CN1607561A - 具有光传感器的显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种包括衬底、像素和光感测部分的电子显示装置。该衬底包括显示区域和与该显示区域相邻的***区域，并且该衬底包括沿第一方向延伸的多根选通线以及沿着与该第一方向基本垂直的第二方向延伸的多根数据线。由所述数据线和选通线的每一根限定的像素形成在该显示区域中以显示图像。该光感测部分形成在该***区域中，并且该光感测部分感测环境光强度。在阵列衬底上形成感测环境光强度的光感测部分，使得可根据环境光强度调整该显示装置的亮度。

Description

具有光传感器的显示装置
技术领域
本发明涉及一种显示装置，并尤其涉及一种具有在其上形成有像素阵列的衬底上形成的光传感器的显示装置。
背景技术
在现在的信息社会，电子显示装置作为信息传输媒体越来越重要，并且各种电子显示装置正广泛应用于工业装置或家用器具。这样的电子显示装置继续在具有满足信息社会的各种需求的新的合适功能上取得进展。
一般来说，电子显示装置向使用信息的用户显示和传输许多条信息。也就是说，该电子显示装置将电子装置输出的电子信息信号转换为用户视觉能识别的光信息信号。
通常将电子显示装置分为发射性显示装置和非发射性显示装置。该发射性显示装置通过发射光而显示光信息信号，而非发射性显示装置通过反射、散射或干涉而显示该光信息信号。该发射性显示装置包括阴极射线管(CRT)，等离子体显示板装置(PDP)、发光二极管(LED)和场致发光显示装置(ELD)。该发射性显示装置被称为有源显示装置。而且，被称为无源显示装置的非发射性显示装置包括液晶显示装置(LCD)、电气化学显示装置(ECD)和电泳图像显示装置(EPID)。
随着半导体技术的开发，对新的电子显示装置的需求日益增加，例如具有薄厚度、轻重量、低驱动电压和低功耗的卓越特性的平板显示装置。可利用日新月异的半导体技术制造该平板显示装置。
在该平板装置中，因为液晶显示装置薄且具有与阴极射线管大致相同的低功耗和高显示质量，所以液晶显示装置(LCD)已广泛应用于各种电子装置。而且，该液晶显示装置可在低驱动电压下工作，并易于制造。
该液晶显示装置一般包括透射型、反射型以及透射和反射型液晶显示装置。该透射型液晶显示装置利用环境光源而显示信息。该反射型液晶显示装置利用环境光而显示信息。该透射和反射型液晶显示装置在黑暗地点利用环境光源而显示信息，在明亮地点利用环境光而显示信息。
该场致发光显示装置包括有机场致发光显示装置和无机场致发光显示装置。该有机场致发光显示装置具有例如低功耗、宽视角、高速响应、高对比度等的优点，所以已进行了对于有机场致发光显示装置的研究。
在该有机场致发光显示装置中，阴极为光发射部分提供电子，阳极为光发射部分提供空穴，从而电子与空穴结合而形成激子。激子下降到地状态，从而产生光。
该有机场致发光显示装置包括无源矩阵型显示装置和有源矩阵型显示装置。该有源矩阵型有机场致发光显示装置具有多个有机场致发光器件。独立驱动与像素对应的有机场致发光器件以显示图像。
然而，该有机场致发光显示装置是发射性显示装置之一，所以不可以反射方式形成该有机场致发光显示装置。因而，当环境光亮时，恶化了可视度。
而且，该透射和反射型液晶显示装置由于不能自己判定环境光的强度，所以在显示高质量图像时受限制。
发明内容
本发明提供了一种根据环境光亮度调整显示面板的亮度的电子显示装置。
本发明还提供了一种根据环境光亮度调整该场致发光显示装置的亮度的有机场致发光显示装置。
本发明还提供了一种根据环境光亮度调整背光组件的亮度的液晶显示装置。
在本发明的电子显示装置的例子中，该电子显示装置包括衬底、多个像素和至少一个光感测部分。该衬底包括显示区域和与该显示区域相邻的***区域，并且该衬底包括沿第一方向延伸的多根选通线以及沿着与该第一方向基本垂直的第二方向延伸的多根数据线。所述多个像素形成在该显示区域中以显示图像，并由所述每一数据线和所述每一选通线来限定所述像素。该光感测部分形成在该***区域中，并且该光感测部分感测环境光强度。
在本发明的示例有机场致发光显示装置中，该有机场致发光显示装置包括衬底、多个像素和至少一个光感测部分。该衬底包括显示区域和与该显示区域相邻的***区域。所述像素包括沿第一方向延伸的选通线，沿着与该第一方向基本垂直的第二方向延伸的数据线，与所述选通和数据线电连接的开关器件，与该开关器件电连接的第一电极，布置在该第一电极上的场致发光层，和形成在该场致发光层上的第二电极。所述光感测部分形成在该***区域中，该光感测部分感测环境光强度。
在本发明的示例液晶显示装置中，该液晶显示装置包括显示组件和背光组件。该显示组件，包括衬底、多个像素和至少一个光感测部分。该衬底包括显示区域和与该显示区域相邻的***区域。所述像素包括沿第一方向延伸的选通线，沿着与该第一方向基本垂直的第二方向延伸的数据线，与所述选通和数据线电连接的开关器件，与该开关器件电连接的透明电极。所述光感测部分形成在该***区域中，并且该光感测部分感测环境光强度。该背光组件为该显示组件提供光。根据该光感测部分感测的环境光的强度来调整该背光组件所提供的光的强度。
根据本发明，在阵列衬底上形成用于感测环境光强度的光感测部分，使得可根据环境光强度来调整该显示装置的亮度。
附图说明
通过参考附图详细描述示例实施例，本发明的以上和其他特点和优点将变得更加清楚，其中：
图1是示出了根据本发明第一示例实施例的顶部发射型AMOELD装置的示意图；
图2是示出了图1的部分“A”的放大视图；
图3A和3B是分别示出了图1的顶部发射型AMOELD的像素部分和光感测部分的剖面图；
图4是示出了图1的AMOELD的光感测部分的操作的电路图；
图5是示出了电压Vgs和光电电流之间的关系的曲线图；
图6A和6B是分别示出了根据本发明第二示例实施例的底部发射型AMOELD的像素部分和光感测部分的剖面图；
图7是示出了根据本发明第三示例实施例的透射和反射型液晶显示装置的示意图；
图8是示出了根据本发明第三示例实施例的透射和反射型液晶显示装置的光感测部分的电路图；
图9是示出了图8的光感测部分的剖面图；
图10是示出了根据本发明第四示例实施例的透射和反射型液晶显示装置的光感测部分的电路图；
图11是示出了根据本发明第五示例实施例的透射和反射型液晶显示装置的光感测部分的电路图；
图12是示出了根据本发明第六示例实施例的透射和反射型液晶显示装置的光感测部分的电路图；
图13是示出了与存在环境光的情况和不存在环境光的情况对应的泄漏电流的曲线图。
具体实施方式
现在将参考附图详细描述本发明的优选实施例。
实施例1
图1是示出了根据本发明第一示例实施例的顶部发射型AMOELD装置的示意图。图2是示出了图1的部分“A”的放大视图。图3A和3B是分别示出了图1的顶部发射型AMOELD的像素部分和光感测部分的剖面图。
参考图1、2、3A和3B，根据本发明第一示例实施例的顶部发射型有源矩阵有机场致发光显示装置(以下称为“AMOELD”)包括具有多个像素的阵列衬底100以显示图像。以矩阵形状布置这些像素。
该阵列衬底包括多个选通线GL和多个数据线Vdata。选通线GL和数据线Vdata沿着彼此基本垂直的方向延伸，以形成由选通线GL和数据线Vdata限定的单位像素125。
电源线Vdd***在相邻数据线Vdata之间，使得电源线Vdd与数据线Vdata基本垂直。将显示信号的最大直流电流施加到该电源线Vdd。
选通线GL和数据线Vdata电连接到第一薄膜晶体管T1。该第一薄膜晶体管T1用作开关器件。
具体说，该第一薄膜晶体管T1包括电连接到选通线GL的栅极102a，电连接到数据线Vdata的源极108a，和电连接到第一节点N1的漏极110a。将数据电压经由数据线Vdata施加到源极108a，将该数据电压传输到该第一薄膜晶体管T1的漏极110a。
第二薄膜晶体管T2的栅极102b和储能电容器Cst的第一电容器电极电连接到第一节点N1。储能电容器Cst的第二电容器电极和第二薄膜晶体管T2的源极108b电连接到该电源线Vdd。
第二薄膜晶体管T2的漏极120b电连接到该有机场致发光器件EL。
因而，当该第一薄膜晶体管T1导通时，可根据数据线Vdd的状态而导通该第二薄膜晶体管T2。因而，将电源线Vdd的电压施加到该场致发光器件EL以驱动该场致发光器件EL。
图3A和3B的第一和第二薄膜晶体管T1和T2对应于具有低于漏极和源极布置的栅极的反转交错型非晶硅薄膜晶体管。然而，各种晶体管均可用作第一和第二薄膜晶体管T1和T2。
该场致发光器件EL包括场致发光层118、以及第一和第二电极114b和121。该第一电极114b用作像素电极和阳极电极。场致发光层118布置在该第一电极114b上。第二电极121布置在该场致发光层118上，并且该第二电极121用作阴极电极。该第一电极114b视觉不透明且可传导电。然而，该第二电极121视觉透明且可传导电，以允许该场致发光器件EL产生的光通过该第二电极121。从而显示图像。
在显示区域120中形成该第二电极121，并最好不在形成光感测部分“A”的***区域形成该第二电极121。
在环绕该显示区域120的***区域形成用于感测环境光的强度的光感测部分“A”。
一般来说，指纹识别器、触摸屏面板、光感测电路等包含具有一个储能电容器和两个薄膜晶体管的、以矩阵形状布置的单元，以识别位置。然而，该光感测部分“A”仅感测环境光的强度。因而，不需要以矩阵形状布置该光感测部分“A”。因而，可在***区域130中仅形成包括光感测薄膜晶体管Ts的一个光感测部分“A”，或将该光感测部分“A”布置成一条线。
在***区域120中形成有读出线ROL，用于将光感测薄膜晶体管Ts产生的信号传输到读出电路部分150。
该光感测部分“A”包括光感测薄膜晶体管Ts、电源线Vdd和读出线ROL。由环境光驱动该光感测薄膜晶体管Ts以产生信号。该光感测薄膜晶体管Ts包括与电源线Vdd电连接的漏极、以及与读出线ROL电连接的栅极和源极。因而，将光感测薄膜晶体管Ts产生的信号经由该读出线ROL传输到该读出电路部分150。该读出电路部分150接收该信号，并将该信号转换为数字信号。
在该阵列衬底100的***区域120中形成用于检测环境光强度的读出电路部分150。
另外，在该***区域120中形成用于驱动选通线GL的选通驱动部分145、和用于驱动数据线Vdata的数据驱动部分。
当将非晶硅晶体管用作AMOELD的开关器件时，最好将AMOELD形成为顶部发射型。因而，该光感测薄膜晶体管形成为反转交错型，使得该光感测薄膜晶体管Ts的沟道暴露在环境光中。
当环境光到达该光感测薄膜晶体管的沟道时，光电流流过该光感测薄膜晶体管Ts，并将该光电流施加到该读出电路部分ROC。
图4是示出了图1的AMOELD的光感测部分的操作的电路图，而图5是示出了电压Vgs和光电电流之间的关系的曲线图。在图5的曲线图中，符号‘■’对应于没有环境光的光电流，符号‘●’对应于有环境光的光电流。
参考图2、4和5，将光感测薄膜晶体管Ts的栅极和源极G和S彼此电连接以将Vgs设为0V。
调整将要施加到该电源线Vdd的电压使得其不充满为强环境光。最好是，将电源线的电压调节到大约2V到大约10V的范围。
当环境光到达光感测薄膜晶体管Ts的沟道时，光电流I流过该薄膜晶体管Ts。该光电流I流过该读出线ROL以到达该读出电路ROC。
因而，该读出电路部分ROC的电容器Cref被充电，使得在电容器Cref两端之间形成的电压改变。改变的电压经由放大器AMP(未示出)被放大，以输出到模-数变换器ADC(未示出)。
来自该模-数变换器ADC的数字信号被反馈到顶部发射型AMOELD的驱动控制部分，使得顶部发射型AMOELD的亮度被调整。
因而，当周围亮度低时，AMOELD的亮度被调低，当周围亮度高时，顶部发射型AMOELD的亮度被调高。
下面，将参考图3A和3B说明制造图1的阵列衬底100的方法。
在包括显示区域120和***区域130的阵列衬底100上形成第一传导层。该第一传导层被刻上图案以形成第一传导图案。例如，该第一传导图案可通过光刻方法而被刻上图案。该第一传导图案包括沿第一方向延伸的选通线GL、从该选通线GL叉开的第一和第二薄膜晶体管T1和T2的栅极102a和102b、以及该光感测薄膜晶体管Ts的栅极102c。而且，该第一传导图案包括储能电容器Cst的下级电极，该下级电极与第二薄膜晶体管T2的栅极102b电连接。
在包含有在第一衬底上形成的第一传导图案的第一衬底上沉积氮化硅，以形成选通绝缘层104。可通过等离子增强化学蒸汽沉积PECVD来沉积该氮化硅。
顺序形成包含有非晶硅的有源层和包含有n+非晶硅的欧姆(ohmic)接触层。可通过PECVD装置的腔内的原位置(in-situ)处理而形成该有源层和欧姆接触层。然后，该有源层和欧姆接触层被刻上图案以形成有源图案105a、105b和105c以及欧姆接触图案106a、106b和106c。
然后，形成第二传导层，并且该第二传导层被刻上图案以形成该第二传导图案。可通过光刻方法为该第二传导层刻上图案。
该第二传导图案包括数据线Vdata、电源线Vdd、读出线ROL、第一和第二薄膜晶体管T1和T2的漏极和源极108a和108b以及110a和110b、以及该光感测薄膜晶体管Ts的漏极和源极110c和108c。
在与该第一方向基本垂直的第二方向延伸该数据线Vdata。也沿着第二方向延伸该电源线Vdd，使得该电源线和该数据线Vdata基本彼此平行。在***区域中形成该读出线ROL。从数据线Vdata叉出所述第一和第二薄膜晶体管T1和T2的源极108a和108b。从电源线Vdd叉出光感测薄膜晶体管Ts的漏极110c，并从读出线ROL叉出光感测薄膜晶体管Ts的源极108c。而且，该第二传导图案包括储能电容器Cst的上部电极，该电极与第二薄膜晶体管T2的源极108b电连接。
然后，通过例如反应离子蚀刻方法形成在源极108a、108b和108c以及漏极110a、110b和110c之间暴露的欧姆接触图案106a、106b和106c。然后，在漏极110a、110b和110c和源极108a、108b和108c之间暴露的有源图案区域分别用作第一、第二和光感测薄膜晶体管T1、T2和Ts的沟道层。
当形成第一、第二和光感测薄膜晶体管T1、T2和Ts时，沉积氮化硅，使得用于保护所述第一、第二和光感测薄膜晶体管T1、T2和Ts的保护层112形成。然后，该保护层112被部分蚀刻以形成第一到第五接触孔113a、113b、113c、113d和113e。该第一接触孔113a暴露第一薄膜晶体管T1的漏极110a。该第二和第三接触孔113b和113c暴露第二薄膜晶体管T2的栅极和漏极102b和108b。该第四和第五接触孔113d和113e暴露光感测薄膜晶体管Ts的源极和栅极108c和102c。
在第一到第五接触孔113a到113e以及保护层112上沉积有第三传导层。该第三传导层是非透明的和传导性的。该第三传导层例如通过光刻方法被刻上图案以形成第三传导图案。该第三传导图案可包括铬(Cr)层和在该铬层上形成的铟锡氧化物(ITO)层。
该第三传导图案包括第一电极114b、以及第一和第二桥接配线114a和114c。该第一桥接配线114a通过第一和第二接触孔113a和113b电连接第一薄膜晶体管T1的漏极110a以及第二薄膜晶体管T2的栅极102b。该第一电极114b通过第三接触孔113c电连接第二薄膜晶体管T2的漏极110b。该第二桥接配线114c通过第四和第五接触孔113d和113e电连接光感测薄膜晶体管Ts的源极和栅极108c和102c。
与像素电极对应的第一电极114b用作场致发光器件EL的阳极电极。
在第三传导图案114a、114b和114c以及保护层112上沉积有包括具有低介电常数的有机或无机材料的层以形成平面化层116。然后，该平面化层116例如通过光刻方法被刻上图案，以形成暴露像素电极114的一部分的开口117。该开口117具有与第一电极114b基本相同的形状，但该开口117的宽度小于第一电极114b。该平面化层116支承有机场致发光层118。
形成该有机场致发光层118以覆盖开口117，并形成第二电极121。第二电极121用作该有机场致发光器件的阴极。
该第二电极121包括具有低功函数的材料。例如，该第二电极121包括Mg(镁):Ag(银)层和在该Mg:Ag层上形成的铟锡氧化物层。最好是仅在显示区域中形成该第二电极121。也就是说，不在***区域中形成该第二电极121，使得在***区域布置的光感测部分能更精确地检测环境光的强度。
如上所述，根据本实施例，在阵列衬底上形成用于感测环境光强度的光感测部分以调整显示装置的亮度。当周围亮度低时，将顶部发射型AMOELD的亮度调低。当周围亮度高时，将顶部发射型AMOELD的亮度调高。由此，增强了顶部发射型AMOELD的可视度。
实施例2
图6A和6B是分别示出了根据本发明第二示例实施例的AMOELD的像素部分和光感测部分的剖面图。本实施例的底部型AMOELD除了第一和第二电极外，其余与实施例1相同。因而，将使用相同的附图标记来描述与实施例1中相同的部件，并省略其具体说明。
参考图6A和6B，在底部发射型AMOELD的情况下，从有机场致发光器件EL产生的光通过衬底100离开该底部型AMOELD。因此，在该底部型AMOELD的显示侧布置该衬底100。
因而，该底部型AMOELD包括透明的并用作有机场致发光器件EL的阳极电极的第一电极114b，和不透明的并用作有机场致发光器件EL的阴极电极的第二电极121。例如，该第一电极114b可包括铟锡氧化物(ITO)，该第二电极121可包括铝(Al)。
环境光进入衬底100，并继续前进。当环境光到达第二电极121时，该第二电极121反射该环境光。然后，在第二电极121上反射的环境光到达光感测薄膜晶体管Ts的沟道。然后，光电流流过该光感测薄膜晶体管Ts。读出电路部分ROC感测光电流幅度。
与该像素的开关器件对应的第一薄膜晶体管T1包括电连接到选通线GL的栅极102a，电连接到数据线Vdata的源极108a，以及通过第一桥接配线114a电连接到与该像素的开关器件对应的第二薄膜晶体管T2的栅极102b的漏极110a。
第二薄膜晶体管T2包括电连接到电源线Vdd的源极108b，电连接到有机场致发光器件EL的漏极110b，以及电连接到第一薄膜晶体管T1的漏极110a的栅极102b。
该储能电容器Cst包括与第二薄膜晶体管T2的栅极102b和第一薄膜晶体管T1的漏极110a电连接的第一电容器电极，以及电连接到电源线Vdd的第二电容器电极。
该有机场致发光器件EL包括用作像素电极和阳极电极的第一电极114b，和用作阴极电极的第二电极121，和有机场致发光层118。该第一电极114b视觉透明且具有导电性。在该第一电极114b上形成该有机场致发光层118。在该有机场致发光层118上形成的第二电极121是不透明的。
在衬底100的整个表面上形成用于将环境光反射到光感测薄膜晶体管Ts的沟道上的第二电极121，从而该沟道层检测环境光的强度。
在***区域中形成的光感测部分包括光感测薄膜晶体管Ts、电源线Vdd和读出线RL。由环境光驱动该光感测薄膜晶体管Ts以输出信号。该电源线Vdd电连接到该光感测薄膜晶体管Ts的漏极110c。该读出线RL电连接到源极108c，使得该信号传输到将该信号转换为数字信号的该读出电路部分ROC。
该光感测薄膜晶体管Ts的栅极和源极102c和108c通过第二桥接配线114c彼此电连接。
如上所述，该底部发射型AMOELD可采用该光感测部分。
实施例3
图7是示出了根据本发明第三示例实施例的透射和反射型液晶显示装置的示意图，图8是示出了根据本发明第三示例实施例的透射和反射型液晶显示装置的光感测部分的电路图，而图9是示出了图8的光感测部分的剖面图。
参考图7、8和9，根据本发明第三示例实施例的透射和反射型液晶显示装置包括阵列衬底200、面向该阵列衬底200的滤色镜衬底(未示出)、和插在该阵列衬底200和滤色镜衬底之间的液晶层(未示出)。在该阵列衬底200中布置有多个像素。
在阵列衬底200的显示区域中形成的选通线GL和数据线Vdata定义了这些像素。具体说，每个像素包括选通线GL、数据线Vdata、开关器件、透明电极和反射电极。沿第一方向延伸该选通线GL。沿与该第一方向基本垂直的第二方向延伸该数据线Vdata。该开关器件电连接到数据和选通线Vdata和GL。所述透明和反射电极电连接到该开关器件，并且所述透明和反射电极形成包括透明区域和反射区域的像素电极(未示出)。
该开关器件对应于包括从选通线GL叉开的栅极、从数据线Vdata叉开的源极、和与该像素电极电连接的漏极的反转交错型非晶薄膜晶体管。
在与该显示区域相邻的***区域中形成用于感测环境光强度的光感测部分260。在读出线ROL和选通线GL之一的交叉点处形成该光感测部分260。
该光感测部分260可形成为一条线或多条线。
该光感测部分260包括第一和第二薄膜晶体管Ts1和Ts2、以及储能电容器Cst。该第一薄膜晶体管Ts1感测环境光的强度并产生光电流。该储能电容器Cst接收光电流以存储电荷。该第二薄膜晶体管Ts2输出该电荷。
所述第一和第二薄膜晶体管Ts1和Ts2可以是反转交错型非晶硅薄膜晶体管。
该第一薄膜晶体管Ts1包括与Voff信号线电连接的栅极202a、与数据线Vdata电连接的漏极208a、以及与储能电容器Cst的下部电极和第二薄膜晶体管Ts2的漏极电连接的源极208b。
该第二薄膜晶体管Ts2包括与Vg信号线电连接的栅极202b、与读出线ROL电连接的源极208c、以及与第一薄膜晶体管Ts1的源极208b电连接的漏极。
将信号通过读出线ROL传输到该读出电路部分ROC。该读出电路ROC将该信号转换为数字信号。
在第二薄膜晶体管Ts2上布置光阻止层216。从而，环境光可到达第一薄膜晶体管Ts1，但由于该光阻止层216，环境光不会到达该第二薄膜晶体管Ts2。
可通过选通线GL传输该Vg信号，或可通过与第二薄膜晶体管Ts2的栅极202b电连接的单独形成的Vg信号线来传输该Vg信号。
在***区域形成用于读出由第一薄膜晶体管Ts1感测的环境光强度并与读出线ROL电连接的读出电路部分ROC。
而且，在***区域也形成选通和数据驱动部分(未示出)。
下面，将说明光感测部分260的操作。
当环境光到达感测光的第一薄膜晶体管Ts1时，将负电压施加到与第一薄膜晶体管Ts1的栅极202a电连接的Vgoff信号线，并将正电压施加到第一薄膜晶体管Ts1的漏极208a以截止该第一薄膜晶体管Ts1。然后，暴露给该环境光的第一薄膜晶体管Ts1的泄漏电流增加。因而，该第一薄膜晶体管Ts1的泄漏电流多于不暴露给该环境光的第二薄膜晶体管Ts2的泄漏电流。
当该第二薄膜晶体管Ts2截止时，该第一薄膜晶体管Ts1的泄漏电流对储能电容器Cst充电。只要该第二薄膜晶体管Ts2截止，则就保持该储能电容器Cst中存储的电荷。
当将Vg信号施加到与第二薄膜晶体管Ts2的栅极202b电连接的Vg信号线时，该第二薄膜晶体管Ts2导通。因而，该储能电容器中存储的电荷流过该第二薄膜晶体管Ts2和读出线ROL，被传输到该读出电路部分ROC。
因而，该读出电路部分ROC测量该电流量，根据该电流量获得该环境光的强度，并将转换的数字信号反馈到布置在该阵列衬底200之下的背光，以调整该背光的亮度。
下面，将参考图9说明制造图7的阵列衬底200的方法。
第一传导层包括沉积在包括显示区域250和***区域的阵列衬底200上的金属，例如铝合金、铬(Cr)、钼(Mo)、铜(Cu)及其合金等。该第一传导层被刻上图案以形成第一传导图案。可通过光刻方法将该第一传导层刻上图案。
该第一传导图案包括选通线GL、在显示区域(未示出)中布置的薄膜晶体管的栅极、和该光感测部分260的第一和第二薄膜晶体管Ts1和Ts2的栅极202a和202b。该选通线沿第一方向延伸。该显示区域中的薄膜晶体管的栅极从该选通线GL叉开。
在具有第一传导图案的阵列衬底上沉积有氮化硅。然后，顺序沉积包括非晶硅的有源层、和包含有n+非晶硅的欧姆接触层。可通过PECVD装置的腔内的in-situ处理而形成该有源层和欧姆接触层。然后，该有源层和欧姆接触层例如通过光刻被刻上图案以形成包括非晶硅的有源图案205a和205b，以及包含有n+非晶硅的欧姆接触图案206和206b。
包含钕化铝(AlNd)、铬(Cr)、钼(Mo)及其合金等的第二传导层被沉积和刻上图案以形成第二传导图案。
该第二传导图案包括数据线Vdata、读出线ROL、以及储能电容器Cst的下部电极。沿着与该第一方向基本垂直的第二方向延伸该数据线Vdata。沿着该第二方向延伸该读出线ROL，使得读出线ROL和数据线基本彼此平行。
另外，该第二传导图案包括在显示区域中布置的薄膜晶体管的源极和漏极(未示出)、第一薄膜晶体管Ts1的漏极208a、和第二薄膜晶体管Ts2的源极208c。显示区域中的薄膜晶体管的源极从数据线Vdata叉开。第一薄膜晶体管Ts1的漏极208a从***区域的数据线Vdata叉开。第二薄膜晶体管Ts2的源极208c从读出线ROL叉开。
然后，通过反应离子蚀刻方法来分别去除在漏极和源极208a和208b之间、以及在漏极和源极208b和208c之间暴露的欧姆接触图案206a和206b。然后，在漏极和源极208a和208b之间、以及在漏极和源极208b和208c之间暴露的有源图案分别用作光感测部分的第一和第二薄膜晶体管Ts1和Ts2的沟道。
当形成该薄膜晶体管时，形成绝缘层210。该绝缘层210可包括氮化硅。该绝缘层210也可用作储能电容器Cst的介电层。
另外，去除该绝缘层210的一部分，使得形成暴露显示区域中的薄膜晶体管的漏极的接触孔(未示出)。
然后，在具有该接触孔的绝缘层210上顺序沉积包含铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)的透明传导层、和包含铬(Cr)、钼(Mo)、钕化铝(AlNd)、铜(Cu)及其混合物的反射层。所述透明传导层和反射层被刻上图案以形成该像素的像素电极(未示出)和该光感测部分的储能电容器Cst的上部电极212，使得该像素电极通过接触孔电连接到布置在该显示区域中的薄膜晶体管的漏极。
该像素电极包括透明电极和反射电极。所述透明和反射电极分别限定透射区域和反射区域。
然后，在形成像素电极和储能电容器Cst的上部电极212的阵列衬底200上沉积氮化硅以形成保护层214。另外，光阻止材料在阵列衬底200上沉积并被刻上图案以形成光阻止层216。在光感测部分260的第二薄膜晶体管Ts2上布置该光阻止层216。在本实施例中，将透射和反射型液晶显示装置解释为一个例子。然而，本发明的第二实施例也可应用透射型液晶显示装置。
如上所述，根据本实施例，在透射和反射型液晶显示装置的阵列衬底上形成用于感测环境光强度的光感测部分。该光感测部分感测环境光强度，并根据该环境光强度输出信号。然后，根据该光感测部分的信号调整布置在该阵列衬底下的背光组件的亮度。因而，使液晶显示装置的亮度最优化。
实施例4
图10是示出了根据本发明第四示例实施例的透射和反射型液晶显示装置的光感测部分的电路图。
参考图10，根据本发明第四示例实施例的透射和反射型液晶显示装置的光感测部分包括用作光感测薄膜晶体管Ts的非晶硅薄膜晶体管和储能电容器Cst。通过直接使用该储能电容器来测量该薄膜晶体管Ts的泄漏电流。
该光感测薄膜晶体管Ts包括与Voff信号线电连接的栅极、与数据线Vdata电连接的漏极、以及与储能电容器Cst的下部电极和读出线ROL电连接的源极。
当环境光到达该光感测薄膜晶体管Ts时，泄漏电流根据环境光的强度而增加。然后，由于该泄漏电流而在该储能电容器Cst中存储电荷，并且将该电荷传输到读出电路部分ROC。
因而，该读出电路ROC测量该泄漏电流的大小，获得环境光的强度、并反馈所转换的数字信号以调整背光组件的亮度。本实施例的光感测部件可用于透射型液晶显示装置。
实施例5
图11是示出了根据本发明第五示例实施例的透射和反射型液晶显示装置的光感测部分的电路图。
参考图11，透射和反射型液晶显示装置的光感测部分通过使用非晶硅薄膜晶体管来感测环境光的强度。
当环境光到达光感测薄膜晶体管Ts时，泄漏电流流过光感测薄膜晶体管Ts的沟道。该泄漏电流通过读出线流到读出电路部分ROC。
然后，该读出电路部分ROC测量该泄漏电流的大小以获得环境光的强度、并反馈所转换的数字信号以调整背光组件的亮度。
本实施例的光感测部件可用于透射型液晶显示装置。
实施例6
图12是示出了根据本发明第六示例实施例的透射和反射型液晶显示装置的光感测部分的电路图，而图13是示出了与存在环境光的情况和不存在环境光的情况对应的泄漏电流的曲线图。在图13的曲线图中，“OFF”对应于没有环境光的泄漏电流，而“ON”对应于具有入射到光感测薄膜晶体管Ts的环境光的泄漏电流。
参考图12和13，根据本发明第六示例实施例的透射和反射型液晶显示装置的光感测部分包括与光感测薄膜晶体管Ts对应的非晶硅薄膜晶体管。
当该光感测薄膜晶体管Ts的栅极电压Vgs为0V时，测量没有环境光的泄漏电流OFF和具有环境光的泄漏电流ON，以获得泄漏电流OFF和泄漏电流ON之间的差值。
然后，反馈泄漏电流OFF和泄漏电流ON之间的差值作为调整背光组件亮度的信号。
该光感测部分可采用薄膜二极管或包括p型半导体层、本征半导体层和n型半导体层的PIN二极管。
根据本发明，在阵列衬底上形成感测环境光强度的光感测部分，使得可根据环境光的强度调整该显示装置的亮度。
也就是说，在AMOELD的情况下，当周围光的亮度低时，降低有机场致发光器件EL的亮度以增强使用寿命，并且当周围光的亮度高时，提高有机场致发光器件EL的亮度以增强可视度。
在透射和反射型液晶显示装置的情况下，根据光感测部分感测的强度来调整背光组件的亮度。
尽管已描述了本发明的示例实施例及其优点，但应注意在不脱离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可作出各种改变、替换和修改。

Claims (37)

1.一种电子显示装置，包括：
衬底，包括显示区域和与该显示区域相邻的***区域，该衬底包括沿第一方向延伸的多根选通线以及沿着与该第一方向基本垂直的第二方向延伸的多根数据线；
多个像素，形成在该显示区域中以显示图像，由所述每一数据线和所述每一选通线来限定所述像素；和
至少一个光感测部分，形成在该***区域中，并感测环境光的强度。
2.根据权利要求1的电子显示装置，其中以一维阵列布置多个所述光感测部分。
3.根据权利要求1的电子显示装置，其中以二维阵列布置多个所述光感测部分。
4.根据权利要求1的电子显示装置，还包括读出线，所述读出线形成在该***区域中，并与所述光感测部分电连接。
5.根据权利要求1的电子显示装置，还包括：
形成在该***区域中的驱动电路部分，该驱动电路部分与所述选通线和数据线电连接，以驱动所述像素；和
形成在该***区域中的读出电路部分，该读出电路部分读出由光感测部分感测的环境光的强度。
6.根据权利要求1的电子显示装置，其中所述像素的每一个包括作为开关器件的非晶硅薄膜晶体管，并且该光感测部分包括至少一个非晶硅薄膜晶体管。
7.根据权利要求1的电子显示装置，其中该光感测部分包括：
第一薄膜晶体管，产生根据环境光强度判定其大小的光电流；
储能电容器，通过该第一薄膜晶体管产生的光电流而存储电荷；和
第二薄膜晶体管，输出在该储能电容器中存储的电荷。
8.根据权利要求7的电子显示装置，还包括光阻止层，用于防止环境光到达该第二薄膜晶体管。
9.根据权利要求1的电子显示装置，其中该光感测部分包括薄膜晶体管和储能电容器。
10.根据权利要求1的电子显示装置，其中该光感测部分包括薄膜晶体管。
11.根据权利要求1的电子显示装置，其中该光感测部分包括薄膜二极管。
12.根据权利要求1的电子显示装置，其中该光感测部分包括具有p型半导体层、本征半导体层和n型半导体层的PIN二极管。
13.一种有机场致发光显示装置，包括：
衬底，包括显示区域和与该显示区域相邻的***区域；
多个像素，包括沿第一方向延伸的选通线，沿着与该第一方向基本垂直的第二方向延伸的数据线，与所述选通和数据线电连接的开关器件，与该开关器件电连接的第一电极，布置在该第一电极上的场致发光层，和形成在该场致发光层上的第二电极；和
至少一个光感测部分，形成在该***区域中，并感测环境光强度。
14.根据权利要求13的有机场致发光显示装置，其中以一维阵列布置多个所述光感测部分。
15.根据权利要求13的有机场致发光显示装置，其中所述光感测部分的每一个包括反转交错型非晶硅薄膜晶体管。
16.根据权利要求15的有机场致发光显示装置，其中所述光感测部分的每一个包括：
光感测薄膜晶体管，当该光感测薄膜晶体管暴露于环境光中时，其输出电子信号；
电源线，与该光感测薄膜晶体管的漏极电连接；和
读出线，与该光感测薄膜晶体管的源极电连接，并将该光感测薄膜晶体管输出的电信号传输到读出电路部分。
17.根据权利要求16的有机场致发光显示装置，其中所述光感测薄膜晶体管的栅极和源极彼此电连接。
18.根据权利要求13的有机场致发光显示装置，还包括：
形成在该显示区域中的驱动电路部分，该驱动电路与所述选通线和数据线电连接以驱动该像素；和
形成在该显示区域中的读出部分，该读出部分读出由该光感测部分感测的环境光强度。
19.根据权利要求13的有机场致发光显示装置，其中所述像素的每一个还包括至少一个驱动器件和至少一个电容器。
20.根据权利要求19的有机场致发光显示装置，其中该开关器件和驱动器件包括反转交错型非晶硅薄膜晶体管。
21.根据权利要求13的有机场致发光显示装置，其中该第一电极是不透明的，而该第二电极是透明的。
22.根据权利要求13的有机场致发光显示装置，其中该第一电极是透明的，而该第二电极是不透明的。
23.一种液晶显示装置，包括：
(i)显示组件，包括：
衬底，包括显示区域和与该显示区域相邻的***区域；
多个像素，包括沿第一方向延伸的选通线，沿着与该第一方向基本
垂直的第二方向延伸的数据线，与所述选通和数据线电连接的开关器件，
与该开关器件电连接的透明电极；和
至少一个光感测部分，形成在该***区域中，并感测环境光强度；
和
(ii)背光组件，为该显示组件提供光，并根据该光感测部分感测的环境光的强度来调整从该背光组件提供的光的强度。
24.根据权利要求23的液晶显示装置，还包括与该开关器件电连接的反射电极。
25.根据权利要求23的液晶显示装置，其中以一维阵列布置所述光感测部分。
26.根据权利要求23的液晶显示装置，其中以二维阵列布置所述光感测部分。
27.根据权利要求23的液晶显示装置，还包括读出线，该读出线形成在该***区域中，并与该光感测部分电连接。
28.根据权利要求27的液晶显示装置，其中在该读出线和该选通线的交叉点处形成该光感测部分。
29.根据权利要求23的液晶显示装置，还包括读出电路部分，形成在该***区域中，并读出由该光感测部分感测的环境光强度。
30.根据权利要求23的液晶显示装置，其中该开关器件对应于非晶硅薄膜晶体管。
31.根据权利要求23的液晶显示装置，其中该光感测部分包括至少一个非晶硅薄膜晶体管。
32.根据权利要求31的液晶显示装置，其中该光感测部分包括：
第一薄膜晶体管，产生根据环境光的强度判定其大小的光电流；
储能电容器，通过该第一薄膜晶体管产生的光电流而存储电荷；和
第二薄膜晶体管，输出在该储能电容器中存储的电荷。
33.根据权利要求32的液晶显示装置，还包括光阻止层，用于防止环境光到达该第二薄膜晶体管。
34.根据权利要求31的液晶显示装置，其中该光感测部分包括薄膜晶体管和储能电容器。
35.根据权利要求31的液晶显示装置，其中该光感测部分包括薄膜晶体管。
36.根据权利要求23的液晶显示装置，其中该光感测部分包括薄膜二极管。
37.根据权利要求23的液晶显示装置，其中该光感测部分包括具有p型半导体层、本征半导体层和n型半导体层的PIN二极管。
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