專利名稱：：平面顯示器數(shù)字像素結(jié)合微感測(cè)陣列的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種結(jié)合式矩陣像素及感測(cè)裝置，特別是一種利用現(xiàn)今液晶顯示微影制造技術(shù)結(jié)合光感測(cè)、電容、電阻、電磁等相關(guān)感測(cè)作動(dòng)組件的裝置，使平面顯示器同時(shí)具有顯示及輸入的功能，增加產(chǎn)品的可應(yīng)用性。
背景技術(shù)：
：液晶顯示器在電子工業(yè)中已被廣泛地采用。由于液晶顯示器的重量輕、容積小的特性，使得它在許多電子裝置中，成為非常受歡迎的顯示媒介，例如筆記型計(jì)算機(jī)(notebookcomputer)、掌上型個(gè)人數(shù)字助理(palmtoppersonalassistant)以及可攜式視訊游戲系統(tǒng)(portablevideogamesystem)，而大部分的這些電子裝置需要有輸入與輸出的接口。一般的陣列顯示組件包含了起動(dòng)信息輸入感測(cè)裝置，利用此感測(cè)裝置做為顯示系統(tǒng)的輸入/輸出接口，經(jīng)由此接口將信息顯示給使用者，且使用者可經(jīng)由此接口利用周邊外部裝置(例如光筆)寫入的方式而輸入信息。其中各種傳感器作動(dòng)組件為已知技藝，例如一些光感測(cè)組件，電阻、電容、電磁相關(guān)的感測(cè)作動(dòng)組件，該些感測(cè)作動(dòng)組件已被廣泛運(yùn)用制成產(chǎn)品例如感光耦合組件CCD(ChargeCoupledDevice)或互補(bǔ)性氧化金屬半導(dǎo)體CMOS(ComplementaryMetal-OxideSemiconductor)等集成電路IC，圖1所示為現(xiàn)有的感測(cè)作動(dòng)組件與顯示像素單元陣列(displaycellarray)整合的等效電路，此等效電路有一顯示像素單元陣列，此顯示單元陣列備有薄膜晶體管101。顯示像素單元的每一個(gè)顯示薄膜晶體管101，控制一像素區(qū)域(pixelarea)里的液晶102，以產(chǎn)生該像素所需要的亮度。水平和垂直的地址線(addressline)Xd和Yd，使得每一顯示單元被掃瞄并被選取到。此等效電路，也有一傳感器陣列103。每一傳感器103連結(jié)到一傳感器二極管104。水平及垂直地址線Xs和Ys，允許每一傳感器被掃瞄并被選取。另該顯示像素單元陣列，有一儲(chǔ)存電容陣列105，用以儲(chǔ)存電荷。該傳感器陣列和傳感器薄膜晶體管103形成于顯示像素單元內(nèi)，因透光面積減少造成開口率降低進(jìn)而造成透光率損失。
發(fā)明內(nèi)容鑒于以上現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的目的提供一種利用液晶顯示微影制造技術(shù)結(jié)合光感測(cè)、電容、電阻、電磁等相關(guān)感測(cè)作動(dòng)組件的裝置，使平面顯示器同時(shí)具有顯示及輸入的功能，增加產(chǎn)品的可應(yīng)用性。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所揭示的一種結(jié)合平面顯示器數(shù)字像素及微感測(cè)陣列裝置，包含數(shù)個(gè)像素組件及至少一感測(cè)組件，該感測(cè)組件配置于該些像素組件間的走道，該感測(cè)組件與該些像素組件上下分層連接至列地址導(dǎo)體，而諸掃描信號(hào)施加至這些地址導(dǎo)體；一驅(qū)動(dòng)電路的諸數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由此行地址導(dǎo)體施加到該些像素組件，且一偵測(cè)電路連接到此行地址導(dǎo)體，以偵測(cè)該感測(cè)組件。本發(fā)明所揭示的一種結(jié)合平面顯示器數(shù)字像素及微感測(cè)陣列裝置，其該感測(cè)組件布局在液晶薄膜晶體管(TFT)陣列基板或彩色濾光片基板的走道上，能夠減少透光率損失，增加整體透光率。該感測(cè)組件配置于該些像素組件間的走道，具有下列所述的優(yōu)點(diǎn)1.同時(shí)具有顯示及輸入的效果。2.其顯示及輸入的效果同為數(shù)字像素的方式。3.因每一像素間皆為感測(cè)組件，故輸入范圍大小可以產(chǎn)生筆觸效果。4.因每一像素間皆為感測(cè)組件，輸入范圍涵蓋數(shù)個(gè)像素，通過IC設(shè)計(jì)可以有容錯(cuò)功能，及某一個(gè)感測(cè)組件失效尚不會(huì)使產(chǎn)品輸入功能完全失效。5.液晶顯示器不會(huì)像傳統(tǒng)陰極射線管顯示器受電磁感測(cè)類的組件干擾而產(chǎn)生色差。6.光感測(cè)組件例如紫外線、紅外線、可見光、雷射等感測(cè)組件可提供遠(yuǎn)距遙控及全彩的輸入效果。本發(fā)明其應(yīng)用可以取代現(xiàn)在模擬式的觸控組件，并提供更進(jìn)一步筆觸及色彩輸入功能，像是掌上型個(gè)人數(shù)字助理、智能電話、平板計(jì)算機(jī)、大型顯示板、彩色電子白板等等。以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)描述，但不作為對(duì)本實(shí)用新型的限定。圖1所示為現(xiàn)有的感測(cè)作動(dòng)組件與顯示像素單元陣列整合等效電路圖；圖2所示為本發(fā)明一實(shí)施例的示意圖；圖3所示為本發(fā)明一典型像素組件及感測(cè)組件結(jié)合的電路圖；其中，附圖標(biāo)記101顯示薄膜晶體管102液晶Xd、Xs水平地址線Yd、Ys垂直地址線103影像傳感器陣列和傳感器薄膜晶體管104影像傳感器二極管105儲(chǔ)存電容陣列10面板12像素組件14列地址導(dǎo)體15掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路16行地址導(dǎo)體17行驅(qū)動(dòng)/讀出電路18感測(cè)組件19控制電路30數(shù)據(jù)信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路40偵測(cè)電路41光筆20顯示薄膜晶體管21液晶組件22第一電極23共享電極24感測(cè)薄膜晶體管25電荷儲(chǔ)存電容26光敏組件具體實(shí)施方式請(qǐng)參閱圖2、圖3，圖2所示為本發(fā)明一實(shí)施例的示意圖，圖3所示為本發(fā)明一典型像素組件及感測(cè)組件結(jié)合的電路圖，其包含一面板10，此面板設(shè)有結(jié)合式列及行陣列的主動(dòng)尋址液晶像素組件12及感測(cè)組件18，這些裝置皆具有各組的列及行地址導(dǎo)體14及16；以及周邊驅(qū)動(dòng)電路。此周邊驅(qū)動(dòng)電路包含了一掃描信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路15，連接到諸列地址導(dǎo)體14；一行驅(qū)動(dòng)/讀出電路17，連接到諸行地址導(dǎo)體16；以及一控制電路19，其可控制電路15及17各種動(dòng)作的定時(shí)，并可供應(yīng)工作電壓及顯示數(shù)據(jù)信號(hào)的視頻信號(hào)給諸像素組件12。其中面板10設(shè)有m列的像素組件，而每一列在水平方向配置有n個(gè)像素組件。每一像素組件12位于各交叉組的m列地址導(dǎo)體14、及n行地址導(dǎo)體16間的各別交點(diǎn)上。感測(cè)組件18位于每一個(gè)像素組件12間走道并具有感測(cè)能力，諸感測(cè)組件18與諸像素組件12上下分層連接至諸列地址導(dǎo)體14，其中一典型像素組件及感測(cè)組件的電路如圖2所示。每一像素組件12包含了一顯示薄膜晶體管(簡稱TFT)20，此顯示薄膜晶體管20連接到以一電容為代表的液晶組件21。一列中各像素組件所有顯示薄膜晶體管20的閘極，連接到個(gè)別的列地址導(dǎo)體14。一行中各像素組件所有顯示薄膜晶體管20的源極，連接到個(gè)別的行地址導(dǎo)體16。諸顯示薄膜晶體管20的汲極端連接到其相關(guān)液晶組件21的第一電極22。所有這些組的列及行地址導(dǎo)體14及16、諸顯示薄膜晶體管20以及諸液晶組件的第一電極22皆由第一支承板(圖未示)承載，此支承板由如玻璃等透明絕緣材料所構(gòu)成。面板10進(jìn)而包含了一第二支承板(圖未示)，其與第一支承板平行且有間隔，其間充填了扭轉(zhuǎn)向列的液晶材料。此第二支承板承載了連續(xù)的透明導(dǎo)電層，而構(gòu)成了所有液晶像素組件所共享的電極23。每一感測(cè)組件18包含了一感測(cè)薄膜晶體管(TFT)24。這些感測(cè)組件與顯示組件共享相同的諸地址導(dǎo)體，其中一列中所有感測(cè)薄膜晶體管24的閘極連接到各別的列地址導(dǎo)體14，而一行中所有感測(cè)薄膜晶體管24的源極連接到各別的行地址導(dǎo)體16。感測(cè)薄膜晶體管24汲極連接到電荷儲(chǔ)存電容25的一端，此電容25的另一端連接到一相鄰的列地址導(dǎo)體14，而此列地址導(dǎo)體14則與次一列的像素及感測(cè)組件相關(guān)。本實(shí)施例中的感測(cè)組件18為一光感測(cè)組件其包含了一由光敏電阻所構(gòu)成的光敏組件26，此光敏組件跨接在感測(cè)薄膜晶體管24汲極與次一列地址導(dǎo)體14間的電容25。此光敏組件可能包括其它形式的光導(dǎo)裝置，此裝置將響應(yīng)于照射而增加導(dǎo)電，例如光電二極管。在此特定實(shí)施例中，諸TFT包括氫化非晶硅TFT，而光敏電阻包括非晶硅材料。行驅(qū)動(dòng)/讀出電路17的動(dòng)作，施加數(shù)據(jù)信號(hào)到像素組件陣列，以便自面板產(chǎn)生所需的顯示效果，且亦監(jiān)視施加到感測(cè)組件陣列的光輸入，并據(jù)此提供一指示。為實(shí)現(xiàn)此一目的，電路17包含一數(shù)據(jù)信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路30及一偵測(cè)電路40，該數(shù)據(jù)信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路30，通常用矩陣液晶顯示器顯示裝置的領(lǐng)域，因此本文將不做說明。而此偵測(cè)電路40，針對(duì)每一行導(dǎo)體，此放大器功能提供感測(cè)組件狀態(tài)的輸出指示，也就是根據(jù)這些感測(cè)組件是否受到光筆41的照射。感測(cè)組件的電容25的充電狀態(tài)，例如儲(chǔ)存在電容25的電荷位準(zhǔn)，依相關(guān)光敏組件26是否受到照射而定。偵測(cè)電路周期性尋址到諸電容25以感測(cè)其充電狀態(tài)，并據(jù)此而提供一輸出，指示諸感測(cè)組件在連續(xù)尋址間的間隔是否受到了照射。光筆41在顯示面板的上移動(dòng)時(shí)，將使得在其移動(dòng)路徑之下的各感測(cè)組件受到照射，偵測(cè)到這些受到照射的感測(cè)組件，即代表了光筆移動(dòng)的形態(tài)，而使數(shù)據(jù)或信息得以寫入本裝置之中。本發(fā)明并不受限于上述實(shí)施例中光感測(cè)組件此特定種類的裝置，廣義言之此感測(cè)組件亦可為現(xiàn)有技術(shù)的任一電容、電阻或電磁等相關(guān)感測(cè)作動(dòng)的組件，應(yīng)用于本發(fā)明結(jié)合平面顯示器數(shù)字像素及微感測(cè)陣列的裝置，在輸入施加的同時(shí)，即感測(cè)此輸入，使平面顯示器同時(shí)具有顯示及輸入的功能，可以取代現(xiàn)在模擬式的觸控組件，并提供更進(jìn)一步筆觸及色彩輸入功能，像是掌上型個(gè)人數(shù)字助理、智能電話、平板計(jì)算機(jī)、大型顯示板、彩色電子白板等等，增加產(chǎn)品的可應(yīng)用性。當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。權(quán)利要求1.一種結(jié)合平面顯示器數(shù)字像素及微感測(cè)陣列裝置，其特征在于，包含數(shù)個(gè)像素組件；至少一感測(cè)組件，該感測(cè)組件配置于該些像素組件四周外的走道位置，該感測(cè)組件與該些像素組件上下分層連接至數(shù)個(gè)列地址導(dǎo)體，而數(shù)個(gè)掃描信號(hào)施加至該些列地址導(dǎo)體；一數(shù)據(jù)信號(hào)驅(qū)動(dòng)電路的數(shù)個(gè)數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由數(shù)個(gè)行地址導(dǎo)體施加到該些像素組件，及一偵測(cè)電路連接到該些行地址導(dǎo)體，以偵測(cè)該感測(cè)組件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合平面顯示器數(shù)字像素及微感測(cè)陣列裝置，其特征在于，該像素組件包含了一顯示薄膜晶體管。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的結(jié)合平面顯示器數(shù)字像素及微感測(cè)陣列裝置，其特征在于，該顯示薄膜晶體管連接到以一電容為代表的液晶組件。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的結(jié)合平面顯示器數(shù)字像素及微感測(cè)陣列裝置，其特征在于，該顯示薄膜晶體管的閘極，連接到該些個(gè)別的列地址導(dǎo)體。5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的結(jié)合平面顯示器數(shù)字像素及微感測(cè)陣列裝置，其特征在于，該顯示薄膜晶體管的源極，連接到該些個(gè)別的行地址導(dǎo)體。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合平面顯示器數(shù)字像素及微感測(cè)陣列裝置，其特征在于，該感測(cè)組件包含了一感測(cè)薄膜晶體管。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的結(jié)合平面顯示器數(shù)字像素及微感測(cè)陣列裝置，其特征在于，該感測(cè)薄膜晶體管的閘極連接到該些各別的列地址導(dǎo)體。8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的結(jié)合平面顯示器數(shù)字像素及微感測(cè)陣列裝置，其特征在于，該感測(cè)薄膜晶體管的源極連接到該些各別的行地址導(dǎo)體。9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的結(jié)合平面顯示器數(shù)字像素及微感測(cè)陣列裝置，其特征在于，該感測(cè)薄膜晶體管的汲極連接到一電荷儲(chǔ)存電容的一端。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合平面顯示器數(shù)字像素及微感測(cè)陣列裝置，其特征在于，該感測(cè)組件為一光感測(cè)組件由一光敏電阻所構(gòu)成。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的結(jié)合平面顯示器數(shù)字像素及微感測(cè)陣列裝置，其特征在于，該偵測(cè)電路包含了一電荷感測(cè)放大器。12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的結(jié)合平面顯示器數(shù)字像素及微感測(cè)陣列裝置，其特征在于，該光敏電阻包括非晶硅材料。全文摘要本發(fā)明揭露一種結(jié)合平面顯示器數(shù)字像素及微感測(cè)陣列裝置，包含數(shù)個(gè)像素組件及至少一感測(cè)組件，該些感測(cè)組件配置于該些像素組件四周外的走道，該些感測(cè)組件與該些像素組件上下分層連接至列地址導(dǎo)體，而各掃描信號(hào)施加至這些地址導(dǎo)體；一驅(qū)動(dòng)電路的各數(shù)據(jù)信號(hào)經(jīng)由行地址導(dǎo)體施加到該些像素組件，一偵測(cè)電路連接到此行地址導(dǎo)體，以偵測(cè)該些感測(cè)組件。本發(fā)明將該些感測(cè)組件布局在液晶薄膜晶體管(TFT)陣列基板或彩色濾光片基板像素組件間的走道上，能夠減少透光率損失，增加整體開口率，且具感測(cè)的效果。文檔編號(hào)G09G3/36GK101086562SQ20061008336公開日2007年12月12日申請(qǐng)日期2006年6月6日優(yōu)先權(quán)日2006年6月6日發(fā)明者鄭嘉鴻申請(qǐng)人:奇菱科技股份有限公司