TWI463230B - 液晶顯示裝置及其製造方法 - Google Patents

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Description

液晶顯示裝置及其製造方法
本發明關於一種液晶顯示裝置及其製造方法。更明確言之，本發明關於一種包括一液晶面板的液晶顯示裝置及其製造方法，該液晶面板具有一對面向彼此的基板；一液晶層，佈置於該等面向彼此之基板的側邊之間；及一對電極，其形成在一基板面向另一基板之一表面側上，一橫向電場係透過該等電極施加至該液晶層，藉以在一像素區域中顯示一影像，在該像素區域中，一光接收元件係形成在該一基板面向該另一基板的一表面上。在此情況中，該光接收元件接收一入射光，其從該另一基板之側透過在其一光接收表面上之液晶層入射至該一基板之側，藉以產生該接收光的資料。
 相關申請案之交互參考
本發明的內容和2008年2月20日向日本專利局提申的日本專利申請案第JP 2008-039013號有關，其全部內容以提及方式併入本文中。
一液晶顯示裝置包括一液晶面板，其具有一液晶層封閉在一對基板之間，作為一顯示面板。該液晶面板，例如係一透射型面板，及調變且透射從一輻射裝置發出的一輻射光，該輻射裝置如一提供在其背表面上的一背光。而且，基於該如此調變之輻射光，一影像顯示在該液晶面板之一前表面上。
該液晶面板，例如，利用一主動矩陣系統。因此，該液晶面板包括一TFT(薄膜電晶體)陣列基板、一反基板及一液晶層。在此情況中，在該TFT陣列基板的一像素區域中形成複數個TFT，其各當作一像素切換元件。該反基板佈置的方式使得其面向該TFT陣列基板。而且，該液晶層係佈置在該TFT陣列基板及該反基板之間。
在利用該主動矩陣系統的液晶面板中，一電位係透過該像素切換元件施加至一像素電極，以施加一橫跨該像素電極和一共用電極所產生的電場，藉以改變該液晶層之液晶分子的定向。所以，分別控制每一透射過該等像素之光的一透射比，及調變該等如此透射之光，藉以顯示一影像。
在此一液晶面板中，已經有各種不同的顯示模式，如一扭轉向列型(TN)模式、一電控雙折射(ECB)模式及一垂直定向模式。除此之外，一邊緣場切換(FFS)系統、或一平面內切換(IPS)系統及類似者已知係以一橫向電場施加至液晶層的模式。在橫向電場係施加至液晶層的每一模式中，當在凝視方向中觀看時，該等液晶分子沒有介電各向異性，及因此其可能實現適合的廣視角。此技術，例如係說明在日本專利特許公開第2007-226200號中。
在其中如上述之液晶面板中所提出的液晶顯示裝置中，除了當作一像素切換元件的一半導體元件，如一TFT之外，用於接收一光以獲得接收光之資料的一光接收元件係內裝在一像素區域中。例如，PIN(P-本質-N)型光二極體係經整合作為該像素區域中的光接收元件。此技術，例如係說明在日本專利特許公開第2006-3857號及第2007-128497號中。
在上述的液晶面板中，內裝於其中的該等光接收元件係用作位置感測元件，藉以使其可能實現一作為一使用者介面的功能。在此類型的液晶面板中，不需要特別地在該液晶面板之前面板上提供一外部觸控式面板(touch panel)，其利用一電阻器膜系統或一靜電電容系統。因此，其可能減少該液晶顯示裝置的成本，及其可能輕易地實現該液晶顯示裝置的微型化和薄型化。再者，當安裝有利用電阻器膜系統或靜電電容系統的觸控式面板時，可能會降低經顯示影像之品質，因為該觸控式面板會減少透射過該像素區域之光量或者會干擾所相關的光。然而，可藉由如上述在該液晶面板中內裝該等光接收元件作為位置感測元件的此一方式避免此問題。
在該液晶面板中，例如，從該背光發出之該等輻射光係透射過該液晶面板，使得內裝在該液晶面板中的該光接收元件接收一藉由反射自欲偵測之一物體的輻射光(如一使用者的手指或一觸控筆觸碰該液晶面板之前表面)而獲得之可見光。之後，基於從該光接收元件獲得之接收光的資料，識別出欲偵測之物體觸碰該液晶面板之前表面的一座標位置。而且，在該液晶顯示裝置本身中，或在包括該液晶顯示裝置之一電子設備中執行一對應至該如此識別之座標位置的操控。
當藉由使用如上述之此一方式時，即，藉由使用內裝在該液晶面板中的該光接收元件偵測欲偵測之物體的座標位置時，在一些情況中，由於可見光包含在一外部光中的一影響，從該光接收元件獲得之接收光的資料包括位於其中的許多雜訊。此外，當一黑暗影像係顯示為黑色顯示的情況中，該光接收元件難以接收可見光，因為由該欲偵測之物體反射之可見光難以到達該光接收元件的一光接收表面。因此，在一些情況中，其難以精確地偵測出該欲偵測之物體的位置。
為了要改善此一問題，提出使用除了該可見光之外的一不可見光的技術，如一紅外光。此技術，例如係說明在日本專利特許公開第2004-318819號及第2005-275644號中。
以此技術，該光接收元件接收來自該欲偵測之物體發出的不可見光，如紅外光，以獲取接收光的資料，藉以基於該因此獲取之接收光的資料，識別出該欲偵測之物體的位置。特定言之，較佳係使用紅外光，因為人類的手指對於紅外光之波長而言具有一高表面反射率。
在以橫向電場係施加至液晶層之顯示模式的情況中，如同FFS系統或IPS系統的情況中，透過施加至該液晶層之橫向電場而彼此成對的電極皆提供在該TFT陣列基板上。在此情況中，該等成對的電極係形成在一平坦化膜上，以便覆蓋該等半導體元件，如該等像素切換元件，其間內插有一絕緣膜。
圖27A至27D係分別顯示製造一利用FFS系統之液晶面板之製程之主要部分的斷面圖。參考圖27A至27D，在製造該利用FFS系統之液晶面板的製程中，用於製造一TFT陣列基板201之製程依次顯示在圖27A、圖27B、圖27C及圖27D。
首先，如圖27A所示，一像素切換元件31、一光接收元件32及一周邊電路元件SK的半導體元件係形成在一玻璃基板201g的一表面上。
在此情況中，各具有一底部閘極結構(使用由多晶矽製成的一半導體薄膜)的TFT係形成分別作為該像素切換元件31及該周邊電路元件SK。此外，具有一PIN結構的一光二極體係形成作為該光接收元件32。
而且，如圖27A所示，一平坦化膜60a係形成在該玻璃基板201g的一表面上，以便覆蓋該像素切換元件31、該光接收元件32及該周邊電路元件SK。
例如，該平坦化膜60a係由一有機材料，如一丙烯酸樹脂製成。
接下來，如圖27B所示，形成一第一透明導電膜62at。
在此情況中，該第一透明導電膜62at係由一透明導電材料，如一ITO(銦錫氧化物)製成，以便覆蓋該平坦化膜60a。
而且，如圖27B所示，形成一絕緣膜60b。
在此情況中，例如，該絕緣膜60b係由一氮化矽膜形成，以便覆蓋該第一透明導電膜62at。
另外，如圖27B所示，形成一第二透明導電膜62bt。
在此情況中，該第二透明導電膜62bt係由一透明導電材料，如一ITO製成，以便覆蓋該絕緣膜60b。
接下來，如圖27C所示，形成一像素電極62b。
在此情況中，該第二透明導電膜62bt係藉由利用一微影技術而圖案化，藉以形成該像素電極62b。明確地說，該像素電極62b形成的方式使得其對應至在該玻璃基板201g之表面上具有像素切換元件31形成於其中的一區域。例如，該第二透明導電膜62bt圖案化的方式使得其藉由利用濕式蝕刻處理而具有一梳狀(pectinated)平面結構，藉以形成該像素電極62b。
接下來，如圖27D所示，圖案化該絕緣膜60b。
在此情況中，該絕緣膜60b係藉由利用該微影術而圖案化，使得該絕緣膜60b的一部分留在具有該像素切換元件31形成於其中的一區域中，及該絕緣膜60b對應至具有該光接收元件32和該周邊電路元件SK形成於其中的區域的部分，分別在該玻璃基板201g的表面上遭到移除。明確地說，該絕緣膜60b係藉由利用乾式蝕刻處理而圖案化。例如，該絕緣膜60b係在壓力範圍在0.5至15Pa、電力範圍在1,500至5,000W、級溫度範圍在0至30℃及蝕刻時間範圍在30至60秒的條件下，藉由使用以氬(Ar)稀釋的一六氟化硫(SF6 )氣體而圖案化。
而且，如圖27D所示，形成一共用電極62a。
在此情況下，圖案化該第一透明導電膜62at，藉以形成該共用電極62a。明確地說，該共用電極62a形成的方式使得其具有與在該玻璃基板201g之表面上的該絕緣膜60b相同的形狀。例如，該第一透明導電膜62at係藉由執行該濕式蝕刻處理而圖案化，藉以形成該共用電極62a。
而且，具有該等部分形成於其上的該TFT陣列基板201，及該反基板202係彼此黏在一起。在此情況中，於該TFT陣列基板201及該反基板202彼此黏在一起之前，在定向膜(例如各由聚醯亞胺製成)分別形成在該TFT陣列基板201及該反基板202上之後，使該等定向膜遭受定向摩擦處理(rubbing processing)。而且，該TFT陣列基板201及該反基板202係彼此面向黏在一起，以使在其間留有一間距。之後，將該液晶注入由該TFT陣列基板201及該反基板202之間所界定的間距中，且定向該液晶層，藉以形成該液晶面板。而且，將偏光板及如一背光的周邊裝置設置至該液晶面板，藉以完成該液晶顯示裝置。
如上述，在利用FFS系統的該液晶面板中，像素電極62b和共用電極62a兩者係提供在TFT陣列基板201上。而且，絕緣膜60b係內插在該像素電極62b和該共用電極62a之間。
在上述之液晶面板中，該絕緣膜60b對應至具有該光接收元件32形成於其中之一感測器區域SA的部分係藉由執行該乾式蝕刻處理而移除。因此，其可能造成該光接收元件32被該乾式蝕刻處理中的電漿所損壞的一問題，且因此劣化該光接收元件32的光敏度，藉以增加一暗電流。
特定言之，當該絕緣膜60b係由一氮化矽膜形成時，由於該濕式蝕刻處理的一低蝕刻速率，所以會降低製造效率。此外，在一些情況中，該平坦化膜60a上會留有殘留物，及因此減小從該光接收元件獲得之接收光之資料的一S/N(信號對雜訊)比。為了要處理此情形，在許多情況中，從氮化矽膜形成的該絕緣膜60b係藉由執行該乾式蝕刻而非執行該濕式蝕刻而圖案化。所以，可解決造成上述之問題的原因。
在前述的光中，因此需求提供一種能夠增加一光接收元件之光敏度的液晶顯示裝置，藉以抑制一暗電流的產生；及一種製造其之方法。
為了達到上述之需求，根據本發明之一具體實施例，提供一種包括一液晶面板的液晶顯示裝置，該液晶面板具有一第一基板、面向該第一基板的一第二基板、佈置在該第一基板和該第二基板之間的一液晶層及形成在該第一基板面向該第二基板之一表面側上的第一及第二電極，一橫向電場係透過該等第一及第二電極施加至該液晶層，藉以在一像素區域中顯示一影像；其中該第一基板包括：一光接收元件，其提供在該第一基板面向該第二基板之該表面上，用於接收一入射光，該入射光從該第二基板之一側透過在該光接收元件的一光接收表面上之液晶層入射至該第一基板之一側，藉以形成接收光之資料；及一平坦化膜，其提供在該第一基板面向該第二基板之該表面側上，以便覆蓋該光接收元件；該等第一及第二電極係提供在該像素區域中的該平坦化膜上，一絕緣膜係內插在該等第一及第二電極之間；及該絕緣膜係提供在該平坦化膜之一表面上、對應至具有該光接收元件提供於其中之一感測器區域的一區域中。
根據本發明之另一具體實施例，提供一種製造一液晶顯示裝置之方法，該液晶顯示裝置包括一液晶面板，該液晶面板具有一第一基板、面向該第一基板的一第二基板、及佈置於該第一基板及該第二基板之間的一液晶層，及提供在該第一基板面向該第二基板之一表面側上的第一及第二電極，一橫向電場係透過該等第一及第二電極施加至在一像素區域中的液晶層，該製造方法包括以下步驟：形成一用於接收一入射光的光接收元件，該入射光係從該第二基板之一側透過在該光接收元件之一光接收表面上之像素區域中的液晶層入射至該第一基板之一側，藉以形成該第一基板面向該第二基板之表面上之接收光的資料；形成一平坦化膜，其覆蓋該第一基板面向該第二基板之表面上之像素區域中的該光接收元件；及形成一絕緣膜，其內插在該第一基板面向該第二基板之表面上之像素區域中的該等第一及第二電極之間；其中在形成該絕緣膜的步驟中，該絕緣膜係形成在該平坦化膜之表面上、對應至具有該光接收元件提供於其中之一感測器區域的一區域中，且不執行用於移除形成在該感測器區域中之該平坦化膜之表面上的該絕緣膜的蝕刻處理。
在本發明之另一具體實施例中，該絕緣膜係形成在該平坦化膜之表面上具有該光接收元件提供於其中的該感測器區域中，其位在該像素區域中，且不執行用於移除形成在該感測器區域中之該平坦化膜之表面上的該絕緣膜的乾式蝕刻處理。
根據本發明之一具體實施例，其使得提供能夠增加一光接收元件之光敏度的液晶顯示裝置，藉以抑制一暗電流的產生，及提供製造其之方法成為可能。
以下將參考附圖詳細說明本發明之較佳具體實施例。
<具體實施例1> (液晶顯示裝置之結構)
圖1係顯示根據本發明之具體實施例1的一液晶顯示裝置100之結構的斷面圖。
具體實施例1之液晶顯示裝置100，如圖1所示，包括一液晶面板200、一背光300及一資料處理區段400。將會依序說明該液晶面板200、該背光300及該資料處理區段400。
該液晶面板200利用一主動矩陣系統，且如圖1所示包括一TFT陣列基板201、一反基板202及一液晶層203。
在該液晶面板200中，該TFT陣列基板201及該反基板202係彼此面向，以便在其間留有一間距。而且，該液晶層203佈置的方式使得其夾置在該TFT陣列基板201及該反基板202之間。
而且如圖1所示，該背光300係佈置在該液晶面板200中之TFT陣列基板201的側邊上。從該背光300發出之輻射光係輻射至該TFT陣列基板201相對立於該TFT陣列基板201面向該反基板202之表面的一表面。
圖2係顯示根據本發明之具體實施例1的液晶顯示裝置中100之液晶面板200的示意俯視平面圖。
如圖2所示，該液晶面板200包括一像素區域PA及一周圍區域CA。
如圖2所示，沿著該液晶面板200中之像素區域PA中的表面佈置複數個像素P。明確地說，該複數個像素P係沿著一x方向及一垂直於該x方向的y方向佈置成一矩陣。
於該像素區域PA中，在該液晶面板200之一背表面上接收從該背光300發出之輻射光R，該背光300係安裝在該液晶面板200之一背表面側上，及在該液晶面板200之該背表面上所接收之該等輻射光R係透射過一第一偏光板206。透射過該液晶面板200之輻射光R係透射過一第二偏光板207，藉以執行影像顯示。確切地說，該液晶面板200係一透射型液晶面板。
此外，以下將說明，例如利用一常態黑(normally black)系統之液晶顯示裝置100，及佈置該第一偏光板206和該第二偏光板207的方式。確切地說，當無電壓施加至該液晶面板200中的液晶層203時，減少一光透射率，藉以執行黑色顯示。換句話說，當有電壓施加至該液晶層203時，該光透射率增加，藉以執行白色顯示。例如，該第一偏光板206和該第二偏光板207係以其透射軸佈置成正交偏光(cross-Nicol)方式的一方法佈置。
此外，雖然稍後將說明其細節，具體實施例1之液晶面板200利用FFS系統，且像素電極(未示出)及一共用電極(未示出)係形成在該TFT陣列基板201面向該反基板202的一表面側上。而且，液晶分子係在該液晶層203中水平地定向。因此，在該像素區域PA中，一橫向電場係透過該等像素電極(未示出)及該共用電極(未示出)施加至該液晶層203，以在一長度方向中改變該液晶層203之液晶分子的定向，藉以顯示一影像。
明確地說，在該像素區域PA中，複數個切換元件(未示出)係提供在該TFT陣列基板201上，以便分別對應至複數個像素P。而且，彩色濾光層(未示出)係提供在該反基板上202，以便分別對應至複數個像素P。在該像素區域PA中，該等像素切換元件分別切換控制該等像素P，藉以調變透過該第一偏光板206入射至該液晶面板200之背表面的入射光。例如，各具有由多晶矽製成之一半導體薄膜的TFT係形成作為該等像素切換元件，且分別切換控制該等像素P。而且，該等如此調變之輻射光R係由該等彩色濾光層而具有顏色，且透過該第二偏光板207從該液晶面板200之前表面側射出，藉以在該像素區域PA中顯示一彩色影像。
此外，在具體實施例1之液晶顯示裝置100中之像素區域PA中，複數個光接收元件(未示出)形成的方式使得其分別對應至複數個像素P。例如，該複數個光接收元件係形成的使得其分別包括複數個光二極體(未示出)。而且，當一欲偵測的物體F，如一使用者的手指或觸控筆接觸或接近前表面(如同該液晶面板200中相對立於具有背光300安裝於其上之背表面之側)時，該等光接收元件之對應者接收從該欲偵測之物體F的一反射光H，藉以產生該接收光之資料。確切地說，該等光接收元件之對應者接收從該反基板202之側行進至該TFT陣列基板201之側的反射光H，以光電轉換該如此接收之反射光H，藉以產生該接收光之資料。
在該液晶面板200中，如圖2所示，該周圍區域CA的位置使得其圍繞該像素區域PA的周圍。如圖2所示，用於顯示之一垂直驅動電路11、用於顯示之一水平驅動電路12、用於一感測器之一垂直驅動電路13及用於一感測器之一水平驅動電路14係形成作為該周圍區域CA中的周邊電路。例如，各具有由多晶矽製成之半導體薄膜的該等TFT係形成作為組成此等周邊電路之周邊電路元件，其相同於該等像素切換元件31的情況。
而且，用於顯示之該垂直驅動電路11及用於顯示之該水平驅動電路12驅動複數個像素開關，其在該像素區域PA中提供的方式使得其分別對應至該等像素P，藉以執行影像顯示。與此操作一致，用於一感測器之該垂直驅動電路13及用於一感測器之該水平驅動電路14驅動複數個光接收元件(未示出)，其在該像素區域PA中提供的方式使得其分別對應至該等像素P，藉以收集接收光之資料。
明確地說，用於顯示之該垂直驅動電路11係連接至每一該等像素切換元件，其形成的使得其在一y方向中分別對應至複數個像素P。而且，用於顯示之該垂直驅動電路11相繼地供應一掃描信號至配置在該y方向中的複數個像素切換元件，其係根據從一控制部分401供應至該複數個像素切換元件的一控制信號，稍後將會說明。在此情況中，複數個閘極線(未示出)係連接至複數個像素切換元件，其形成的使得其分別對應至配置在x方向中的複數個像素P。該複數個閘極線形成的方式使得其分別對應至配置在垂直y方向中的複數個像素P。用於顯示之該垂直驅動電路11供應該掃描信號，以便相繼地選擇複數個閘極線。
用於顯示之該水平驅動電路12係連接至每一該等像素切換元件(未示出)，其形成的使得其在x方向中分別對應至複數個像素P。而且，用於顯示之該水平驅動電路12相繼地供應一視訊資料信號至配置在該x方向中的複數個像素切換元件，其係根據從該控制部分401供應至該複數個像素切換元件的一控制信號，稍後將會說明。在此情況中，複數個信號線(未示出)係連接至複數個像素切換元件，其形成的使得其分別對應至配置在垂直y方向中的複數個像素P。該複數個信號線形成的方式使得其分別對應至佈置在水平x方向中的複數個像素P。用於顯示之該水平驅動電路12相繼地供應該視訊資料信號至複數個信號線。而且，該視訊資料信號係透過該等像素切換元件供應至該液晶層203，其中用於顯示之該垂直驅動電路11相繼地供應該掃描信號至該等像素切換元件，藉以執行影像顯示。
用於一感測器之該垂直驅動電路13係連接至複數個光接收元件(未示出)，其形成的使得其在y方向中分別對應至複數個像素P。而且，用於一感測器之該垂直驅動電路13供應該掃描信號，以便從配置在y方向中的複數個光接收元件讀出之接收光的資料，選擇光接收元件，其係根據從該控制部分401供應至該複數個光接收元件的一控制信號，稍後將會說明。在此情況中，複數個閘極線(未示出)係提供的使得其分別對應至配置在x方向中的複數個光接收元件。該複數個閘極線(未示出)係形成的使得其分別對應至配置在y方向中的複數個光接收元件。用於一感測器之該垂直驅動電路13供應該掃描信號，以便相繼地選擇複數個閘極線。
用於一感測器之該水平驅動電路14係連接至複數個光接收元件(未示出)，其形成的使得其在x方向中分別對應至複數個像素P。而且，用於一感測器之該水平驅動電路14相繼地從配置在x方向中的複數個光接收元件讀出接收光之資料，其係根據從該控制部分401供應至該複數個光接收元件的一控制信號，稍後將會說明。在此情況中，複數個信號線(未示出)係連接至複數個接收元件，其形成的使得其分別對應至配置在y方向中的複數個像素P。複數個信號線形成的方式使得其分別對應至配置在x方向中的複數個像素P。用於一感測器之該水平驅動電路14相繼地從該等光接收元件透過複數個信號號分別讀出接收光之資料。明確地說，用於一感測器之該水平驅動電路14相繼地從根據從用於一感測器之該垂直驅動電路13供應該掃描信號至其而選擇的光接收元件，讀出接收光之資料。
如圖1所示，該背光300面向該液晶面板200的背表面，及將該等輻射光R輻射至該液晶面板200之背表面。
明確地說，該背光300係佈置在該TFT陣列基板201組成該液晶面板200之側邊上，且將該等輻射光R輻射至該TFT陣列基板201相對立於，該TFT陣列基板201面向該反基板202之表面，的表面。確切地說，該背光300輻射該等輻射光R的方式使得該等輻射光R從該TFT陣列基板201之側行進至該反基板202之側。
該資料處理區段400，如圖1所示，包括該控制部分401及一位置偵測部分402。該資料處理區段400包括一電腦，且以根據一程式操作該電腦當成該控制部分401及該位置偵測部分402的方式而配置。
該資料處理區段400之控制部分401經配置的使得其控制該液晶面板200及該背光300的操作。該控制部分401供應該控制信號至該液晶面板200，藉以控制提供在該液晶面板200中之複數個切換元件(未示出)的操作。例如，該控制部分401使該液晶面板200之該等像素切換元件執行線序驅動。此外，該控制部分401根據從外部供應至其的一驅動信號，供應一控制信號至該背光300，藉以控制該背光300的操作。所以，該背光300將該等輻射光R輻射至該液晶面板200的背表面。該控制部分401以上述的方式控制該液晶面板200及該背光300的操作。藉以在該液晶面板200之像素區域PA中顯示一影像。
除此之外，該控制部分401供應一控制信號至該液晶面板200，以控制提供作為該液晶面板200中之位置感測元件的複數個光接收元件(未示出)之操作，藉以收集從該複數個光接收元件之接收光的資料。例如，該控制部分401使該液晶面板200之該等像素切換元件執行線序驅動，藉以相繼地收集從該複數個光接收元件之接收光的資料。
該資料處理區段400之位置偵測部分402基於從提供在該液晶面板200中之該複數個光接收元件(未示出)所收集之接收光的資料，偵測該欲偵測之物體，如使用者之手指或觸控筆，接觸或接近在該液晶面板200之前表面側上的像素區域PA的一位置。例如，該位置偵測部分402偵測有關該接收光之資料之一信號強度係大於一參考值的一座標位置，作為該欲偵測之物體F接觸該像素區域PA的一座標位置。
(TFT陣列基板之結構)
圖3係示意性顯示根據本發明之具體實施例1的液晶顯示裝置100中之TFT陣列基板201之主要部分的斷面圖。
如圖3所示，該TFT陣列基板201包括一玻璃基板201g。該玻璃基板201g係一透射光且由一玻璃製成的絕緣基板。而且，一像素切換元件31、一光接收元件32、一周邊電路元件SK、一平坦化膜60a、一絕緣膜60b、一共用電極62a及一像素電極62b係形成在該玻璃基板201g面向該反基板202之表面上，如圖3所示。
現將逐一說明提供在該TFT陣列基板201上之該像素切換元件31、該光接收元件32、該周邊電路元件SK、該平坦化膜60a、該絕緣膜60b、該共用電極62a及該像素電極62b。
如圖3所示，該像素切換元件31係形成在該像素區域PA之一顯示區域TA中。
圖4係顯示根據本發明之具體實施例1的液晶顯示裝置100中之像素切換元件31的斷面圖。
如圖4所示，該像素切換元件31包括一閘極電極45、一閘極絕緣膜46g及一半導體層48，且形成為一具有輕度摻雜汲極(LDD)結構之底部閘極型TFT的形式。例如，該像素切換元件31係形成為一N通道TFT。
明確地說，在該像素切換元件31中，該閘極電極45係由一金屬材料製成，如鉬(Mo)、鈦(Ti)或鉭(Ta)，且具有60至90nm的一厚度。在此情況中，如圖4所示，該閘極電極45係提供在該玻璃基板201g的表面上，以便面向該半導體層48透過該閘極絕緣膜46g之一通道區域48C。
此外，如圖4所示，在該像素切換元件31中，該閘極絕緣膜46g係藉由，例如層疊一氧化矽膜46gb於一氮化矽膜46ga上所形成，以便覆蓋該閘極電極45。在此情況中，例如，該氮化矽46ga係形成具有一40nm的厚度，及該氧化矽膜46gb係形成具有一50nm的厚度。
此外，在該像素切換元件31中，該半導體層48係例如由多晶矽製成。例如，該半導體層48係由具有厚度20至160nm的多晶矽薄膜形成。如圖4所示，在該半導體層48中，該通道區域48C形成的方式使得其對應於閘極電極45的位置，及一對源極/汲極區域48A及48B形成的方式使得該通道區域48C夾置在該等源極/汲極區域48A及48B之間。在該對源極/汲極區域48A及48B中，一對低雜質集中區域48AL及48BL形成的方式使得該通道區域48C夾置在該等低雜質集中區域48AL及48BL之間。再者，一對高雜質集中區域48AH及48BH形成的方式使得該對低雜質集中區域48AL及48BL夾置在該等高雜質集中區域48AH及48BH之間，其中該對高雜質集中區域48AH及48BH的雜質濃度係高於該對低雜質集中區域48AL及48BL。
而且，在該像素切換元件31中，一源極電極53及一汲極電極54之每一者係由一導電材料製成，如鋁。在此情況中，如圖4所示，一層間絕緣膜49係提供的使得其覆蓋該半導體層48。而且，一導電材料係填入完全地延伸穿過該層間絕緣膜49的一接觸孔中，且接著圖案化，其導致該源極電極53係提供的使得其電連接至該等源極/汲極區域之一48A。而且，相同於源極電極53的情況，該導電材料係填入完全地延伸穿過該層間絕緣膜49的該接觸孔中，且接著圖案化，其導致該汲極電極54係提供的使得其電連接至該等源極/汲極區域之另一者48B。
如圖3所示，該光接收元件32係形成在該像素區域PA之感測器區域SA中。
圖5係顯示根據本發明之具體實施例1的液晶顯示裝置100中之光接收元件32的斷面圖。
如圖5所示，該光接收元件32係一具有PIN結構的光二極體，且包括一閘極電極43、一提供在該閘極電極43上的閘極絕緣膜46s及一透過該閘極絕緣膜46s面向該閘極電極43的半導體層47。
在該光接收元件32中，該閘極電極43例如係由一金屬材料製成，如鉬，且具有作為一添加至其之遮光層(light shielding)的一功能。在此情況中，如圖5所示，該閘極電極43係提供成使得其在該玻璃基板201g之表面上，面向該半導體層47透過該閘極絕緣膜46g之一i層47i。
此外，在該光接收元件32中，該閘極絕緣膜46s係藉由，例如層疊一氧化矽膜46sb於一氮化矽膜46sa上所形成，以便覆蓋該閘極電極43。在此情況中，例如，該氮化矽46sa係形成具有一40nm的厚度，及該氧化矽膜46sb係形成具有一50nm的厚度。
此外，在該光接收元件32中，該半導體層47係例如由多晶矽製成。例如，該半導體層47係由具有厚度20至160nm的多晶矽薄膜形成。而且，如圖5所示，該半導體層47包括一p層47p、一n層47n及該i層47i。在此情況中，該半導體層47提供的方式使得該i層47i具有一高電阻值，其係內插在該p層47p及該n層47n之間。該p層47p，例如係摻雜有p型雜質離子，如硼離子。此外，該i層47i係一光電轉換層，且具有一光接收表面Jsa，用於接收一光以執行光電轉換。此外，該n層47n係摻雜有n型雜質離子，如磷離子。在此情況中，為了減少一漏電流，該n層47n包括一高雜質集中區域47nh，其摻雜有高濃度的n型雜質離子，及一低雜質集中區域47nl，其摻雜有比該高雜質集中區域47nh之濃度要低的n型雜質離子。而且，該n層47n係以將該低雜質集中區域47nl內插在該高雜質集中區域47nh和該i層47i之間的方式形成。
而且，在該光接收元件32中，一陽極電極51及一陰極電極52之每一者係由鋁製成。在此情況中，如圖5所示，該層間絕緣膜49係提供的使得其覆蓋該半導體層47。該導電材料係填入完全地延伸穿過該層間絕緣膜49的該接觸孔中，且接著圖案化，其導致該陽極電極51係提供的使得其電連接至該p層47p。相同於陽極電極51的情況，該導電材料係填入完全地延伸穿過該層間絕緣膜49的該接觸孔中，且接著圖案化，其導致該陰極電極52係提供的使得其電連接至該n層47n。
該周邊電路元件SK，如圖3所示，係形成在該周圍區域CA中。
該周邊電路元件SK係形成一底部閘極型TFT的形式，其相同於該像素切換元件31的情況。例如，該周邊電路元件SK係形成為一P通道TFT。
該平坦,化膜60a，如圖3所示，係形成在該像素區域PA及該周圍區域CA之上。在此情況中，該平坦化膜60a係形成在該玻璃基板201g的表面上，以便覆蓋該像素切換元件31、該光接收元件32及該周邊電路元件SK。因此，該平坦化膜60a執行平坦化，使得其一表面沿著該玻璃基板201g的表面延伸。例如，沈積一丙稀酸體系樹脂至具有一1至3μm的厚度，藉以形成該平坦化膜60a。
該絕緣膜60b，如圖3所示，係形成在該像素區域PA及該周圍區域CA之上。確切地說，在該平坦化膜60a之表面上，該絕緣膜60b係提供在一對應至該感測器區域SA具有該光接收元件32提供於其中的一區域中。此外，該絕緣膜60b亦提供在該平坦化膜60a之表面上之一對應至該顯示區域TA具有該像素切換元件31形成於其中的一區域中，以便覆蓋該共用電極62a。該絕緣膜60b係由一氧化矽膜、一氮化矽膜或一氮氧化矽(SiOx Ny )膜形成。
該共用電極62a係在該像素區域PA中共用於複數個像素P的一電極。如圖3所示，該共用電極62a不是形成在該周圍區域CA中，而是形成在該像素區域PA之顯示區域TA的平坦化膜60a上。該共用電極62a係所謂的透明電極，且例如由ITO製成。在此情況中，該共用電極62a透過該絕緣膜60b面向該像素電極62b。在具體實施例1中，該共用電極62a不是形成該像素區域PA之感測器區域SA和該周圍區域CA中，而是形成在其中執行影像顯示之該像素區域PA之顯示區域TA中。
該像素電極62b係一電連接至該像素切換元件31的電極。在該像素區域PA中提供複數個像素電極62b，以便分別對應至複數個像素P。在此情況中，如圖3所示，該像素電極62b不是形成在該周圍區域CA中，而是提供在該絕緣膜60b上，以便覆蓋該像素區域PA之顯示區域TA中的共用電極62a。該像素電極62b係所謂的透明電極，且例如由ITO製成。該像素電極62b係電連接至該像素切換元件31之汲極電極54。而且，該像素電極62b使橫向電場產生在該共用電極62a和該像素電極62b之間，其係基於一供應作為來自該像素切換元件31之一視訊信號的電位，藉以施加一電壓至該液晶層203。
圖6係顯示根據本發明之具體實施例1的液晶顯示裝置100中之像素電極62b的俯視平面圖。
在具體實施例1中，由於該液晶面板200利用FFS系統，如圖6所示，該像素電極62b係在該TFT陣列基板201中面向該反基板202的一xy平面上形成具有一梳狀的形狀。
明確地說，如圖6所示，該像素電極62b具有一主幹部分62bk及複數個分支部分62be。
如圖6所示，該主幹部分62bk延伸在x方向中。而且，例如，在該主幹部分62bk之一中心部分提供一接點(未示出)。該像素電極62b係透過該接點電連接至該像素切換元件31之汲極電極。
如圖6所示，每一該等分支部分62be延伸在y方向中。複數個分支部分62be係佈置在x方向中的間隔處，且其一末端部分各連接至該主幹部分62bk。而且，複數個分支部分62be彼此平行的延伸在y方向中。
(背光之結構)
圖7係示意性顯示根據本發明之具體實施例1的液晶顯示裝置100中之背光300的斷面圖。圖8係示意性顯示根據本發明之具體實施例1的液晶顯示裝置100中之背光300之一主要部分的透視圖。
如圖7所示，該背光300包括一光源301及一光導板302。該背光300輻射該等輻射光R，以便照明該液晶面板200之像素區域PA的整個表面。
如圖7所示，該光源301包括一發射表面ES，透過其輻射該等光。該發射表面ES係佈置的以便面向一入射表面IS，其使該等光入射在該光導板302中。在此情況中，該光源301之發射表面ES面向提供在該光導板302之一側表面上的入射表面IS。而且，該光源301根據從該控制部分401供應至其的一控制信號來執行發光操作。
在具體實施例1中，如圖8所示，該光源301包括可見光源301a及一紅外光源301b。
每一該等可見光源301a，例如係一白色LED(發光二極體)，且輻射一白色可見光。該等可見光源301a，如圖8所示，係佈置成使得該發射表面ES面向該光導板302之該入射表面IS。可見光係從該發射表面ES輻射至該光導板302之該入射表面IS。在此情況中，沿著該光導板302之該入射表面IS配置複數個可見光源301a。
該等紅外光源301b，例如係一紅外LED，且輻射一紅外光。該紅外光源301b，如圖8所示，係佈置成使得該發射表面ES面向該光導板302之該入射表面IS，且從該發射表面ES輻射一紅外光至該光導板302之該入射表面IS。例如，該紅外光源301b輻射具有一中心波長850nm的紅外光。在此情況中，例如，佈置一單一紅外光源301b，以便在該光導板302具有該等可見光源301a提供於其中之入射表面IS上與該等可見光源301a排成一列。在具體實施例1中，如圖8所示，該紅外光源301b係佈置在接近於該光導板302具有該等可見光源301a提供於其中之入射表面IS中的一中心部分。
該光導板302如圖7所示，其係提供為使得該光源301之發射表面ES面向該入射表面IS，及輻射過該發射表面ES的光係入射至該入射表面IS。而且，該光導板302導引該光入射至該入射表面IS。而且，該光導板302發射以透過一輻射表面PS1之輻射光R的形式而如此導引的該光，該輻射表面PS1提供的方式使得其垂直地相交該入射表面IS。該光導板302係佈置的使得其面向該液晶面板200的背表面，且發射從該發射表面PS1朝向該液晶面板200之背表面的輻射光R。該光導板302，例如係由一透明材料製成，如一丙烯酸樹脂，該光導板302在一射出成型程序中具有一高光學透明性。
在具體實施例1中，從該等可見光源301a分別發射之該等可見光，以及從該紅外光源301b發射之該紅外光皆入射至該入射表面IS，及該光導板302導引該等可見光和該紅外光入射至該入射表面IS。而且，由該光導板302如此導引之該等可見光和紅外光係發射作為透過該發射表面PS1的輻射光R。所以，如上述，一影像會顯示在該透射型液晶面板200之像素區域PA中。
如圖7所示，該光導板302係具備有一光學膜303及一反射膜304。
該光學膜303，如圖7所示，係提供成使得其面向該光導板302之發射表面PS1。該光學膜303接收透過該光導板302之發射表面PS1所發射之輻射光R，藉以調變該等輻射光R的光學特性。
在具體實施例1，該光學膜303包括一擴散薄片303a及一稜鏡薄片303b，其以此順序佈置在該光導板302之側邊。而且，該擴散薄片303a擴散透過該光導板302之發射表面PS所發射的輻射光R，及該稜鏡薄片303b沿著一法線方向，即，正交於該光導板302之發射表面PS的z方向，集中該等如此擴散的輻射光R。所以，該光學膜303發射從該光導板302發出之輻射光R形式的該等光，即，對於該液晶面板200之背表面而言的平光。
如圖7所示，該反射膜304係提供的使得其面向該光導板302相對立於該光導板302之該發射表面PS1的一表面。該反射膜304接收發射透過該光導板302相對立於該發射表面PS1之一表面PS2的光，以反射該等如此接收之光至該光導板302之該發射表面PS1。
(操作)
以下將相對於當人體的手指，其當作欲偵測之物體F，接觸或移動在上述之液晶裝置100中之液晶面板200的像素區域PA中時，基於從該欲偵測之物體F獲得之接收光之資料，偵測該欲偵測之物體F的一位置的操作作出說明。
圖9A及9B，和圖10A及10B分別係示意性顯示，當人體之手指當作欲偵測之物體F在根據本發明之具體實施例1的液晶顯示裝置100中的液晶面板200之像素區域PA上接觸或移動時，基於從該欲偵測之物體F獲得之接收光的資料，偵測該欲偵測之物體F之一位置的一情形。此處，圖9A及9B顯示施加一電壓至係處於一關閉(OFF)狀態之液晶層203的情況。另一方面，圖10A及10B顯示施加該電壓至係處於一開啟(ON)狀態之液晶層203的情況。在圖9A及9B，和圖1OA及1OB中，僅繪出主要部分，沒有繪出其它部分。此外，圖9A及10A分別係斷面圖，及圖9B及10B分別係俯視平面圖。
首先，將相對於施加電壓至係處於一關閉狀態之液晶層203的情況作出說明。
在此情況中，如圖9A及9B所示，在該液晶面板200之顯示區域TA中，該等液晶分子水平地定向在液晶層203中的一長度方向係例如沿著y方向延伸。在具體實施例1中，該等個別部分構造的方式使得該顯示系統變成常態黑系統。因此，在該液晶面板200之顯示區域TA中，從背光300輻射之該等輻射光R的可見光VR係被該第二偏光板207吸收，且不會透射過該第二偏光板207，藉以執行黑色顯示。
換句話說，從背光300輻射之該等輻射光R的紅外光IR係透射過該第二偏光板207。
此外，如圖9A及9B所示，在該液晶面板200之感測器區域SA中，該等液晶分子水平地定向在液晶層203中的一長度方向係例如沿著y方向延伸，相同於顯示區域TA的情況。因此，從背光300輻射之該等輻射光R的該等可見光VR亦不會透射過該液晶面板200。
換句話說，從背光300輻射之該等輻射光R的該紅外光IR係透射過該感測器區域SA中的第二偏光板207。因此，如圖9A所示，當該欲偵測之物體F，如人體的手指觸碰或移動在該像素區域PA上時，透射過該第二偏光板207的紅外光IR會被該欲偵測之物體F反射。如組成該等輻射光R之一光學路徑之平坦化膜60a的該等部件，各具有用於紅外光IR之小吸收係數，且每一用於紅外光IR之該等吸收係數接近零。所以，一反射光H包括於其中的大量紅外光IR。因此，提供在該液晶面板200中之該光接收元件32接收其中包含大量紅外光IR的該反射光H。
在此情況中，該光接收元件32在其光接收表面JSa上接收導引至其光接收表面JSa的反射光H，藉以使該反射光H遭受光電轉換。而且，該周邊電路讀出源自透過該光電轉換產生之電荷的接收光的資料。
而且，如先前所聲明，該位置偵測部分402從該如此讀出之接收光的資料，成像位在該液晶面板200之前表面側上之像素區域PA上之該欲偵測之物體F的一影像，且從該如此成像的影像，偵測該欲偵測之物體F的位置。
接下來，將相對於施加電壓至係處於一開啟狀態之液晶層203的情況作出說明。
在此情況中，如圖10A及10B所示，在該液晶面板200之顯示區域TA中，該等液晶分子水平地定向在液晶層203中的該長度方向係傾斜在不同於y方向的一方向中。因此，在該液晶面板200之顯示區域TA中，從背光300輻射之該等輻射光R的可見光VR係透射過該第二偏光板207，藉以執行白色顯示。此外，從背光300輻射之該等輻射光R的紅外光IR亦係透射過該第二偏光板207。
此外，沒有電壓施加至該液晶層203，因為該像素電極62b和該共用電極62a未形成在該液晶面板200之感測器區域SA中。因此，該等液晶分子水平地定向在液晶層203中的該長度方向例如係沿著y方向而延伸，相同於施加電壓至該液晶層203係處於關閉狀態中的情況。因此，從背光300輻射之該等輻射光R的該等可見光VR亦不會透射過該液晶面板200。
換句話說，如圖10A及10B所示，從背光300輻射之該等輻射光R的該紅外光IR係相同地透射過該感測器區域SA中的第二偏光板207，如上情況。因此，當該欲偵測之物體F，如人體的手指在該像素區域PA上觸碰或移動時，如圖10A所示，透射過該第二偏光板207之該紅外光IR係被該欲偵測之物體F反射，以變成反射光H。提供在該液晶面板200中之該光接收元件32接收該反射光H。而且，該光接收元件32在其光接收表面JSa上接收導引至其光接收表面JSa的反射光H，藉以使該反射光H遭受光電轉換。而且，該周邊電路讀出源自透過該光電轉換產生之電荷的接收光的資料。
而且，如先前所聲明，該位置偵測部分402從由該光接收元件32讀出之接收光的資料，成像位在該液晶面板200之前表面側上之像素區域PA上之該欲偵測之物體F的一影像，且從該如此成像的影像，偵測該欲偵測之物體F的位置。
(製造方法)
接下來，將相對於製造根據本發明之具體實施例1之液晶顯示裝置100中之液晶面板200之一方法作出說明。
圖11A至11F分別係顯示當製造根據本發明之具體實施例1之液晶顯示裝置100中之液晶面板200時之製程之主要部分的斷面圖，其處理程序分別依序顯示在圖11A、圖11B、圖11C、圖11D、圖11E及圖11F中。
首先，如圖11A所示，該像素切換元件31、該光接收元件32及該周邊電路元件SK的半導體元件係形成在該玻璃基板201g的表面上。
在此情況中，如上聲明，各具有底部閘極結構(具有由多晶矽製成的半導體薄膜)的TFT係形成分別作為該像素切換元件31及該周邊電路元件SK。同樣地，具有由多晶矽製成之半導體薄膜之PIN結構的光二極體係形成作為該光接收元件32。在具體實施例1中，在沈積一多晶矽膜以便分別覆蓋其中意欲形成該等半導體元件之區域之後，圖案化該多晶矽膜，以便對應至組成該等半導體元件之半導體層的一圖案形狀，藉以形成該等半導體元件。
明確地說，該像素切換元件31係形成在該像素區域PA之顯示區域TA中。此外，該光接收元件32係形成在該像素區域PA之感測器區域SA中。而且，組成該周邊電路的周邊電路元件SK係形成在該周圍區域CA中。
而且，如圖11A所示，該平坦化膜60a係形成在該玻璃基板201g之表面上。
在此情況中，該平坦化膜60a係形成在該像素區域PA和該周圍區域CA中之該玻璃基板201g之表面上，以便覆蓋該像素切換元件31、該光接收元件32及該周邊電路元件SK，藉以平坦化該表面，使得該平坦化膜60a的表面係沿著該玻璃基板201g之表面佈置。
例如，沈積該丙稀酸體系樹脂至具有一1至3μm的厚度，藉以形成該平坦化膜60a。
接下來，如圖11B所示，形成一第一透明導電膜62at。
在此情況中，該第一透明導電膜62at係由透明導電材料例如ITO製成，以便覆蓋該平坦化膜60a。
明確地說，該第一透明導電膜62at係形成在該平坦化膜60a之表面上，而該平坦化膜60a係形成在該玻璃基板201g之表面上，以便覆蓋具有該像素切換元件31形成於其中之顯示區域TA、具有該光接收元件32形成於其中之感測器區域SA及具有該周邊電路SK形成於其中之周圍區域CA。
接下來，如圖11C所示，形成該共用電極62a。
在此情況下，圖案化該第一透明導電膜62at，藉以形成該共用電極62a。
明確言之，該第一透明導電膜62at圖案化的方式使得，該第一透明導電膜62at留在具有該像素切換元件31形成於其中之顯示區域TA中，及該第一透明導電膜62at在具有該光接收元件32形成於其中之感測器區域SA中、及在具有該周邊電路SK形成於其中之周圍區域CA中遭到移除。所以，該共用電極62a係形成在該玻璃基板201g之表面之上。例如，該第一透明導電膜62at係藉由利用該濕式蝕刻處理而圖案化，藉以形成該共用電極62a。
接下來，如圖11D所示，形成該絕緣膜60b。
在此情況中，例如，該絕緣膜60b係由一氮化矽膜形成，以便覆蓋該共用電極62a。
明確地說，該絕緣膜60b係形成在該玻璃基板201g之表面上，以便覆蓋具有該像素切換元件31形成於其中之顯示區域TA、具有該光接收元件32形成於其中之感測器區域SA及具有該周邊電路SK形成於其中之周圍區域CA。
接下來，如圖11E所示，形成一第二透明導電膜62bt。
在此情況中，該第二透明導電膜62bt係由一透明導電材料，如ITO製成，以便覆蓋該絕緣膜60b。
明確地說，該第二透明導電膜62bt係形成在該玻璃基板201g之表面上，以便覆蓋具有該像素切換元件31形成於其中之顯示區域TA、具有該光接收元件32形成於其中之感測器區域SA及具有該周邊電路SK形成於其中之周圍區域CA。
接下來，如圖11F所示，形成該像素電極62b。
在此情況中，該第二透明導電膜62bt係藉由利用微影技術而圖案化，藉以形成該像素電極62b。
明確地說，該像素電極62b係形成在該玻璃基板201g之表面上，以便對應至具有該像素切換元件31形成於其中之顯示區域TA。在具體實施例1中，如上聲明，該第二透明導電膜62bt係藉由利用濕式蝕刻處理而圖案化，以便具有梳狀平面結構，藉以形成該像素電極62b。
而且，以上述方式具有該等部分形成於其中的該TFT陣列基板201係黏在專門形成之反基板202。在此情況中，在該TFT陣列基板201黏至該反基板202之前，於例如在該TFT陣列基板201和該反基板202彼此面向的每一表面上形成由聚醯亞胺製成的一定向膜之後，使該定向膜遭受摩擦處理。而且，該TFT陣列基板201及該反基板202係彼此面向地黏在一起，以使在其間留有一間距。
之後，將該液晶注入由該TFT陣列基板201及該反基板202之間所界定的間距中，且定向該液晶面板，藉以形成該液晶面板200。而且，將該等第一及第二偏光板206及207、和如背光300的該等周邊裝置設置至該液晶面板200，藉以完成該液晶顯示裝置100。
如上述，在具體實施例1中，該絕緣膜60b係形成在該平坦化膜60a之表面上具有該光接收元件32提供於其中的該感測器區域SA中，其位在該像素區域PA中。然而，不執行用於移除形成在該感測器區域SA中之該平坦化膜60a之表面上的該絕緣膜60b的乾式蝕刻處理。
因此，當由執行如上聲明之乾式蝕刻處理移除該絕緣膜60b時，該光接收元件32可能會被該乾式蝕刻處理中的電漿損壞。所以，其可能造成該光接收元件32之光敏度劣化的一問題，且因此增加暗電流。然而，在具體實施例1中，可避免由於未針對該絕緣膜60b執行乾式蝕刻處理所造成的此問題。
圖12係顯示本發明之具體實施例1的光接收元件32的光電流vs.偏壓電壓特性的圖表。另一方面，圖13係顯示藉由執行乾式蝕刻處理而移除形成在該平坦化膜60a之表面上的絕緣膜60b之情況中(如圖27A至27D所示，不同於本發明之具體實施例1)，該光接收元件32的光電流vs.偏壓電壓特性的圖表。於圖12及13中，橫座標軸代表偏壓電流Vnp(V)，及縱座標軸代表電流Inp(A)。而且，光電流和暗電流各繪製成電流Inp(A)。在此情況中，在下列條件下測量該光電流vs.偏壓電壓特性：一給定光量之輻射、施加至該光接收元件32之n層47n之電位、及施加至該光接收元件32之閘極電極43之電位係彼此一致，且橫跨該n層47n及該p層47p所施加的逆向偏壓電壓係不同往常的。
如圖12及13所示，互相比較由於沒有執行乾式蝕刻處理而未移除該絕緣膜60b的情況，及由於執行乾式蝕刻處理而移除該絕緣膜60b的情況，應瞭解在低偏壓電壓中獲得之光電流在此等情況之間係不同的。在由於沒有執行該乾式蝕刻處理而未移除該絕緣膜60b的情況中，如具體實施例1之情況般，會獲得具有一高電流值的光電流，甚至係在低偏壓電壓中，其不同於藉由執行該乾式蝕刻處理而移除該絕緣膜60b的情況。而且，在由於沒有執行該乾式蝕刻處理而未移除該絕緣膜60b的情況中，如具體實施例1之情況般，在PIN接面部分中不會發生缺陷層，因為該光接收元件32不會被該乾式蝕刻處理中的電漿損壞。所以，在具體實施例1中，可獲得如上述之令人滿意的測量結果，因為在輻射該光的一階段中沒有電子-電洞對會陷落在任何缺陷層中。
此外，如圖12及13所示，在由於沒有執行該乾式蝕刻處理而未移除該絕緣膜60b的情況中，如具體實施例1之情況般，該暗電流係小的，其不同於藉由執行該乾式蝕刻處理而移除該絕緣膜60b的情況。如上述，在由於沒有執行該乾式蝕刻處理而未移除該絕緣膜60b的情況中，如具體實施例1之情況般，在PIN接面部分中不會發生缺陷層，因為該光接收元件32不會被該乾式蝕刻處理中的電漿損壞。所以，可獲得如上述之令人滿意的測量結果，因為在施加該逆向偏壓的階段中一漏電流防止整個缺陷層的增加。
因此，根據本發明之具體實施例1，增強該光接收元件32的光敏度，及因此其可能抑制暗電流的發生。
此外，在具體實施例1中，其可能獲得阻隔濕氣自外部環境滲入的高性能，因為由無機材料製成之該絕緣膜60b係層疊在由有機材料製成的該平坦化膜60a上。結果，其可能強化濕氣抵抗力。在某些情況中，滲入該光接收元件32的濕氣造成暗電流增加。然而，在具體實施例1中，其可能實現令人滿意的光接收元件特性，因為可獲得如上述之強化濕氣抵抗力的效果。
此外，在具體實施例1中，該透明導電膜，如共用電極，未形成在該周圍區域CA中具有該周邊電路形成於其中的平坦化膜60a上。當該透明導電膜出現在該周邊電路上時，該電路的寄生電容增加，藉以增加負載。所以，增加電力消耗。然而，其可能防止此問題發生，因為該透明導電膜，如共用電極未形成在該平坦化膜60a上。
此外，在具體實施例1中，該背光300輻射該等輻射光R，以便除該等可見光VR，使該等輻射光R包括紅外光IR。因此，即使在黑暗環境或具有一低亮度的條件下顯示影像，也可偵測出藉由反射來自使用者之手指或觸控筆之筆尖的紅外光IR獲得之光H，其導致可以一高S/N比偵測該使用者之手指或該觸控筆之筆尖的位置的資訊。因此，錯誤偵測的機率為低，即使當背景係具有低亮度的圖片，如一夜景時。所以，其可能增加一圖形使用者介面之設計的自由度，且亦可能實現具有該觸控式面板內建於其中之可靠顯示裝置。
<具體實施例2>
下文，將詳細地說明本發明的具體實施例2。
圖14係顯示在根據本發明之具體實施例2之液晶顯示裝置100的像素區域PA中，具有光接收元件32提供於其中的感測器區域SA的斷面圖。
具體實施例2類似於具體實施例1，除了該共用電極62a係形成在該感測器區域SA中之外，如圖14所示。因此，此處為了簡化目的，省略說明任何重覆的部分。
在具體實施例2中，該共用電極62a除了形成在該像素區域PA之顯示區域TA之外，亦形成在該感測器區域SA中，如圖14所示。在此情況中，該共用電極62a係形成的使得其內插在該感測器區域SA中之該絕緣膜60b和該平坦化膜60a之間，相同於顯示區域TA的情況。
如所述，在具體實施例2中，不同於具體實施例1，該共用電極62a係形成在感測器區域SA中。然而，在具體實施例2中，該絕緣膜60b係形成在該平坦化膜60a之表面上具有該光接收元件32提供於其中的該感測器區域SA中，其位在該像素區域PA中，其相同於具體實施例1的情況。然而，不執行用於移除形成在該平坦化膜60a之表面上的該絕緣膜60b的乾式蝕刻處理，且因此該絕緣膜60b會留在該平坦化膜60a之表面上。
因此，根據本發明之具體實施例2，該光接收元件32的光敏度增強，及因此其可能抑制暗電流的發生，相同於具體實施例1的情況。
特定言之，當該共用電極62a係透過藉由執行該乾式蝕刻處理之圖案處理而形成時，會造成上述情況中的相同問題。然而，具體實施例2係較佳的，因為該共用電極62a留在該感測器區域SA中，及因此該光接收元件32不會受到由於該乾式蝕刻處理所致的損壞。
此外，在具體實施例2中，該共用電極62a係留在該感測器區域SA中且當作一電場屏蔽部件。因此，該共用電極62a可屏蔽一可能從存在於覆蓋該感測器區域SA之上方部份中的配線或類似者施加至該共用電極62a的意外電場。所以，其可能避免該感測器性能出現一壞影響。此外，當該共用電極62a係分成分別對應至該等感測器之部分時，會有意地施加該電場，藉以調變該i層47i的一空乏層作為該光電轉換層。所以，其亦可能增加該光接收元件32之光敏度。
<具體實施例3>
下文，將詳細地說明本發明的具體實施例3。
圖15係顯示在根據本發明之具體實施例3之液晶顯示裝置100的像素區域PA中，具有光接收元件32提供於其中的感測器區域SA的斷面圖。
具體實施例3類似於具體實施例2，除了在該感測器區域SA中提供一透明導電層62T之外。因此，此處為了簡化目的，省略說明任何重覆的部分。
在具體實施例3中，如圖15所示，該透明導電層62T係形成在該絕緣膜60b上，其形成的方式使得其覆蓋該像素區域PA之感測器區域SA中的該共用電極62a。該透明導電層62T，例如係由ITO製成，相同於像素電極62b的情況。
明確言之，當該像素電極62b係由如具體實施例1之圖11E所示之第二透明導電膜62bt形成時，該第二透明導電膜62bt係圖案化成使得該第二透明導電膜62bt提供在該感測器區域SA中的一部分被留下，藉以形成該透明導電層62T。
如所述，在具體實施例3中，不同於具體實施例2，該透明導電層62T係提供在該感測器區域SA中。然而，在具體實施例3中，類似於具體實施例1和具體實施例2，雖然該絕緣膜60b係形成在該像素區域PA中之該平坦化膜60a之表面上具有該光接收元件32提供於其中的該感測器區域SA中，但是不執行用於移除形成在該感測器區域SA中之平坦化膜60a之表面上的該絕緣膜60b的乾式蝕刻處理，且因此該絕緣膜60b會留在該平坦化膜60a上。
因此，根據本發明之具體實施例3，該光接收元件32的光敏度增強，及因此其可能抑制暗電流的發生，相同於具體實施例1和具體實施例2的情況。
特定言之，當該共用電極62b係透過藉由執行該乾式蝕刻處理之圖案處理而形成時，會造成上述情況中的相同問題。然而，具體實施例3係較佳的，因為該透明導電層62T留在該感測器區域SA中，及因此該光接收元件32不會受到由於該乾式蝕刻處理所致的損壞。
在具體實施例3中，在該共用電極62a及該透明導電層62T之間形成一靜電電容，因為該透明導電層62T係透過該絕緣膜60b進一步形成在該共用電極62a上。因此，除了具體實施例2所述之效果外，亦可提供該透明導電層62T可用作一電路元件之一部分的效果，如該感測器之一儲存電容器或該像素電極的一額外電容器。
<具體實施例4>
下文，將詳細地說明本發明的具體實施例4。
圖16係顯示在根據本發明之具體實施例4之液晶顯示裝置100的像素區域PA中，具有像素切換元件31提供於其中的顯示區域TA的斷面圖。圖17係顯示在根據本發明之具體實施例4之液晶顯示裝置100的像素區域PA中，具有光接收元件32提供於其中的感測器區域SA的斷面圖。圖18係顯示根據本發明之具體實施例4的液晶顯示裝置100中之光接收元件32的俯視平面圖。而且，圖19係顯示在根據本發明之具體實施例4之液晶顯示裝置100中，具有周邊電路元件SK提供於其中的周圍區域CA的斷面圖。
具體實施例4類似於具體實施例1，除了該像素切換元件31的結構不同於具體實施例1(如圖16所示)，該光接收元件32的結構不同於具體實施例1(如圖17及18所示)，及該周邊電路元件SK的結構不同於具體實施例1(如圖19所示)之外。因此，此處為了簡化目的，省略說明任何重覆的部分。
該像素切換元件31，不同於具體實施例1，係一雙閘極TFT，且其包括一第一TFT 31a及一第二TFT 31b，如圖16所示。
如圖16所示，組成該像素切換元件31的該第一TFT 31a具有一頂部閘極結構，且包括一遮光層SYa、一閘極電極45a、一閘極絕緣膜46za及一半導體層48a。
在該TFT 31a中，在玻璃基板201g上的該遮光層SYa例如係由一金屬材料製成，如鉬。該遮光層SYa屏蔽一從該液晶面板200之背表面側入射至其的光。在此情況中，如圖16所示，該遮光層SYa係提供在該玻璃基板201g的表面上，使其透過該絕緣膜46而面對該半導體層48a的一通道區域48Ca。
此外，在該第一TFT 31a中，該閘極電極45a例如係由一金屬材料製成，如鋁。在此情況中，如圖16所示，該閘極電極45a係形成在該玻璃基板201g的表面上，使其透過該閘極絕緣膜46za而面向該半導體層48a之該通道區域48Ca。
此外，如圖16所示，在該第一TFT 31a中，該閘極絕緣膜46za例如係由一氧化矽膜製成，且形成為使其內插在該半導體層48a之該通道區域48Ca和該閘極電極45a之間。
此外，在該第一TFT 31a中，該半導體層48a例如係由多晶矽製成。在該半導體層48a中，如圖16所示，該通道區域48Ca係形成為使其對應至該閘極電極45a。在此情況中，該通道區域48Ca形成的方式為使其透過藉由層疊一氧化矽膜46gb而於一氮化矽膜46ga上獲得之該絕緣膜46而面對該遮光層SYa。而且，在該半導體層48a中，一對源極/汲極區域48Aa及48Ba係形成為使得該通道區域48Ca夾置在該等源極/汲極區域48Aa及48Ba之間。在該對源極/汲極區域48Aa及48Ba中，一對低雜質集中區域48ALa及48BLa形成的方式使得該通道區域48Ca夾置在該等低雜質集中區域48ALa及48BLa之間。再者，一對高雜質集中區域48AHa及48BHa形成的方式使得該對低雜質集中區域48ALa及48BLa夾置在該等高雜質集中區域48AHa及48BHa之間，其中該對高雜質集中區域48AHa及48BHa的雜質濃度係高於該對低雜質集中區域48ALa及48BLa。
而且，如圖16所示，組成該像素切換元件31的該第二TFT 31b具有相同於該第一TFT 31a之情況的頂部閘極結構。該第二TFT 31b包括一遮光層SYb、一閘極電極45b、一閘極絕緣膜46zb及一半導體層48b。
在該第二TFT 31b中，在該玻璃基板201g上的該遮光層SYb例如係由一金屬材料製成，如鉬，其相同於該第一TFT 31a之該遮光層SYa的情況。該遮光層SYb光屏蔽一從該液晶面板200之背表面側入射至其的一光。在此情況中，如圖16所示，該閘極電極SYb係提供在該玻璃基板201g的表面上，以便面對該半導體層48b透過該絕緣膜46的一通道區域48Cb。
此外，在該第二TFT 31b中，該閘極電極45b例如係由一金屬材料製成，如鋁，其相同於該第一TFT 31a之該閘極電極45a的情況。在此情況中，如圖16所示，該閘極電極45b係形成在該玻璃基板201g的表面上，以便面向該半導體層48b透過該閘極絕緣膜46zb之該通道區域48Cb。
此外，如圖16所示，在該第二TFT 31b中，該閘極絕緣膜46zb例如係由一氧化矽膜製成，且形成的使得其內插在該半導體層48b之該通道區域48Cb和該閘極電極45b之間，其相同於該第一TFT 31a之該閘極絕緣膜46za的情況。
此外，在該第二TFT 31b中，該半導體層48b例如係由多晶矽製成，其相同於該第一TFT 31a之該半導體層48a的情況。在該半導體層48b中，如圖16所示，該通道區域48Cb係形成的使得其對應至該閘極電極45b。在此情況中，該通道區域48Cb形成的方式使得其透過藉由層疊該氧化矽膜46gb於該氮化矽膜46ga上獲得之該絕緣膜46面對該遮光層SYb。而且，在該半導體層48b中，一對源極/汲極區域48Ab及48Bb係形成的使得該通道區域48Cb夾置在該等源極/汲極區域48Ab及48Bb之間。在該對源極/汲極區域48Ab及48Bb中，一對低雜質集中區域48ALb及48BLb形成的方式使得該通道區域48Cb夾置在該等低雜質集中區域48ALb及48BLb之間。再者，一對高雜質集中區域48AHb及48BHb形成的方式使得該對低雜質集中區域48ALb及48BLb夾置在該等高雜質集中區域48AHb及48BHb之間，其中該對高雜質集中區域48AHb及48BHb的雜質濃度係高於該對低雜質集中區域48ALb及48BLb。
在該像素切換元件31中，如圖16所示，該第一TFT 31a之該半導體層48a和該第二TFT 31b之該半導體層48b係彼此成整體地形成。而且，該第一TFT 31a之該源極/汲極區域48Ba和該第二TFT 31b之該源極/汲極區域48Ab係形成的彼此相鄰，以便互相電連接。
而且，在該像素切換元件31中，該源極電極53係提供的以便其電連接至該源極/汲極區域48Aa，其不同於該第一TFT 31a中連接至該第二TFT 31b之該源極/汲極區域48Ba。此外，該汲極電極54係提供的以便其電連接至該源極/汲極區域48Bb，其不同於該第二TFT 31b中連接至該第一TFT 31a之該源極/汲極區域48Ab。在此情況中，該源極電極53及該汲極電極54之每一者係由導電材料，如鋁製成，其相同於具體實施例1之情況。
如圖17及18所示，該光接收元件32包括一遮光層SY、一閘極電極43、一閘極絕緣膜46ox及一半導體層47，且具有不同於具體實施例1之情況的頂部閘極結構。
在該光接收元件32中，在玻璃基板201g上的該遮光層SY例如係由一金屬材料製成，如鉬。該遮光層SY光屏蔽一從該液晶面板200之背表面側入射至其的一光。在此情況中，如圖17所示，該遮光層SY係提供在該玻璃基板201g的表面上，以便面對該半導體層47透過該絕緣膜46的一i層47i。
在該光接收元件32中，該閘極電極43例如係由金屬材料製成，如鋁。在此情況中，如圖17所示，該閘極電極43係提供的以便面向該半導體層47透過該閘極絕緣膜46ox之該i層47i，其位在相對立於該半導體層47具有該遮光層SY形成於其上之一表面之一側邊的側邊上。在具體實施例4中，該閘極電極43面向該半導體層47之該i層47i的表面係形成的使得其變成小於該半導體層47之該i層47i，致使從前表面側入射之光不會被光屏蔽而入射至該半導體層47之該i層47i。確切地說，該閘極電極43形成的方式使得其不會覆蓋該半導體層47之該i層47i的整個表面，而是僅會覆蓋該半導體層47之該i層47i的一部分表面。
此外，在該光接收元件32中，該閘極絕緣膜46ox例如係由一氧化矽膜製成，且形成的使得其內插在該半導體層47之該i層47i和該閘極電極43之間。
此外，在該光接收元件32中，該半導體層47例如係由多晶矽製成，相同於具體實施例1之情況，且如圖17所示，該半導體層47包括一p層47p、一n層47n及該i層47i。在此情況中，該半導體層47形成的方式使得該i層47i透過藉由層疊該氧化矽膜46sb於該氮化矽膜46sa上獲得之該絕緣膜46面對該遮光層SY。
而且，在該光接收元件32中，陽極電極51和陰極電極52之每一者係由鋁製成，相同於具體實施例1之情況。在此情況中，如圖17所示，該層間絕緣膜49係提供的以便覆蓋該半導體層47。導電材料係填入完全地延伸穿過該層間絕緣膜49的接觸孔中，且接著圖案化，其導致該陽極電極51係提供的使得其電連接至該p層47p。相同於陽極電極51的情況，該導電材料係填入完全地延伸穿過該層間絕緣膜49的該接觸孔中，且接著圖案化，其導致該陰極電極52係提供的使得其電連接至該n層47n。
如圖19所示，該周邊電路元件SK，例如包括一第三TFT 31c和一第四TFT 31d。
如圖19所示，組成該周邊電路元件SK的該第三TFT 31c具有頂部閘極結構。而且，該第三TFT 31c包括一遮光層SYc、一閘極電極45c、一閘極絕緣膜46zc及一半導體層48c，且係形成作為一N通道TFT。
在該第三TFT 31c中，在玻璃基板201g上的該遮光層SYc例如係由金屬材料製成，如鉬。該遮光層SYc光屏蔽一從該液晶面板200之背表面側入射至其的一光。在此情況中，如圖19所示，該遮光層SYc係提供在該玻璃基板201g的表面上，以便面對一半導體層48c透過該絕緣膜46的一通道區域48Cc。
此外，在該第三TFT 31c中，該閘極電極45c例如係由金屬材料製成，如鋁。在此情況中，如圖19所示，該閘極電極45c係形成在該玻璃基板201g的表面上，以便面向該半導體層48c透過該閘極絕緣膜46zc之該通道區域48Cc。
此外，如如圖19所示，在該第三TFT 31c中，該閘極絕緣膜46zc例如係由一氧化矽膜製成，且形成的使得其內插在該半導體層48c之該通道區域48Cc和該閘極電極45c之間。
此外，在該第三TFT 31c中，該半導體層48c例如係由多晶矽製成。在該半導體層48c中，如圖19所示，該通道區域48Cc係形成的使得其對應至該閘極電極45c。在此情況中，該通道區域48Cc形成的方式使得其透過藉由層疊該氧化矽膜46gb於該氮化矽膜46ga上獲得之該絕緣膜46面對該遮光層SYc。而且，在該半導體層48c中，一對源極/汲極區域48Ac及48Bc係形成的使得該通道區域48Cc夾置在該等源極/汲極區域48Ac及48Bc之間。在該對源極/汲極區域48Ac及48Bc中，一對低雜質集中區域48ALc及48BLc形成的方式使得該通道區域48Cc夾置在該等低雜質集中區域48ALc及48BLc之間。再者，一對高雜質集中區域48AHc及48BHc形成的方式使得該對低雜質集中區域48ALc及48BLc夾置在該等高雜質集中區域48AHc及48BHc之間，其中該對高雜質集中區域48AHc及48BHc的雜質濃度係高於該對低雜質集中區域48ALc及48BLc。在此情況中，該半導體層48c係摻雜有n型雜質離子，以形成一對源極/汲極區域48Ac及48Bc，藉以將該第三TFT 31c形成為一N通道TFT。
而且，如圖19所示，組成該周邊電路元件SK的該第四TFT 31d具有相同於該第三TFT 31c之情況的頂部閘極結構。而且，該第四TFT 31d包括一遮光層SYd、一閘極電極45d、一閘極絕緣膜46zd及一半導體層48d，且係形成作為一P通道TFT。
在該第四TFT 31d中，在該玻璃基板201g上的該遮光層SYd例如係由一金屬材料製成，如鉬，其相同於該第三TFT 31c之該遮光層SYc的情況。該遮光層SYd光屏蔽一從該液晶面板200之背表面側入射至其的一光。在此情況中，如圖19所示，該遮光層SYd係提供在該玻璃基板201g的表面上，以便面對一半導體層48d透過該絕緣膜46的一通道區域48Cd。
此外，在該第四TFT 31d中，該閘極電極45d例如係由金屬材料製成，如鋁，其相同於該第三TFT 31c之該閘極電極45c的情況。在此情況中，如圖19所示，該閘極電極45d係形成在該玻璃基板201g的表面上，以便面向該半導體層48d透過該閘極絕緣膜46zd之該通道區域48Cd。
此外，如圖19所示，在該第四TFT 31d中，該閘極絕緣膜46zd例如係由氧化矽膜製成，其相同於該第三TFT 31c之該閘極絕緣膜46zc的情況，且形成的使得其內插在該半導體層48d之該通道區域48Cd和該閘極電極45d之間。
此外，在該第四TFT 31d中，該半導體層48d例如係由多晶矽製成，其相同於該第三TFT 31c之該半導體層48c的情況。在該半導體層48d中，如圖19所示，該通道區域48Cd係形成的使得其對應至該閘極電極45d。在此情況中，該通道區域48Cd形成的方式使得其透過藉由層疊該氧化矽膜46gb於該氮化矽膜46ga上獲得之該絕緣膜46面對該遮光層SYd。而且，在該半導體層48d中，一對源極/汲極區域48Ad及48Bd係形成的使得該通道區域48Cd夾置在該等源極/汲極區域48Ad及48Bd之間。在該對源極/汲極區域48Ad及48Bd中，一對低雜質集中區域48ALd及48BLd形成的方式使得該通道區域48Cd夾置在該等低雜質集中區域48ALd及48BLd之間。再者，一對高雜質集中區域48AHd及48BHd形成的方式使得該對低雜質集中區域48ALd及48BLd夾置在該等高雜質集中區域48AHd及48BHd之間，其中該對高雜質集中區域48AHd及48BHd的雜質濃度係高於該對低雜質集中區域48ALd及48BLd。在此情況中，該半導體層48d係摻雜有p型雜質離子，以形成一對源極/汲極區域48Ad及48Bd，藉以將該第三TFT 31c形成為一P通道TFT。
在該周邊電路元件SK中，如圖19所示，該第三TFT 31c之該半導體層48c和該第四TFT 31d之該半導體層48d係彼此成整體地形成。而且，該第三TFT 31c之該源極/汲極區域48Bc和該第四TFT 31d之該源極/汲極區域48Ad係形成的彼此相鄰，以便互相電連接。
而且，在該周邊電路元件SK中，彼此成對的一電極53c及一電極54d係分別提供在該第三TFT 31c及該第四TFT 31d中。此處，一電極53c係提供的以便其電連接至該源極/汲極區域48Ac，其不同於該第三TFT 31c中連接至該第四TFT 31d的該源極/汲極區域48Bc。此外，另一電極54d係提供的以便其電連接至該源極/汲極區域48Bd，其不同於該第四TFT 31d中連接至該第三TFT 31c之該源極/汲極區域48Ad。在此情況中，彼此成對的該電極53c及該電極54d之每一者係由一導電材料製成，如鋁。
如所述，在具體實施例4中，該像素切換元件31、該光接收元件32及該周邊電路元件SK的結構係不同於具體實施例1的結構。然而，在具體實施例3中，相同於具體實施例1之情況，雖然該絕緣膜60b係形成在該像素區域PA中之該平坦化膜60a之表面上具有該光接收元件32提供於其中的該感測器區域SA中，但是不執行用於移除形成在該感測器區域SA中之平坦化膜60a之表面上的該絕緣膜60b的乾式蝕刻處理，且因此該絕緣膜60b會留在該平坦化膜60a上。
因此，根據本發明之具體實施例4，該光接收元件32的光敏度增強，及因此其可能抑制暗電流的發生，相同於具體實施例1的情況。
此外，在具體實施例4中，該雙閘極TFT係用作該像素切換元件31。因此，在具體實施例4中，其可能減少產生在該像素切換元件31中的漏電流。
在具體實施例4中，在沈積該多晶矽膜以便分別覆蓋其中意欲形成該等半導體元件之區域之後，圖案化該多晶矽膜，以便對應至組成該等半導體元件之半導體層的圖案形狀，藉以製造該等半導體元件。因此，當加厚該光接收元件32的半導體層47以增強該紅外光IR被該光接收元件32接收之處的靈敏度時，該像素切換元件31之該等半導體層48a及48b之每一者也因而加厚。所以，在某些情況中，在該像素切換元件31中會明顯地增加該漏電流。然而，在具體實施例4中，可適當地提供該效果，使得其可能減少產生在該像素切換元件31的漏電流，因為如上述，該雙閘極TFT係用作該像素切換元件31。
<具體實施例5>
下文，將詳細地說明本發明的具體實施例5。
圖20係顯示根據本發明之具體實施例5的一液晶顯示裝置100之結構的斷面圖，其部份顯示為組塊。圖21係顯示在根據本發明之具體實施例5之液晶顯示裝置100的像素區域PA中，具有光接收元件32提供於其中的感測器區域SA的斷面圖。
根據本發明之具體實施例5的液晶顯示裝置100係類似於具體實施例4，除了該液晶面板200針對該背光300的佈置係不同於具體實施例4之外，如圖20所示，且提供在該感測器區域SA中的該光接收元件32的結構係不同於具體實施例4。因此，此處為了簡化目的，省略說明任何重覆的部分。
在具體實施例5的液晶顯示裝置100中，如圖20所示，該液晶面板200包括該TFT陣列基板201、該反基板202及該液晶層203。
在該液晶面板200中，該TFT陣列基板201和該反基板202面向彼此，以便在其間留有一間距，其相同於具體實施例4的情況。而且，該液晶層203係佈置的使得其夾置在該TFT陣列基板201和該反基板202之間。
然而，在具體實施例5中，不同於具體實施例4，如圖20所示，在該液晶面板200中，該背光係佈置的使得其位在該反基板202的側邊上。因此，從該背光300發射的該等輻射光R係輻射至該反基板202相對立於，該反基板202面向該TFT陣列基板201之表面，的表面。
確切地說，在具體實施例5中，如圖20所示，以該TFT陣列基板201係位在該前表面側上及該反基板202係位在該背表面側上的方式佈置該液晶面板200。
如圖21所示，該光接收元件32具有頂部閘極結構，且包括該閘極電極43、該閘極絕緣膜46ox及該半導體層47。在具體實施例5中，不同於具體實施例4，該光接收元件32沒有具備遮光層SY。而且，不同於具體實施例4，該閘極電極43係形成的使得其覆蓋該半導體層47之該i層47i的整個表面。該閘極絕緣膜46ox及該半導體層47形成的方式與具體實施例4相同。而且，該光接收元件32接收從該玻璃基板201g之側入射至其的光，藉以產生接收光之資料。
如所述，具體實施例5不同於具體實施例4之處在於，該液晶面板200相對於該背光300之佈置及該光接收元件32的結構。然而，在具體實施例5中，相同於具體實施例4之情況，雖然該絕緣膜60b係形成在該像素區域PA中之該平坦化膜60a之表面上具有該光接收元件32提供於其中的該感測器區域SA中，但是不執行用於移除形成在該感測器區域SA中之平坦化膜60a之表面上的該絕緣膜60b的乾式蝕刻處理，且因此該絕緣膜60b會留在該平坦化膜60a上。
因此，根據本發明之具體實施例5，該光接收元件32的光敏度增強，及因此其可能抑制暗電流的發生，相同於具體實施例4的情況。
本發明並未意謂限制在上述實施本發明之具體實施例1至5，及可採用各種變化。
例如，雖然在具體實施例1至5中之每一者係相對於其中應用本發明至利用FFS系統之液晶面板的情況作出說明，但是本發明並未意謂限制於此。例如，可應用本發明至利用IPS系統的液晶面板中。
此外，雖然在具體實施例1至5中之每一者係相對於其中組成該等半導體元件，如該像素切換元件，之半導體層係由多晶矽製成的情況作出說明，但是本發明並未意謂限制於此。例如，該半導體層可由任何其它合適的半導體材料製成，如非晶矽。
此外，雖然在具體實施例1至5中之每一者係相對於其中該光接收元件32係由PIN型光二極體組成的情況作出說明，但是本發明並未意謂限制於此。例如，可提供上述情況之相同效果，即使當一具有PDN結構的光二極體係形成作為該光接收元件32中，於該光二極體中，一i層係摻雜有雜質離子。此外，組成該光接收元件32的該光二極體亦可具有一雙面閘極結構，其中分別在該半導體層之兩側表面上形成閘極電極。
此外，雖然在具體實施例1至5中之每一者係相對於其中該等輻射光係輻射的以便於其中包括紅外光作為可見光的情況作出說明，但是本發明並未意謂限制於此。例如，該等輻射光亦可輻射的以便於其中包括紫外光作為可見光。
此外，雖然在具體實施例1至5中之每一者係相對於其中複數個光接收元件32係提供的使得其分別對應至複數個像素P的情況作出說明，但是本發明並未意謂限制於此。例如，亦可提供一個光接收元件32，使得其對應至複數個像素P。與此相反，亦可提供複數個光接收元件32使得其對應至一個像素P。
此外，可應用具體實施例1至5之任一者中的液晶顯示裝置100作為用於使用在各種電子設備中的一裝置。
圖22至26分別係顯示應用根據本發明之具體實施例1至5之任一者的液晶顯示裝置100的電子設備的個別示意圖。
如圖22所示，該液晶顯示裝置100可應用作為顯示一影像的顯示裝置，其對應至在其一顯示螢幕上廣播之一電視的一視訊信號，且在一電視機中自一操作者輸入一操控命令至該顯示裝置，用於接收及顯示該電視廣播。
此外，如圖23所示，該液晶顯示裝置100可應用作為顯示一影像，如在其一顯示螢幕上的一經擷取影像的顯示裝置，且在一數位相機中自一操作者輸入一操控命令至該顯示裝置。
此外，如圖24所示，該液晶顯示裝置100可應用作為顯示一顯示影像，如一操控影像的顯示裝置，且在一筆記型個人電腦中自一操作者輸入一操控命令至該顯示裝置。
此外，如圖25所示，該液晶顯示裝置100可應用作為顯示一顯示影像，如一操控影像的顯示裝置，且在行動終端設備中自一操作者輸入一操控命令至該顯示裝置。
而且，如圖26所示，該液晶顯示裝置100可應用作為顯示一顯示影像，如一操控影像的顯示裝置，且在一攝錄影機中自一操作者輸入一操控命令至該顯示裝置。
注意，在上述之具體實施例1至5中之每一者，該液晶顯示裝置100對應至根據本發明之一具體實施例的顯示裝置。此外，在上述之具體實施例1至5中之每一者，該液晶面板200對應至根據本發明之一具體實施例的顯示面板。此外，在上述之具體實施例1至5中之每一者，該TFT陣列基板201對應至根據本發明之一具體實施例的第一基板。此外，在上述之具體實施例1至5中之每一者，該反基板202對應至根據本發明之一具體實施例的第二基板。此外，在上述之具體實施例1至5中之每一者，該液晶層203對應至根據本發明之一具體實施例的液晶層。此外，在上述之具體實施例1至5中之每一者，該背光300對應至根據本發明之一具體實施例的輻射部分。此外，在上述之具體實施例1至5中之每一者，該位置偵測部分402對應至根據本發明之一具體實施例的位置偵測部分。此外，在上述之具體實施例1至5中之每一者，該像素切換元件31對應至根據本發明之一具體實施例的像素切換元件。而且，在上述之具體實施例1至5中之每一者，該光接收元件32對應至根據本發明之一具體實施例的光接收元件。而且，在上述之具體實施例1至5中之每一者，該平坦化膜60a對應至根據本發明之一具體實施例的平坦化膜。而且，在上述之具體實施例1至5中之每一者，該絕緣膜60b對應至根據本發明之一具體實施例的絕緣膜。而且，在上述之具體實施例1至5中之每一者，該共用電極62a對應至根據本發明之一具體實施例的共用電極或第一電極。而且，在上述之具體實施例1至5中之每一者，該像素電極62b對應至根據本發明之一具體實施例的像素電極或第二電極。而且，在上述之具體實施例1至5中之每一者，該像素區域PA對應至根據本發明之一具體實施例的像素區域。而且，在上述之具體實施例1至5中之每一者，該像素P對應至根據本發明之一具體實施例的像素。再者，在上述之具體實施例1至5中之每一者，該感測器區域SA對應至根據本發明之一具體實施例的感測器區域。
熟習此項技術者應瞭解，可根據設計要求及其他因素進行各種修改、組合、子組合與變更，只要其係在隨附申請專利範圍或其等效物之範疇內。
11．．．用於顯示之垂直驅動電路
12．．．用於顯示之水平驅動電路
13．．．用於一感測器之垂直驅動電路
14．．．用於一感測器之水平驅動電路
31．．．像素切換元件
31a．．．第一TFT
31b．．．第二TFT
31c．．．第三TFT
31d．．．第四TFT
32．．．光接收元件
43．．．閘極電極
45．．．閘極電極
45a、45b、45c、45d．．．閘極電極
46．．．閘極絕緣膜
46g．．．閘極絕緣膜
46ga．．．氮化矽膜
46gb．．．氧化矽膜
46s．．．閘極絕緣膜
46sa．．．氮化矽膜
46sb．．．氧化矽膜
46ox．．．閘極絕緣膜
46za、46zb、46zc、46zd．．．閘極絕緣膜
47．．．半導體層
47p．．．p層
47i．．．i層
47n．．．n層
47nl．．．低雜質集中區域
47nh．．．高雜質集中區域
48．．．半導體層
48A、48B．．．源極/汲極區域
48AH、48BH．．．高雜質集中區域
48AL、48BL．．．低雜質集中區域
48C．．．通道區域
48a．．．半導體層
48Aa、48Ba．．．源極/汲極區域
48Ab、48Bb．．．源極/汲極區域
48AHa、48BHa．．．高雜質集中區域
48ALa、48BLa．．．低雜質集中區域
48Ca．．．通道區域
48AHb、48BHb．．．高雜質集中區域
48ALb、48BLb．．．低雜質集中區域
48c、48d．．．半導體層
48Ac、48Bc．．．源極/汲極區域
48Ad、48Bd．．．源極/汲極區域
48AHc、48BHc．．．高雜質集中區域
48ALc、48BLc．．．低雜質集中區域
48AHd、48BHd．．．高雜質集中區域
48ALd、48BLd．．．低雜質集中區域
48Cc、48Cd．．．通道區域
49．．．層間絕緣膜
51．．．陽極電極
52．．．陰極電極
53．．．源極電極
53c、54d．．．電極
54．．．汲極電極
60a．．．平坦化膜
60b．．．絕緣膜
62a．．．共用電極
62b．．．像素電極
62bk．．．像素電極62b之主幹部分
62at．．．第一透明導電膜
62bt．．．第二透明導電膜
62T．．．透明導電層
63be．．．像素電極62b之分支部分
100．．．液晶顯示裝置
200．．．液晶面板
201．．．TFT陣列基板
201g．．．玻璃基板
202．．．反基板
203．．．液晶層
206．．．第一偏光板
207．．．第二偏光板
300．．．背光
301．．．光源
301a．．．可見光源
301b．．．紅外光源
302．．．光導板
303．．．光學膜
303a．．．擴散薄片
303b．．．稜鏡薄片
304．．．反射膜
400．．．資料處理區段
401．．．控制部分
402．．．位置偵測部分
CA．．．周圍區域
ES．．．發射表面
F．．．物體
H．．．反射光
IR．．．紅外光
IS．．．入射表面
JSa．．．光接收表面
P．．．像素
PA．．．像素區域
PS1．．．輻射表面
PS2．．．相對立於發射表面PS1之表面
R．．．輻射光
SA．．．感測器區域
SK．．．周邊電路元件
SY．．．遮光層
SYa、SYb、SYc、SYd．．．遮光層
TA．．．顯示區域
VR．．．可見光
圖1係顯示根據本發明之具體實施例1的一液晶顯示裝置之結構的示意斷面圖，其部份顯示為組塊；
圖2係顯示根據本發明之具體實施例1的液晶顯示裝置中之一液晶面板的示意俯視平面圖；
圖3係示意性顯示根據本發明之具體實施例1的液晶顯示裝置中之一TFT陣列基板之主要部分的斷面圖；
圖4係顯示根據本發明之具體實施例1的液晶顯示裝置中之一像素切換元件的斷面圖；
圖5係顯示根據本發明之具體實施例1的液晶顯示裝置中之一光接收元件的斷面圖；
圖6係顯示根據本發明之具體實施例1的液晶顯示裝置中之一像素電極的俯視平面圖；
圖7係示意性顯示根據本發明之具體實施例1的液晶顯示裝置中之一背光的斷面圖；
圖8係示意性顯示根據本發明之具體實施例1的液晶顯示裝置中之背光之一主要部分的透視圖；
圖9A及9B分別係示意性顯示，當人體之手指當作欲偵測之一物體在根據本發明之具體實施例1的液晶顯示裝置中的液晶面板之一像素區域上觸碰或移動時，基於從該欲偵測之物體獲得之接收光的資料，偵測該物體之一位置的一情形的斷面圖及俯視平面圖；
圖10A及10B分別係示意性顯示，當人體之手指當作欲偵測之一物體在根據本發明之具體實施例1的液晶顯示裝置中的液晶面板之一像素區域上觸碰或移動時，基於從該欲偵測之物體獲得之接收光的資料，偵測該物體之一位置的一情形的斷面圖及俯視平面圖；
圖11A至11F分別係顯示用於製造根據本發明之具體實施例1的液晶顯示裝置中的液晶面板之製程的主要部分的斷面圖；
圖12係顯示根據本發明之具體實施例1的液晶顯示裝置中之光接收元件的光電流vs.偏壓電壓特性的圖表；
圖13係顯示藉由執行乾式蝕刻處理而移除形成在一平坦化膜之表面上的一絕緣膜之情況中(如圖27A至27D所示，不同於本發明之具體實施例1)，一光接收元件的光電流vs.偏壓電壓特性的圖表；
圖14係顯示在根據本發明之具體實施例2之一液晶顯示裝置的一像素區域中，具有一光接收元件提供於其中的一感測器區域的斷面圖；
圖15係顯示在根據本發明之具體實施例3之一液晶顯示裝置的一像素區域中，具有一光接收元件提供於其中的一感測器區域的斷面圖；
圖16係顯示在根據本發明之具體實施例4之一液晶顯示裝置的一像素區域中，具有一像素切換元件提供於其中的一顯示區域的斷面圖；
圖17係顯示在根據本發明之具體實施例4之液晶顯示裝置的像素區域中，具有一光接收元件提供於其中的一感測器區域的斷面圖；
圖18係顯示根據本發明之具體實施例4的液晶顯示裝置中之光接收元件的俯視平面圖；
圖19係顯示在根據本發明之具體實施例4之液晶顯示裝置中，具有一周邊電路元件提供於其中的一周圍區域的斷面圖；
圖20係顯示根據本發明之具體實施例5的一液晶顯示裝置之結構的斷面圖，其部份顯示為組塊；
圖21係顯示在根據本發明之具體實施例5之液晶顯示裝置的像素區域中，具有一光接收元件提供於其中的一感測器區域的斷面圖；
圖22係顯示一電視機作為一電子設備的示意圖，其中應用根據本發明之具體實施例1至5之任一者的液晶顯示裝置；
圖23係顯示一數位相機作為另一電子設備的示意圖，其中應用根據本發明之具體實施例1至5之任一者的液晶顯示裝置；
圖24係顯示一筆記型個人作為另一電子設備的示意圖，其中應用根據本發明之具體實施例1至5之任一者的液晶顯示裝置；
圖25係顯示行動終端機設備作為又另一電子設備的示意圖，其中應用根據本發明之具體實施例1至5之任一者的液晶顯示裝置；
圖26係顯示一攝錄影機作為一另外電子設備的示意圖，其中應用根據本發明之具體實施例1至5之任一者的液晶顯示裝置；以及
圖27A至27D係分別顯示當製造一利用FFS系統之先前技術液晶面板時之製程之主要部分的斷面圖。
31．．．像素切換元件
32．．．光接收元件
60a．．．平坦化膜
60b．．．絕緣膜
62a．．．共用電極
62b．．．像素電極
201．．．TFT陣列基板
201g．．．玻璃基板
CA．．．周圍區域
PA．．．像素區域
SA．．．感測器區域
SK．．．周邊電路元件
TA．．．顯示區域

Claims (1)

  1. 一種製造一液晶顯示裝置之方法，該液晶顯示裝置包括一液晶面板，該液晶面板包含(a)一第一基板、(b)面向該第一基板的一第二基板、(c)佈置於該第一基板及該第二基板之間的一液晶層；(d)第一及第二電極，其係提供在面向該第二基板之該第一基板之一表面側上，一橫向電場透過該等第一及第二電極施加至在一像素區域中的該液晶層；該製造方法包括以下步驟：形成一光接收元件，用於接收透過在其一光接收表面上之該像素區域中的該液晶層，從該第二基板之一側入射至該第一基板之一側的一入射光，藉以形成在面向該第二基板之該第一基板表面上的接收光之資料；形成一平坦化膜，其包含一有機層及一無機層，該平坦化膜覆蓋面向該第二基板之該第一基板之表面上的該像素區域中的該光接收元件；以及形成一絕緣膜，其內插在該第一基板面向該第二基板之表面上的該像素區域中的該等第一及第二電極之間；其中在形成該絕緣膜的該步驟中，該絕緣膜係形成在該平坦化膜之一表面上一對應至在具有該光接收元件提供於其中的一感測器區域的區域中，且不執行用於移除形成在該感測器區域中的該平坦化膜之表面上的該絕緣膜的蝕刻處理。
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