專利名稱：具有光筆的圖像顯示系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用來顯示圖像的系統(tǒng)，更具體地涉及一種具有輸入信息的光筆的圖像顯示系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
一般地，現(xiàn)有圖像顯示設(shè)備具有這樣的數(shù)據(jù)接口功能，其將從圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)備提供的電子數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為圖像。在現(xiàn)有圖像顯示設(shè)備中，來自圖像數(shù)據(jù)處理設(shè)備的電子數(shù)據(jù)使用諸如鍵盤、小鍵盤、鼠標(biāo)等等的各種輸入設(shè)備從外部輸入。
最近開發(fā)的顯示設(shè)備具有能夠接收輸入數(shù)據(jù)的屏幕，并且所輸入的數(shù)據(jù)被處理以在該屏幕上顯示處理后的數(shù)據(jù)。換而言之，在這類顯示設(shè)備中，顯示設(shè)備與輸入設(shè)備被合成一體了。
為了配置具有合成一體的顯示設(shè)備與輸入設(shè)備的顯示系統(tǒng)，顯示設(shè)備包括觸摸屏面板。當(dāng)觸摸屏面板上的特定位置被按壓時，該特定位置的位置信息被傳送給信息處理設(shè)備。然后，該信息處理設(shè)備處理該位置信息，以輸出新的圖像信號。然后，顯示設(shè)備使用該新的圖像信號來顯示新圖像。
然而，觸摸屏面板增加了顯示設(shè)備的重量與體積。另外，當(dāng)要在觸摸屏上顯示的圖像或圖片很細(xì)小時，觸摸屏面板就不適合了。
最近，已經(jīng)開發(fā)了具有感測從外部輸入設(shè)備提供的光的功能的顯示設(shè)備，用來檢測光進(jìn)入顯示設(shè)備的位置。這樣的顯示設(shè)備具有光檢測傳感器，其檢測進(jìn)入的光，并輸出包含位置信息以及用來顯示圖像的像素的信號。該信號送往信息處理設(shè)備，然后該設(shè)備處理該信號，以顯示相應(yīng)于該位置信息的(多個)圖像。
一般地，光筆被用來生成輸入到顯示設(shè)備上的光。該光筆包括生成高亮度光的光源。一般將發(fā)光二極管用做光源。該發(fā)光二極管安置在光筆的末端部分。
在此類現(xiàn)有顯示系統(tǒng)中，光筆生成白光，白光然后被彩色濾鏡過濾以形成單色光。這樣的處理降低了光量。另外，單色光通過液晶層、銦錫氧化層(或銦鋅氧化層)、有機(jī)層等等。因此，光量被進(jìn)一步降低。作為結(jié)果，由于提供給光檢測傳感器的光量降低，光檢測傳感器可能產(chǎn)生誤操作。另外，光筆包括諸如發(fā)光二極管的光源以生成光，這就不可避免地導(dǎo)致其重量與體積以及制造成本的增加。
因此，對于其中從光筆提供的光量不被降低或降低很少的圖像顯示系統(tǒng)存在需求，從而光檢測傳感器正確并準(zhǔn)確地運(yùn)行。另外，提供一種其中光檢測傳感器被安置在顯示系統(tǒng)的顯示面板之內(nèi)的圖像顯示系統(tǒng)是有優(yōu)勢的，從而不需要觸摸屏。另外，還希望提供一種用于顯示系統(tǒng)的光筆，該光筆不用光源就能向光檢測傳感器提供光。

發(fā)明內(nèi)容
現(xiàn)有技術(shù)的上述以及其他缺點(diǎn)與不足可以通過本發(fā)明的圖像顯示系統(tǒng)來克服或減輕。在一種實(shí)施方式中，圖線顯示系統(tǒng)包括顯示面板，該顯示面板包括第一基底，在其上形成第一電極；第二基底，在其上形成第二電極；液晶層，安置在所述第一與第二基底之間，該液晶層的光學(xué)特性與在所述第一與第二電極之間所形成電場的變化相關(guān)聯(lián)地變化；以及使用光與所述顯示面板進(jìn)行接口的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，該數(shù)據(jù)輸入設(shè)備包括光轉(zhuǎn)換部件，該光轉(zhuǎn)換部件接收從所述顯示面板提供的圖像光，并將該圖像光轉(zhuǎn)換為由所述圖像顯示面板所檢測的第一感測光。該數(shù)據(jù)輸入設(shè)備包括放置在主體的選擇部分的光轉(zhuǎn)換部件，該光轉(zhuǎn)換部件接收從所述顯示面板提供的圖像光，并將該圖像光轉(zhuǎn)換為由所述顯示面板所檢測的第一感測光。該數(shù)據(jù)輸入設(shè)備也可以包括檢測器，用來檢測到達(dá)所述光轉(zhuǎn)換部件的所述圖像光的量，其中該檢測器生成檢測信號作為對所檢測的光量的響應(yīng)；以及光生成模塊，用來生成第二感測光作為對從所述檢測器提供的檢測信號的響應(yīng)，其中所述光轉(zhuǎn)換部件提供第一與第二感測光到所述圖像顯示設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，顯示面板包括光感測部件，用來檢測從數(shù)據(jù)輸入設(shè)備提供的感測光以生成光檢測信號，其中所述光感測部件安置在所述第一基底之上且在第一電極之間。該光感測部件包括電連接到所述顯示面板的傳感線的光電傳感器，所述光電傳感器檢測所述感測光，以生成到所述傳感線之一的光檢測信號。所述顯示面板可以包括形成于所述第二基底上的第一透射區(qū)，該第一透射區(qū)具有透射有色光的顏色濾鏡；形成于所述第二基底上的第二透射區(qū)，該第二透射區(qū)為透明以透射白光；并且所述光感測部件安置在所述第一基底與所述第二透射區(qū)相應(yīng)的位置之上，其中所述光感測部件檢測從所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備提供的通過所述第二透射區(qū)的感測光。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，顯示面板包括安置在所述第一電極與所述第一基底之間的有機(jī)層，其中所述有機(jī)層具有開口，每個開口都形成于相應(yīng)于所述光感測部件的位置之上，使得所述感測光通過所述開口提供給所述光感測部件。所述第一電極每一個都包括具有所述感測光所通過的開口的金屬電極。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，顯示面板包括形成于所述第二基底與所述第二電極之間的顏色過濾層，所述顏色過濾層具有所述感測光穿過的光入射部件。所述光入射部件位于相應(yīng)于所述光感測部件的位置之上，使得所述第一感測光通過所述光入射部件提供給所述光感測部件。
本發(fā)明的這些以及其他方面、特點(diǎn)、以及優(yōu)點(diǎn)在以下對其示范性實(shí)施方式的詳細(xì)描述中將變得顯而易見，請參照附圖閱讀。


本發(fā)明的這些以及其他方面、特點(diǎn)、以及優(yōu)點(diǎn)在以下參照附圖的對其示范性實(shí)施方式的詳細(xì)描述中將變得顯而易見，其中圖1為根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施方式的光筆的剖面圖；圖2為根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施方式的光筆的剖面圖；圖3為根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施方式的光筆的剖面圖；圖4為根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施方式的光筆的剖面圖；圖5為根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施方式的光筆的剖面圖；圖6為顯示根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施方式的顯示設(shè)備的部分挖剪透視圖；圖7為顯示圖6的第一基底的示意性平面圖；圖8為沿圖7的A1-A2線的第一基底的剖面圖；圖9為顯示圖6中第二基底的一部分的示意性平面圖；圖10為圖9的光電傳感器的示意電路圖；圖11為根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施方式的顯示設(shè)備的示意性剖面圖；圖12為顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的顯示設(shè)備的示意圖；圖13為顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的顯示設(shè)備的剖面圖；
圖14為顯示的根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的顯示設(shè)備的剖面圖；圖15為圖14中顯示設(shè)備的被部分放大的剖面圖；圖16為圖14的像素的電路原理圖；圖17為像素的包括光感測部件的電路原理圖；圖18為顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的顯示設(shè)備的剖面圖；圖19為顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的顯示設(shè)備的剖面圖；圖20為顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的顯示設(shè)備的剖面圖；圖21為圖20中第一基底的像素的示意圖；圖22為圖20的光感測部件的電路圖；圖23為顯示圖20中驅(qū)動模塊的示意圖；圖24為顯示根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施方式的顯示系統(tǒng)的剖面圖；圖25為顯示根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施方式的顯示系統(tǒng)的剖面圖；圖26為顯示根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施方式的顯示系統(tǒng)的剖面圖；以及圖27為顯示根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施方式的顯示系統(tǒng)的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
此處公開了本發(fā)明的詳細(xì)的示范性實(shí)施方式。然而，此處所公開的特定結(jié)構(gòu)與功能細(xì)節(jié)的表示僅用于描述本發(fā)明示范性實(shí)施方式的目的。
圖1為根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施方式的光筆的剖面圖。參照圖1，光筆300包括主體100與光轉(zhuǎn)換部件200。光轉(zhuǎn)換部件200安置在主體100的末端部分，并具有(例如)圓盤形狀。主體100變窄以形成主體100的末端部分。光轉(zhuǎn)換部件200將圖像光200a轉(zhuǎn)換為第一感測光200b。圖像光200a從顯示設(shè)備(未顯示)生成，并前進(jìn)到光轉(zhuǎn)換部件200。然后，圖像光200a被光轉(zhuǎn)換部件200反射，并且反射光被提供作為第一感測光200b，其從光轉(zhuǎn)換部件200前進(jìn)到顯示設(shè)備。例如，光轉(zhuǎn)換部件200反射圖像光200a的一部分，以提供第一感測光200b，并且第一感測光200b具有與圖像光200a不同的行進(jìn)方向。光轉(zhuǎn)換部件200由具有諸如鋁、鋁合金等金屬的材料構(gòu)成，其具有良好的反射率。
根據(jù)用戶的偏好，主體200可以具有各種形狀。在本實(shí)施方式中，主體100具有筆式形狀。光轉(zhuǎn)換部件200固定在主體100的末端部分。例如，主體100具有中空空間110，從而主體100非常輕。
圖2為根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施方式的光筆的剖面圖。在圖2中，與圖1中相同的部件具有相同的參考標(biāo)號，并且省略對相同部件的解釋以避免重復(fù)。
參照圖2，光筆300包括安置在主體100末端部分的光轉(zhuǎn)換部件210。光轉(zhuǎn)換部件210為具有凹部215的圓盤形狀。由此，當(dāng)光轉(zhuǎn)換部件210反射圖像光200a以提供第一感測光200b時，凹部215匯聚反射光以形成第一感測光200b。作為結(jié)果，第一感測光200b被聚焦在小區(qū)域內(nèi)。
光轉(zhuǎn)換部件210由包括(例如)鋁、鋁合金等的材料構(gòu)成。光轉(zhuǎn)換部件210也可以由包含塑料的材料構(gòu)成，并且覆蓋(或涂覆)有金屬膜。
圖3為根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施方式的光筆的剖面圖。在圖3中，與圖1中相同的部件具有相同的參考標(biāo)號，并且省略對相同部件的解釋以避免重復(fù)。
參照圖3，光轉(zhuǎn)換部件220包括底座223與防刮部件225。在本實(shí)施方式中，底座223具有圓盤形狀，防刮部件225形成于底座223的表面之上。其上形成防刮部件225的表面與接觸于主體100末端部分的底座223的表面相對。防刮部件225保護(hù)顯示設(shè)備不被光筆300損壞。換而言之，防止光轉(zhuǎn)換部件220刮傷與光筆300接觸的顯示設(shè)備表面。另外，防刮部件225也保護(hù)光轉(zhuǎn)換部件220。
例如，防刮部件225具有半球形狀。防刮部件225安置在光轉(zhuǎn)換部件220的底座223的表面上并被處理成圓形。在另一實(shí)施例中，制備防刮部件225以具有半球形狀，然后將其附著在底座223的表面上。
圖4為根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施方式的光筆的剖面圖。在圖4中，與圖1中相同的部件具有相同的參考標(biāo)號，并且省略對相同部件的解釋以避免重復(fù)。
參照圖4，光筆300包括在其末端部分的光轉(zhuǎn)換部件230，光轉(zhuǎn)換部件230包括在光轉(zhuǎn)換部件230上形成的漫反射部件235。具有漫反射部件235的光轉(zhuǎn)換部件230用來將提供于此的光進(jìn)行漫反射。從顯示設(shè)備提供的圖像光200a由漫反射部件235進(jìn)行漫反射，以形成第一感測光200b。
在此實(shí)施方式中，漫反射部件235具有壓花圖案以擴(kuò)散圖像光200a。漫反射部件235反射并擴(kuò)散圖像光200a，以形成第一感測光200b。由此，即使當(dāng)光筆300沒有準(zhǔn)確地指出目標(biāo)對象時，顯示設(shè)備也能檢測第一感測光200b。
圖5為根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施方式的光筆的剖面圖。在圖5中，與圖1中相同的部件具有相同的參考標(biāo)號，并且省略對相同部件的解釋以避免重復(fù)。
參照圖5，光筆300包括在主體100末端部分的光轉(zhuǎn)換部件240，以及安置在主體100內(nèi)部的光生成模塊242和檢測器244。主體100具有容納光生成模塊242的中空空間110，光生成模塊242包括光源242a、控制單元242b、電源242c、以及開關(guān)242d。
光轉(zhuǎn)換部件240反射圖像光200a，以提供第一感測光。與圖1至4的實(shí)施方式相同，光轉(zhuǎn)換部件240反射圖像光200a的一部分。
在光筆300的主體100中，檢測器244檢測從顯示設(shè)備提供的圖像光200a，并生成光檢測信號給控制單元。該光檢測信號可以為數(shù)字格式，并且與檢測器244所檢測的圖像光200a量相關(guān)聯(lián)。該檢測器用(例如)光電晶體管或光電二極管實(shí)現(xiàn)。
作為對來自檢測器244的光檢測信號的響應(yīng)，光生成模塊242的控制單元242b提供控制信號給電源242c?？刂茊卧?42b比較來自檢測器244的光檢測信號與先前存儲的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)。當(dāng)圖像光200a的量小于該基準(zhǔn)數(shù)據(jù)時，控制單元242b控制電源242c提供電源給光源242a。然后，光源242a生成第二感測光200c給顯示設(shè)備。第二感測光200c的量與檢測器244所檢測的圖像光200a的量相關(guān)聯(lián)地變化。例如，第二感測光200c的量與檢測器244所檢測的圖像光200a的量成反比地變化。因?yàn)楫?dāng)圖像光200a的量較少時第一感測光200b也小，所以通過在第一感測光200b之外提供或增加第二感測光200c的量來提高從光筆300提供給顯示設(shè)備的光的總量。
主體100包括開口105，通過該開口第二感測光200c行進(jìn)到顯示設(shè)備。在本實(shí)施方式中，光轉(zhuǎn)換部件240包括與主體100的開口105對準(zhǔn)形成的孔243，使從光源242a生成的第二感測光200c穿過開口105與孔243到顯示設(shè)備。
在本實(shí)施方式中，光源244用發(fā)光二極管實(shí)現(xiàn)，其由控制單元242b控制導(dǎo)通或關(guān)斷。開關(guān)242d安置在主體100上，從而其開關(guān)桿(未顯示)暴露于主體之外，以便用戶進(jìn)行導(dǎo)通或關(guān)斷。開關(guān)242d導(dǎo)通或關(guān)斷光生成模塊242。在一般為黑模式的液晶顯示設(shè)備中，可以更有效地使用本實(shí)施方式的光筆300。
圖6為顯示根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施方式的顯示設(shè)備的部分挖剪透視圖。圖7為顯示圖6的第一基底的示意性平面圖，圖8為沿圖7的A1-A2線的第一基底的剖面圖。
參照圖6至8，顯示設(shè)備包括第一基底1100、第二基底1200、以及位于第一基底1100與第二基底1200之間的液晶層1300。第一基底1100用(例如)透明玻璃基底實(shí)現(xiàn)。第一基底1100包括第一有效顯示區(qū)1110以及第一非有效顯示區(qū)1120。第一非有效顯示區(qū)1120圍繞第一有效顯示區(qū)1110。
黑矩陣1130位于第一有效顯示區(qū)1110內(nèi)。黑矩陣1130為框形(frameshape)。將例如鉻(Cr)層等金屬層、氧化鉻層、黑有機(jī)膜等等形成圖案以形成黑矩陣1130。
白光穿過位于第一透射區(qū)1150的紅、綠、藍(lán)色濾鏡1142、1144、1146并被這些濾鏡過濾，以分別提供紅、綠、藍(lán)光。在第二透射區(qū)1160上形成透明圖案1148以提高所顯示圖像的亮度。白光穿過透明圖案1148。
如圖7所示，在第一有效顯示區(qū)1110上交替地排列第一透射區(qū)1150與第二透射區(qū)1160。第一透射區(qū)1150用來顯示圖像，第二透射區(qū)1160用來提高圖像的亮度。
圖9為顯示圖6中第二基底1200的一部分的示意性平面圖。參照圖9，第二基底1200包括第二有效顯示區(qū)1210與第二非有效顯示區(qū)1220。第二非有效顯示區(qū)1220圍繞第二有效顯示區(qū)1210。安置第二基底1200面對第一基底1100。換而言之，第一與第二有效顯示區(qū)1110與1210相互面對，第一與第二非有效顯示區(qū)1120與1220相互面對。第二基底1200用(例如)透明玻璃基底實(shí)現(xiàn)。
第二基底1200的第二有效顯示區(qū)1210包括第一像素區(qū)1250與第二像素區(qū)1260。第一像素區(qū)1250面對第一透射區(qū)1150，第二像素區(qū)面對第二透射區(qū)1160。在本實(shí)施方式中，第一像素區(qū)1250包括對應(yīng)于R.G.B.顏色濾鏡的三個像素，第二像素區(qū)1260包括對應(yīng)于第二透射區(qū)1148的一個像素。第一與第二像素區(qū)1250與1260的像素的每一個都具有第一薄膜晶體管1230，該薄膜晶體管1230與第一驅(qū)動薄膜晶體管1230的第一與第二驅(qū)動信號線1233與1235相連。
第一薄膜晶體管1230包括第一柵極G1、第一源極S1、第一溝道層C1、以及第一漏極D1。第一溝道層C1與第一柵極G1電絕緣。第一源極S1與第一漏極D1電連接到第一溝道層C1。第一驅(qū)動信號線1233電連接到第一柵極G1，第二驅(qū)動信號線1235電連接到第一源極S1。第一驅(qū)動信號通過第一驅(qū)動信號線1233施加到第一柵極G1，以啟動第一溝道層C1，第二驅(qū)動信號通過第二驅(qū)動信號線1235施加到第一源極S1，從而第二驅(qū)動信號通過第一溝道層C1傳送到漏極D1。第二基底1200還包括光電傳感器，用于檢測外部提供的光并生成光檢測信號，以后將對其詳細(xì)描述。
圖10為圖9的光電傳感器的示意電路圖。參照圖9與10，光電傳感器1270檢測通過第一或第二透射區(qū)1150或1160提供的諸如紅、綠、藍(lán)或白光等光，以生成光檢測信號。在本實(shí)施方式中，光電傳感器1270安置在第二基底1200的第二像素區(qū)1260內(nèi)。
光電傳感器1270包括第二薄膜晶體管1272、第三薄膜晶體管1273、第一傳感線1275、以及第二傳感線1277。第一傳感線1275基本與第一驅(qū)動信號線1233平行地安置，第二傳感線1277基本與第二驅(qū)動信號線1235平行地安置。第二薄膜晶體管1272與第三薄膜晶體管1273安置在由第一傳感線1275、第二傳感線1277、第一驅(qū)動信號線1233、以及第二驅(qū)動信號線1235所限定的區(qū)域內(nèi)。
第二薄膜晶體管1272包括第二柵極G2、第二源極S2、第二溝道層C2、以及第二漏極D2。第二柵極G2與第二溝道層C2電絕緣。第二源極S2與第二漏極D2電連接到第二溝道層C2。第二柵極G2電連接到第一傳感線1275，第二源極S2電連接到第二驅(qū)動信號線1235。第二薄膜晶體管1272為光電傳感器1270的光敏部件，用來檢測外部提供的光并生成光檢測信號。換而言之，第二薄膜晶體管1272的第二溝道層C2由外部提供的光激活。例如，光電晶體管可以用做第二薄膜晶體管1272。
第三薄膜晶體管1273包括第三柵極G3、第三源極S3、第三溝道層C3、以及第三漏極D3。第三柵極G3與第三溝道層C3電絕緣。第三源極S3與第三漏極D3電連接到第三溝道層C3。第三柵極G3電連接到第一驅(qū)動信號線1233。第三源極S3電連接到第二漏極D2，第三漏極D3電連接到第二傳感線1277。
光電傳感器1270安置在面對第一基底1110的透明圖案1148(參照圖7)的第二像素區(qū)域1260中，從而使通過透明圖案1148提供給光電傳感器1270的光量沒有或少有減少。由此光電傳感器1270更容易更準(zhǔn)確地檢測該光。
光電傳感器1270提供光檢測信號給第二傳感線1277。該光檢測信號傳送給信號處理模塊(未顯示)，然后該模塊輸出圖像控制信號。該圖像控制信號施加到電連接到液晶顯示設(shè)備的信息處理設(shè)備(未顯示)，并且該信息處理設(shè)備根據(jù)該圖像控制信號輸出新的圖像數(shù)據(jù)給液晶顯示設(shè)備。
參照圖6，第一與第二基底1100與1200組裝在一起，液晶層1300夾在第一與第二基底1100與1200之間。液晶層1300本身不發(fā)光，但是液晶層1300接收光并調(diào)整光的透射率。當(dāng)向液晶層1300施加電場時，液晶分子的排列將被改變，從而透射率被調(diào)制。顯示設(shè)備包括安置在第一與第二基底1100與1200上的電極，以施加電場。以下將對此進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖11為根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施方式的顯示設(shè)備的示意性剖面圖。參照圖9與11，第一電極1190在第一基底1100上形成。第一電極1190安置在紅、綠、藍(lán)色濾鏡1142、1144、1146與透明圖案1148之上。第一電極1190包括光學(xué)上透明且導(dǎo)電的材料，例如銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)等等。將光學(xué)上透明且導(dǎo)電的材料的薄膜形成圖案以形成第一電極1190。
第二電極1290在第二基底1200上形成。第二電極1290安置在第一與第二像素區(qū)1250與1260之上。第二電極1290電連接到第一薄膜晶體管1230的第一漏極D1。第二電極1290包括光學(xué)上透明且導(dǎo)電的材料，例如銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)等等。將光學(xué)上透明且導(dǎo)電的材料的薄膜形成圖案以形成第二電極1290。液晶層1300位于第一與第二電極1190與1290之間，可以包括(例如)扭曲向列(TN)模式液晶或垂直對準(zhǔn)(VA)模式液晶。
圖12為顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的顯示設(shè)備的示意圖。本實(shí)施方式的顯示設(shè)備與圖11中的顯示設(shè)備相同，只是第一與第二電極不同。由此，與圖11中相同的部件將具有相同的標(biāo)號，并因此省略其說明。
參照圖12，第一與第二電極1192與1292都在第二基底1200上形成。第一電極1192電連接到第一薄膜晶體管1230的漏極D1。第一電極1192分杈以形成分支形狀。換而言之，第一電極1192具有連接到第一薄膜晶體管1230的漏極D1的底座部分，以及各自從底座部分沿基本垂直于底座部分長度方向的方向延伸出來的分支。第二電極1292與第一電極1192形成在同一層上。第二電極1292也分杈以形成類似于第一電極1192的分支形狀。第一電極1192的分支與第二電極1292的分支交替安置。
液晶層1300夾在第一與第二電極1192與1292之間，并且可以包括(例如)垂直對準(zhǔn)模式液晶或平面切換(plan switching，IPS)模式液晶。因?yàn)榈谝慌c第二電極1192與1292在水平方向上排列，所以在水平方向上產(chǎn)生電場，并施加到液晶層。因此，液晶層的液晶分子根據(jù)該水平電場進(jìn)行排列。通過采用這樣的配置，拓寬了該顯示設(shè)備的視角。
圖13為顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的顯示設(shè)備的剖面圖。參照圖13，有機(jī)絕緣層1299夾在第二基底1200之上的第一薄膜晶體管1230與第二電極1294之間。有機(jī)絕緣層1299具有(例如)幾微米(μm)的厚度。將包括光敏材料的光敏層形成圖案以形成有機(jī)絕緣層1299。有機(jī)絕緣層1299增加了第二電極1294與第一和第二驅(qū)動信號線之間的距離。因此，降低了在第二電極1294與第一和第二驅(qū)動信號線之間的寄生電容，并且增加了顯示設(shè)備的開口比率，從而提高了亮度。
第二電極1294包括通過將金屬膜形成圖案而形成的金屬電極1294b。第二電極1294可以包括透明電極1294a以及金屬電極1294b。在這種情況下，金屬電極1294b形成于透明電極1294a之上。金屬電極1294b可以具有一個或更多個開口部分。例如，金屬電極1294b可以為蜂窩形狀。
在本實(shí)施方式中，第一基底包括透明圖案以及紅、綠、藍(lán)色濾鏡，從而提供給光電傳感器的光量不會被減少。相應(yīng)地，提高了顯示設(shè)備的亮度。
圖14為顯示的根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的顯示設(shè)備的剖面圖，圖15為圖14中顯示設(shè)備的被部分放大的剖面圖。參照圖14與15，液晶顯示設(shè)備2000包括第一基底2010、第二基底2020、液晶層2030、像素2100、公共電極2200、以及光電傳感器2300。
第一與第二基底2010與2020相互面對，并且用(例如)透明玻璃基底實(shí)現(xiàn)。密封元件2040安置在第一與第二基底2010與2020之間，從而密封元件2040圍繞第一與第二基底2010與2020的邊沿部分。液晶層2030夾在第一與第二基底2010與2020之間。調(diào)整液晶層2030的液晶分子的排列，以改變液晶層2030的透射率。像素2100與公共電極2200施加電場給液晶層2030。在本實(shí)施方式中，像素電極2100安置在第一基底2010之上，公共電極2200安置在第二基底2020之上。
圖16為圖14的像素的示意電路圖。參照圖14到16，多個像素2100形成于第一基底2010之上，從而像素2100以矩陣形成排列。例如，當(dāng)顯示設(shè)備2000的分辨率為‘1024×768’時，顯示設(shè)備2000用在第一基底2010上形成的‘1024×768×3’個像素2100來顯示全彩色。像素2100的每一個都包括像素電壓供應(yīng)器2110與像素電極2120。
像素電壓供應(yīng)器2110提供像素電壓給像素電極2120。像素電壓供應(yīng)器2110包括柵極線2112、數(shù)據(jù)線2114、以及第一薄膜晶體管2116。柵極線2112沿第一方向安置。在顯示設(shè)備中(例如)相互平行地安置768個柵極線2112。柵極線2112包括具有良好導(dǎo)電性的金屬，例如鋁、鋁合金等等。
數(shù)據(jù)線2114與柵極線2112電絕緣，并且數(shù)據(jù)線2114沿基本與第一方向垂直的第二方向安置。在顯示設(shè)備中(例如)相互平行地安置‘1024×3’個數(shù)據(jù)線2114。數(shù)據(jù)線2114包括具有良好導(dǎo)電性的金屬，例如鋁、鋁合金等等。。
第一薄膜晶體管2116安置在由柵極線2112與數(shù)據(jù)線2114限定的區(qū)域內(nèi)。第一薄膜晶體管2116包括柵極G、源極S、溝道層C、以及漏極D。第一薄膜晶體管2116的柵極G電連接到柵極線2112，第一薄膜晶體管2116的源極S電連接到數(shù)據(jù)線2114。第一薄膜晶體管2116的漏極D電連接到像素電極2120。
參照圖15與16，像素電極2120形成于覆蓋像素電壓供應(yīng)器2110的有機(jī)層2130之上。像素電極2120形成于由柵極線2112與數(shù)據(jù)線2114圍繞的區(qū)域之內(nèi)。像素電極2120通過第一接觸孔2132電連接到第一薄膜晶體管2116的漏極D。像素電極2120包括光學(xué)上透明且導(dǎo)電的材料，例如，銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)。
公共電極2200形成于第二基底2020的表面之上，以與像素電極2120面對。公共電極2200覆蓋第二基底2020的表面，并且基準(zhǔn)電壓施加到公共電極2200。公共電極2200包括透明且導(dǎo)電材料，例如，銦錫氧化物(ITO)或銦鋅氧化物(IZO)。顏色濾鏡2210安置在公共電極2200與第二基底2020之間。顏色濾鏡2210包括透射紅色光的紅色濾鏡2212，透射綠色光的綠色濾鏡2214，以及透射藍(lán)色光的藍(lán)色濾鏡2216。
圖17為包括光感測部件的像素的示意性電路圖。參照圖15與17，光感測部件包括光電傳感器2300和第一與第二傳感線2310與2320，并且光電傳感器2300包括第二薄膜晶體管2330與第三薄膜晶體管2340。第一傳感線2310與柵極線2112空間隔開，并沿第二方向安置。第一傳感線2310與柵極線2112形成于同一層上，使得第一傳感線2310與數(shù)據(jù)線2114電絕緣。
第二傳感線2320與數(shù)據(jù)線2114空間隔開，并沿第一方向安置。第二傳感線2320與數(shù)據(jù)線2114形成于同一層上，使得第二傳感線2320電絕緣于柵極線2112和第一傳感線2310。
第二與第三薄膜晶體管2330與2340安置在第一基底2010上的像素內(nèi)。例如，第二與第三薄膜晶體管2330與2340與第一薄膜晶體管2116一起形成于各個像素內(nèi)，或者第二與第三薄膜晶體管2330與2340形成于所選擇的多個像素內(nèi)。在本實(shí)施方式中，第二薄膜晶體管2330與數(shù)據(jù)線2114和第一傳感線2310相關(guān)聯(lián)地形成于(例如)數(shù)據(jù)線2114和第一傳感線2310相交的區(qū)域之上。
第二薄膜晶體管2330包括柵極G、源極S、溝道層C、以及漏極D。第二薄膜晶體管2330在其柵極G上電連接到第一傳感線2310，在其源極S上電連接到數(shù)據(jù)線。溝道層C與柵極G電絕緣，并且溝道層C安置在柵極G之上。第二薄膜晶體管2330的溝道層C包括非晶硅薄膜與n+非晶硅薄膜。第一與第二n+非晶硅薄膜安置在非晶硅薄膜上，使得第一與第二n+非晶硅薄膜空間隔開。當(dāng)光到達(dá)第二薄膜晶體管2330的溝道層C時，第二薄膜晶體管2330導(dǎo)通，使得電流從源極S流入漏極D。
第二薄膜晶體管2330的源極S的第一端電連接到第一n+非晶硅薄膜，源極的第二端與數(shù)據(jù)線2114接觸。第二薄膜晶體管2330的漏極D的第一端電連接到第二n+非晶硅薄膜，源極S的第二端電連接到第三薄膜晶體管2340的源極S。
第三薄膜晶體管2340包括柵極G、源極S、溝道層C、以及漏極D。第三薄膜晶體管2340的柵極G電連接到數(shù)據(jù)線2112，第三薄膜晶體管2340的源極S電連接到第二薄膜晶體管2330的漏極D。第三薄膜晶體管2340的漏極D電連接到第二傳感線2320。第三薄膜晶體管2340由第二薄膜晶體管2330驅(qū)動，以施加包含位置信息的信號給第二傳感線2320。因此，當(dāng)光到達(dá)第二薄膜晶體管2330時，位置信息就施加到第二傳感線2320。
參照圖15，在覆蓋像素電壓供應(yīng)器2110與光電傳感器2300的有機(jī)層2130上形成第二接觸孔2134，使得溝道層通過第二接觸孔2134暴露。例如，第二接觸孔2134與第一接觸孔2132在同一工藝過程中形成。在本實(shí)施方式中，由于第二接觸孔2134，外部光到達(dá)第二薄膜晶體管2330的溝道層C，而不用透射通過有機(jī)層2130進(jìn)行透射。因此，從外部提供并到達(dá)第二薄膜晶體管2330的光量沒有或少有損失，在其他方式中由于有機(jī)層將發(fā)生該損失。作為結(jié)果，可以向第二薄膜晶體管2330的溝道層C提供足夠的光。
在本實(shí)施方式中，光阻層2140安置在有機(jī)層2130與像素電極2120之上，以截止光。換而言之，光阻層2140形成于有機(jī)層之上，除了第二接觸孔2134的區(qū)域之外。因此，光阻層2140防止光被提供給第一與第三薄膜晶體管2116與2340的溝道層C。
圖18為顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的顯示設(shè)備的剖面圖。在圖18中，與圖15中相同的部件具有相同的參考標(biāo)號，并且省略其描述以避免重復(fù)。參照圖18，公共電極2200形成于第二基底2020的表面之上，以面對像素電極2120。公共電極2200覆蓋第二基底2020的表面，并且向公共電極2200提供基準(zhǔn)電壓。公共電極包括光學(xué)上透明且導(dǎo)電的材料，例如，銦錫氧化物(ITO)，銦鋅氧化物(IZO)等等。
顯示設(shè)備包括安置在公共電極2200與第二基底2020之間的顏色濾鏡2230。顏色濾鏡2230包括透射紅色光的紅色濾鏡，透射綠色光的綠色濾鏡，以及透射藍(lán)色光的藍(lán)色濾鏡。顏色濾鏡2230包括位于第二薄膜晶體管2330上的光入流(light inflow)部件2220。換而言之，光入射部件2220形成于顏色濾鏡2230的與第二薄膜晶體管2330相應(yīng)的區(qū)域之上。顏色濾鏡2230的光入射部件2220的厚度小于顏色濾鏡2230其他區(qū)域的厚度。光入射部件2220形成得薄以最小化通過光入射部件2220提供給第二薄膜晶體管2330的光的損失。作為結(jié)果，提高了第二薄膜晶體管2330的光感測性能。
顏色濾鏡材料包括紅、綠、藍(lán)色顏料與光敏材料。在本實(shí)施方式中，所選擇顏色的顏料(即紅、綠、或藍(lán)色顏料)涂覆在第二基底2020的表面上，以形成所選擇顏色的濾鏡薄膜，然后在所選擇顏色的薄膜上形成光敏層。在與第二薄膜晶體管2330部分或完全暴露的區(qū)域相應(yīng)的光敏層部分上形成一個或多個縫，以形成光入射部件2220。
圖19為顯示根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的顯示設(shè)備的剖面圖。在圖19中，與圖18中相同的部件具有相同的參考標(biāo)號，并且省略其描述以避免重復(fù)。參照圖19，顯示設(shè)備包括安置在公共電極2200與第二基底2020之間的顏色濾鏡2240。顏色濾鏡2240包括透射紅色光的紅色濾鏡，透射綠色光的綠色濾鏡，以及透射藍(lán)色光的藍(lán)色濾鏡。顏色濾鏡2240包括位于第二薄膜晶體管2330上的光入射部件2222。換而言之，光入射部件2222形成于顏色濾鏡2240相應(yīng)于第二薄膜晶體管2330的區(qū)域的區(qū)域之上。
在本實(shí)施方式中，通過去除顏色濾鏡2240的所選擇部分來形成光入射部件2222，并且所選擇部分的位置與第二薄膜晶體管2330相對應(yīng)。換而言之，光入射部件2222具有形成在顏色濾鏡2240的所選擇區(qū)域之上的開口，從而通過該開口將外部所施加的光提供給第二薄膜晶體管2330。因此，施加到光入射部件2222的光只要穿過透明的公共電極2200就能到達(dá)第二薄膜晶體管2330的溝道層C。因?yàn)橥獠克┘拥墓獯┻^該開口與透明層，所以到達(dá)第二薄膜晶體管2330的光量沒有或少有損失，從而改善了第二薄膜晶體管2330的光感測性能。
圖20為顯示根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施方式的顯示設(shè)備的剖面圖。參照圖20，顯示設(shè)備包括光筆3300、顯示面板3400、以及驅(qū)動模塊3500。光筆3300用圖1至5的實(shí)施方式之一來實(shí)現(xiàn)。
顯示面板3400包括第一基底3410、第二基底3420、第一電極3440、第二電極3450、以及光電傳感器3460。第一與第二基底3410與3420相互面對，并且是(例如)透明玻璃基底。液晶材料夾在第一與第二基底3410與3420之間。密封層3470沿第一與第二基底3410與3420的邊沿位于第一與第二基底3410與3420之間，以密封液晶材料。
當(dāng)向第一與第二基底3410與3420之間的液晶材料的液晶分子施加不同的電場時，液晶分子被重新排列以改變光的透射率。第一與第二電極3440與3450分別形成于第一與第二基底3410與3420之上，以向液晶分子施加電場。
圖21為圖20中第一基底的像素的示意圖。參照圖20與21，第一電極3440形成于第一基底3410之上。第一電極3440被排列為矩陣形式，并且(例如)具有‘1024×768×3’個。第一電極3440的每個都包括光學(xué)上透明且導(dǎo)電的材料，例如，銦錫氧化物(ITO)，銦鋅氧化物(IZO)等等。
用來向第一電極3440施加像素電壓的第一薄膜晶體管3490形成于第一基底3410之上。第一薄膜晶體管3490包括柵極G、源極S、溝道層C、以及漏極D。第一薄膜晶體管3490的漏極D電連接到第一電極3440。第一薄膜晶體管3490的柵極G電連接到柵極線3275。第一薄膜晶體管3490的源極S電連接到數(shù)據(jù)線3280。
再次參照圖20，第二電極3450形成于第二基底3420的表面之上以面對第一電極3440。第二電極3450覆蓋第二基底3420的表面。第二電極3450包括光學(xué)上透明且導(dǎo)電的材料，例如，銦錫氧化物(ITO)，銦鋅氧化物(IZO)等等?；鶞?zhǔn)電壓施加到第二電極3450。顏色濾鏡3425夾在第二電極3450與第二基底3420之間。顏色濾鏡3425包括分別透射紅、綠、藍(lán)色光的紅、綠、藍(lán)色濾鏡3425a、3425b、3425c。
圖22為圖20的光感測部件的電路圖。參照圖20與22，光感測部件包括光電傳感器3460以及第一與第二傳感線3466與3468。光電傳感器3460包括第二薄膜晶體管3462與第三薄膜晶體管3464。光筆3300反射穿過第一電極3440、液晶3430、以及第二電極3450的圖像光的一部分，以向顯示面板3400提供感測光3200b。感測光3200b到達(dá)光感測部件(即光電傳感器3460)。
作為對感測光3200b的響應(yīng)，第二薄膜晶體管3462導(dǎo)通。當(dāng)?shù)诙∧ぞw管3462導(dǎo)通時，施加到第二薄膜晶體管3462的源極S1的第一信號通過第二薄膜晶體管3462的漏極D1輸出。該第一信號包括圖像信息，并且該第一信號相應(yīng)于通過第一薄膜晶體管3490施加到像素電極的數(shù)據(jù)驅(qū)動電壓。
當(dāng)根據(jù)通過柵極線3275施加到柵極G2的第二信號而導(dǎo)通第三薄膜晶體管3464時，從第二薄膜晶體管3462的漏極D1施加到第三薄膜晶體管3464的源極S2的第一信號通過第三薄膜晶體管3464的漏極D2輸出。該第二信號相應(yīng)于施加到第一薄膜晶體管3490的柵極的柵極驅(qū)動電壓。
圖23為顯示圖20中驅(qū)動模塊的示意圖。參照圖23，驅(qū)動模塊3500包括柵極驅(qū)動部件3520、數(shù)據(jù)驅(qū)動部件3530、電連接到柵極驅(qū)動部件3520的驅(qū)動電壓生成部件3540、電連接到數(shù)據(jù)驅(qū)動部件3530的灰度電壓生成部件3550、電連接到背光組件3560用來控制背光組件3560的光源控制部件3565、處理從光感測部件(參照圖22)提供的第一信號的檢測信號處理單元3510、以及控制驅(qū)動模塊3500的上述部件的信號控制部件3570。
從光感測部件輸出的第一信號施加到檢測信號處理單元3510，然后檢測信號處理單元3510生成表示其中檢測到感測光的位置的位置數(shù)據(jù)。該位置數(shù)據(jù)被提供給信號控制部件3570。柵極驅(qū)動部件3520電連接到各個柵極線3275。柵極驅(qū)動部件3520向柵極線3275施加從驅(qū)動電壓生成部件3540生成的柵極驅(qū)動信號。該柵極驅(qū)動信號包括柵極導(dǎo)通信號Von，柵極截止信號Voff，以及基準(zhǔn)電壓Vcom。
數(shù)據(jù)驅(qū)動部件3530電連接到各個數(shù)據(jù)線3280。數(shù)據(jù)驅(qū)動部件3530選擇從灰度電壓生成部件3550生成的灰度電壓，然后將所選擇的灰度電壓施加到數(shù)據(jù)線3280。
信號控制部件3570控制柵極驅(qū)動部件3520、驅(qū)動電壓生成部件3540、數(shù)據(jù)驅(qū)動部件3530、以及灰度電壓生成部件3550。信號控制部件3570接收來自外部信息處理設(shè)備3580的視頻信號。該視頻信號包括第一紅色灰度信號R1、第一綠色灰度信號G1、以及第一藍(lán)色灰度信號B1、垂直同步信號Vsync、水平同步信號Hsync、主時鐘信號CLK、數(shù)據(jù)使能信號DE、等等。
信號控制部件3570將視頻信號的第一紅色灰度信號R1、第一綠色灰度信號G1、以及第一藍(lán)色灰度信號B1分別轉(zhuǎn)換為第二紅色灰度信號R2、第二綠色灰度信號G2、以及第二藍(lán)色灰度信號B2。從信號控制部件3570生成的第二紅色灰度信號R2、第二綠色灰度信號G2、以及第二藍(lán)色灰度信號B2施加到數(shù)據(jù)驅(qū)動部件3530。信號控制部件3570還施加數(shù)據(jù)控制信號給數(shù)據(jù)驅(qū)動部件3530。該數(shù)據(jù)控制信號包括指示在第一至最后一個數(shù)據(jù)線上輸入第二紅色灰度信號R2、第二綠色灰度信號G2、以及第二藍(lán)色灰度信號B2的水平同步開始信號、指示在數(shù)據(jù)線3280上輸入灰度電壓的負(fù)載信號、以及數(shù)據(jù)時鐘信號。
信號控制部件3570施加?xùn)艠O控制信號給驅(qū)動電壓生成部件3540。該柵極控制信號包括指示與門信號脈沖高部分相應(yīng)的門導(dǎo)通脈沖信號輸出的垂直同步開始信號STV、控制該門導(dǎo)通脈沖的輸出時序的門時鐘信號CPV、以及將該門導(dǎo)通脈沖依次通過相鄰溝道施加到一個溝道的門導(dǎo)通使能信號OE。
數(shù)據(jù)驅(qū)動部件3530接收與來自灰度電壓生成部件3550的第二紅色灰度信號R2、第二綠色灰度信號G2、以及第二藍(lán)色灰度信號B2相應(yīng)的模擬電壓，并且數(shù)據(jù)驅(qū)動部件3530輸出該模擬電壓。根據(jù)來自信號控制部件3570的數(shù)據(jù)控制信號，柵極驅(qū)動部件3520施加門導(dǎo)通脈沖給第一柵極線，以導(dǎo)通連接到第一柵極線的第一薄膜晶體管3490。由此，電連接到數(shù)據(jù)線3280的第一薄膜晶體管3490的漏極D施加驅(qū)動電壓給第一電極3440。在一幀期間，信號控制部件3570反復(fù)進(jìn)行上述過程。在經(jīng)過一幀之后，像素電壓被施加到第一基底3410的第一電極3440，并且液晶的液晶分子根據(jù)電場強(qiáng)度被重新排列。
參照圖20與23，背光組件3560面對第一基底3410安置。背光組件3560生成穿過液晶3430的光以形成圖像光3200a。圖像光3200a穿過第二基底3420以被用戶看到。由用戶操作的光筆3300提供感測光3200b給顯示面板3400。光筆3300具有光轉(zhuǎn)換部件3200，以通過反射圖像光3200a來提供感測光3200b。感測光3200b由安置在顯示面板3400中第一基底3410上的光電傳感器3460檢測。光電傳感器3460安置在相鄰的第一電極3440之間。
當(dāng)來自光筆3300的感測光3200b到達(dá)光電傳感器3430時，光電傳感器3430生成光檢測信號。然后，該光檢測信號提供給檢測信號處理單元3510并由其進(jìn)行處理。檢測信號處理單元3510提供包括位置數(shù)據(jù)的處理后數(shù)據(jù)給信號控制部件3570，然后信號控制部件3570提供該處理后數(shù)據(jù)給外部信息處理設(shè)備3580。信息處理設(shè)備3580處理從信號控制部件3570提供的數(shù)據(jù)，以輸出新的視頻信號。該新視頻信號提供給信號控制部件3570，從而液晶顯示面板顯示新圖像。
圖24為顯示根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施方式的顯示系統(tǒng)的剖面圖。在圖24中，與圖20中相同的部件具有相同的參考標(biāo)號，并且省略其描述以避免重復(fù)。
在本實(shí)施方式中，顯示系統(tǒng)包括與圖20中實(shí)施方式不同的光筆3320。光筆3320的結(jié)構(gòu)基本與圖5中實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同。假設(shè)從顯示面板提供給光筆的圖像光的量小，則從光筆提供給顯示面板的感測光的量也小。在這種情況下，顯示面板中的光電傳感器不容易檢測感測光或不能檢測它。這類問題可以通過使用本實(shí)施方式的光筆3320來克服。
參照圖24，光筆3320包括燈泡3242a、控制單元3242b、電源3242c、以及檢測器3244?？刂茊卧?242b控制電源3242c，以提供電源給燈泡3242a，作為對從檢測圖像光3200a的量的檢測器3244生成的檢測信號的響應(yīng)。例如，由檢測器3244所檢測的光的量小于基準(zhǔn)量，則檢測器3244生成檢測信號，使得燈泡3242a生成穿過光筆3320的光轉(zhuǎn)換部件3240的第二感測光3200c。因此，在這種情況下，光筆3320生成第二感測光3200c以及第一感測光3200b，這些感測光由顯示面板3400中的光感測部件所感測。相應(yīng)地，即使當(dāng)?shù)谝桓袦y光3200b的量小時，具有光筆3320的顯示系統(tǒng)也能正確地操作。本實(shí)施方式的顯示系統(tǒng)用于(例如)一般為黑模式類型的液晶顯示設(shè)備。
圖25為顯示根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施方式的顯示系統(tǒng)的剖面圖。在圖25中，與圖20中相同的部件具有相同的參考標(biāo)號，并且省略其描述以避免重復(fù)。參照圖25，顯示系統(tǒng)包括具有光轉(zhuǎn)換部件4420的光筆4400，光轉(zhuǎn)換部件4420接收圖像光4430a，并向顯示面板4001提供往來的感測光4430b。在本實(shí)施方式中，光筆4400可以用上述的光筆之一來實(shí)現(xiàn)。
顯示面板4001包括在第一基底3410、第一電極3400、以及光電傳感器3460上形成的有機(jī)層。有機(jī)層4130具有接觸孔4134，每個接觸孔都形成于相應(yīng)的一個光電傳感器3460之上，使得各個光電傳感器3460的頂部暴露，以直接接收來自光筆4400的感測光4430b。
顯示面板4001具有在第二基底3420上形成的顏色濾鏡3425。顏色濾鏡3425具有在顏色濾鏡3425所選擇的位置上形成的光入射部件4222。例如，光入射部件4222每個都是在相應(yīng)于光電傳感器3460的位置上形成的開口。光入射部件4222每個都對準(zhǔn)相應(yīng)的接觸孔4134與相應(yīng)的光電傳感器3460而安置，從而感測光4430b穿過光入射部件4222與接觸孔4134到達(dá)光電傳感器3460。
通過在顯示面板4001中形成接觸孔4134與光入射部件4222，從光筆4400提供到光電傳感器3460的感測光量中就沒有或少有損失。相應(yīng)地，光電傳感器3460正確并準(zhǔn)確地感測感測光4430b。
圖26為顯示根據(jù)本發(fā)明的另一示范性實(shí)施方式的顯示系統(tǒng)的剖面圖。在圖26中，與圖13中相同的部件具有相同的參考標(biāo)號，并且省略其描述以避免重復(fù)。參照圖26，顯示系統(tǒng)包括具有光轉(zhuǎn)換部件5920的光筆5900，光轉(zhuǎn)換部件5920反射圖像光5930a，以向顯示面板提供感測光5930b。感測光5930b穿過顯示面板到達(dá)光電傳感器5270，然后光電傳感器5270生成光檢測信號，作為其對感測光5930b檢測的響應(yīng)。
光電傳感器5270可以在紅、綠、藍(lán)或白色濾鏡之下的位置上形成于基底1200之上。在本實(shí)施方式中，光電傳感器5270安置在相應(yīng)于白色濾鏡W(或透明圖案1148)的位置上。因?yàn)楣怆妭鞲衅?270位于白色濾鏡之下，所以光筆5900的光轉(zhuǎn)換部件5920反射白光以提供感測光5930b，并且感測光5930b穿過白色濾鏡W。相應(yīng)地，感測光5930b被更有效地提供給光電傳感器5270，而沒有減少感測光5930b的量。
另外，在本實(shí)施方式中，感測光5930b穿過金屬電極1294b的一個或多個開口，從而不會減少提供給光電傳感器5270的感測光量。
圖27為顯示根據(jù)本發(fā)明另一示范性實(shí)施方式的顯示系統(tǒng)的剖面圖。在本實(shí)施方式中，與圖26中相同的部件具有相同的參考標(biāo)號，并且省略其描述以避免重復(fù)。參照圖27，顯示系統(tǒng)具有用來向顯示面板提供感測光的光筆5950。光筆5950的結(jié)構(gòu)基本與圖5中實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)相同。光筆5950接收來自顯示面板的圖像光5960a，并提供第一與第二感測光5960b與5960c給顯示面板，在顯示面板中光電傳感器5270檢測第一與第二感測光。
在本實(shí)施方式中，光筆5950包括光轉(zhuǎn)換部件5970、光生成模塊5980、以及檢測器5990。光轉(zhuǎn)換部件5970位于主體5960上。光轉(zhuǎn)換部件5970反射來自顯示面板的圖像光5960a(即紅、綠、藍(lán)、或白光)，以提供第一感測光5960b。檢測器5990檢測圖像光5960a的量，并生成給光生成模塊5980的檢測信號。該檢測信號包括圖像光5960a的量的信息。檢測器5990將圖像光5960a的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。例如，光電晶體管或光電二極管可以用做檢測器5990。
光生成模塊5980包括光源5982、控制單元5984、電源5986、以及開關(guān)5988。例如，發(fā)光二極管(LED)用做光源5982。光源5982發(fā)出第二感測光5960c。電源5986提供電源給光源5982?？刂茊卧?984控制光源5982被接通或關(guān)斷?？刂茊卧?984比較從檢測器5990提供的檢測信號與預(yù)先設(shè)置的基準(zhǔn)信號。當(dāng)檢測信號小于基準(zhǔn)信號時(即圖像光5960a的量小于預(yù)定的基準(zhǔn)量)，電源5986提供電源給光源5982，從而光源5982生成到顯示面板的第二感測光5960c。光轉(zhuǎn)換部件5970(例如)可以具有第二感測光5960c從中穿過的孔。
在本實(shí)施方式中，因?yàn)樵趫D像光5960a量相對較小的情況下光筆5950在第一感測光5960b之外還提供第二感測光5960c，所以防止了光電傳感器5270由于從光筆5950所提供的感測光量的降低而產(chǎn)生誤操作。
上面已經(jīng)描述了根據(jù)本發(fā)明的顯示系統(tǒng)的各種實(shí)施方式，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，根據(jù)以上教導(dǎo)可以輕易地進(jìn)行修改與變動。因此應(yīng)該理解，在權(quán)利要求的范圍之內(nèi)，本發(fā)明可以不同于此處所具體描述的方式實(shí)現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種使用光與圖像顯示設(shè)備進(jìn)行接口的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，包括主體；以及光轉(zhuǎn)換部件，安置在所述主體的所選部分上，所述光轉(zhuǎn)換部件接收從所述圖像顯示設(shè)備提供的圖像光，并將該圖像光轉(zhuǎn)換為由所述圖像顯示設(shè)備所檢測的第一感測光。
2.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中所述光轉(zhuǎn)換部件包括具有凹部的表面，該具有凹部的表面反射所述圖像光，并匯聚所反射的圖像光，以形成所述第一感測光。
3.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，進(jìn)一步包括安置在所述光轉(zhuǎn)換部件表面上的防刮部件，該防刮部件為圓形并且當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入時接觸所述圖像顯示設(shè)備。
4.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，進(jìn)一步包括形成于所述光轉(zhuǎn)換部件表面上的漫反射部件，該漫反射部件漫反射所述圖像光，以形成所述第一感測光。
5.如權(quán)利要求4所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中所述漫反射部件包括形成于所述光轉(zhuǎn)換部件表面上的壓花圖案。
6.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中所述主體包括檢測器，用來檢測到達(dá)所述光轉(zhuǎn)換部件的所述圖像光的量，該檢測器生成檢測信號作為對所檢測的光量的響應(yīng)；以及光生成模塊，用來生成第二感測光作為對從所述檢測器提供的檢測信號的響應(yīng)，其中所述光轉(zhuǎn)換部件提供第一與第二感測光到所述圖像顯示設(shè)備。
7.如權(quán)利要求6所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中所述光轉(zhuǎn)換部件包括所述第二感測光從所述光生成模塊到所述圖像顯示設(shè)備所穿過的孔。
8.如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，其中所述光生成模塊包括控制單元，用來生成控制信號作為對從所述檢測器所提供的檢測信號的響應(yīng)；電源，用來提供電源作為對來自所述控制單元的控制信號的響應(yīng)；以及光源，用來通過接收來自所述電源的電能生成所述第二感測光。
9.一種顯示圖像的顯示系統(tǒng)，包括顯示面板，包括第一基底，在其上形成第一電極；第二基底，在其上形成第二電極；和液晶層，安置在所述第一與第二基底之間，該液晶層的光學(xué)特性與在所述第一與第二電極之間所形成電場的變化相關(guān)聯(lián)地變化；以及使用光與所述顯示面板進(jìn)行接口的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備，該數(shù)據(jù)輸入設(shè)備包括光轉(zhuǎn)換部件，該光轉(zhuǎn)換部件接收從所述顯示面板提供的圖像光，并將該圖像光轉(zhuǎn)換為由所述顯示面板所檢測的第一感測光。
10.如權(quán)利要求9所述的顯示系統(tǒng)，其中所述光轉(zhuǎn)換部件包括具有凹部的表面，該具有凹部的表面反射所述圖像光，并匯聚所反射的圖像光，以形成所述第一感測光。
11.如權(quán)利要求9所述的顯示系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備進(jìn)一步包括安置在所述光轉(zhuǎn)換部件表面上的防刮部件，該防刮部件為圓形并且當(dāng)進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入時接觸所述顯示面板。
12.如權(quán)利要求9所述的顯示系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備進(jìn)一步包括形成于所述光轉(zhuǎn)換部件表面上的漫反射部件，該漫反射部件漫反射所述圖像光，以形成所述第一感測光。
13.如權(quán)利要求9所述的顯示系統(tǒng)，其中所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備包括檢測器，用來檢測到達(dá)所述光轉(zhuǎn)換部件的所述圖像光的量，該檢測器生成檢測信號作為對所檢測的光量的響應(yīng)；以及光生成模塊，用來生成第二感測光作為對從所述檢測器提供的檢測信號的響應(yīng)，其中所述光轉(zhuǎn)換部件提供第一與第二感測光到所述圖像顯示面板。
14.如權(quán)利要求9所述的顯示系統(tǒng)，其中所述顯示面板包括光感測部件，用來檢測從所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備提供的所述第一感測光以生成光檢測信號，所述光感測部件安置在所述第一基底之上且在第一電極之間。
15.如權(quán)利要求14所述的顯示系統(tǒng)，進(jìn)一步包括驅(qū)動模塊，用來驅(qū)動所述顯示面板，以顯示新圖像作為對從所述光感測部件提供的光檢測信號的響應(yīng)。
16.如權(quán)利要求15所述的顯示系統(tǒng)，其中所述光感測部件包括電連接到所述顯示面板的傳感線的光電傳感器，所述光電傳感器檢測所述第一感測光，以生成到所述傳感線之一的光檢測信號。
17.如權(quán)利要求14所述的顯示系統(tǒng)，其中所述顯示面板包括形成于所述第二基底上的第一透射區(qū)，該第一透射區(qū)具有透射有色光的顏色濾鏡；以及形成于所述第二基底上的第二透射區(qū)，該第二透射區(qū)為透明以透射白光；其中所述光感測部件安置在所述第一基底上與所述第二透射區(qū)相應(yīng)的位置之上，所述光感測部件檢測從所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備提供的通過所述第二透射區(qū)的第一感測光。
18.如權(quán)利要求17所述的顯示系統(tǒng)，其中所述第一與第二透射區(qū)在所述第二基底上形成為矩陣形式。
19.如權(quán)利要求17所述的顯示系統(tǒng)，其中在所述第一基底上與所述第一透射區(qū)相應(yīng)的位置上形成第一晶體管，所述第一晶體管電連接到所述第一電極中的相應(yīng)電極。
20.如權(quán)利要求19所述的顯示系統(tǒng)，其中所述光感測部件包括第二晶體管，用來檢測來自所述數(shù)據(jù)輸入設(shè)備的所述第一感測光，所述第二晶體管具有連接在所述顯示面板的第一驅(qū)動信號線與第一傳感線之間的導(dǎo)電通路，所述導(dǎo)電通路由從所述顯示面板的第二傳感線提供的信號控制；以及安置在所述第二晶體管與所述第一傳感線之間的第三晶體管，所述第三晶體管傳送來自所述第二晶體管的光檢測信號到所述第一傳感線，以作為對從所述顯示面板的第二驅(qū)動信號線提供的信號的響應(yīng)。
21.如權(quán)利要求14所述的顯示系統(tǒng)，其中所述顯示面板包括安置在所述第一電極與所述第一基底之間的有機(jī)層。
22.如權(quán)利要求21所述的顯示系統(tǒng)，其中所述第一電極形成于所述有機(jī)層之上，并且所述第一電極的每一個都包括具有所述第一感測光所穿過的開口的金屬電極。
23.如權(quán)利要求22所述的顯示系統(tǒng)，其中所述第一電極的每一個都包括形成于所述金屬電極與所述有機(jī)層之間的透明電極。
24.如權(quán)利要求21所述的顯示系統(tǒng)，其中所述有機(jī)層具有開口，每個開口都形成于相應(yīng)于所述光感測部件的位置上，使得所述第一感測光通過所述開口被提供給所述光感測部件。
25.如權(quán)利要求24所述的顯示系統(tǒng)，其中所述光感測部件包括用來檢測所述第一感測光的第二晶體管，所述有機(jī)層的開口的每一個都形成用來暴露所述第二晶體管的溝道層。
26.如權(quán)利要求14所述的顯示系統(tǒng)，其中所述顯示面板包括形成于所述第二基底與所述第二電極之間的顏色過濾層，所述顏色過濾層具有所述第一感測光穿過的光入射部件。
27.如權(quán)利要求26所述的顯示系統(tǒng)，其中所述光入射部件位于相應(yīng)于所述光感測部件的位置之上，使得所述第一感測光通過所述光入射部件提供給所述光感測部件。
28.如權(quán)利要求27所述的顯示系統(tǒng)，其中所述光入射部件為在所述顏色過濾層中形成于位于相應(yīng)于所述光感測部件的位置之上的開口。
29.如權(quán)利要求26所述的顯示系統(tǒng)，其中所述光入射部件的厚度小于非所述光入射部件的顏色過濾層的厚度。
30.一種用來顯示圖像的顯示系統(tǒng)，包括光筆，用來生成光以輸入數(shù)據(jù)；以及顯示面板，用來顯示圖像，作為對從所述光筆提供的光的響應(yīng)，所述顯示面板包括第一基底，在其上形成第一電極；第二基底，在其上形成公共電極；以及形成于所述第一基底上的光電傳感器，所述光電傳感器檢測從所述光筆提供的光，以生成光檢測信號；以及驅(qū)動模塊，用來提供新的圖像數(shù)據(jù)給所述顯示面板，以顯示新圖像，作為對來自所述光電傳感器的光檢測信號的響應(yīng)。
31.如權(quán)利要求30所述的顯示系統(tǒng)，其中所述光電傳感器包括光電晶體管，該光電晶體管與提供像素電壓給所述像素電極中相應(yīng)的像素電極的晶體管形成在同一層中。
32.如權(quán)利要求30所述的顯示系統(tǒng)，其中所述顯示面板包括具有有色區(qū)與透明區(qū)的顏色過濾層，所述光電傳感器位于相應(yīng)于所述透明區(qū)的位置上，使得從所述光筆提供的光穿過所述顏色過濾層的透明區(qū)到達(dá)所述光電傳感器。
33.如權(quán)利要求30所述的顯示系統(tǒng)，其中所述顯示面板包括顯示彩色圖像的顏色過濾層，該顏色過濾層具有光入射部件，該光入射部件形成于相應(yīng)于所述光電傳感器的位置之上，使得從所述光筆提供的光穿過所述光入射部件無損失地到達(dá)所述光電傳感器。
34.如權(quán)利要求33所述的顯示系統(tǒng)，其中所述光入射部件的厚度小于非所述光入射部件的所述顏色過濾層的厚度。
35.如權(quán)利要求33所述的顯示系統(tǒng)，其中所述光入射部件為形成于相應(yīng)于所述光電傳感器的位置上的開口。
全文摘要
提供一種使用光與圖像顯示設(shè)備進(jìn)行接口的數(shù)據(jù)輸入設(shè)備及一種圖像顯示系統(tǒng)，所述圖像顯示系統(tǒng)包括生成光以輸入數(shù)據(jù)的光筆，以及用來作為對從光筆所提供的光的響應(yīng)而顯示圖像的顯示面板。顯示面板包括其上形成像素電極的第一基底，其上形成公共電極的第二基底，以及形成于第一基底之上的光電傳感器。光電傳感器檢測從光筆提供的光，以生成光檢測信號。該圖像顯示系統(tǒng)還包括驅(qū)動模塊，用來提供新圖像數(shù)據(jù)給顯示面板，以顯示新圖像，作為對來自光電傳感器的光檢測信號的響應(yīng)。
文檔編號G02F1/1362GK1595267SQ200410054530
公開日2005年3月16日 申請日期2004年7月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月8日
發(fā)明者曹宗煥, 樸商鎮(zhèn), 樸鐘雄, 李明雨, 魚基漢, 金炯杰, 崔榮俊, 鄭榮培 申請人:三星電子株式會社