TWI363206B - Liquid crystal display device - Google Patents

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1363206 玖、發明說明： C發明所屬之技術領域3 發明領域 本發明係有關一種液晶顯示面板，具有該液晶顯示面 5 板之液晶顯示裝置，以及製造該液晶顯示裝置之方法，特 別係有關具有縮小厚度及提升顯示品質之液晶顯示面板， 具有該液晶顯示面板之液晶顯示裝置，以及製造該液晶顯 示裝置之方法。 L先前技術3 10 發明背景. 觸控面板設置於顯示面板，讓使用者可以手指或其它 物件接觸觸控面板俾選擇透過顯示面板顯示之一物項。選 定位置係透過觸控面板感知。顯示裝置係根據對應該位置 之物項而驅動顯示面板。 15 包括觸控面板之顯示裝置無須鍵盤或滑鼠等輸入裝 置。因此包括觸控面板之顯示裝置廣為人使用。 晚近，液晶顯示裝置採用觸控面板。觸控面板設置於 液晶顯示面板上，其顯示影像，讓使用者可透過觸控面板 輸入指令至液晶顯示裝置。 20 觸控面板包括第一基板、第二基板、第一透明電極及 第二透明電極。第一基板係與第二基板隔開。第一透明電 極係形成於第一基板上。第二透明電極係形成於第二基板 上。第一透明電極係面對第二透明電極。 黏著層係插置於液晶顯示面板與觸控面板間，因而將 6 1363206 觸控面板黏著於液晶顯示面板。黏著層之折射率係與液晶 顯示面板之折射率不同，因此由液晶顯示面板射出之光扭 曲。故液晶顯示裝置之顯示品質低劣。 此外，觸控面板包括第一透明電極、第二透明電極、 5 第一基板及第二基板。因此液晶顯示裝置之製造成本增高 且厚度增加。 【發明内容】 發明概要 如此本發明係供實質上解決由於先前技術之限制及缺 10 點造成的一或多項問題。 本發明之特色係提供一種厚度減小及顯示品質提升之 液晶顯不面板。 於本發明之一方面，提供具有液晶顯示面板之液晶顯 示裝置。 15 於本發明之另一方面，提供一種製造液晶顯示面板之 方法。 液晶顯示面板包括一第一基板、一第二基板以及一液 晶層。該第一基板包括複數個個像素以及複數個感應元 件。各個感應元件回應於一輸入信號，產生一含有位置資 20 訊之輸出信號。該位置貢訊指不輸入信號之輸入位置。第 二基板係連結至第一基板。第二基板係面對第一基板。液 晶層係插置於第一基板與第二基板間。 於另一方面，液晶顯示裝置包括一液晶顯示面板以及 一控制元件。該液晶顯示面板包括複數個像素以及複數個 7 1363206 感應元件。各個感應元件回應於一入射光，而產生一含有 位置資訊之類比信號。位置資訊指示光入射位置。影像係 透過像素顯示。控制元件接收類比信號，且將類比信號轉 換成數位信號。液晶顯示裝置係回應於數位信號加以控制。 5 又另—方面，液晶顯示裝置包括一液晶顯示裝置及一 控制元件。液晶顯示面板包括複數個像素及複數個感應元 件。各個感應元件回應於液晶顯示面板之壓縮而產生一含 有位置資訊之類比信號。位置資訊指示液晶顯示裝置被壓 縮位置。經由像素顯示影像。控制元件首先接收類比信號， 二♦) 10然後控制元件將類比信號轉換成為數位信號。液晶顯示裝 置係回應於數位信號而控制。 為了製造一種液晶顯示裝置’形成包括複數個像素及 複數個感應元件之一第一基板。各個感應元件回應於一輸 入信號而產生一含有位置資訊之輸出信號。該位置資訊指 15 示輸入信號之輸入位置。形成一第二基板。然後該第一基 板組合第二基板。一液晶層插置於該第一基板與第二基板 間。 鲁 液晶顯示面板包括一光感應元件（或壓縮感應元件）用 來產生含有光輸入位置（或液晶顯示面板被壓縮位置）之所 2〇 在位置資訊之類比信號。 因此液晶顯示裝置無需額外觸控面板，因此液晶顯示 面板與觸控面板間並無空氣間隙形成。因而可提升顯示品 質。此外可減薄液晶顯示裝置厚度。 光感應元件（或壓縮感應元件）係經由液晶顯示面板之 8 1363206 製造方法形成，因此無需額外處理。如此可降低製造成本， 另一方面，可提高生產力。 此外，連結至第一資料線之開關裝置計數（或數目）係等 於連結至第二資料線之開關裝置計數，因此資料線之電負 5 載彼此相等。因而電負載下降，可減少串音及閃爍，且可 提升液晶顯示裝置之顯示品質。 圖式簡單說明 前述及其它發明之特色及優點經由參照附圖說明具體 實施例之細節將更為彰顯，附圖中： 10 第1圖為方塊圖，顯示根據本發明之第一具體實施例之 液晶顯示裝置； 第2圖為示意剖面圖，顯示第1圖之液晶顯示面板； 第3圖為放大視圖，顯示第2圖之液晶顯示面板； 第4圖為佈局圖，顯示第3圖之陣列基板； 15 第5圖為第4圖之陣列基板之一像素及一光感應元件之 等效電路圖； 第6A至6D圖為平面圖，顯示第3圖之陣列基板之製造 方法； 第7圖為剖面圖，顯示根據本發明之第二具體實施例之 20 液晶顯不面板， 第8圖為佈局圖，顯示第7圖之陣列基板； 第9圖為第8圖之陣列基板之一像素及一光感應元件之 等效電路圖； 第10圖為剖面圖，顯示根據本發明之第三具體實施例 9 1363206 之液晶顯示面板； 第11圖為佈局圖，顯示第10圖之陣列基板； 第12圖為平面圖，顯示一反射電極形成於第11圖之陣 列基板上； 5 第13圖為第11圖之陣列基板之一像素及一光感應元件 之等效電路圖； 第14圖為方塊圖，顯示根據本發明之第四具體實施例 之液晶顯不裝置， 第15圖為示意剖面圖，顯示第14圖之液晶顯示面板； 10 弟16圖為放大視圖’顯不第15圖之液晶顯不面板， 第17圖為佈局圖，顯示第16圖之陣列基板； 第18圖為第17圖之陣列基板像素及光感應元件之等效 電路圖； 第19圖為别面圖，顯示根據本發明之第五具體實施例 15 之液晶顯示面板； 第20圖為佈局圖，顯示第19圖之陣列基板； 第21圖為第20圖之陣列基板之一像素及一光感應元件 之等效電路圖； 第22圖為平面圖，顯示根據本發明之第六具體實施例 20 之液晶顯示裝置；以及 第23圖為平面圖顯示根據本發明之第七具體實施例之 液晶顯示裝置。 C實施方式3 較佳實施例之詳細說明 10 1363206 後文將參照附圖說明本發明之較佳具體實施例之細 即。 第1圖為方塊圖，顯示根據本發明之第一具體實施例之 液晶顯示裝置。 5 參照第1圖，根據本發明之第一具體實施例，液晶顯示 裝置700包括液晶顯示面板400、光感應元件LSP、連結元件 500及驅動元件600。 液晶顯示面板400具有顯示面。影像顯示於顯示面上。 液晶顯示面板400接收來自使用者經由顯示面提供之入射 10 光。 液晶顯示面板具有光感應元件LSP於其中。光感應元件 LSP經由顯示面接收入射光。光感應元件LSP對連結元件提 供一類比信號。該類比信號含有位置資訊，指示入射光進 入液晶顯示面板之位置。 15 連結元件500回應於驅動元件600產生之控制信號而控 制光感應元件LSP，故光感應元件LSP可接收來自使用者提 供之入射光。 連結元件500將光感應元件LSP產生之類比信號轉換成 數位信號。數位信號被移轉至驅動元件600。 20 驅動元件600對連結元件500供給控制信號，因而控制 連結元件500。驅動元件600回應於連結元件500輸出之數位 信號，輸出一驅動液晶顯示裝置700用之驅動信號。因此液 晶顯示裝置700回應於由驅動元件600輸出之驅動信號而顯 示一影像。換言之，液晶顯示裝置700係回應於對應入射光 11 1363206 進入液晶顯示面板400之位置指令，而顯示—影像。 第2圖為示意剖面圖，顯示第丄圖之液晶顯示面板；第3 圖為放大視圖顯示第2圖之液晶顯示面板。 參照第2及3圖’液晶顯示面板4〇〇包括陣列基板}〇〇， 5 遽色片基板200及液晶層300。 濾色片基板200係面對陣列基板100。液晶層3〇〇係插置 於陣列基板100與濾色片基板200間。 陣列基板100包括複數個像素PP排列成矩陣形狀。陣列 基板100也包括複數個排列成矩陣形狀之光感應元件LSP。 10 光感應元件LSP接收由光筆800產生之光。光筆800產生之光 進入遽色片基板200之顯示面410。光感應元件LSP占據陣列 基板100之比像素PP更小的區域，因而液晶顯示面板4〇〇之 孔徑比令人滿意。 使用者使用光筆800來產生光。光筆800包括發光二極 15體(LED)。光筆800之發光二極體產生之光係透過顯示面410 而進入液晶顯示面板400内部。 第4圖為佈局圖，顯示第3圖之陣列基板佈局。 參照第3及4圖，各個像素PP包括閘線GL、資料線DL、 第一薄膜電晶體T1、透明電極TE及反射電極RE。閘線GL 20 係於第一方向D1延伸。資料線DL係於第二方向D2延伸。第 二方向D2係實質垂直於第一方向D1。第一薄膜電晶體T1分 別電連結閘線GL及資料線DL。反射電極RE及透明電極TE 係電連結第一薄膜電晶體T1。 第一薄膜電晶體T1包括第一閘極、第一源極及第一汲 12 1363206 極。第一閘極係由閘線GL分叉。第一源極係由資料線DL 分又。第一汲極係電連結至透明電極TE及反射電極RE。 各個光感應元件LSP包括第二薄膜電晶體T2、第三薄 膜電晶體T3、第一感應器線SL1及第二感應器線SL2。第二 5 薄膜電晶體T2係藉外部光線導通》第三薄膜電晶體T3電連 結至第二薄膜電晶體T2。第一感應器線S L1係電連結至第三 薄膜電晶體T3。第一感應器線SL1係於第二方向D2延伸。 光感應元件LSP係於第一方向D1延伸。光感應元件LSP 包括第二感應器線SL2供接收由第1圖之連結元件500輸出 10 之信號。 第二薄膜電晶體T2包括第二閘極、第二源極及第二汲 極。第二閘極係由第二感應器線SL2分叉。第二源極係由資 料線DL分又。第二汲極係電連結至第三薄膜電晶體T3。第 二感應器線SL2係形成於閘線GL之形成平面上。第二感應 15 器線SL2及閘線GL彼此隔開，讓第二感應器線SL2係與閘線 GL電絕緣。 第三薄膜電晶體T3包括第三閘極、第三源極及第三汲 極。第三閘極係由閘線GL分又。第三源極係電連結至第二 薄膜電晶體T2之第二汲極》第三汲極係由第一感應器線SL1 20 分叉。第一感應器線SL1係形成於資料線DL之形成平面 上。第一感應器線SL1及資料線DL彼此隔開，故第一感應 器線SL1係與資料線DL電絕緣。 透明電極TE係透過接觸孔CON而電連結至第一薄膜 電晶體T1之汲極。接觸孔CON暴露第一薄膜電晶體T1之第 13 1363206 /浪極。透明電極TE包含銦錫氧化物（ITO)或銦鋅氧化物 (ΐζ〇) ° 反射電極RE係設置於透明電極ΤΕ上方。反射電極RE 臭有透射窗W1及開啟窗W2。透明電極TE經由透射窗…玉暴 5 露。第二薄膜電晶體T2係經開啟窗W2暴露。 反射電極RE包括包含铭-敛(AINd)之一層。反射電極 括兩層其包含鋁-鈥(AINd)層以及鉬-鎢（MoW)層。 第一透射窗W1形成液晶顯示面板4〇〇之透射部分。由 背光總成產生之第一光通過液晶顯示面板400。 參 1〇 開啟窗W2暴露第二薄膜電晶體T2，讓第二薄膜電晶體 T2·5!·感知（或認知）由光筆產生之光。 反射電極RE覆蓋第一薄膜電晶體71及第三薄膜電晶 體T3，因而防止第一薄膜電晶體T1及第三薄膜電晶體T3曝 光。 15 第二薄膜電晶體T2唯有於第二薄膜電晶體丁2感知光筆 產生之光時才被導通。換言之，當第二薄膜電晶體T2感知 背光總成產生之第一光或曰光等第二光時，第二薄膜電晶 鲁 體T2不會被導通。光筆產生之光亮度係高於背光總成產生 之第一光亮度、及曰光等第二光亮度。因此，第二薄膜電 20晶體T2係回應於光筆產生之光而操作。 第3及4圖中’例如揭示透射型及反射型液晶顯示裝 - 置。但本發明可應用於透射型液晶顯示裝置及反射型液晶 顯示裝置。 當本發明係應用於透射型液晶顯示裝置時，透射型液 14 1363206 晶顯示裝置包括一覆蓋件用以覆蓋第一薄膜電晶體τι及第 三薄膜電晶體Τ3，讓光無法到達第一薄膜電晶體Τ1及第三 薄膜電晶體Τ3。 第5圖為第4圖之陣列基板之一像素以及光感應元件之 5 等效電路圖。 參照第1、2及5圖，各個像素ΡΡ包括閘線GL、資料線 DL、第一薄膜電晶體Τ1及液晶電容器Clc。液晶電容器Clc 係指一種電容器，該電容器係經由一像素電極、濾色片基 板200之共通電極201、及插置於像素電極與共通電極201間 10 之液晶層。液晶電容器Clc係電連結至第一薄膜電晶體T1之 第一没極。 光感應元件LSP包括第二薄膜電晶體T2、第三薄膜電 晶體T3、第一感應器線SL1及第二感應器線SL2。 當使用者使用光筆對光感應元件LSP供給光時，回應於 15 該光，第二薄膜電晶體T2被導通。然後施加至資料線DL之 第一信號（或影像信號）透過第二薄膜電晶體T2之源極，而 被傳送至第二薄膜電晶體T2之第二汲極。第一信號含有影 像資訊。第一信號係透過第一薄膜電晶體T1而供給像素電 極。 20 當第三薄膜電晶體T3回應於供給閘線GL之第二信號 (或閘驅動信號）而被導通時，由第二薄膜電晶體T2之汲極 輸出之第一信號透過第三薄膜電晶體T3而供給第一感應器 線SL1。第二信號係對應於由驅動元件600輸出之閘驅動信 號。第二信號供給第一薄膜電晶體T1之閘極。 15 第-信號係透過第-感應器線SL1而傳送至連結元件 /、人搡作於則文參照第1及2圖作說明，故於此處刪除 其次操作之說明。 第6A至6D圖為平面圖，顯示第3圖之陣列基板之製造 5 方法。 參照第6A圖，第一傳導材料係沉積於陣列基板上，經 圖案化，因而形成第一傳導圖案。第一傳導圖案包括G及第 二感應器線SL2。閘線GL及第二感應器線SL2係於第一方向 D1延伸。 10 第一圖案進一步包括第一薄膜電晶體T1之第一閘極 GE1以及第三薄膜電晶體T3之第三閘極GE3。第一閘極GE1 及第三閘極GE3由閘線GL分叉。 參照第6B圖，半導體層如非晶石夕層經沉積且經圖案 化，故於第一閘極GE1、第二感應器線SL2及第三閘極線GE3 15 上分別形成第一半導體圖案SP1、第二半導體圖案SP2及第 三半導體圖案SP3。 參照第6C圖，第二傳導材料經沉積且經圖案化，因而 形成第二傳導圖案第二傳導圖案包括資料線DL及第一感 應器線SL1。資料線DL及第一感應器線SL1係於第二方向 20 D2延伸。第二方向D2係實質垂直於第一方向D1。 第二傳導圖案進一步包括第一薄膜電晶體T1之第一源 極SE1、第一薄膜電晶體T1之第一汲極DE1、第二薄膜電晶 體T2之第二源極SE2、第二薄膜電晶體T2之第二汲極DE2、 第三薄膜電晶體T3之第三源極SE3、第三薄膜電晶體T3之 16 1363206 第三汲極DE3。第一汲極DE1係與第一源極SE1隔開。第三 汲極DE3係由第一感應器線SL1分叉。第三源極SE3係於第 三汲極DE3分又。 再度參照第4圖，透明電極TE係形成於陣列基板上。透 5明電極TE係電連結至第一薄膜電晶體Th透明電極TE包含 銦錫氧化物或銦鋅氧化物。 參照第6D圖，形成反射電極re，讓反射電極RE係設置 於透明電極TE上方。反射電極re包括一透射窗W1供暴露 部分透明電極TE，以及開啟窗W2供暴露第二薄膜電晶體 10 T2。 透射窗W1形成透射元件。反射電極形成反射元件。開 啟窗W2暴露第二薄膜電晶體T2，故光筆產生之光到達第二 薄骐電晶體T2。反射電極RE覆蓋第一薄膜電晶體T1及第三 薄膜電晶體T3，讓光筆產生之光未到達第一薄膜電晶體τΐ 15及第三薄膜電晶體T3。 第7圖為剖面圖顯示根據本發明之第二具體實施例之 液晶顯示面板，以及第8圖為佈局圖顯示第7圖之陣列基板。 參照第1、7及8圖，根據第二具體實施例之液晶顯示面 板包括複數個像素PP以及複數個光感應元件LSP。 20 各個像素PP包括閘線GL、第一資料線DL1、第一薄膜 電晶體T1、透明電極及反射電極RE。閘線係於第一方向D1 延伸。第一資料線DL1係於第二方向D2延伸。第二方向D2 係實質垂直於第一方向D1。第一薄膜電晶體T1係電連結至 閘線GL及第一資料線DL1。透明電極TE及反射電極RE係電 17 1363206 連結至第一薄膜電晶體τι。 施加於第一資料線DL1之影像信號供給第—薄膜電晶 體Τ1之源極。影像信號係回應於透過閘線GL而施加至第一 薄膜電晶體Τ1之閘極之閘驅動信號而傳送至第一薄膜電晶 5 體Τ1之汲極。 各個光感應元件LSP包括第二薄膜電晶體Τ2、第三薄 膜電晶體Τ3、第一感應器線SL1及第二感應器線SL2。第三 薄膜電晶體Τ3係電連結至第二薄膜電晶體Τ2。第一感應器 線SL1係於第二方向D2延伸。第一感應器線SL1係電連結至 1〇第三薄膜電晶體Τ3。第二感應器線SL2係於第一方向D1延 伸。第二感應器線SL2接收來自第1圖之連結元件5〇〇之第一 信號。 第二薄膜電晶體Τ2包括第二閘極、第二源極及第二汲 極。部分第二感應器線S L2係對應第二閘極。第二閘極電連 5結至第二源極，故供給第二閘極之第一信號被傳送至第一 L號被傳送至第二源極。第二;及極係電連結至第三薄膜電 晶體Τ 3。由連結元件5 〇 〇輸出之第—信號透過第二感應器線 SL2而供給第二閘極。然後第一信號傳送至源極。因此，當 第一薄膜電晶體Τ2回應於光被導通時，第一信號被傳送至 2〇第二薄膜電晶體Τ2之第二汲極。 第二薄膜電晶體Τ3包括第三閘極 '第三源極及第三汲 極。第二閘極係由閘線GL分叉。第三源極係電連結至第二 薄膜電晶體Τ2之第二源極。第三没極係由第一感應器線su 分又。 18 1363206 第二薄膜電晶體T2之第二汲極輸出之第一信號施加至 第三薄膜電晶體Τ3之第三源極。 第三薄膜電晶體Τ3係回應於施加於閘線GL之第二信 號（或閘驅動信號）而被導通。當第三薄膜電晶體Τ3被導通 5 時，第三源極第一信號傳送至第三汲極。然後第一信號透 過電連結至第三汲極之第一感應器線SL1，而傳送至連結元 件 500。 於第4圖之本發明之第一具體實施例，第二薄膜電晶體 Τ2之第二源極係由資料線DL分又。 10 但於第8圖之本發明之第二具體實施例，第二薄膜電晶 體Τ 2之第二源極係透過接點而電連結至第二薄膜電晶體Τ 2 之第二閘極。因此第一資料線DL1之電負載減低以防第一 信號（或影像信號）的延遲。 此外，當第二源極由第一資料線DL1分叉時，電連結 15 至光感應元件LSP之第一資料線DL1之第一電負載係與非 電連結至光感應元件LSP之第二資料線DL2之第二電負載 不同。因此液晶顯示裝置400具有串音及閃爍等缺點。 當第二源極係透過接點而電連結至第二閘極時，第一 資料線DL1之第一電負載變成實質上等於第二資料線DL2 20 之第二電負載，故液晶顯示裝置400之顯示品質提升。 第9圖為第8圖之陣列基板像素及光感應元件之等效電 路圖。 參照第1及9圖，由連結元件500輸出之第一信號施加至 第二感應器線SL2。當光到達第二薄膜電晶體Τ2時，第二薄 19 1363206 % 膜電晶體T2被導通，故施加至第二閘極之第一信號遷過 二源極而傳送至第二淡極。 第一信號係由第二薄膜電晶體之第二汲極傳送至第 薄膜電晶體Τ3之第三源極。當第三薄膜電晶體Τ3回應 加至閘線GL之第二信號而被導通時，第一信號由第三ρ 電晶體Τ3之第三汲極輸出。 第10圖為根據本發明之第三具體實施例之液晶顯、 ’ $兩 板之剖面圖，第11圖為佈局圖顯示第10圖之陣列基板。 參照第1、10及11圖，根據本發明之第三具體實施例< 10 液晶顯示面板430包括陣列基板100。陣列基板1〇〇包括複數 個像素Ρ Ρ及複數個紅外光感應元件IS Ρ。 各個像素ΡΡ包括閘線GL、資料線DL、第一薄膜電晶胃 Τ1、透明電極ΤΕ及反射電極RE。 各個紅外光感應元件IS Ρ包括電容器C1、第二薄膜電晶 15 體Τ2及感應器線SL。紅外光感應元件ISP感知紅外光，且輸 出含有位置資訊之類比信號。 電容器C1包括第一電極線ELI及熱電薄膜ρΕί。電容3| C1係與閘線GL電絕緣。第一電極線ELI係於第一方向〇1延 伸。絕緣層係設置於第一電極線ELI與熱電薄膜？耵間。熱 20 電薄膜PE1係設置於第一電極線ELI上方《熱電薄膜PE1包 括一種熱電材料當紅外光照射於壓電材料時，熱電材料 具有電導。當紅外光照射於壓電材料時，產生載子。 第一電極線ELI係電連結至連結元件500來接收來自連 結元件500之信號。第一電極線ELI係形成於閘線GL之形成 20 1363206 爭面。第一電極線ELI係與閘線GL分開，故第一電極線EL1 係與閘線GL電絕緣。第一電極線係於第一方向D1延伸。 感應器線SL係形成於資料線DL之形成平面。感應器線 SL係與資料線DL隔開，讓感應器線SL係與資料線DL電絕 5 緣。感應器線SL係於垂直第一方向D1之第二方向D2延伸。 第二薄膜電晶體T2包括第二閘極、第二源極及第二没 極。第一閘極係由閘線GL分又。第二源極係電連結至第一 熱電薄膜PE1。汲極係由感應器線sl分叉。 第二薄膜電晶體T2之第二源極覆蓋第一熱電薄膜 10 PE1，故第二源極係電連結至第一熱電薄膜PE1。第二源極 包含銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZ0)。銦錫氧化物及銦 鋅氧化物為透明、導電，故紅外光透過第二源極而到達第 一熱電薄膜PE1。銦錫氧化物或銦鋅氧化物可經沉積且經圖 案化，讓第二薄膜電晶體T2之第二汲極及第二源極、感應 15器線SL'資料線DL及第一薄膜電晶體^之第—源極及第_ 汲極係同時形成。 第12圖為平面圖顯示形成於第η圖之陣列基板上之反 射電極。 參照第10及12圖’透明電極係形成於絕緣層上。透明 20電極ΤΕ係透過接觸孔CON而電連結至第一薄膜電晶體 T1。接觸孔CON貫穿、絕緣層，因而暴露第-薄膜電晶體T1 之第一汲極。 反射電極RE形成於絕緣層上。部分反射電極尺£疊置透 明電極TE。反射層RE包括透射窗W1及開啟窗^。透明電 21 1363206 極係經由透射窗wi暴露。第一熱電薄膜PE1係經由開啟窗 W2暴露，故使用者產生之紅外光可到達第一熱電薄膜pE1。 於第10至12圖’揭示具有透明電極TE及反射電極RE之 透射型及反射型液晶顯示裝置為範例。但本發明可應用至 5透射型液晶顯示裝置及反射型液晶顯示裝置。 當本發明係應用至透射型液晶顯示裝置時，透射型液 晶顯示裝置包括一覆蓋件供覆蓋第一薄膜電晶體T1，讓光 無法到達第一薄膜電晶體T1。 第13圖為第11圖之陣列基板像素及光感應元件之等效 10 電路圖。 參照第13圖，各個像素PP包括閘線GL、資料線DL、第 一薄膜電晶體T1及液晶電容器C1 c。液晶電容器係電連結至 第一薄膜電晶體T1之第一汲極。 各個紅外光感應元件ISP包括第一電極線ELI、第一電 15 容器C1、第二薄膜電晶體T2及感應器線SL。 當紅外光感應元件ISP感知紅外光時，第一電容器C1 儲存對應第一信號之電荷。當第二薄膜電晶體T2回應於施 加於閘線GL之第二信號而被導通時，第一信號係透過第二 薄膜電晶體T2之第二源極而傳送至第二薄膜電晶體T2之第 20 二汲極。第二信號係由連結元件600輸出，且施加至第一薄 膜電晶體T1之第一閘極。 施加至第二薄膜電晶體T2之第二汲極之第一信號透過 感應器線SL而傳送至連結元件500。因此連結元件500可接 收光進入位置之所在位置資訊。 22 1363206 第14圖為方塊圖顯示根據本發明之第四具體實施例之 液晶顯示裝置。 參照第14圖，根據本發明之第四具體實施例之液晶顯 示裝置900包括液晶顯示面板450、壓縮感應元件CSP1、連 5 結元件500及驅動元件600。 液晶顯示面板450包括顯示面。顯示面顯示影像。使用 者壓縮信號係經由顯示面接收。 液晶顯示面板450具有壓縮感應元件CSP1於其中。壓 縮感應元件CSP1感知壓縮信號，輸出類比信號且含有使用 10者壓縮位置之所在位置資訊》然後該類比信號被傳送至連 結元件500。 連結元件500回應於驅動元件600輸出之控制信號而控 制壓縮感應元件CSP1，讓壓縮感應元件CSP1感知壓縮信 號。連結元件500將含位置資訊之類比信號轉成數位信號。 15然後數位信號傳送至驅動元件600。驅動元件600對連結元 件供給控制信號。驅動元件6〇〇回應於連結元件5〇〇之數位 信號而輸出驅動信號，該驅動信號係供驅動液晶顯示面板 450。因此回應於驅動信號，影像顯示於液晶顯示面板45〇 之顯示面上。該影像係對應於使用者指令。 20 第15圖為示意剖面圖，顯示第14圖之液晶顯示面板， 第16圖為放大圖其顯不第15圖之液晶顯示面板。 參照第15及16圖’液晶顯示面板包括陣列基板1〇〇、濾 色片基板200、液晶層3〇〇及晶胞間隙維持件350。濾色片基 板200係面對陣列基板10〇。液晶層3〇〇係插置於陣列基板 23 1363206 loo與濾色片基板200間。晶胞間隙維持件35〇可維持陣列基 板1〇〇與濾色片基板2〇〇間形成的間隙距離。 陣列基板100包括複數個像素PP以及複數個壓縮感應 疋件CSP1。像素PP係排列成矩陣形。壓縮感應元件cSP1 5感知壓縮信號。 晶胞間隙維持件350係設置於壓縮感應元件CSP1上。 因此當顯示面410被手指950或筆加壓時，壓縮透過晶胞間 隙維持件350而傳送至壓縮感應元件cspi。 濾色片基板200包含撓性塑膠材料，因而傳遞壓縮給壓 10縮感應元件CSP1。但陣列基板100非關壓縮，故陣列基板1〇〇 可包含非撓性玻璃。 第17圖為佈局圖顯示第16圖之陣列基板。 參照第15、16及17圖，各個像素包括閘線GL、資料線 DL、第一薄膜電晶體T1及透明電極TE。 15 各個壓縮感應元件CSP1包括第二電容器C2、第二薄膜 電晶體T2及感應器線SL。壓縮感應元件CSP1感知液晶顯示 面板之顯示面被壓縮位置》壓縮感應元件CSP1輸出含有位 置資訊之類比信號。 第二電容器C2係與閘線GL電絕緣。第二電容器C2包括 2〇 第二電極線EL2及壓電薄膜PE2。第二電極線EL2係於第一 方向D1延伸。絕緣層設置於第二電極線EL2與壓電薄膜PE2 間。壓電薄膜PE2係設置於第二電極線EL2上方。.壓電薄膜 PE2包含壓電材料，如聚偏氟乙烯(PTDF)及聚氟乙烯(PVF)。 當壓電材料被壓縮時，產生載子。 24 1363206 第一電極線EL2係電連結至連結元件500因而接收信 號。 第二薄膜電晶體T2包括第二閘極、源極及汲極。第二 閘極係由閘線GL分叉。第二源極係電連結至壓電薄膜 5 PE2。第二汲·極係由感應器線SL分叉。 第18圖為第17圖之陣列基板像素及光感應元件之等效 電路圖。 參S?、第14及18圖’各個像素包括閘線gl、資料線dl、 第一薄膜電晶體T1及液晶電容器cic。液晶電容器cic係電 10 連結至第一薄膜電晶體T1之第一汲極。各個壓縮感應元件 CSP1包括第二電極線EL2、第二電容器C2、第二薄膜電晶 體T2及感應器線SL。 當壓縮感應元件CSP1被壓縮時，第二電容器C2儲存對 應第一信號之電荷。當第二薄膜電晶體T2回應於施加閘線 15 GL之第二信號而被導通時，第一信號隨後透過第二薄膜電 晶體T2之第二源極而被傳送至第二薄膜電晶體T2之第二汲 極。第二信號係對應由驅動元件600輸出之閘驅動信號。 由第二汲極輸出之第一信號係透過感應器線SL而施加 至欲傳送至連結元件5〇〇之感應器線SL。因此連結元件500 20 透過感應器線SL接收壓縮感應元件CSP1所產生之位置資 訊0 第19圖為剖面圖顯示根據本發明之第五具體實施例之 液晶顯示面板，第20圖為佈局圖顯示第19圖之陣列基板。 參照第19及20圖，根據第五具體實施例之陣列基板100 25 1363206 包括複數個像素PP及複數個壓縮感應元件CSP2，此處壓縮 感應元件CSP2感知壓縮。 陣列基板100包括η條閘線及m條資料線，此處「m」及 「η」為大於1之自然數。各個像素包括n條閘線之第丨閘線 5 GLi、第j資料線DLj、第一薄膜電晶體T1及透明電極TE， 此處「i」為1至η之數目之一’「j」為1至m之數目之一。第 一薄膜電晶體T1係電連結至第i閘線GLi及第j資料線DLj。 透明電極TE係電連結至第一薄膜電晶體T1。 各壓縮感應元件CSP2包括第二薄膜電晶體T2、第三薄 10 膜電晶體T3、第三電容器C3及感應器線SL。第二薄膜電晶 體T2係電連結至第i閘線GLi。第三薄膜電晶體T3係電連結 至第（i+Ι)閘線GLi+Ι。第三電容器C3係電連結至第二薄膜 電晶體T2及第三薄膜電晶體T3。 第三薄膜電晶體T3包括第三閘極、第三源極及第三汲 15 極。第三閘極係由第（i+Ι)閘線GLi+Ι分叉。第三源極係電連 結至第三電容器C3及第二薄膜電晶體T2。第三汲極係由感 應器線SL分叉。 第三薄膜電晶體T3包括第二閘極、第二源極及第二汲 極。第二閘極係由第i閘線GLi分叉。第二源極係電連結至 20 第二閘極。第二汲極係電連結至第三薄膜電晶體T3之第三 源極及第三電容器C3。 第三電容器C3包括第一電極及第二電極β第一電極係 面對第二電極。絕緣層係插置於第一電極與第二電極間。 第一電極係電連結至第二薄膜電晶體Τ2之第二汲極及第三 26 1363206 薄膜電晶體T3之第三源極。第三電容器C3之第二電極係電 連結至第三薄膜電晶體T3之第三閘極。第三電容器C3之第 一電極及第二電極係設置於晶胞間隙維持件350下方。 第21圖為第20圖之陣列基板像素及光感應元件之等效 5 電路圖。 參照第21圖，各個像素包括第i閘線GLi、第j資料線 DLj、第一薄膜電晶體T1及液晶電容器Clc。液晶電容器Clc 係電連結至第一薄膜電晶體T1之第一汲極。各個壓縮感應 元件CSP2包括第二薄膜電晶體T2、第三電容器C3、第三薄 1〇 膜電晶體T3及感應器線SL。 第二薄膜電晶體T2回應於施加於第i閑線如之第一信 號而被導通。然後由第二源極施加之第—信號傳送至第二 祕。第-信號為由驅動元件輸出之閘驅動信號且施加 至第i閘線GLi。 15 f壓誠應元件經賴時，第三電容⑽存對應第二 信號之電荷。第三薄膜電晶體T3回應於儲存於第三電容器 C3之第二信號而被導通，讓第二_電晶體η供應之第一 信號傳送至感應器線SL。 第一信號透過感應器線而供給連結元件5〇〇。因此連结 20元件500透過第-信號接收來自壓缩感應元件csp2之位置 第22圖為平面圖顯示根據本發明之第六具體實施例之 液晶顯示裝置。例如根據第⑴圖之第—具體實施例之液 晶顯示面板用作為第22圖之液晶顯示裝置之液晶顯示面 27 1363206 板因此相同參考编號表示第1至5圖之相同元件，而刪除 相同元件之細節說明。 、 參照第22圖’根據第六具體實施例之液晶顯示裝置 1000包括液晶顯示面板·、閘驅動元件61()以及資料驅動 5兀件620。液晶顯示面板4〇〇包括光感應元件⑽丄。間驅動 疋件610以及資料驅動元件驅動液晶顯示面板。液晶顯 不裝置1000進一步包括第一連結元件51〇以及第二連結元 件520。貢料驅動元件62〇具有第一連結元件51〇於其中。第 一連結元件510將第二感應器線SL2輸出之類比信號轉成數 鲁 10位信號。閘驅動元件61〇具有第二連結元件520於其中。第 .二連結元件520控制光感應元件lsp。 計時控制器650控制閘驅動元件610、資料驅動元件 620、第一連結元件510以及第二連結元件52(^計時控制器 650輸出一控制信號，其係用於控制第一連結元件51〇及第 15二連結元件520。計時控制器650接收來自第二連結元件52〇 之數位信號。然後計時控制器650回應於數位信號而控制閘 驅動元件610及資料驅動元件620，俾驅動液晶顯示面板 鲁 400。 液晶顯示面板400包括顯示區DA及第一周邊區pa；[及 2〇 第一周邊區PA2。顯不區DA顯不影像。第一周邊區PA1及第 二周邊區PA2係設置毗鄰於顯示區DA。液晶顯示面板400 之顯示區DA包括光感應元件LSP及像素PP。 閘驅動元件610係透過像素PP之製法而形成於第一周 邊區PA1。資料驅動元件620係透過像素PP製法而形成於第 28 1363206 二周邊區PA2。資料驅動元件620具有第一連結元件510於其 中。驅動元件620係安裝於第二周邊區pA2上，閘驅動元件 610具有第二連結元件520於其中。閘驅動元件610係形成於 第一周邊區PA1上》 5 如前文說明，第一連結元件510係安裝於第二周邊區 PA2上，以及第二連結元件52〇係成形於第一周邊區PA1 上’故無需設置第一連結元件510及第二連結元件520之額 外空間。因而可縮小液晶顯示裝置1〇〇〇之尺寸。 第23圖為平面圖，顯示根據本發明之第七具體實施例 10 之液晶顯示裝置。 參照第23圖，液晶顯示裝置1〇〇〇包括液晶顯示面板 400 ’其包括光感應元件LSP、閘驅動元件660及資料驅動元 件670。計時控制器650控制閘驅動元件660及資料驅動元件 670 ° 15 閘驅動元件660係透過第一感應器線SL1而電連結至光 感應元件LSP。資料驅動元件670係透過第二感應器線SL2 而電連結至光感應元件LSP。 閘驅動元件660回應於由計時控制器650輸出之第一控 制信號而控制光感應元件LSP。資料驅動元件670係回應於 20由計時控制器650輸出之第二信號，而接收由光感應元件 LSP輸出之類比信號。然後類比信號被轉成數位信號。 計時控制器650接收來自資料驅動元件670之數位信 號°然後計時控制器650驅動液晶顯示面板400，回應於該 數位信號，透過閘驅動元件660及資料驅動元件670而顯示 29 1363206 影像。 第22及23圖中，閘驅動元件610及660係成形於液晶顯 示面板400。但閘驅動元件610及660可成形為晶片而安裝於 液晶顯示面板400。 5 根據液晶顯示面板、液晶顯示裝置及液晶顯示裝置之 製法，液晶顯示面板包括光感應元件（或壓縮感應元件)供產 生含有光輸入位置（或液晶顯示面板被壓縮位置）之所在位 置資訊之類比信號。 因此液晶顯示面板無需額外觸控面板，因此液晶顯示 10 面板與觸控面板間之空氣間隙不存在。如此一方面可提升 顯示品質，另一方面可減薄液晶顯示裝置厚度。 光感應元件（或壓縮感應元件）係透過液晶顯示面板之 製造方法製成，因此無需其它製程。結果可降低製造成本 且可提高生產力。 15 此外連結於第一資料線之切換裝置計數（或數目）係等 於連結至第二資料線之切換裝置數目，故資料線之電負載 彼此相等。因此電負載減低，而串音及閃爍減少，液晶顯 示裝置之顯示品質提升。 已經說明本發明之具體實施例及其優點，須注意可未 20 悖離如隨附之申請專利範圍界定之本發明之精髓及範圍於 其中做出多種取代及變化。 I：圖式簡單說明3 第1圖為方塊圖，顯示根據本發明之第一具體實施例之 液晶顯不裝置， 30 1363206 第2圖為示意剖面圖，顯示第1圖之液晶顯示面板； 第3圖為放大視圖，顯示第2圖之液晶顯示面板； 第4圖為佈局圖，顯示第3圖之陣列基板； 第5圖為第4圖之陣列基板之一像素及一光感應元件之 5 等效電路圖； 第6A至6D圖為平面圖，顯示第3圖之陣列基板之製造 方法； 第7圖為剖面圖，顯示根據本發明之第二具體實施例之 液晶顯不面板， 10 第8圖為佈局圖，顯示第7圖之陣列基板； 第9圖為第8圖之陣列基板之一像素及一光感應元件之 等效電路圖； 第10圖為剖面圖，顯示根據本發明之第三具體實施例 之液晶顯不面板， 15 第11圖為佈局圖，顯示第10圖之陣列基板； 第12圖為平面圖，顯示一反射電極形成於第11圖之陣 列基板上； 第13圖為第11圖之陣列基板之一像素及一光感應元件 之等效電路圖； 20 第14圖為方塊圖，顯示根據本發明之第四具體實施例 之液晶顯不裝置， 第15圖為示意剖面圖，顯示第14圖之液晶顯示面板； 第16圖為放大視圖，顯示第15圖之液晶顯示面板； 第17圖為佈局圖，顯示第16圖之陣列基板； 1363206 第18圖為第17圖之陣列基板像素及光感應元件之等效 電路圖； 第19圖為剖面圖，顯示根據本發明之第五具體實施例 之液晶顯示面板； 5 第20圖為佈局圖，顯示第19圖之陣列基板； 第21圖為第20圖之陣列基板之一像素及一光感應元件 之等效電路圖； 第22圖為平面圖，顯示根據本發明之第六具體實施例 之液晶顯示裝置；以及 10 第23圖為平面圖顯示根據本發明之第七具體實施例之 液晶顯示裝置。 【圖式之主要元件代表符號表】 100…陣列基板 620，670…資料驅動元件 200...濾色片基板 650...計時控制器 201...共通電極 700...液晶顯示裝置 300...液晶層 800...光筆 350...晶胞間隙維持件 900...液晶顯示裝置 400...液晶顯不面板 950...手指 410...顯示面 1000...液晶顯示裝置 430，450...液晶顯示面板 C1-2...電容器 500...連結元件 Clc...液晶電谷益 510，520...連結元件 CON...接觸孔 600...驅動元件 CSP...壓縮感應元件 610，660...閘驅動元件 D1-2...方向 32 1363206 DA...顯示區 DL...資料線 EL...電極線 GE...閘極 GL…閘線 ISP...紅外光感應元件 LSP...光感應元件 PA1-2...周邊區 PE...熱電薄膜，壓電薄膜 PP...像素 RE...反射電極 SL1-2...感應器線 SP...半導體圖案 T1-3...薄膜電晶體 TE...透明電極 W1...透射窗 W2...開啟窗

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Claims (1)

1363206 I第92130078號申請案 申請專利範圍替換本 100.12.21: 拾、申請專利範圍： i年月曰修(更)正替換頁 . . ! 100.12.21 1. 一種液晶顯示裝置，包含： - 一液晶顯示面板，包括複數個像素及複數個感應元 件，各個感應元件具有一直接回應於光之光感應切換裝 5 置，且各個感應元件回應於一入射光而產生包括一位置 資訊之一類比信號，該位置資訊指示光進入位置；以及 一控制元件，其接收該類比信號且將該類比信號轉 成一數位信號，該液晶顯示裝置係回應於該數位信號而 被控制， 10 其中各個像素包括一閘線、一資料線、一電連結至 該閘線及該資料線之第一切換裝置、以及一電連結至該 第一切換裝置之像素電極， 其令該光感應切換裝置係一第二切換裝置，該第二 切換裝置係回應於該入射光被導通而輸出從該資料線 15 所接收之一第一類比信號，各個感應元件更包含一第三 切換裝置，該第三切換裝置係回應於施加至該閘線之一 第二類比信號，而輸出從該第二切換裝置所提供之該第 一類比信號。 2. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該等感應 20 元件各自包含： 一第一感應器線，其係接收來自該第三切換裝置之 該第一類比信號，以及傳輸該第一類比信號至該控制元 件，其中該第一感應器線係與該資料線電隔絕且係直接 連結至該第三切換裝置。 34 丄允3206 loflAl日釈更)正替換頁 笫92130078號申諳案 申請專利範圍替換太 100.12.2lJ 3·如申請專利範圍第2項之液晶顯示裝置，其中該等感應 元件各自進一步包含一第二感應器線。 4. 如申請專利範圍第3項之液晶顯示裝置，其中該第二切 換裝置包括一由該第二感應器線分又之第一閘極，一由 該資料線分又之第一源極，以及一電連結至該第三切換 裝置之第一沒極。 5. 如申請專利範圍第2項之液晶顯示裝置，其中該第三切 換裝置包括一由該閘線分叉之第一閘極，一電連結至該 10 第二切換裝置之第一源極，以及一電連結至該第一感應 益線之第一汲極。 6. 如申請專利範圍第2項之液晶顯示裝置，其中該第一切 換裝置、该第二切換裝置及該第三切換裝置係對應於一 非晶石夕薄膜電晶體。 15 7·如申請專利範圍第i項之液晶顯示|置，其中該等感應 元件各自包含： 一第一感應器線，其接收來自該控制元件之該第一 類比信號；以及 Λ 20 一感應器線，其對該控制元件提供從該第三切 換裝置輸出之該第一類比信號。 8·如申sf專利範圍第7項之液晶顯示裝置，其中該第二切 換裝置包括一由該第-感應器線分又之第二閘極，一電 =。至4閘極之第二源極，以及—電連結至該第三切換 裝置之第二汲極。 9·如申請專利範圍第7項之液晶顯示裝置，其中該第三切 35 1363206 第92130078號申請案 申請專利範圍替換本 100.12.21. 換裝置包括一由該閘線分叉之第三閘極，一電連結至該 第二切換裝置之第三源極，以及一電連結至該第二感應 器線之第三汲極。 10. 如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該像素電 5 極包令--透明電極及一反射電極，包括一透射部以及一 反射部，該反射電極係面對該透明電極。 11. 如申請專利範圍第10項之液晶顯示裝置，其中該反射電 極包含一開啟窗暴露該感應元件，該入射光通過該開啟 窗而到達該感應元件。 10 12.如申請專利範圍第1項之液晶顯示裝置，其中該控制元 件包含： 一連結元件，其接收該類比信號且回應於一第一控 制信號將該類比信號轉成一數位信號； 一第一驅動元件，其係回應於一第二控制信號而驅 15 動該液晶顯示面板；以及 一第二驅動元件，其係對該連結元件提供該第一控 制信號，以及接收來自該連結元件之該數位信號俾輸出 該第二控制信號。 13. 如申請專利範圍第12項之液晶顯示裝置，其中該第一驅 20 動元件係形成於一晶片中，該晶片係安裝於該液晶顯示 面板上，該晶片含有該連結元件於其中。 14. 如申請專利範圍第12項之液晶顯示裝置，其中該第一驅 動元件及該連結元件係於該液晶顯示面板中一體成形。 15. —種液晶顯示裝置，包含： 36 i月曰修{更)正替換頁丨 100.12.21 J 第92130078號申請案 申請專利範圍替換本 100.12.21~] 一液晶顯示面板，包括複數個像素及複數個感應元 .· 件，各個感應元件具有一直接回應於光之光感應切換裝 · 置，且各個感應元件回應於一紅外光而產生包括一位置 資訊之一類比信號，該位置資訊指示光進入位置；以及 5 一控制元件，其接收該類比信號且將該類比信號轉 · 成一數位信號，該液晶顯示裝置係回應於該數位信號而 . 被控制， 其1ί7各個像素包括一閘線、一資料線、一電連結至 該閘線及該資料線之第一切換裝置、以及一電連結至該 10 第一切換裝置之像素電極， 其中該感應元件包含： 一電容器其形成有一電極線以及一熱電薄膜，一絕 緣層其係插置於該電極線與該熱電薄膜間，該電容器係 回應於該紅外光而儲存一第一類比信號； 15 一第二切換裝置其係回應於一由該閘線所提供之 第二信號而輸出儲存於該電容器之該第一類比信號；以 及 一感應器線，其係接收來自該第二切換裝置之該第 一類比信號，以及傳輸該第一類比信號至該控制元件。 - 20 16.如申請專利範圍第15項之液晶顯示裝置，其中該第二切 . 換裝置包含一第二閘極，其係由提供該第二類比信號之 該閘線分叉，一電連結至該熱電薄膜之第二源極，以及 一電連結至該感應器線之第二汲極。 17.如申請專利範圍第15項之液晶顯示裝置，其中該第二切 37 1363206 赢』21_正替換頁j 第92130078號申請案 申請專利範圍替換本_100.12.21.1 換裝置包括由該資料線分叉之一第一源極，以及電連結 至該第三切換裝置之一第一汲極，其中該第一感應器 線、該第二切換裝置之該第一源極及該第一汲極包含一 透明且導電之材料。 5 18. 如申請專利範圍第17項之液晶顯示裝置，其中該像素電 極包含一透明電極及一反射電極，包括一透射部以及一 反射部，該反射電極係面對該透明電極。 10 19. 如申請專利範圍第18項之液晶顯示裝置，其中該反射電 極包含一開啟窗暴露該第二切換裝置，該紅外光通過該 開啟窗且到達該第二切換裝置。 38