquement à un motif d'électrode transparente.  The first source electrode and the first drive voltage supply line are preferably electrically connected to a transparent electrode pattern.

Selon un mode de réalisation, le condensateur de stockage comprend: une première électrode inférieure de stockage connectée à la première électrode de grille; une première électrode supérieure de stockage en face de la première électrode inférieure de stockage et connectée à la première électrode drain; et RABrevets\24500/2453& 051103-tradTXT. doc - 3 novembre 20,05 - 4/24 un film d'isolation de grille disposé entre la première électrode inférieure de stockage et la première électrode supérieure de stockage.  According to one embodiment, the storage capacitor comprises: a first lower storage electrode connected to the first gate electrode; a first upper storage electrode facing the first lower storage electrode and connected to the first drain electrode; and RABrevets \ 24500/2453 & 051103-tradTXT. doc - 3 November 20,05 - 4/24 a gate insulating film disposed between the first lower storage electrode and the first upper storage electrode.

Selon un autre mode de réalisation, le second TFT comprend: une seconde électrode de grille qui s'étend à partir de la ligne de grille; une seconde électrode source qui s'étend à partir de la première électrode supérieure de stockage; et une seconde électrode drain connectée à la ligne de transmission de signal de détection.  In another embodiment, the second TFT comprises: a second gate electrode extending from the gate line; a second source electrode extending from the first upper storage electrode; and a second drain electrode connected to the detection signal transmission line.

Le dispositif peut comprendre en outre un autre condensateur de stockage comportant une électrode de pixel et une ligne de grille avoisinante d'un étage précédent, et/ou: une zone de pixel disposée au niveau de l'intersection de la ligne de données et de la ligne de grille; un support de matrice de filtres chromatiques comportant un filtre chromatique correspondant à la zone de pixel; et une matrice noire destinée à masquer une zone à l'exception du phototransistor à couches minces et de la zone de pixel.  The device may further include another storage capacitor having a pixel electrode and a neighboring grid line of a preceding stage, and / or: a pixel area disposed at the intersection of the data line and the the grid line; a color filter matrix support having a color filter corresponding to the pixel area; and a black matrix for masking an area except for the thin film phototransistor and the pixel area.

Le dispositif d'affichage à cristaux liquides comprend de préférence des pixels rouge, vert et bleu et le dispositif de photodétection est disposé dans au moins un parmi les pixels rouge, vert ou bleu.  The liquid crystal display device preferably comprises red, green and blue pixels and the photodetection device is disposed in at least one of the red, green or blue pixels.

L'invention propose également un procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides comprenant les étapes consistant à : former un motif de grille sur un support; former des premier, deuxième et troisième motifs de semi-conducteur au- dessus du motif de grille; former un premier motif source/drain, un deuxième motif source/drain, et un troisième motif source/drain sur les premier, deuxième et troisième motifs de semi-conducteur où un phototransistor à couches minces est formé avec le premier motif source/drain, un TFT de pixel est formé avec le deuxième motif source/drain et un transistor de commutation à couches minces est formé avec le troisième motif source/drain; former un film de passivation pour former un trou de contact; et former un motif d'électrode transparente qui comporte une électrode de pixel. Selon un mode de réalisation du procédé, l'étape consistant à former le motif de grille comprend en outre les étapes consistant à : former une première ligne d'alimentation en tension d'attaque de façon à ce qu'elle soit parallèle à la ligne de grille pour délivrer une première tension d'attaque au phototransistor à couches minces; R, Brevets124500124538- 051103-IradTXT. dot - 3 novembre 2005 5'24 2887041 6 former une seconde ligne d'alimentation en tension d'attaque de façon à ce qu'elle soit connectée à l'électrode de grille du phototransistor à couches minces et parallèlement à la première ligne d'alimentation en tension d'attaque; et former une première électrode inférieure de stockage de façon à ce qu'elle soit parallèle à la ligne de données et connectée à la première électrode de grille.  The invention also provides a method of manufacturing a liquid crystal display device comprising the steps of: forming a grid pattern on a support; forming first, second and third semiconductor patterns above the grid pattern; forming a first source / drain pattern, a second source / drain pattern, and a third source / drain pattern on the first, second and third semiconductor patterns where a thin film phototransistor is formed with the first source / drain pattern, a pixel TFT is formed with the second source / drain pattern and a thin film switching transistor is formed with the third source / drain pattern; forming a passivation film to form a contact hole; and forming a transparent electrode pattern that includes a pixel electrode. According to one embodiment of the method, the step of forming the grid pattern further comprises the steps of: forming a first drive voltage supply line so that it is parallel to the line gate arrangement for providing a first driving voltage to the thin-film phototransistor; R, Patents124500124538-051103-IradTXT. dot - November 3, 2005 5'24 2887041 6 forming a second driving voltage supply line so that it is connected to the gate electrode of the thin film phototransistor and parallel to the first line of supply of drive voltage; and forming a first lower storage electrode so that it is parallel to the data line and connected to the first gate electrode.

Le procédé de fabrication peut comprendre en outre l'étape consistant à : former une première électrode supérieure de stockage de façon à chevaucher la première électrode inférieure de stockage avec un film d'isolation de grille intercalé entre elles où la première électrode supérieure de stockage forme un premier conden- to sateur de stockage avec la première électrode inférieure de stockage.  The manufacturing method may further comprise the step of: forming a first upper storage electrode to overlap the first lower storage electrode with a gate insulating film interposed therebetween where the first upper storage electrode forms a first storage capacitor with the first lower storage electrode.

Selon un mode de réalisation, l'étape consistant à former le film de passivation comprend l'étape consistant à : former un autre trou de contact qui expose la première ligne d'alimentation en tension d'attaque et un premier motif source du premier motif source/drain du phototransistor à couches minces par pénétration du film d'isolation de grille et du film de passivation.  According to one embodiment, the step of forming the passivation film comprises the step of: forming another contact hole that exposes the first drive voltage supply line and a first source pattern of the first pattern source / drain of the thin film phototransistor by penetration of the gate insulation film and the passivation film.

Le procédé de fabrication peut comprendre en outre l'étape consistant à : former une électrode transparente connectant électriquement le phototransistor à couches minces et la première ligne d'alimentation en tension d'attaque par l'inter- médiaire de l'autre trou de contact.  The method of manufacture may further comprise the step of: forming a transparent electrode electrically connecting the thin-film phototransistor and the first drive voltage supply line through the other contact hole .

Selon un autre aspect, un procédé de détection d'image d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides est prévu. Dans le procédé de détection d'image, une lumière transportant des informations sur l'image désignée est irradiée sur un dispositif de photodétection où le dispositif de photodétection est intégré au dispositif d'affichage à cristaux liquides. La lumière irradiée sur le dispositif de photodétection est transformée en un signal désigné. Les informations relatives à l'image sont détectées sur la base du signal transformé.  In another aspect, an image sensing method of a liquid crystal display device is provided. In the image detection method, a light carrying information on the designated image is irradiated on a photodetection device where the photodetection device is integrated with the liquid crystal display device. The light irradiated on the photodetection device is transformed into a designated signal. Image information is detected based on the transformed signal.

L'invention propose donc un procédé destiné à détecter une image dans un dispositif d'affichage à cristaux liquides, comprenant les étapes consistant à : irradier un dispositif de photodétection qui est intégré à un dispositif d'affichage à cristaux liquides avec une lumière transportant des informations relatives à une image désignée; transformer la lumière en un signal désigné ; et détecter les informations relatives à l'image sur la base du signal transformé.  The invention thus provides a method for detecting an image in a liquid crystal display device, comprising the steps of: irradiating a photodetection device that is integrated with a liquid crystal display device with a light carrying information relating to a designated image; transform the light into a designated signal; and detecting image information based on the transformed signal.

Selon un mode de réalisation, l'étape consistant à détecter les informations relatives à l'image comprend l'étape consistant à former les informations relatives à l'image avec une lumière réfléchie à partir d'un objet situé de façon adjacente au R,Brevets24500/24538-051 I03-tradTXT doc - 3 novembre 2005 - 6/24 dispositif d'affichage à cristaux liquides, l'objet comprenant au moins soit une main humaine soit un stylo tactile.  According to one embodiment, the step of detecting the image information includes the step of forming the image information with reflected light from an object located adjacent to the R, Patent 24500 / 24538-051 I03-tradTXT doc - 3 November 2005 - 6/24 liquid crystal display device, the object comprising at least one of a human hand and a touch pen.

Selon un autre mode de réalisation, l'étape consistant à détecter les informations relatives à l'image comprend l'étape consistant à détecter les informations rela-5 tives à l'image dans une zone bloquée par l'objet et une zone ouverte.  In another embodiment, the step of detecting the image information includes the step of detecting the image-related information in an area blocked by the object and an open area.

Le procédé destiné à détecter une image peut comprendre en outre l'étape consistant à former des informations relatives à l'image avec au moins une parmi une lumière ambiante ou une lumière provenant d'un stylo optique.  The method for detecting an image may further comprise the step of forming image related information with at least one of ambient light or light from an optical pen.

Selon un mode de réalisation, l'étape consistant à détecter les informations relatives à une image comprend l'étape consistant à détecter la clarté et l'obscurité d'une matière imprimée sur la base d'une lumière réfléchie par la matière imprimée.  According to one embodiment, the step of detecting the information relating to an image comprises the step of detecting the brightness and darkness of a printed matter based on light reflected from the printed matter.

Selon un autre mode de réalisation, l'étape consistant à détecter les informations relatives à l'image comprend en outre I'étape consistant à détecter les informations relatives à l'image conformément à l'intensité de la lumière qui est réfléchie par une zone claire et l'intensité de la lumière qui est réfléchie par une zone sombre.  According to another embodiment, the step of detecting the image information further comprises the step of detecting the image information in accordance with the intensity of the light reflected by an area. clear and the intensity of light that is reflected by a dark area.

Selon un autre mode de réalisation, l'étape consistant à irradier le dispositif de photodétection comprend l'étape consistant à délivrer la lumière provenant d'un autre éclairage d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides.  In another embodiment, the step of irradiating the photodetection device includes the step of delivering light from another illumination of a liquid crystal display device.

Selon un autre mode de réalisation, l'étape consistant à détecter les informa-20 tions relatives à une image comprend les étapes consistant à : stocker le signal transformé ; et délivrer le signal transformé stocké à un circuit de détection de signal.  In another embodiment, the step of detecting the image information includes the steps of: storing the transformed signal; and delivering the stored transformed signal to a signal detection circuit.

Les dessins annexés qui sont ici inclus pour fournir une meilleure compréhension de l'invention et qui sont incorporés à, et qui constituent une partie de cette demande, illustrent les modes de réalisation de l'invention et, conjointement avec la description, servent à expliquer le principe de l'invention. Sur les dessins: la figure 1 illustre une vue en coupe d'un dispositif de détection d'image de l'art connexe.  The accompanying drawings which are included herein to provide a better understanding of the invention and which are incorporated in, and which form part of this application, illustrate the embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principle of the invention. In the drawings: Figure 1 illustrates a sectional view of an image sensing device of the related art.

La figure 2 est une vue en plan illustrant une zone de pixel d'un support de 30 matrice de transistors à couches minces d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides comportant une fonction de détection d'image; les figures 3A et 3B sont des schémas en coupe réalisés respectivement le long des lignes I-I' et II-II' de la figure 2; la figure 4 est un schéma de circuit de la zone de pixel de la figure 2; la figure 5 est un schéma illustrant une zone recouverte par une matrice noire; la figure 6 est un schéma en coupe illustrant un procédé de photodétection selon un premier mode de réalisation; R. ABrevets\24500'24538-051103-tradTXT doc - 3 novembre 2005 - 7/24 les figures 7 et 8 sont des schémas de circuit illustrant le procédé de photo-détection selon le premier mode de réalisation; la figure 9 est un schéma en coupe illustrant un procédé de photodétection de la figure 6; la figure 10 est un schéma en coupe illustrant un procédé de photodétection selon un troisième mode de réalisation; les figures 11 et 12 sont des schémas en coupe illustrant un procédé de photo-détection selon un quatrième mode de réalisation; les figures 13A à 13E illustrent un procédé de fabrication d'un dispositif d'affi- chage à cristaux liquides comportant une fonction de détection d'image; et la figure 14 est un schéma représentant des positions des dispositifs de photo- détection.  Fig. 2 is a plan view illustrating a pixel area of a thin film transistor matrix support of a liquid crystal display device having an image detection function; Figs. 3A and 3B are cross-sectional diagrams taken respectively along lines I-I 'and II-II' of Fig. 2; Fig. 4 is a circuit diagram of the pixel area of Fig. 2; Figure 5 is a diagram illustrating an area covered by a black matrix; Figure 6 is a sectional diagram illustrating a photodetection method according to a first embodiment; A. ABrevets \ 24500'24538-051103-tradTXT doc - November 3, 2005 - 7/24 FIGS. 7 and 8 are circuit diagrams illustrating the photo-detection method according to the first embodiment; Fig. 9 is a sectional diagram illustrating a photodetection method of Fig. 6; Fig. 10 is a sectional diagram illustrating a photodetection method according to a third embodiment; Figures 11 and 12 are sectional diagrams illustrating a photo-detection method according to a fourth embodiment; Figs. 13A to 13E illustrate a method of manufacturing a liquid crystal display device having an image detection function; and Fig. 14 is a diagram showing positions of the photo-detection devices.

On se référera maintenant en détail aux modes de réalisation préférés dont des exemples sont illustrés sur les schémas annexés. Ci-après, les modes de réalisation préférés seront décrits en détail en se référant aux figures 2 à 14.  Reference will now be made in detail to the preferred embodiments, examples of which are illustrated in the appended drawings. Hereinafter, the preferred embodiments will be described in detail with reference to Figures 2 to 14.

La figure 2 est une vue en plan illustrant une zone 100 de pixel d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides comportant une fonction de détection d'image selon un premier mode de réalisation. Les figures 3A et 3B sont des schémas en coupe illustrant la zone 100 de pixel de la figure 2 réalisés le long des lignes I-I' et II-II' repré- sentées sur la figure 1. Les figures 2 et 3 illustrent un support de matrice TFT du dispositif d'affichage à cristaux liquides.  Fig. 2 is a plan view illustrating a pixel area 100 of a liquid crystal display device having an image detection function according to a first embodiment. Figs. 3A and 3B are cross-sectional diagrams illustrating the pixel area 100 of Fig. 2 taken along the lines II 'and II-II' shown in Fig. 1. Figs. 2 and 3 illustrate a matrix support TFT of the liquid crystal display device.

En se référant aux figures 2 et 3A à 3B, la zone 100 de pixel comporte une ligne de grille 102 et une ligne de données 104. La ligne de grille 102 et la ligne de données 104 sont formées sur un support inférieur 142 et un film d'isolation de grille 144 et se coupent l'une l'autre. La zone 100 de pixel comporte en outre un transistor de commutation à couches minces 106 de pixel (ci-après appelé "premier TFT") formé au niveau de chaque intersection de la Iigne de grille 102 et de la ligne de données 104. Une électrode 118 de pixel est formée entre une ligne de lecture 204 et la ligne de données 104, qui sont parallèles l'une par rapport à l'autre. Des première et seconde lignes d'alimentation en tension d'attaque 152, 171 sont formées parallèlement à la ligne de grille 102 pour alimenter en première et seconde tensions d'attaque un phototransistor à couches minces 140. Le phototransistor à couches minces 140 est formé au niveau de l'intersection entre la première ligne d'alimentation en tension d'attaque 152 et la ligne de lecture 204. Un transistor de commutation à couches minces 170 (ci-après appelé "second TFT") est formé au niveau d'une inter-section de la ligne de grille 102 et de la ligne de lecture 204. Un condensateur de stockage photodétecteur 180 (appelé ci-après "premier condensateur de stockage") est situé entre le phototransistor à couches minces 140 et le second TFT 170. Un R VBrevetsV24500A24538-051 103-tradTXT doc - 3 novembre 2005 -8124 2887041 9 condensateur de stockage 120 de pixel (appelé ci-après "second condensateur de stockage") est formé au niveau d'une partie en chevauchement de l'électrode 118 de pixel d'un étage précédent et la ligne de grille 102. Le second condensateur de stockage 120 est destiné à être utilisé avec un pixel avoisinant d'un étage suivant. Le second condensateur de stockage 120 peut être formé avec l'électrode 118 de pixel et une ligne de grille d'un étage précédent tel que représenté sur la figure 4 (pixel Cst2).  Referring to FIGS. 2 and 3A to 3B, the pixel area 100 has a gate line 102 and a data line 104. The gate line 102 and the data line 104 are formed on a lower support 142 and a film. gate insulation 144 and intersect each other. The pixel area 100 further comprises a pixel thin-film switching transistor 106 (hereinafter referred to as the "first TFT") formed at each intersection of the gate line 102 and the data line 104. An electrode A pixel is formed between a read line 204 and the data line 104, which are parallel to one another. First and second driving voltage supply lines 152, 171 are formed parallel to the gate line 102 for supplying a thin film phototransistor 140 to first and second driving voltages. The thin film phototransistor 140 is formed at the intersection of the first drive voltage supply line 152 and the read line 204. A thin film switching transistor 170 (hereinafter referred to as a "second TFT") is formed at the level of an inter-section of the gate line 102 and the read line 204. A photodetector storage capacitor 180 (hereinafter referred to as "the first storage capacitor") is located between the thin-film phototransistor 140 and the second TFT 170 A pixel storage capacitor 120 (hereinafter referred to as a "second storage capacitor") is formed at an overlapping portion of the storage capacitor 120 of the pixel storage capacitor 120 (hereinafter referred to as the "second storage capacitor"). the previous stage pixel electrode 118 and the gate line 102. The second storage capacitor 120 is for use with a neighboring pixel of a next stage. The second storage capacitor 120 may be formed with the pixel electrode 118 and a gate line of a previous stage as shown in Fig. 4 (Cst2 pixel).

Le premier TFT 106 comporte une électrode de grille 108 connectée à la ligne de grille 102, une électrode source 110 connectée à la ligne de données 104, une électrode drain 112 connectée à une électrode de pixel 118 et une couche active 114.  The first TFT 106 includes a gate electrode 108 connected to the gate line 102, a source electrode 110 connected to the data line 104, a drain electrode 112 connected to a pixel electrode 118 and an active layer 114.

La couche active 114 est formée de façon à chevaucher la ligne de données 104, l'électrode source 110 et l'électrode drain 112 et comporte en outre une partie de canal entre l'électrode source 110 et le drain électrode 112. Une couche de contact ohmique 148 est en outre formée sur la couche active 114 pour permettre le contact ohmique avec la ligne de données 104, l'électrode source 110 et l'électrode drain 112.  The active layer 114 is formed so as to overlap the data line 104, the source electrode 110 and the drain electrode 112 and further comprises a channel portion between the source electrode 110 and the electrode drain 112. A layer of ohmic contact 148 is further formed on the active layer 114 to allow ohmic contact with the data line 104, the source electrode 110 and the drain electrode 112.

La couche active 114 et la couche de contact ohmique 148 sont appelées motif semi-conducteur 145.  Active layer 114 and ohmic contact layer 148 are called semiconductor pattern 145.

Le premier TFT 106 répond à un signal de grille délivré à la ligne de grille 102 pour charger l'électrode 118 de pixel avec un signal de tension de pixel et maintient la tension de pixel dans l'électrode 118 de pixel. L'électrode 118 de pixel est connectée à l'électrode drain 112 du TFT 106 par l'intermédiaire d'un premier trou de contact 116 qui pénètre dans un film de passivation 150. La tension de pixel chargée génère une différence de potentiel entre l'électrode 118 de pixel et une électrode de référence qui est formée dans un support supérieur (non représenté), par exemple, un support de matrice de filtres chromatiques. Entre le support de matrice de filtres chromatiques et de matrice TFT, un cristal liquide est intercalé. Le support de matrice de filtres chromatiques comporte également une matrice noire, des filtres chromatiques et ainsi de suite. La différence de potentiel amène le cristal liquide, qui est situé entre le support de matrice TFT et le support de matrice de filtres chromatiques, à effectuer une rotation en fonction de l'anisotropie diélectrique, et la lumière provenant d'une source lumineuse (non représentée) à travers l'électrode 118 de pixel est transmise au support supérieur.  The first TFT 106 responds to a gate signal delivered to the gate line 102 for charging the pixel electrode 118 with a pixel voltage signal and maintains the pixel voltage in the pixel electrode 118. The pixel electrode 118 is connected to the drain electrode 112 of the TFT 106 via a first contact hole 116 which enters a passivation film 150. The charged pixel voltage generates a potential difference between the pixel electrode 118 and a reference electrode which is formed in an upper support (not shown), for example, a color filter matrix support. Between the matrix support of color filters and matrix TFT, a liquid crystal is interposed. The color filter matrix support also has a black matrix, color filters, and so on. The potential difference causes the liquid crystal, which is located between the TFT matrix support and the color filter matrix support, to rotate according to the dielectric anisotropy, and the light from a light source (not shown) through the pixel electrode 118 is transmitted to the upper support.

Le second condensateur de stockage 120 est formé par la ligne 102 de grille et l'électrode 118 de pixel de l'étage précédent. Le film d'isolation 144 de grille et le film de passivation 150 sont situés entre la ligne 102 de grille et l'électrode 118 de pixel. Le second condensateur de stockage 120 contribue à retenir la tension de pixel chargée dans l'électrode 118 de pixel jusqu'à ce que la prochaine tension de pixel soit chargée.  The second storage capacitor 120 is formed by the gate line 102 and the pixel electrode 118 of the previous stage. The gate insulation film 144 and the passivation film 150 are located between the gate line 102 and the pixel electrode 118. The second storage capacitor 120 helps to retain the charged pixel voltage in the pixel electrode 118 until the next pixel voltage is charged.

R.\Brevets\24500\24538-051103-tradTXT. doc 3 novernbrc 2005 - 0/24 2887041 lo Le phototransistor à couches minces 140 comporte une électrode 108" de grille, une couche active 114", une électrode source d'attaque 160 et une électrode drain d'attaque 162. L'électrode 108" de grille est connectée à la seconde ligne d'alimentation en tension d'attaque 171. La couche active 114" chevauche l'électrode 172 de grille avec un film d'isolation 144 de grille disposé entre elles. L'électrode source d'attaque 160 est électriquement connectée à la couche active 114" et connectée à la première ligne d'alimentation en tension d'attaque 152. L'électrode drain d'attaque 162 est disposée à l'opposé de l'électrode source d'attaque 160. L'électrode 108" de grille est intégrée à une première électrode inférieure de stockage 172. Le phototransistor à couches minces 140 comporte un second trou de contact 155 qui pénètre dans le film de passivation 150 et le film d'isolation 144 de grille pour exposer partiellement la première ligne d'alimentation en tension d'attaque 152. L'électrode source d'attaque 160 est connectée à la première ligne d'alimentation en tension d'attaque 152 par un motif d'électrode transparente 154 formé sur le second trou de contact 155. La couche active 114" est formée de façon à chevaucher l'électrode source d'attaque 160 et l'électrode drain d'attaque 162, et comporte en outre une partie de canal entre l'électrode source d'attaque 160 et l'électrode drain d'attaque 162. Une couche de contact ohmique 148" est en outre formée sur la couche active 114" pour permettre le contact ohmique avec l'électrode source d'atta- que 160 et l'électrode drain d'attaque 162. Le phototransistor à couches minces 140 a pour fonction de détecter la lumière qui est liée à une image désignée telle qu'un document ou une empreinte digitale humaine.  R. \ Patent \ 24500 \ tradTXT-24538-051103. The thin-film phototransistor 140 comprises a gate electrode 108, an active layer 114, a drive source electrode 160, and a drive drain electrode 162. The electrode 108 The gate is connected to the second drive voltage supply line 171. The active layer 114 "overlaps the gate electrode 172 with a gate insulating film 144 disposed therebetween. The drive source electrode 160 is electrically connected to the active layer 114 "and connected to the first drive voltage supply line 152. The drive drain electrode 162 is disposed opposite the The gate electrode 108 "is integrated with a first lower storage electrode 172. The thin film phototransistor 140 has a second contact hole 155 which penetrates the passivation film 150 and the light film. gate isolation 144 for partially exposing the first drive voltage supply line 152. The drive source electrode 160 is connected to the first drive voltage supply line 152 by an electrode pattern transparent 154 formed on the second contact hole 155. The active layer 114 "is formed so as to overlap the drive source electrode 160 and the drive drain electrode 162, and further comprises a channel portion between electrode drive source 160 and the drive drain electrode 162. An ohmic contact layer 148 "is further formed on the active layer 114" to allow ohmic contact with the source source electrode 160 and the 162. The thin-film phototransistor 140 serves to detect the light that is related to a designated image such as a document or a human fingerprint.

Le premier condensateur de stockage 180 comporte la première électrode inférieure de stockage 172 intégrée à l'électrode 108 de grille du phototransistor à couches minces 140. Le premier condensateur de stockage 180 comporte en outre une première électrode supérieure de stockage 174formée de façon à chevaucher la première électrode inférieure de stockage 172 et connectée à l'électrode drain d'attaque 162 du phototransistor à couches minces 140. Le premier condensateur de stockage 180 a pour fonction de stocker la charge électrique qui est générée par un courant photoélectrique dans le phototransistor à couches minces 140.  The first storage capacitor 180 includes the first lower storage electrode 172 integrated with the gate electrode 108 of the thin film phototransistor 140. The first storage capacitor 180 further includes a first upper storage electrode 174 formed to overlap the first storage lower electrode 172 and connected to the driving drain electrode 162 of the thin-film phototransistor 140. The first storage capacitor 180 serves to store the electric charge which is generated by a photoelectric current in the layered phototransistor thin 140.

Le second TFT 170 comporte une électrode 108' de grille formée sur un support 142, une électrode source 110' connectée à la première électrode supérieure de stockage 174, une électrode drain 112' opposée à l'électrode source 110, et une couche active 114' qui chevauche l'électrode 108' de grille. La couche active 114' est formée de façon à chevaucher l'électrode source 110' et l'électrode drain 112' et comporte en outre une partie de canal entre l'électrode source 110' et l'électrode drain 112'. Une couche de contact ohmique 148' est en outre formée sur la couche active R VBrevetsV24500A2453 8-05 1 1 03-tradTXT doc - 3 novembre 2005 - 10124 114' pour permettre le contact ohmique avec l'électrode source 110' et l'électrode drain 112'.  The second TFT 170 includes a gate electrode 108 'formed on a support 142, a source electrode 110' connected to the first upper storage electrode 174, a drain electrode 112 'opposite the source electrode 110, and an active layer 114 which overlaps the gate electrode 108 '. The active layer 114 'is formed to overlap the source electrode 110' and the drain electrode 112 'and further includes a channel portion between the source electrode 110' and the drain electrode 112 '. An ohmic contact layer 148 'is furthermore formed on the active layer R' to enable ohmic contact with the source electrode 110 'and the electrode drain 112 '.

La figure 4 est un schéma de circuit de la zone 100 de pixel des figures 2 et 3A et 3B. Sur la figure 4, le premier TFT 106 est connecté à l'électrode 118 de pixel.  Figure 4 is a circuit diagram of the pixel area 100 of Figures 2 and 3A and 3B. In Fig. 4, the first TFT 106 is connected to the pixel electrode 118.

L'électrode de pixel est couplée à une ligne de grille (n-1) d'un étage précédent et forme le second condensateur de stockage Cst2. Le phototransistor à couches minces 140 est connecté à la première ligne d'alimentation en tension d'attaque 152 et le premier condensateur de stockage Cstl est couplé au phototransistor à couches minces 140. Le second transistor de commutation à couches minces 170 est connecté au premier condensateur de stockage Cstl et a un circuit intégré 190. Le second transistor de commutation à couches minces 170 est connecté à la ligne de lecture 204.  The pixel electrode is coupled to a gate line (n-1) of a previous stage and forms the second storage capacitor Cst2. The thin-film phototransistor 140 is connected to the first driving voltage supply line 152 and the first storage capacitor Cst1 is coupled to the thin-film phototransistor 140. The second thin-film switching transistor 170 is connected to the first thin-film phototransistor 140. storage capacitor Cst1 and has an integrated circuit 190. The second thin-film switching transistor 170 is connected to the read line 204.

En se référant à la figure 3, une opération de détection d'image est décrite. Une première tension d'attaque est appliquée à l'électrode source d'attaque 160 du photo- transistor à couches minces 140, et une seconde tension d'attaque est appliquée à l'électrode 108" de grille. Une lumière désignée est détectée de la couche active 114" et un courant photoélectrique est généré. Un trajet de courant photoélectrique s'étend de l'électrode source d'attaque 160 à l'électrode drain d'attaque 162 à travers le canal conformément à l'intensité de la lumière détectée. Le courant photoélectrique circule de l'électrode drain d'attaque 162 à la première électrode supérieure de stockage 174 et la première électrode inférieure de stockage 172 est connectée à l'électrode 108' de grille du phototransistor à couches minces 140. En conséquence, la charge électrique est chargée dans le premier condensateur de stockage 180 par le courant photo-électrique. De cette façon, la charge électrique dans le premier condensateur de stockage 180 est lue dans un circuit intégré de lecture 190 par l'intermédiaire du second transistor à couches minces 170 et de la ligne de lecture 204.  Referring to Figure 3, an image sensing operation is described. A first drive voltage is applied to the drive source electrode 160 of the thin film phototransistor 140, and a second drive voltage is applied to the gate electrode 108. A designated light is detected from the active layer 114 "and a photoelectric current is generated. A photoelectric current path extends from the drive source electrode 160 to the drive drain electrode 162 through the channel in accordance with the intensity of the detected light. The photoelectric current flows from the lead drain electrode 162 to the first upper storage electrode 174 and the first lower storage electrode 172 is connected to the gate electrode 108 'of the thin film phototransistor 140. Accordingly, the electric charge is charged in the first storage capacitor 180 by the photoelectric current. In this way, the electric charge in the first storage capacitor 180 is read in an integrated readout circuit 190 through the second thin film transistor 170 and the read line 204.

Le signal détecté au niveau du circuit intégré de lecture 190 diffère en fonction de l'intensité lumineuse détectée dans le phototransistor à couches minces 140. L'image, tel qu'un document, un balayage d'image, une entrée tactile et ainsi de suite peut être détectée. L'image détectée est transmise à un dispositif de commande ou peut être reproduite dans une illustration d'un panneau d'affichage à cristaux liquides conformément à une commande de l'utilisateur.  The signal detected at the readout IC 190 differs depending on the light intensity detected in the thin-film phototransistor 140. The image, such as a document, an image scan, a touch input, and so on continued can be detected. The detected image is transmitted to a controller or may be reproduced in an illustration of a liquid crystal display panel in accordance with a user command.

Sur la figure 5, une matrice noir B du support de matrice de filtres chromatiques recouvre la zone 100 de pixel, à l'exception d'une zone A où l'électrode 118 de pixel est située, et le phototransistor à couches minces 140 destiné à détecter une lumière.  In Fig. 5, a black matrix B of the color filter array support covers the pixel area 100, except for a region A where the pixel electrode 118 is located, and the thin film phototransistor 140 for to detect a light.

La figure 6 est un schéma en coupe illustrant un dispositif d'affichage à cristaux liquides 500 comportant une fonction de détection d'image conformément au R VBrevetsV?4500.24538-05I 103-tradTXT doc - 3 novembre 2005 - 1 premier mode de réalisation, et la figure 7 est un schéma de circuit illustrant une fonction de détection d'image du dispositif d'affichage à cristaux liquides 500. La figure 8 est un schéma de circuit illustrant la détection d'un signal détecté par un circuit intégré de lecture. Le dispositif d'affichage à cristaux liquides 500 de la figure 6 comporte la zone 100 de pixel du support de matrice TFT des figures 2 et 3A à 3B. Un support 200 de matrice de filtres chromatiques et le support 100 sont disposés à l'opposé l'un de l'autre avec un cristal liquide 195 disposé entre eux. Le support 200 de matrice de filtres chromatiques comporte une matrice noire 254 et un filtre chromatique 256 correspondant à la zone de pixel. La matrice noire 254 masque le second TFT 170 et expose la zone de pixel et le phototransistor à couches minces 140.  Fig. 6 is a sectional diagram illustrating a liquid crystal display device 500 having an image detection function in accordance with the first embodiment, and Fig. 7 is a circuit diagram illustrating an image detection function of the liquid crystal display device 500. Fig. 8 is a circuit diagram illustrating the detection of a signal detected by an integrated reading circuit. The liquid crystal display device 500 of FIG. 6 comprises the pixel area 100 of the TFT matrix support of FIGS. 2 and 3A to 3B. A chromatic filter matrix support 200 and the support 100 are arranged opposite one another with a liquid crystal 195 disposed between them. The color filter matrix support 200 has a black matrix 254 and a color filter 256 corresponding to the pixel area. The black matrix 254 masks the second TFT 170 and exposes the pixel area and the thin film phototransistor 140.

En se référant à la figure 7, la fonction de détection d'image du dispositif d'affichage à cristaux liquides 500 est décrite. Une tension d'attaque, par exemple d'environ 10V, est appliquée à l'électrode source d'attaque 160 du phototransistor à couches minces 140 à partir de la première ligne d'alimentation en tension d'attaque 152, et une tension de polarisation inverse, par exemple, d'environ -5V, est appliquée à l'électrode 108" de grille du phototransistor à couches minces 140 à partir de la seconde ligne d'alimentation en tension d'attaque 171. Une lumière, par exemple, une lumière externe, est détectée au niveau de la couche active 114" et un courant photoélectrique est généré. Le courant photoélectrique circule de l'électrode source d'attaque 160 à l'électrode drain d'attaque 162 par l'intermédiaire du canal de la couche active 114 conformément à l'intensité de la lumière détectée. Le courant photoélectrique circule en outre de l'électrode drain d'attaque 162 à la première électrode supérieure de stockage 174, et la première électrode inférieure de stockage 172 est intégrée à l'électrode 108" de grille du phototransistor à couches minces 140. Ainsi, la charge électrique est stockée dans le premier condensateur de stockage 180 (photo Cstl) grâce au courant photoélectrique. La quantité de charge maximum du premier condensateur de stockage 180 peut être la différence de tension entre l'électrode source d'attaque 160 et l'électrode 108" de grille, par exemple, environ 15V. Sur la figure 7, tandis que le phototransistor à couches minces 140 détecte une lumière et que la charge électrique est chargée dans le premier condensateur de stockage 180, la basse tension de grille, par exemple, -5V, est appliquée à l'électrode 108 de grille du second TFT 170, et le second TFT 170 est maintenu dans un état fermé.  Referring to Fig. 7, the image sensing function of the liquid crystal display device 500 is described. A driving voltage, e.g. about 10V, is applied to the drive source electrode 160 of the thin film phototransistor 140 from the first drive voltage supply line 152, and a voltage of reverse bias, for example, about -5V, is applied to the gate electrode 108 "of the thin-film phototransistor 140 from the second drive voltage supply line 171. A light, for example, an external light is detected at the active layer 114 "and a photoelectric current is generated. The photoelectric current flows from the driving source electrode 160 to the driving drain electrode 162 through the channel of the active layer 114 in accordance with the intensity of the detected light. The photoelectric current further flows from the lead drain electrode 162 to the first upper storage electrode 174, and the first lower storage electrode 172 is integrated with the gate electrode 108 "of the thin-film phototransistor 140. Thus, the electric charge is stored in the first storage capacitor 180 (photo Cstl) by the photoelectric current The maximum charge amount of the first storage capacitor 180 may be the voltage difference between the driving source electrode 160 and the gate electrode 108, for example, about 15V. In Fig. 7, while the thin film phototransistor 140 detects a light and the electric charge is charged into the first storage capacitor 180, the low gate voltage, for example -5V, is applied to the electrode 108 gate of the second TFT 170, and the second TFT 170 is held in a closed state.

Tel que représenté sur la figure 8, lorsqu'une haute tension, par exemple, environ 20 à 25 V, est appliquée à l'électrode 108' de grille du second TFT 170, le second TFT 170 est ouvert. Le courant provenant de la charge électrique chargée dans le premier condensateur de stockage 180 circule vers le circuit intégré de lecture 190 à RABrecets\24500124538-051 1 03tradTXT doc - 3 novembre 2005 - 12/24 travers l'électrode source 110' du second TFT 170, le canal de la couche active 114', l'électrode drain 112' et la ligne de lecture 204. Le signal de détection est lu par le circuit intégré de lecture 190.  As shown in Fig. 8, when a high voltage, for example, about 20 to 25 V, is applied to the gate electrode 108 'of the second TFT 170, the second TFT 170 is open. The current from the charged electric charge in the first storage capacitor 180 flows to the readout IC 190 through the source electrode 110 'of the second TFT. 170, the channel of the active layer 114 ', the drain electrode 112' and the read line 204. The detection signal is read by the integrated reading circuit 190.

Le dispositif d'affichage à cristaux liquides 500 accomplit la fonction d'affi- chage, qui reproduit l'illustration, ainsi que la capacité de détection d'image. Le dispositif d'affichage à cristaux liquides 500 est capable d'entrer un document externe et une entrée tactile et de sortir l'image entrée conformément à une requête de l'utilisateur.  The liquid crystal display device 500 performs the display function, which reproduces the illustration, as well as the image detection capability. The liquid crystal display device 500 is capable of inputting an external document and a touch input and outputting the input image in accordance with a request from the user.

La figure 9 est un schéma en coupe illustrant un dispositif d'affichage à cristaux liquides 800 selon un deuxième mode de réalisation. Dans le dispositif d'affichage à cristaux liquides 800, des images sont entrées au moyen du doigt ou d'un stylo tactile (appelées ci-après "Image"). La lumière externe est interceptée dans une zone recouverte par l'Image pour fermer le phototransistor à couches minces 140 qui est disposé dans une zone de blindage correspondant à l'image. Dans un autre mode de réalisation, du fait de l'Image, le phototransistor à couches minces 140 ne génère qu'une petite quantité du courant photoélectrique. Le phototransistor à couches minces 140 est ouvert s'il n'est pas recouvert par l'Image car une forte intensité lumineuse est détectée. En d'autres termes, les informations relatives à la position de l'Image peuvent être obtenues dans la limite de la photodétection, ou par l'ouver-ture ou la fermeture du phototransistor à couches minces 140 dans le dispositif d'affichage à cristaux liquides 800.  Fig. 9 is a sectional diagram illustrating a liquid crystal display device 800 according to a second embodiment. In the liquid crystal display 800, images are input by means of the finger or a touch pen (hereinafter referred to as "Image"). The external light is intercepted in an area covered by the Image to close the thin film phototransistor 140 which is disposed in a shielding zone corresponding to the image. In another embodiment, because of the Image, the thin-film phototransistor 140 generates only a small amount of the photoelectric current. The thin-film phototransistor 140 is open if it is not covered by the Image because a strong light intensity is detected. In other words, the information relating to the position of the Image can be obtained within the limit of the photodetection, or by the opening or closing of the thin-film phototransistor 140 in the crystal display device. 800 liquids.

Dans le dispositif d'affichage à cristaux liquides 800, le principe de photo-détection est que le courant photoélectrique augmente dans la zone vers laquelle la lumière externe est irradiée afin d'augmenter la quantité de charge électrique qui est chargée dans le premier condensateur de stockage 180. D'un autre côté, la lumière externe est interceptée dans la zone correspondant à l'Image afin de ne pas augmenter le courant photoélectrique et diminuer la quantité de charge électrique stockée dans le premier condensateur de stockage 180. Le dispositif de stockage à cristaux liquides 800 a pour fonction d'accomplir une opération de détection et de lecture du signal détecté, tel que décrit conjointement avec les figures 7 et 8, à l'exception du fait que la position de l'Image est déterminée sur la base de toute différence quelconque de valeur lue dans une série de procédés.  In the liquid crystal display device 800, the principle of photo-detection is that the photoelectric current increases in the area to which the external light is irradiated in order to increase the amount of electric charge that is charged in the first capacitor. On the other hand, the external light is intercepted in the area corresponding to the image so as not to increase the photoelectric current and to reduce the amount of electric charge stored in the first storage capacitor 180. The storage device function of performing a detection and reading operation of the detected signal, as described in conjunction with FIGS. 7 and 8, with the exception that the position of the image is determined on the basis of FIG. any difference in value read in a series of processes.

La figure 10 est un schéma en coupe illustrant un dispositif d'affichage à cristaux liquides 900 comportant une fonction de détection d'image selon un troisième mode de réalisation. Le troisième mode de réalisation représenté sur la figure 10 illustre le fait que la lumière d'un stylo optique tel qu'un stylo à diode électroluminescente, ainsi qu'une lumière ambiante, est irradiée sur le phototransistor à couches minces 140, ce qui permet ainsi de détecter l'intensité lumineuse irradiée.  Fig. 10 is a sectional diagram illustrating a liquid crystal display device 900 having an image detection function according to a third embodiment. The third embodiment shown in FIG. 10 illustrates that the light of an optical pen such as a light-emitting diode pen, as well as ambient light, is irradiated on the thin-film phototransistor 140, allowing thus to detect the irradiated light intensity.

R. ARrevetsl24500A2_453 8-05 1 1 03-tradTXT. doc - 3 novembre 2005 - 13/24 Le dispositif d'affichage à cristaux liquides 900 fonctionne sur la base du principe de détection selon lequel si la lumière du stylo optique ainsi que la lumière ambiante est irradiée, le courant photoélectrique est généré. La quantité de courant photoélectrique est supérieure à celle du dispositif d'affichage à cristaux liquides 500 dans le premier mode de réalisation. Ceci est en partie dû au fait que l'intensité de la lumière est plus forte dans ce mode de réalisation. Par conséquent, la quantité de charge stockée dans le premier condensateur de charge 180 est supérieure à celle des dispositifs d'affichage à cristaux liquides 500 à 800 dans les premier et deuxième modes de réalisation et la quantité de courant passant à travers le second TFT 170 et la ligne de lecture 204 devient plus importante. En conséquence, le circuit intégré de lecture 190 peut détecter des signaux plus importants.  R. ARrevetsl24500A2_453 8-05 1 1 03-tradTXT. doc - November 3, 2005 - 13/24 The liquid crystal display 900 operates on the basis of the detection principle that if the light of the optical pen and the ambient light is irradiated, the photoelectric current is generated. The amount of photoelectric current is greater than that of the liquid crystal display device 500 in the first embodiment. This is partly due to the fact that the intensity of the light is stronger in this embodiment. Therefore, the amount of charge stored in the first charge capacitor 180 is greater than that of the liquid crystal displays 500 to 800 in the first and second embodiments and the amount of current flowing through the second TFT. and the reading line 204 becomes larger. As a result, the readout IC 190 can detect larger signals.

Les figures 11 et 12 sont des schémas en coupe illustrant un dispositif d'affichage à cristaux liquides 1000 comportant la fonction de détection d'image selon un quatrième mode de réalisation. Le dispositif d'affichage à cristaux liquides 1000 accomplit une opération de balayage qui peut balayer une matière imprimée présentant une certaine clarté et une certaine obscurité. La figure 11 illustre une réflexion dans un espace vierge d'un papier 271, c'est-à-dire, une zone où il n'y a aucune image désignée. La figure 12 illustre une réflexion dans une zone d'image d'un papier 273, par exemple, une image, des caractères, des symboles et ainsi de suite.  Figures 11 and 12 are sectional diagrams illustrating a liquid crystal display device 1000 having the image detection function according to a fourth embodiment. The liquid crystal display device 1000 performs a scanning operation that can scan a printed matter having some clarity and some darkness. Fig. 11 illustrates a reflection in a blank space of a paper 271, i.e., an area where there is no designated image. Fig. 12 illustrates a reflection in an image area of a paper 273, for example, an image, characters, symbols, and so on.

Dans le dispositif d'affichage à cristaux liquides 1000, après qu'une lumière provenant d'un rétroéclairage située au niveau de la partie inférieure d'un panneau d'affichage à cristaux liquides est passée à travers le panneau d'affichage à cristaux liquides, elle est réfléchie sur le papier 271 et détectée dans le phototransistor à couches minces 140 tel que représenté sur la figure 11. Le circuit intégré de lecture détecte le signal qui est conforme à l'intensité lumineuse à cet instant. En d'autres termes, le circuit intégré de lecture détecte le signal de détection par l'ouverture du second transistor à couches minces 170 conformément à la quantité de charge électrique qui est générée par le courant photoélectrique. Le courant photoélectrique est généré par la lumière réfléchie dans la zone d'arrière-plan ou claire du papier, c'està-dire, une zone où il n'y a pas d'encre noire.  In the liquid crystal display device 1000, after a light from a backlight located at the bottom of a liquid crystal display panel is passed through the liquid crystal display panel , it is reflected on the paper 271 and detected in the thin-film phototransistor 140 as shown in Figure 11. The integrated reading circuit detects the signal that is consistent with the light intensity at this time. In other words, the readout IC detects the detection signal by opening the second thin film transistor 170 in accordance with the amount of electric charge that is generated by the photoelectric current. The photoelectric current is generated by the light reflected in the background or light area of the paper, ie, an area where there is no black ink.

Sur la figure 11, après que la lumière provenant du rétroéclairage est passée à travers le panneau d'affichage à cristaux liquides, elle est réfléchie dans la zone sombre et détectée dans le phototransistor à couches minces 140. Par exemple, la zone sombre du papier 273 comporte une zone où il y a de l'encre noire telle que des caractères et symboles. Le circuit intégré de lecture détecte le signal conformément à l'intensité lumineuse à cet instant. En d'autres termes, le circuit intégré de lecture détecte le signal de détection par l'ouverture du second transistor à couches minces R.Brcvets.24500A24538-051103-tradTXT. doc - 3 novembre 2005 - 14/24 2887041 15 conformément à la quantité de charge électrique qui est générée par le courant photoélectrique généré par la lumière réfléchie dans la zone sombre du papier 273.  In Fig. 11, after the light from the backlight is passed through the liquid crystal display panel, it is reflected in the dark area and detected in the thin film phototransistor 140. For example, the dark area of the paper 273 has an area where there is black ink such as characters and symbols. The readout IC detects the signal in accordance with the light intensity at this time. In other words, the reading integrated circuit detects the detection signal by the opening of the second thin-film transistor R.Brcvets.24500A24538-051103-tradTXT. doc - November 3, 2005 - 14/24 2887041 15 according to the amount of electric charge that is generated by the photoelectric current generated by the reflected light in the dark area of the paper 273.

Le caractère et l'image peuvent être séparés de l'espace noir et de la zone sans image dans le papier 271 et 273 du fait que l'intensité lumineuse détectée dans le phototransistor à couches minces 140 à partir du papier 273 peut différer de l'intensité détectée à partir du papier 271. Un balayage peut être effectué conformément au signal détecté grâce à une série de procédés de détection et l'image détectée peut être affichée dans une image conformément à une requête de l'utilisateur.  The character and the image can be separated from the black space and the non-image area in the paper 271 and 273 because the light intensity detected in the thin-film phototransistor 140 from the paper 273 may differ from the Intensity detected from the paper 271. A scan can be performed in accordance with the detected signal by a series of detection methods and the detected image can be displayed in an image according to a request from the user.

Sur les figures 13A à 13E, un procédé de fabrication d'un panneau d'affichage à cristaux liquides comportant la fonction de détection d'image est décrit. Pour la commodité de la description, les mêmes numéros de référence utilisés sur les figures 2 et 3A à 3B sont utilisés. Après que la couche métallique de grille a été formée sur le support inférieur 142 par l'intermédiaire d'un procédé de dépôt tel qu'un procédé de pulvérisation, une couche métallique de grille est tracée grâce à un procédé de photolithographie et un procédé de gravure. Tel que représenté sur la figure 12A, les motifs de grille sont formés de façon à inclure la ligne 102 de grille, l'électrode 108' de grille du premier TFT 106 et l'électrode 108 de grille du second TFT 170. En outre, les motifs de grille comprennent la première ligne d'alimentation en tension d'alimentation 152, la première électrode inférieure de stockage 172 du premier condensateur de stockage et la seconde ligne d'alimentation en tension d'attaque 171.  In Figs. 13A to 13E, a method of manufacturing a liquid crystal display panel having the image detection function is described. For the sake of convenience, the same reference numerals used in FIGS. 2 and 3A to 3B are used. After the metal gate layer has been formed on the lower support 142 via a deposition process such as a sputtering method, a gate metal layer is drawn through a photolithography process and a method of engraving. As shown in Fig. 12A, the gate patterns are formed to include the gate line 102, the gate electrode 108 'of the first TFT 106 and the gate electrode 108 of the second TFT 170. In addition, the gate patterns comprise the first supply voltage supply line 152, the first storage lower electrode 172 of the first storage capacitor and the second drive voltage supply line 171.

Sur la figure 13B, le film d'isolation 144 de grille est formé sur le support inférieur 142 où les motifs de grille sont formés grâce au procédé de dépôt tel que le procédé de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma, pulvérisation et ainsi de suite. Une couche de silicium amorphe et une couche de silicium amorphe N+ sont séquentiellement formées sur le support inférieur 142 où le film d'isolation 144 de grille est formé. La couche de silicium amorphe et la couche de silicium amorphe N+ sont tracées grâce à un procédé de photolithographie au masque et un procédé de gravure. Sur la figure 13B, les motifs de semi-conducteur 145, 145' et 145" des premier et second TFT 106, 170 et du phototransistor à couches minces 140 sont formés. Les motifs de semi-conducteur 145, 145' et 145" comprennent une double couche constituée de la couche active 114, 114' et 114" et de la couche de contact ohmique 148, 148' et 148".  In FIG. 13B, the gate insulating film 144 is formed on the lower support 142 where the gate patterns are formed by the deposition process such as the plasma-assisted chemical vapor deposition method, sputtering and so on. after. An amorphous silicon layer and an N + amorphous silicon layer are sequentially formed on the lower support 142 where the gate insulating film 144 is formed. The amorphous silicon layer and the N + amorphous silicon layer are traced using a mask photolithography process and an etching process. In Fig. 13B, the semiconductor patterns 145, 145 'and 145 "of the first and second TFTs 106, 170 and the thin film phototransistor 140 are formed, The semiconductor patterns 145, 145' and 145" comprise a double layer consisting of the active layer 114, 114 'and 114 "and the ohmic contact layer 148, 148' and 148".

Après avoir formé séquentiellement une couche métallique source/drain sur le support inférieur 142 où le motif semi-conducteur 145, 145' et 145" est formé, un motif source/drain est formé tel que représenté sur la figure 13C. Le motif source/drain comprend la ligne de données 104, l'électrode source 110, 110' des premier et second TFT 106, 170, l'électrode drain 112 et 112', l'électrode source d'attaque 160 et l'électrode drain d'attaque 162 du phototransistor à couches minces R VBrevets\24500A24538-051 t03-b adTXT doc - 3 novembre 2005 - 15/24 140, et la première électrode supérieure de stockage 174 connectée à l'électrode drain 162 du phototransistor à couches minces 140. Par exemple, le procédé de photolithographie et le procédé de gravure peuvent être utilisés en même temps qu'un masque.  After sequentially forming a source / drain metal layer on the lower support 142 where the semiconductor pattern 145, 145 'and 145 "is formed, a source / drain pattern is formed as shown in Fig. 13C. drain comprises the data line 104, the source electrode 110, 110 'of the first and second TFTs 106, 170, the drain electrode 112 and 112', the drive source electrode 160 and the attack drain electrode 162 of the thin film phototransistor R VBrevets \ 24500A24538-051 t03-b adTXT doc - November 3, 2005 - 15/24 140, and the first upper storage electrode 174 connected to the drain electrode 162 of the thin-film phototransistor 140. By for example, the photolithography process and the etching process can be used together with a mask.

Sur la figure 13D, le film de passivation 150 est formé sur toute la surface du film d'isolation 144 de grille où le motif source/drain est formé, grâce à un procédé de dépôt tel qu'un procédé de dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma et ainsi de suite. Le film de passivation 150 est tracé grâce au procédé de photolithographie et au procédé de gravure tel que représenté sur la figure 13D, pour ainsi former un premier trou de contact 116 qui expose l'électrode drain 112 du premier TFT 106 et un second trou de contact 155 qui expose la première ligne d'alimentation en tension d'attaque 152.  In FIG. 13D, the passivation film 150 is formed over the entire surface of the gate insulating film 144 where the source / drain pattern is formed by a deposition process such as a chemical vapor deposition process assisted by plasma and so on. The passivation film 150 is traced by the photolithography method and the etching method as shown in FIG. 13D, thereby forming a first contact hole 116 which exposes the drain electrode 112 of the first TFT 106 and a second hole of FIG. contact 155 which exposes the first drive voltage supply line 152.

Sur la figure 13E, un motif d'électrode transparente est tracé grâce au procédé de photolithographie et au procédé de gravure après que le motif d'électrode transparente a été déposé sur toute la surface du film de passivation 150 grâce au procédé de dépôt tel que par pulvérisation et ainsi de suite. Un motif d'électrode transparente 154 destiné à connecter électriquement l'électrode 118 de pixel, la première ligne d'alimentation en tension d'attaque 152 et la ligne source d'attaque 160 est formé. L'électrode 118 de pixel est connectée électriquement à l'électrode drain 112 par l'intermédiaire du trou de contact 116. En outre, l'électrode 118 de pixel est formée de façon à chevaucher la ligne 102 de grille de l'étage précédent, pour ainsi former le second condensateur de stockage 120.  In FIG. 13E, a transparent electrode pattern is traced through the photolithography process and the etching process after the transparent electrode pattern has been deposited over the entire surface of the passivation film 150 through the deposition process such as by spraying and so on. A transparent electrode pattern 154 for electrically connecting the pixel electrode 118, the first drive voltage supply line 152, and the drive source line 160 is formed. The pixel electrode 118 is electrically connected to the drain electrode 112 through the contact hole 116. In addition, the pixel electrode 118 is formed to overlap the gate line 102 of the previous stage. , thereby forming the second storage capacitor 120.

Tel que noté ci-dessus, le dispositif d'affichage à cristaux liquides comportant la fonction de détection d'image est fabriqué avec un procédé à 5 masques. Le motif de grille est formé sur le support, les premier, deuxième et troisième motifs de semi- conducteur sont formés au-dessus du motif de grille. Les premier, deuxième et troisième motifs source/drain sont formés sur les premier, deuxième et troisième motifs de semiconducteur. Au cours de ce procédé, le phototransistor à couches minces, le transistor à couches minces de pixel et le transistor de commutation à couches minces sont formés. Le film de passivation est formé afin de réaliser le trou de contact et le motif d'électrode transparente est formé de façon à inclure l'électrode de pixel. Aucun procédé supplémentaire n'est nécessaire pour fournir la fonction de détection d'image. Le procédé à 5 masques destiné à fabriquer le dispositif d'affichage à cristaux liquides peut être utilisé pour fournir à la fois la fonction d'affichage et la fonction de détection d'image. Le procédé de fabrication peut être simplifié et les coûts de production peuvent être réduits.  As noted above, the liquid crystal display device having the image detection function is manufactured with a mask method. The grid pattern is formed on the support, the first, second and third semiconductor patterns are formed above the grid pattern. The first, second, and third source / drain patterns are formed on the first, second, and third semiconductor patterns. During this process, the thin film phototransistor, the pixel thin film transistor and the thin film switching transistor are formed. The passivation film is formed to make the contact hole and the transparent electrode pattern is formed to include the pixel electrode. No additional process is required to provide the image detection function. The mask method for manufacturing the liquid crystal display device can be used to provide both the display function and the image detection function. The manufacturing process can be simplified and production costs can be reduced.

Chacun des sous-pixels rouge R, vert V et bleu B constituant un pixel est agencé tel que représenté sur la figure 14. Un dispositif de photodétection 1300, phototransistor à couches minces 140 et second TFT 170 compris, pourrait être R.ABrevets\24500'24538-051103-tradTXT. don -3 novembre 2005 - 16/24 formé au niveau d'un des quatre pixels. Le dispositif de photodétection 1300 peut n'être formé que dans un souspixel bleu B, ce qui minimiserait tout effet quelconque sur les caractéristiques de transmission de l'affichage. En variante, ou en plus, il peut être formé au niveau d'un des sous-pixels ou d'un des deux pixels. Le dispositif de photodétection 1300 peut être formé de façon aléatoire sans être limité à l'agence-ment représenté sur la figure 14.  Each of the red sub-pixels R, green V and blue B constituting a pixel is arranged as shown in FIG. 14. A photodetection device 1300, thin-film phototransistor 140 and second TFT 170 included, could be R.ABrevets \ 24500 'tradTXT-24538-051103. don -3 November 2005 - 16/24 formed at the level of one of the four pixels. The photodetector device 1300 may be formed only in a blue subpixel B, which would minimize any effect on the transmission characteristics of the display. Alternatively, or in addition, it may be formed at one of the subpixels or one of the two pixels. The photodetector device 1300 may be formed randomly without being limited to the agency shown in FIG. 14.

Tel que décrit ci-dessus, le dispositif d'affichage à cristaux liquides peut fournir la fonction de détection d'image permettant de détecter des documents, des images et ainsi de suite. Le dispositif d'affichage à cristaux liquides peut reproduire l'image détectée sous la forme d'une illustration. L'image détectée peut être entrée et sortie dans le dispositif d'affichage à cristaux liquides. En conséquence, les coûts de production peuvent être réduits et la taille du dispositif d'affichage à cristaux liquides peut être compacte.  As described above, the liquid crystal display device can provide the image detection function for detecting documents, images, and so on. The liquid crystal display device can reproduce the detected image as an illustration. The detected image can be input and output in the liquid crystal display device. As a result, production costs can be reduced and the size of the liquid crystal display device can be compact.

L'homme du métier comprendra que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation mais au contraire divers changements ou modifications de ceux-ci sont possibles sans s'éloigner de l'esprit de l'invention. Par conséquent, la portée de l'invention devra être déterminée uniquement selon les revendications annexées et leurs équivalents.  Those skilled in the art will understand that the invention is not limited to embodiments but on the contrary various changes or modifications thereof are possible without departing from the spirit of the invention. Therefore, the scope of the invention will be determined solely according to the appended claims and their equivalents.

R Brevets\24500124538-051103-tradTXT doc - 3 novembre 2005 - 17/24  R Patents \ 24500124538-051103-tradTXT doc - November 3, 2005 - 17/24

Claims (1)

18 REVENDICATIONS18 Claims 1. Dispositif d'affichage à cristaux liquides (500, 800, 900, 1000) comprenant: une ligne de données (104) délivrant une tension de données; une ligne (102) de grille coupant la ligne de données; un premier transistor à couches minces ("TFT") (106) situé au niveau d'une zone d'intersection de la ligne de grille et de la ligne de données; et un dispositif de photodétection (1300) pouvant être utilisé pour détecter une lumière et comprenant un condensateur de stockage (180) pouvant être utilisé pour stocker une charge générée par la lumière, où le dispositif de photodétection (1300) est excité par une tension d'attaque autre que la tension de données.  A liquid crystal display device (500, 800, 900, 1000) comprising: a data line (104) delivering a data voltage; a grid line (102) intersecting the data line; a first thin film transistor ("TFT") (106) located at an intersection area of the gate line and the data line; and a photodetection device (1300) usable for detecting a light and comprising a storage capacitor (180) that can be used to store a charge generated by the light, wherein the photodetection device (1300) is excited by a voltage d 'attack other than data voltage. 2. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 1, dans lequel le dispositif de photodétection (1300) comprend: un phototransistor à couches minces (140) ; et un second TFT (170) délivrant de façon sélective un signal détecter par le phototransistor à couches minces par l'intermédiaire du condensateur de stockage (180).  The liquid crystal display device of claim 1, wherein the photodetection device (1300) comprises: a thin film phototransistor (140); and a second TFT (170) selectively delivering a signal detected by the thin-film phototransistor via the storage capacitor (180). 3. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de photodétection (1300) comprend en outre un circuit intégré (190) recevant le signal détecté provenant du second TFT (170).  The liquid crystal display device according to claim 2, characterized in that the photodetection device (1300) further comprises an integrated circuit (190) receiving the detected signal from the second TFT (170). 4. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 2, comprenant en outre une première ligne d'alimentation en tension d'attaque (152) formée parallèlement à la ligne (102) de grille pour délivrer une première tension d'attaque au phototransistor à couches minces (140), dans lequel la tension d'attaque comprend la première tension d'attaque.  The liquid crystal display device according to claim 2, further comprising a first drive voltage supply line (152) formed parallel to the gate line (102) for providing a first drive voltage to thin-film phototransistor (140), wherein the driving voltage comprises the first driving voltage. 5. Dispositif à cristaux liquides selon la revendication 4, comprenant en outre une seconde ligne d'alimentation en tension d'attaque (171) formée en parallèle à la première ligne d'alimentation en tension d'attaque (152) pour délivrer la tension d'attaque au phototransistor à couches minces (140), dans lequel la tension d'attaque comprend la seconde tension d'attaque.  The liquid crystal device according to claim 4, further comprising a second driving voltage supply line (171) formed in parallel with the first driving voltage supply line (152) for delivering the voltage thin-film phototransistor driver (140), wherein the driving voltage comprises the second driving voltage. 6. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 5, caractérisé en ce que la première tension d'attaque est connectée à une source du RABrevets\24500A24538-051103-tradTXTdoc - 3 novembre 2005 18/24 2887041 19 phototransistor à couches minces (140) et la seconde tension d'attaque est connectée à une grille du phototransistor à couches minces (140).  A liquid crystal display device according to claim 5, characterized in that the first drive voltage is connected to a source of thin film phototransistor. (140) and the second drive voltage is connected to a gate of the thin film phototransistor (140). 7. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, comprenant en outre une ligne de transmission de signal de détection pouvant être utilisée pour transmettre le signal détecté du second TFT (140) au circuit intégré.  The liquid crystal display device according to any one of claims 3 to 6, further comprising a detection signal transmission line operable to transmit the detected signal of the second TFT (140) to the integrated circuit. 8. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 5, caractérisé en ce que le phototransistor à couches minces (140) comprend: une première électrode (108) de grille connectée à la seconde ligne d'alimenta- tion en tension d'attaque (171) ; une première électrode source (110) connectée électriquement à la première ligne d'alimentation en tension d'attaque (152) ; et une première électrode drain (112) connectée au second TFT (140).  The liquid crystal display device according to claim 5, characterized in that the thin film phototransistor (140) comprises: a first gate electrode (108) connected to the second voltage supply line of attack (171); a first source electrode (110) electrically connected to the first drive voltage supply line (152); and a first drain electrode (112) connected to the second TFT (140). 9. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 8, comprenant en outre la première électrode source (110) et la première ligne d'alimentation en tension d'attaque (152) connectée électriquement à un motif d'élec- trode transparente.  The liquid crystal display device of claim 8, further comprising the first source electrode (110) and the first drive voltage supply line (152) electrically connected to a transparent electrode pattern. . 10. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 8 ou 9, caractérisé en ce que le condensateur de stockage (180) comprend: une première électrode inférieure de stockage (172) connectée à la première 25 électrode (108) de grille; une première électrode supérieure de stockage (174) en face de la première électrode inférieure de stockage (172) et connectée à la première électrode drain (112); et un film d'isolation (144) de grille disposé entre la première électrode inférieure 30 de stockage (172) et la première électrode supérieure de stockage (174).  The liquid crystal display device according to claim 8 or 9, characterized in that the storage capacitor (180) comprises: a first lower storage electrode (172) connected to the first gate electrode (108); a first upper storage electrode (174) facing the first lower storage electrode (172) and connected to the first drain electrode (112); and a gate insulating film (144) disposed between the first lower storage electrode (172) and the first upper storage electrode (174). 11. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 10, caractérisé en ce que le second TFT (170) comprend: une seconde électrode (108') de grille qui s'étend à partir de la ligne (102) de 35 grille; une seconde électrode source (110') qui s'étend à partir de la première électrode supérieure de stockage (174) ; et R3Brevets\24500'2 453 8-0 5 1 1 03-tradTXT. doc - 3 novembre 2005 - 19/24 une seconde électrode drain (112') connectée à la ligne de transmission de signal de détection.  The liquid crystal display device according to claim 10, characterized in that the second TFT (170) comprises: a second gate electrode (108 ') extending from the gate line (102) ; a second source electrode (110 ') extending from the first upper storage electrode (174); and R3Brevets \ 24500'2 453 8-0 5 1 1 03-tradTXT. doc - November 3, 2005 - 19/24 a second drain electrode (112 ') connected to the detection signal transmission line. 12. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 11, 5 comprenant en outre un autre condensateur de stockage (120) comportant une électrode (118) de pixel et une ligne (102) de grille avoisinante d'un étage précédent.  The liquid crystal display device according to claim 11, further comprising another storage capacitor (120) having a pixel electrode (118) and a neighboring grid line (102) of a preceding stage. 13. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des revendications 2 à 12, comprenant en outre: une zone (100) de pixel disposée au niveau de l'intersection de la ligne de données (104) et de la ligne (102) de grille; un support (200) de matrice de filtres chromatiques comportant un filtre chromatique correspondant à la zone de pixel; et une matrice noire (B) destinée à masquer une zone à l'exception du photo-15 transistor à couches minces (104) et de la zone (100) de pixel.  The liquid crystal display device according to any one of claims 2 to 12, further comprising: a pixel area (100) disposed at the intersection of the data line (104) and the line (102) gate; a color filter matrix support (200) having a color filter corresponding to the pixel area; and a black matrix (B) for masking an area except for the thin-film transistor (104) and the pixel area (100). 14. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que le dispositif d'affichage à cristaux liquides comprend des pixels rouge, vert et bleu et le dispositif de photodétection (1300) est disposé dans au moins un parmi les pixels rouge, vert ou bleu.  A liquid crystal display device according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the liquid crystal display device comprises red, green and blue pixels and the photodetection device (1300) is arranged in at least one of the red, green or blue pixels. 15. Procédé de fabrication d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides (500, 800, 900, 1000), comprenant les étapes consistant à : former un motif de grille sur un support; former des premier, deuxième et troisième motifs de semi-conducteur (145, 145', 145") au-dessus du motif de grille; former un premier motif source/drain, un deuxième motif source/drain, et un troisième motif source/drain sur les premier, deuxième et troisième motifs de semi-conducteur (145, 145', 145") où un phototransistor à couches minces (140) est formé avec le premier motif source/drain, un TFT de pixel est formé avec le deuxième motif source/drain et un transistor de commutation à couches minces (170) est formé avec le troisième motif source/drain; former un film de passivation (150) pour former un trou de contact (116, 155) ; et former un motif d'électrode transparente (154) qui comporte une électrode (118) de pixel.  A method of manufacturing a liquid crystal display device (500, 800, 900, 1000), comprising the steps of: forming a grid pattern on a support; forming first, second and third semiconductor patterns (145, 145 ', 145 ") above the grid pattern; forming a first source / drain pattern, a second source / drain pattern, and a third source / source pattern drain on the first, second and third semiconductor patterns (145, 145 ', 145 ") where a thin-film phototransistor (140) is formed with the first source / drain pattern, a pixel TFT is formed with the second source / drain pattern and a thin film switching transistor (170) is formed with the third source / drain pattern; forming a passivation film (150) to form a contact hole (116, 155); and forming a transparent electrode pattern (154) that includes a pixel electrode (118). R,Brevets \24500A24538-051103-tradTXT doc - 3 novembre 2005 -20124 16. Procédé de fabrication selon la revendication 15, caractérisé en ce que l'étape consistant à former le motif de grille comprend en outre les étapes consistant à: former une première ligne d'alimentation en tension d'attaque (152) de façon à 5 ce qu'elle soit parallèle à la ligne (102) de grille pour délivrer une première tension d'attaque au phototransistor à couches minces (140) ; former une seconde ligne d'alimentation en tension d'attaque (171) de façon à ce qu'elle soit connectée à l'électrode (108) de grille du phototransistor à couches minces (140) et parallèlement à la première ligne d'alimentation en tension d'attaque 10 (152) ; et former une première électrode inférieure de stockage (172) de façon à ce qu'elle soit parallèle à la ligne de données (104) et connectée à la première électrode (108) de grille.  A manufacturing method according to claim 15, characterized in that the step of forming the grid pattern further comprises the steps of: forming a first driving voltage supply line (152) so that it is parallel to the gate line (102) for providing a first driving voltage to the thin film phototransistor (140); forming a second drive voltage supply line (171) so that it is connected to the gate electrode (108) of the thin film phototransistor (140) and parallel to the first power line in driving voltage (152); and forming a first lower storage electrode (172) so that it is parallel to the data line (104) and connected to the first gate electrode (108). 17. Procédé de fabrication selon la revendication 16, comprenant en outre l'étape consistant à : former une première électrode supérieure de stockage (174) de façon à chevaucher la première électrode inférieure de stockage (172) avec un film d'isolation (144) de grille intercalé entre elles où la première électrode supérieure de stockage (174) forme un premier condensateur de stockage (180) avec la première électrode inférieure de stockage (172).  The manufacturing method of claim 16, further comprising the step of: forming a first upper storage electrode (174) so as to overlap the first lower storage electrode (172) with an insulation film (144). ) of the gate interposed therebetween where the first upper storage electrode (174) forms a first storage capacitor (180) with the first lower storage electrode (172). 18. Procédé de fabrication selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'étape consistant à former le film de passivation (150) comprend l'étape consistant à.  18. The manufacturing method according to claim 16, characterized in that the step of forming the passivation film (150) comprises the step of: former un autre trou de contact (155) qui expose la première ligne d'alimentation en tension d'attaque (152) et un premier motif source du premier motif source/drain du phototransistor à couches minces (140) par pénétration du film d'isolation (54) de grille et du film de passivation (150).  forming another contact hole (155) exposing the first drive voltage supply line (152) and a first source pattern of the first source / drain pattern of the thin film phototransistor (140) by penetrating the film of gate insulation (54) and passivation film (150). 19. Procédé de fabrication selon la revendication 18, comprenant en outre l'étape consistant à : former une électrode transparente connectant électriquement le phototransistor à couches minces (140) et la première ligne d'alimentation en tension d'attaque (152) 35 par l'intermédiaire de l'autre trou de contact.  The manufacturing method according to claim 18, further comprising the step of: forming a transparent electrode electrically connecting the thin-film phototransistor (140) and the first driving voltage supply line (152) 35 through through the other contact hole. 20. Procédé destiné à détecter une image dans un dispositif d'affichage à cristaux liquides, comprenant les étapes consistant à : R \Breeets, 24500249 8-0 51 1 03-tradTXT doc - 3 novembre 2005 - 21/24 irradier un dispositif de photodétection (1300) qui est intégré à un dispositif d'affichage à cristaux liquides (500, 800, 900, 1000) avec une lumière transportant des informations relatives à une image désignée; transformer la lumière en un signal désigné ; et détecter les informations relatives à l'image sur la base du signal transformé.  20. A method for detecting an image in a liquid crystal display device, comprising the steps of: irradiating a device of the present invention; photodetection (1300) which is integrated with a liquid crystal display device (500, 800, 900, 1000) with a light carrying information relating to a designated image; transform the light into a designated signal; and detecting image information based on the transformed signal. 21. Procédé de détection d'image selon la revendication 20, caractérisé en ce que l'étape consistant à détecter les informations relatives à l'image comprend l'étape consistant à former les informations relatives à l'image avec une lumière réfléchie à partir d'un objet situé de façon adjacente au dispositif d'affichage à cristaux liquides, l'objet comprenant au moins soit une main humaine soit un stylo tactile.  An image detection method according to claim 20, characterized in that the step of detecting the image information comprises the step of forming the image information with reflected light from an object located adjacent to the liquid crystal display device, the object comprising at least one human hand or a touch pen. 22. Procédé destiné à détecter une image selon la revendication 20, caractérisé en ce que l'étape consistant à détecter les informations relatives à l'image comprend l'étape consistant à détecter les informations relatives à l'image dans une zone bloquée par l'objet et une zone ouverte.  A method for detecting an image according to claim 20, characterized in that the step of detecting the information relating to the image comprises the step of detecting the information relating to the image in an area blocked by the image. object and an open area. 23. Procédé destiné à détecter une image selon l'une quelconque des revendications 20 à 22, comprenant en outre l'étape consistant à former des informations relatives à l'image avec au moins une parmi une lumière ambiante ou une lumière provenant d'un stylo optique.  A method for detecting an image according to any of claims 20 to 22, further comprising the step of forming image information with at least one of ambient light or light from a optical pen. 24. Procédé destiné à détecter une image selon l'une quelconque des revendications 20 à 23, caractérisé en ce que l'étape consistant à détecter les informations relatives à une image comprend l'étape consistant à détecter la clarté et l'obscurité d'une matière imprimée sur la base d'une lumière réfléchie par la matière imprimée.  A method for detecting an image according to any one of claims 20 to 23, characterized in that the step of detecting the information relating to an image comprises the step of detecting the brightness and darkness of a material printed on the basis of light reflected by the printed matter. 25. Procédé destiné à détecter une image selon l'une quelconque des revendications 20 à 24, caractérisé en ce que l'étape consistant à détecter les informations relatives à l'image comprend en outre l'étape consistant à détecter les informations relatives à l'image conformément à l'intensité de la lumière qui est réfléchie par une zone claire et l'intensité de la lumière qui est réfléchie par une zone sombre.  A method for detecting an image according to any one of claims 20 to 24, characterized in that the step of detecting the image information further comprises the step of detecting the information relating to the image. image according to the intensity of the light that is reflected by a bright area and the intensity of the light that is reflected by a dark area. 26. Procédé destiné à détecter une image selon l'une quelconque des revendications 20 à 25, caractérisé en ce que l'étape consistant à irradier le dispositif de photodétection (1300) comprend l'étape consistant à délivrer la lumière provenant R-ABrerets.24500A2453 8-05 1 103-tradTXT_doc - 3 novembre 2005 - 2'_%24 d'un autre éclairage d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides (500, 800, 900, 1000).  The method for detecting an image according to any one of claims 20 to 25, characterized in that the step of irradiating the photodetection device (1300) comprises the step of delivering light from R-ABrerets. Another illumination of a liquid crystal display device (500, 800, 900, 1000) is provided. 27. Procédé destiné à détecter une image selon l'une quelconque des revendications 20 à 26, caractérisé en ce que l'étape consistant à détecter les infor- mations relatives à une image comprend les étapes consistant à : stocker le signal transformé ; et délivrer le signal transformé stocké à un circuit de détection de signal.  27. The method of detecting an image according to any one of claims 20 to 26, characterized in that the step of detecting the information relating to an image comprises the steps of: storing the transformed signal; and delivering the stored transformed signal to a signal detection circuit. k 'Brevets\24500\2453 8-0 5 1 1 03-tradTXT doc 3 novembre 2005 -23/24  k 'Patents \ 24500 \ 2453 8-0 5 1 1 03-tradTXT doc November 3, 2005 -23/24
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