TWI384277B - 液晶顯示裝置 - Google Patents

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Daisuke Takama
Naoyuki Itakura
Takayuki Nakanishi
Yoshiharu Nakajima
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Japan Display West Inc
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Description

液晶顯示裝置
本發明係關於液晶顯示裝置，及特別係關於一種包括一液晶面板的液晶顯示裝置，其中用於偵測光的複數個光接收元件係形成在一顯示區域中，於該顯示區域中佈置有用於顯示一影像的複數個像素，使得基於由該等光接收元件偵測的光，偵測該液晶面板之一面被一偵測目標實體碰觸的位置。
本發明包含的標的內容與2007年9月7日向日本專利局提申的日本專利申請案第JP 2007－232769號有關，其全部內容以提及方式併入本文中。
一液晶顯示裝置的優點在於，其係薄型、輕型設計且低功率消耗。因此，在各種不同應用的電子裝置中使用該液晶顯示裝置極為普遍，其包括如一可攜式電話及一數位相機的行動應用。
一液晶顯示裝置包括一液晶面板，其包含一對基板及一填充在該等基板之間的液晶層。一般說來，該液晶顯示裝置調變來自一平面光源(如一提供在該液晶面板之後面側上的背光)照射的光並透射該經調變光。以透射過該液晶面板的該經調變光，在該液晶面板的前面側上顯示一影像。
該液晶面板，例如為主動矩陣式液晶面板，其中的薄膜電晶體(TFT)當作像素切換元件，其形成在一顯示區域中 用於顯示一影像。當一電位輸入至一像素電極時，對應的像素切換元件改變欲施加至該液晶層的電壓，以控制欲透射過該像素的光透射因數，藉此調變此光。
已提議除了一TFT之外還建有一光接收元件的液晶顯示裝置，該TFT係當作如上述的此一像素切換元件。例如，其已提議TFT當作一TFT陣列基板上的光接收元件，於該TFT陣列基板上當作像素切換元件的複數個TFT係形成在一陣列中。剛才描述的液晶面板係揭示在，例如日本專利特許公開案第2007－18458號。
在光接收元件係建在一液晶顯示裝置的情況中，如上述，由於可實施一作為一使用者介面的功能，可排除必需分別地在該液晶面板的前面上提供一觸控面板(touch panel)的必要性。因此，小型化的使用者介面係有益的。結果，該液晶面板稱作I/O觸控面板(積體光學觸控面板)。
在該液晶面板中，碰觸該液晶面板之前面的一偵測目標實體，如一使用者的手指或一觸控筆的一影像之光係由該等內建的光接收元件所偵測。例如，以一對應於光接收區域的關係提供一開口，且以一對應於該開口的關係形成該等光接收元件；從位在該前面側上之相對基板側(其與TFT陣列基板成一相對關係)朝位在該後面側上之TFT陣列基板前進的光透過該開口。因此，透射過該光接收區域的光係由該等光接收元件接收。之後，基於該等光接收元件偵測到的光，明確指出偵測目標實體碰觸該液晶面板的位置。接著，由該液晶顯示裝置本身或由某些連接至該液晶顯示 裝置的其他電子裝置執行一對應該經指定位置的操作。剛才描述的該種類型液晶顯示裝置係揭示在，例如日本專利特許公開案第2006－330578號。
然而，在上述的液晶面板中，由於該光接收區域係開放的以便允許光因此透射過，從該背側照射的背光有時候在該光接收區域中透射至該前面側，且劣化影像圖片品質。
上述的缺點有時候會出現，特別係在從該液晶面板的前面側傳入的光透過的一開口係形成在一黑色矩陣層中的情況中，該黑色矩陣層係形成在該顯示區域中，以便對應至該光接收區域，以維持由該等光接收元件接收之光強度。特定言之，當一圍繞該光接收區域的周邊區域係由該黑色矩陣區域遮蔽以截取光時，在該光接收區域中，可透射從該背光照射的背光且不會遭到截取。因此，在顯示區域中有時候會發生"漏光"現象。在此漏光發生的情況中，除了該等像素以外的部分變得明亮，導致一顯示在該顯示區域中的影像的圖片品質劣化。
為了消除此缺點，可以一對應於該光接收區域的關係形成一光阻隔層，使得來自該背光的光不會透射至該液晶面板的前面側。然而，為了在其上形成有該等光接收元件的TFT陣列基板上形成該光阻隔層，有時候難以對該佈局設有一限制。另外，在該光阻隔層係提供在相對於該TFT陣列基板之相對基板上的情況中，當相對電極係安裝在該其上形成有該等光接收元件之TFT陣列基板上時，需要考慮 到會有誤差發生。此使得出現需要增加該光阻隔層之面積的必要性，其導致該顯示區域之數值孔徑下降且有時候劣化該影像圖片品質。
以此方式，在包括內建光接收元件的液晶顯示裝置中，該影像圖片品質有時候係從該光接收區域開始劣化。
因此，需要提供一在其光接收區域中避免"漏光"且可改善影像圖片品質的液晶顯示裝置。
根據本發明的一具體實施例，提供一液晶顯示裝置，其包含一液晶面板，具有一顯示區域用於顯示一影像及具有複數個像素佈置在該區域中；及一對第一及第二偏光板，其透過該顯示區域以一彼此相對的關係提供；該液晶面板包含一第一基板、與該第一基板相對且有一間隔關係的一第二基板，及夾置並介於該第一基板及該第二基板之間且加以定向的一液晶層；該液晶面板具有一光接收區域，其中以關於接收從第二基板側朝第一基板側前進的光的此一方式，在該第一基板與該第二基板彼此相對的一面上形成一光接收元件；該等第一與第二偏光板及該液晶層佈置的方式使得從該第一基板側朝該第二基板側前進的光在該光接收區域中被阻隔。
較佳地係，該液晶面板進一步包括一黑色矩陣層，其係形成以便在該顯示區域中分割該等像素且阻隔光，該黑色矩陣層形成的方式使得光透射過的一開口對應該光接收區域，該液晶面板形成的方式使得來自從該第二基板側朝該第一基板側前進、並透射過在該黑色矩陣層中形成之該開 口的光係由該光接收元件接收，該液晶層形成的方式使得從該第一基板側朝該第二基板側前進的光被阻隔而不會透射過在該黑色矩陣層中形成之該開口。
更佳地係，該光接收元件係提供在該第一基板上，以便接收從該第二基板側朝該第一基板側且透過該液晶層的光。
更佳地係，該液晶顯示裝置進一步包括一照明區段，其以一相對於該液晶面板鄰接該第一基板之面的關係佈置，且組態以照射光以便光從該第一基板側朝該第二基板側前進，該液晶面板組態的方式使得該等像素調變從該照明區段照射的光，以在該顯示區域中顯示一影像，及使得該液晶層在該光接收區域中阻隔從該照明區段照射的光。
更佳地係，該液晶面板組態的方式使得一影像以一正常黑模式顯示在該顯示區域中，且當一影像係顯示在該顯示區域中時，在該光接收區域中沒有電壓會施加至該液晶層。
更佳地係，該液晶顯示裝置進一步包括一導電層，其以一對應於該光接收區域的關係形成且連接至該液晶層，該導電層係置於一接地狀態中。
或者，該液晶顯示裝置可進一步包括一第一電極，其以一對應於該光接收區域的關係形成在該第一基板相對該第二基板的面上，且連接至該液晶層；以及一第二電極，其以一相對於該第一電極的關係透過該液晶層形成在該第二基板相對該第一基板的面上，且連接至該液晶層；及其中 當一影像係顯示在該顯示區域中時，彼此相等的電位會輸入至該等第一及第二電極，使得沒有電壓施加至該液晶層。
更佳地係，當該等第一及第二電極之一者係置於一接地狀態中時，該等第一及第二電極之另一者係置於一浮動狀態中。
較佳地係，該液晶面板組態的方式使得一影像以一正常白模式顯示在該顯示區域中，且當一影像係顯示在該顯示區域中時，在該光接收區域中有一電壓會施加至該液晶層。
更佳地係，該液晶顯示裝置進一步包括一第一電極，其以一對應於該光接收區域的關係形成在該第一基板相對該第二基板的面上，且連接至該液晶層；以及一第二電極，其以一相對於該第一電極的關係透過該液晶層形成在該第二基板相對該第一基板的面上，且連接至該液晶層；及其中當一影像係顯示在該顯示區域中時，彼此不同的電位會輸入至該等第一及第二電極。
在該液晶顯示裝置中，在該光接收區域中從第一基板側朝第二基板側前進的光係由該第一偏光板、第二偏光板及液晶層截取。
以該液晶顯示裝置，在該光接收區域中的"漏光"可避免，且因此可改善該顯示影像的影像圖片品質。
本發明的上述及其他功能及優點將藉由以下的說明及隨附的申請專利範圍並結合隨附圖式變得顯而易見，圖式中 相同的零件或元件係由相同的參考符號來表示。
 <第一具體實施例>
(液晶顯示裝置的一般組態)
圖1顯示根據本發明之第一具體實施例之一液晶顯示裝置100的一組態。
參考圖1，所示的液晶顯示裝置100包括一液晶面板200、一背光300及一控制區段400。以下依次描述該等組件。
該液晶面板200包括一TFT陣列基板201、一相對基板202及一液晶層203。
在該液晶面板200中，該TFT陣列基板201與該相對基板202以一間隔關係彼此相對。該液晶層203係以一夾層關係(sandwiched relationship)提供在該TFT陣列基板201及該相對基板202之間。
另外，一第一偏光板206及一第二偏光板207以一彼此相對的關係佈置在該液晶面板200的相對面側上。此處，該第一偏光板206係佈置成鄰接該TFT陣列基板201，而該第二偏光板207係佈置成鄰接該相對基板202。
佈置該背光300以便其定位成鄰接該液晶面板200的TFT陣列基板201，使得該背光300發出的光會照射在該TFT陣列基板201不相對於該相對基板202的面上。該液晶面板200具有一顯示區域PA用於顯示一影像，且該液晶面板200從該液晶面板200的後面側透過該第一偏光板206接收該背 光300發出的光，該背光300係佈置於該後面側上，及該液晶面板200在該顯示區域PA中調變從該背面側接收的光。接著，經調變的光透過該第二偏光板207出現在該前面側上，以在該顯示區域PA中顯示一影像。
在本具體實施例中，該液晶面板200係如先前提及的此一I/O觸控面板，且包括未示出的光接收元件，其形成以便接收從該相對基板202側朝該TFT陣列基板201側前進的光，如以下詳細描述。特定言之，當一偵測目標實體，如一使用者的手指或一觸控筆碰觸該液晶顯示面板200的前面時(其遠離鄰接該背光300的背面佈置)，該等光接收元件接收該偵測目標實體的一影像且輸出一光接收信號。
該背光300係以一相對於該液晶面板200之後面的關係佈置，且照射光在該液晶面板200的顯示區域PA上。該背光300包括一未示出的光源，其可為一LED或類似者；及一未示出的光導板，用於將來自光源的光轉變為平面光。因此，該背光300將作為平面光的白光照射在該液晶面板200之顯示區域PA的整個面積上。
在本具體實施例中，佈置該背光300以便其從形成該液晶面板200之TFT陣列基板201及相對基板202其間定位成鄰接該TFT陣列基板201。該背光300因此將該平面光照射在該TFT陣列基板201不相對於該相對基板202的面上。換句話說，該背光300照射光，使得光從該TFT陣列基板201側朝該相對基板202側前進。
該控制區段400包括一應用程式執行區段411、一顯示驅 動電路412、一光接收驅動電路413及一影像處理區段414。
該控制區段400的應用程式執行區段411包括一電腦，其執行一應用程式及輸出控制信號至該液晶顯示裝置100的組件以控制該等組件。該顯示驅動電路412驅動該液晶面板200以根據從該應用程式執行區段411輸出的一控制信號執行影像顯示操作。例如，該顯示驅動電路412驅動該液晶面板200以執行線序驅動。該光接收驅動電路413驅動提供在該液晶面板200上的該等光接收元件，以根據從該應用程式執行區段411輸出的一控制信號讀出由該等光接收元件產生的光接收信號。例如，該顯示驅動電路412驅動該液晶面板200以執行線序驅動。該影像處理區段414根據從該應用程式執行區段411輸出的一控制信號執行一影像處理。此處，該影像處理區段414分析一偵測目標實體，如一使用者的手指或一觸控筆碰觸的位置，以基於由該光接收驅動電路413讀出之光接收信號產生分析資料。
(液晶面板的一般組態)
現在詳細描述該液晶面板200。
圖2顯示液晶面板200的平面圖，及圖3顯示形成在顯示區域PA中之一電路的部分。
參考圖2，該液晶面板200包括一顯示垂直驅動電路11、一顯示水平驅動電路12、一感測器垂直驅動電路13及一感測器讀出水平驅動電路14。所有該顯示垂直驅動電路11、顯示水平驅動電路12、感測器垂直驅動電路13及感測器讀 出水平驅動電路14係形成在位於該顯示區域PA周圍的一周邊區域CA內。
在該液晶面板200對應於該顯示區域PA的一區域中，複數個像素P係佈置在一矩陣中，其中該等像素P係並置在一水平方向x及一垂直方向y中。此處，該等像素P之每一者形成的方式使得其包括一像素電路30a及一感測器電路30b，見圖3。
以下依次地描述所提及的組件。
參考圖3，該顯示垂直驅動電路11係連接至複數條閘極線G1，其形成以便延伸在該水平方向x中且並置在該垂直方向y中。該顯示垂直驅動電路11根據從該顯示驅動電路412供應至其的一驅動信號，依次地供應一選擇脈衝至並置在該垂直方向y中的該等閘極線G1。
該顯示水平驅動電路12係連接至複數條第一資料線S1，其形成以便延伸在該垂直方向y中且並置在該水平方向x中。該顯示水平驅動電路12根據從該顯示驅動電路412供應至其的一驅動信號，依次地供應一影像信號至並置在該水平方向x中的該等第一資料線S1。
該感測器垂直驅動電路13係連接至複數條讀出線Read，其形成以便延伸在該水平方向x中且並置在該垂直方向y中。該感測器垂直驅動電路13依次地供應一選擇脈衝至並置在該垂直方向y中的讀出線Read。
該感測器讀出水平驅動電路14係連接至複數條第二資料線S2，其形成以便延伸在該垂直方向y中且並置在該水平 方向x中。該感測器讀出水平驅動電路14依次地從並置在該水平方向x中的該等第二資料線S2讀出一光接收信號。
該像素電路30a包括一像素切換元件31及一輔助電容元件Cs，且驅動該像素P。
該像素電路30a的該像素切換元件31及該輔助電容元件Cs係提供在延伸在該垂直方向y之用於顯示之一第一資料線S1與延伸在該水平方向x之一閘極線G1的一交叉點的附近，見圖3。該像素切換元件31在其閘極電極處連接至該閘極線G1、在其源極處連接至該第一資料線S1，及在其汲極電極處連接至該輔助電容元件Cs及該液晶層203。同時，該輔助電容元件Cs在其一端子處連接至一輔助電容線，及在其另一端子處連接至該像素切換元件31的汲極電極。另外，該閘極線G1係連接至該顯示垂直驅動電路11，及該第一資料線S1係連接至該顯示水平驅動電路12。
因此，在一選擇脈衝係從該顯示垂直驅動電路11供應至該閘極線G1以將該像素切換電路31置於一通路狀態(on state)，若一影像信號係由該顯示水平驅動電路12供應至該第一資料線S1，則該像素切換元件31將該影像信號寫入至該輔助電容元件Cs及該液晶層203。
感測器電路30b包括一光接收元件32、一重設電晶體33、一電容器34、一放大電晶體35及一選擇電晶體36。
該光接收元件32在其源極處連接至一參考電位Vss，及在其汲極處連接至一浮動擴散區FD。一低於該光接收元件32之臨限電壓的電壓Vg係施加至該光接收元件32的閘極。
該重設電晶體33在其汲極處連接至一電源供應電壓Vdd，及在其源極處連接至該浮動擴散區FD。若一重設信號(Reset)係施加至該重設電晶體33的閘極，則會重設該浮動擴散區FD的電位。
該電容器34係連接在該浮動擴散區FD及該參考電位Vss之間。回應於累積在該電容器34的電荷量，該浮動擴散區FD的電位因而改變。
該放大電晶體35在其閘極處連接至該浮動擴散區FD、在其汲極處連接至該電源供應電壓Vdd及在其源極處連接至該選擇電晶體36的汲極，藉以形成一源極隨耦器電路。
該選擇電晶體36在其汲極處連接至該放大電晶體35的源極，及在其源極處連接至一第二資料線S2。若一讀出信號(Read)係從該感測器垂直驅動電路13供應至該選擇電晶體36的閘極，則該選擇電晶體36會置於一通路狀態，且由該放大電晶體35放大的一信號會輸出至該第二資料線S2。
在該感測器電路30b中，若一重設信號係供應至該重設電晶體33的閘極，則該重設電晶體33會置於一通路狀態，且累積至該電容器34內的電荷及該浮動擴散區FD的電壓會共計具有一對應於該電源供應電壓Vdd的值。之後，該重設電晶體33會置於一斷路狀態。接著，若該光接收元件32接收光，則產生對應於該已接收光量的漏電流或關閉電流。結果，累積在該電容器34的電荷被釋出，及該浮動擴散區FD的電壓下降。接著，該浮動擴散區FD的電壓由該放大電晶體35放大，及從該感測器垂直驅動電路13供應一 讀取信號至該選擇電晶體36的閘極，且因此讀出作為一信號電壓至該第二資料線S2。然後，朝該第二資料線S2讀出的該信號電壓具有一對應於該光接收元件32之已接收光量的值。之後，將該信號電壓傳送至該感測器讀出水平驅動電路14。
(液晶面板的詳細組態)
圖4示意性顯示圖2之顯示面板200取該顯示區域PA之一剖面，及圖5示意性顯示圖2之液晶面板之該顯示區域PA的一平面。圖4特別顯示沿著圖5之線IV－IV所取的一剖面。
首先參考圖4，該液晶面板200包括一TFT陣列基板201、一相對基板202及一液晶層203。在該液晶面板200中，該TFT陣列基板201及相對基板202係彼此黏著在一起，僅在其間由一間隔物(未示出)留下一間隔。該液晶層203係提供在該TFT陣列基板201及該相對基板202之間的該間隔中。
參考圖4及5，該液晶面板200包括一光透射區域TA及一光截取區域RA。
在該光透射區域TA中，從背光300發出的光係從該TFT陣列基板201側透射至該相對基板202側。一彩色濾光層21係形成在該光透射區域TA中，見圖4及5，且著色從背光300照射出的光，將該經著色光從該TFT陣列基板201側透射至該相對基板202側。
另一方面，在該光截取區域RA中，形成一黑色矩陣層21K，見圖4，且阻隔自圍繞在該彩色濾光層21周圍之該背 光300照射的光。
該液晶面板200包括一光接收區域SA，見圖4及5。
在該光接收區域SA中，以關於接收從該相對基板202側朝該TFT陣列基板201側前進的光的此一方式，在該TFT陣列基板201相對於該相對基板202的一面上形成該等光接收元件32。該等光接收元件32之每一者從該相對基板202接收一偵測目標實體，如一使用者的手指之一影像的光，見圖4。
雖然下文會描述其細節，但在該光接收區域SA中係以關於截取從該TFT陣列基板201側朝該相對基板202側前進的光的此一方式，形成該液晶層203。
此處，如圖4所示，在從該相對基板202側朝該TFT陣列基板201前進的光內，以關於接收透射過一形成在該黑色矩陣層21K之開口21a的光的此一方式，形成該光接收元件。另外，以關於截取從該TFT陣列基板201側朝該相對基板202前進的光且不會通過形成在黑色矩陣層21K之該開口21a的此一方式，形成該液晶層203。更明確言之，該液晶面板200的液晶層203形成的方式使得從該背光300發出的光被調變，以在該顯示區域PA中顯示一影像，而從該背光300發出的該光在該光接收區域SA中被截取。
在本具體實施例中，該液晶面板200根據一正常黑模式在該顯示區域PA中顯示一影像，及雖然下文描述其細節，但該液晶面板200的組態方式使得當一影像顯示在該顯示區域PA中時，在該光接收區域SA中沒有電壓會施加至該 液晶層。
以下描述該液晶面板200的組件。
首先，描述該TFT陣列基板201。
該TFT陣列基板201係一絕緣材料的基板，其可因此透射光且例如由玻璃形成。在該TFT陣列基板201中，一像素切換元件31、一輔助電容元件Cs、一光接收元件32及一像素電極62係形成在該TFT陣列基板201相對於該相對基板202的面上，見圖4。
應注意，雖然前述的重設電晶體33、電容器34、放大電晶體35及選擇電晶體36係以一整合性方式形成在該光截取區域RA中，但為了簡化說明省略了該等元件的圖示。另外，當一點狀區域對應於圖4所示之顯示區域PA的彩色濾光層21的一紅色濾光層21R時，在對應於其他濾光層的點狀區域中，即一綠色濾光層21G及一藍色濾光層21B，會以類似於對應於該紅色濾光層21R之點狀區域的情況，形成除了光學感測器電路(如該光接收元件32)的其他部件。
描述該TFT陣列基板201的該等組件。
參考圖4，以內插於該TFT陣列基板201與該相對基板202之間的一絕緣層42，在該TFT陣列基板201相對於該相對基板202的面上形成像素切換元件31。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，且例如形成為一底部閘極型TFT。
特定言之，例如使用一金屬材料，如鉬，形成該閘極電極45。同時，使用一絕緣材料，如一二氧化矽膜，形成該 閘極絕緣膜46g。例如，使用一半導體材料，如多晶矽，形成該半導體層48。在該半導體層48中，以一對應於該閘極電極45的關係形成一通道形成區域，及以關於夾置該通道區域的此一方式形成一對源極/汲極區域。在一絕緣層49中形成的一開口中形成一汲極電極53及一源極電極54，該絕緣層49藉由在該開口中埋入一如鋁的導電材料及圖案化該導電材料，覆蓋該半導體層48。
以內插於該TFT陣列基板201與該相對基板202之間的該絕緣層42，在該TFT陣列基板201相對於該相對基板202的一面上形成輔助電容元件Cs。在本具體實施例中，該輔助電容元件Cs形成的方式使得一介電膜46c係夾置且介於一上部電極44a及一下部電極44b之間。此處，該上部電極44a係由用於形成該像素切換元件31之閘極電極45的相同程序形成，該介電膜46c係由用於形成該像素切換元件31之閘極絕緣膜46g的相同程序形成，及該下部電極44b係由一類似於用於形成該半導體層48的程序形成。該輔助電容元件Cs係形成以便藉由該液晶層203與靜電容並聯連接，且儲存由一資料信號施加至該液晶層203所提供的電荷。
以內插於該TFT陣列基板201與該相對基板202之間的該絕緣層42，在該TFT陣列基板201相對於該相對基板202的面上形成光接收元件32。此處，在該TFT陣列基板201上提供該光接收元件32的方式使得其接收光，該光係從該相對基板202側朝該TFT陣列基板201側前進並透過該液晶層203的光，見圖4。此光接收元件32係一光電晶體，且包括一 閘極電極43、一閘極絕緣膜46s及一半導體層47，且例如係形成為一底部閘極型TFT。該光接收元件32接收及光電轉換從該光接收區域SA傳入的光，以產生一光接收信號。
特定言之，在該光接收元件32中，例如使用一金屬材料(如鉬)來形成該閘極電極43。使用一絕緣材料，如一二氧化矽膜，形成該閘極絕緣膜46s。例如，使用一半導體材料，如多晶矽，形成該半導體層47。在該半導體層47中，以一對應於該閘極電極43的關係形成一通道形成區域，及以關於夾置該通道區域的此一方式形成一對源極/汲極區域。藉由在該絕緣層49中形成的該開口中埋入鋁，形成一源極電極51及一汲極電極52。此處，上述的組件係由相同於用於形成該像素切換元件31的程序形成。
以關於覆蓋一層間絕緣膜60的此一方式形成像素電極62，該層間絕緣膜60係形成以便覆蓋該TFT陣列基板201相對於該相對基板202的該面。此處，該像素電極62係以一對應於該光透射區域TA的關係在該層間絕緣膜60上形成，且連接至該液晶層203。另外，該像素電極62係例如使用ITO形成的一透明電極。該像素電極62與一相對電極23協作以施加一電壓至該液晶層203，以調變由該背光300照射的光。應注意，複數個此像素電極62係佈置在該顯示區域PA中成一矩陣，使得其個別地對應至該等像素P。
一導電層63係形成在該層間絕緣膜60上，該層間絕緣膜60係形成以便覆蓋該TFT陣列基板201相對於該相對基板202的該面，見圖4。此處，該導電層63係形成以便對應該 光接收區域SA及連接至該液晶層203。此處，該導電層63係形成以便覆蓋該層間絕緣膜60對應至該光接收區域SA的一部分，及連接至該液晶層203。使用例如類似於該像素電極62的ITO形成該導電層63，及圖案化成與該像素電極62成間隔關係。
描述該相對基板202。
該相對基板202係一絕緣材料的基板，其因此以類似於該TFT陣列基板201的方式透射光，且係由玻璃形成。該相對基板202與該TFT陣列基板201相對且有一間隔關係，見圖1。如圖4所示，該彩色濾光層21、該黑色矩陣層21K、一平坦化層22及該相對電極23係形成在該相對基板202上。
描述該相對基板202的該等組件。
該彩色濾光層21係形成在該相對基板202相對於該TFT陣列基板201的面上。參考圖5，該彩色濾光層21包括一紅色濾光層21R、一綠色濾光層21G及一藍色濾光層21B，其與該光透射區域TA成一對應關係。此處，該紅色濾光層21R、綠色濾光層21G及藍色濾光層21B具有一矩形形狀，且形成以便並置在水平方向x中。該彩色濾光層21係使用一聚醯亞胺樹脂形成，其含有一如顏料或染料的著色劑。此處，用於紅色、綠色及藍色之三原色的濾光層係形成為一組。該彩色濾光層21著色從該背光300發出的光。
以關於在顯示區域PA中分割複數個像素P的此一方式，在該光截取區域RA中形成該黑色矩陣層21K，如圖4所 示，且該黑色矩陣層21K阻隔光。此處，該黑色矩陣層21K係形成在該相對基板202相對於該TFT陣列基板201的面上。另外，有光透射過之該彩色濾光層21之開口21a係以一對應於該光接收區域SA的關係形成。換句話說，該黑色矩陣層21K形成的方式使得其對應至該光截取區域RA除了該光接收區域SA以外的區域，見圖4及5。例如，使用黑色金屬氧化膜形成該黑色矩陣層21K。
該平坦化層22係以一對應於該光透射區域TA及該光截取區域RA的關係，形成在該相對基板202相對於該TFT陣列基板201的面上。此處，該平坦化層22係由一具有一光透射性質的絕緣材料形成。該平坦化層22覆蓋該彩色濾光層21及該黑色矩陣層21K，以平坦化該相對基板202相對於該TFT陣列基板201的該面。
該相對電極23係形成在該相對基板202相對於該TFT陣列基板201的面上。此處，該相對電極23係形成以便覆蓋該平坦化層22。該相對電極23係一透明電極，且由例如ITO形成。
圖6顯示形成在該液晶面板200之該TFT陣列基板201上的像素電極62及導電層63，以及形成在該液晶面板200之該相對基板202上的相對電極23。
參考圖6，該相對電極23提供的方式使得，在該顯示區域PA透射有光的該光透射區域TA中，其對應至該複數個像素電極62，該等像素電極62與該等像素P成一對應關係，且當作一共同於該等像素P的共同電極。
另一方面，在該顯示區域PA截取光的該光截取區域RA中，該相對電極23形成的方式使得，在該光接收區域SA外，其連續地自該光透射區域TA延伸且覆蓋該光截取區域RA，但在該光接收區域SA中，不會形成該相對電極23。
特定言之，見圖6，在該透射區域TA及除了該光接收區域SA以外的該光截取區域RA中，以內插於如在該像素電極62及該相對電極23之間的液晶層203，以一彼此相對的關係提供複數個導電層。反之，在該光接收區域SA中，僅在一側形成該導電層63，而在該光接收區域SA相對於該導電層63透過該液晶層203的位置處不會形成有任何導電層。另外，該導電層63係形成以便其為一接地狀態(GND)，見圖6。
描述該液晶層203。
再回頭參考圖4，該液晶層203係夾置在該TFT陣列基板201及該相對基板202之間，且其係在一定向狀態中。例如，該液晶層203係封閉在該TFT陣列基板201及該相對基板202之間形成的間隙中，且具有一由一間隔物(未示出)保持的預定距離。該液晶層203係由液晶定向膜(未示出)定向，其形成在該TFT陣列基板201及該相對基板202上。在本具體實施例中，該液晶層203定向的方式使得該液晶面板200根據一正常黑模式在該顯示區域PA中顯示一影像。例如，該液晶層203形成的方式使得液晶分子垂直定向，及該第一偏光板206與該第二偏光板207佈置的方式使得，在沒有電壓施加至該液晶層203的狀態中，來自該背光300 的光被截取且在該顯示區域PA中顯示黑色。
特定言之，以此光學設計形成的該等組件描述如下。例如，用於該第一偏光板206的一圓形偏光板係佈置於下側，及該第二偏光板207係佈置於上側。此處，例如，使用一黏著有一用於光波長λ＝550 nm之140 nm相位差膜的線性偏光板。此時，該相位差膜及該線性偏光板黏著的方式使得由該膜之慢軸及該線性偏光板之吸收軸所界定的角度變成45°。另外，為了實施正常黑色顯示，用於垂直定向的液晶係用作液晶材料。因此，在沒有電壓施加至該液晶材料的狀態中，可實施黑色顯示。
藉由此，該等光接收元件可在該光接收區域SA中，在該TFT陣列基板201與該相對基板202彼此相對的面上，接收從該相對基板202側朝該TFT陣列基板201側前進的光。另外，從該TFT陣列基板201側朝該相對基板202前進的光在該光接收區域SA中被截取。
(操作)
下文中，描述當該液晶顯示裝置100偵測出一偵測目標實體，如一使用者的手指碰觸該液晶面板200之顯示區域PA之位置或該偵測目標實體移動的位置時，該液晶顯示裝置100的操作。
若一偵測目標實體，如一使用者的手指碰觸該顯示區域PA或在該顯示區域PA中移動時，該偵測目標實體之一影像的光會被該等光接收元件32接收，該等光接收元件32係以對應於該光接收區域SA的方式形成在該液晶面板200 上。
此處，該偵測目標實體F之該影像的光由該第二偏光板207改變成圓形偏振光，及透射其通過該液晶層203且維持偏光狀態，隨後由該光接收元件32接收。
然後，該光接收元件32產生一光接收信號，其信號強度對應於該已接收光的強度。之後，該光接收信號由該感測器垂直驅動電路13及該感測器讀出水平驅動電路14讀出，及基於該光接收元件32的位置與從該光接收元件32讀出之該光接收信號的強度，計算該偵測目標實體F碰觸該顯示區域PA的位置。
下文中，描述當驅動該液晶面板200時，該液晶顯示裝置100的操作。
圖7A、7B、8A及8B說明當該液晶面板200驅動時的方式。
此處，圖7A及7B係示意性說明當液晶面板200驅動時的一方式的斷面圖。同時，圖8A及8B係說明當液晶面板200驅動時的一方式的平面圖。另外，圖7A至8B以放大比例尺示意性顯示該液晶面板200的光接收區域SA及一周圍對應部分，及圖7A與8A說明無電壓施加至該液晶面板200之液晶層203的一狀態，而圖7B與8B說明一電壓施加至該液晶面板200之液晶層203的另一狀態。
在無電壓施加至該液晶面板200之液晶層203的狀態中，由於本具體實施例的液晶顯示裝置100使用正常黑模式，如上所述，該液晶層203的定向狀態同樣係維持在該光透 射區域TA及該光截取區域RA兩者中，見圖7A。
因此，在該像素電極62與該相對電極23彼此相對的光透射區域TA中，來自背光300的光係截取以執行黑色顯示，見圖8A。同時，在該光截取區域RA中，來自背光300的光被該黑色矩陣層21K截取，見圖8A，而且亦在開口21a係形成在該黑色矩陣層21K中的光接收區域SA中，來自該背光300的光被截取而未被透射。
特定言之，從該背光300發出的光由該第一偏光板206轉變成圓形偏振光，且透射過該液晶層203，同時不會改變該偏光狀態。之後，該光的偏光狀態由該第二偏光板207從圓形偏光改變成線性偏光。此時，由於該光的振盪軸與該第二偏光板207的吸收軸一致，所以該光不會透射至前面側。因此，在該光接收區域SA中從後面側照射的光不會透射至前面側。
換句話說，參見圖8A，在該光透射區域TA及該光截取區域RA兩者中，來自該背光300的光遭截取且不透射。因此，由於該光在該光截取區域RA的整個面積上遭到截取，所以避免在該光接收區域SA中發生"漏光"。
另一方面，在一電壓施加至該液晶面板200之液晶層203的狀態中，由於該顯示模式係正常黑模式，在該光透射區域TA中，回應於該像素電極62及該相對電極23之間的一電位差，一電壓被施加至該液晶層203，見圖7B。因此，該液晶層203的定向狀態改變。另一方面，在該光截取區域RA中，該導電層63以一對應於該光接收區域SA的關係形 成在該TFT陣列基板201側上，由於在該相對基板202相對於該導電層63的一部分處沒有導電層形成，所以沒有電壓被施加至該液晶層203，且因此維持該液晶層203的定向。
因此，在該像素電極62與該相對電極23彼此相對的光透射區域TA中，從該背光300發出的光係透射以執行彩色顯示，見圖8B。反之，在該光截取區域RA中，由於相似於上述參考圖8A的情況，從該背光300發出的光係由該黑色矩陣層21K截取，見圖8B。另外，同樣地在該開口21a係形成在該黑色矩陣層21K中的該光接收區域SA中，來自該背光300的光遭到截取而不會透射。因此，由於該光在該光截取區域RA的整個面積上遭到截取，所以避免在該光接收區域SA中發生"漏光"。
另外，在本具體實施例中，由於該導電層63係以一對應於該光接收區域SA的關係形成在該TFT陣列基板201側上且係置於一接地狀態中，所以可攔截光接收元件32的電場雜訊。
如上述，在本具體實施例中，該液晶層203、第一偏光板206及第二偏光板207光學設計的方式使得光從該背光300發射出，以便從該TFT陣列基板201側朝該相對基板202前進的光在該光接收區域SA中被截取，但不會自該相對基板202側透射。此處，從該背光300發出的光被截取而不會透射過該開口21a，其與該光接收區域SA成一對應關係形成在該黑色矩陣層21K中。特定言之，在本具體實施例中，一影像係根據正常黑模式顯示在該顯示區域PA中。另 外，當一影像係顯示在該顯示區域PA中時，該光接收區域SA中不會有一電壓施加至該液晶層203。因此，在本具體實施例中，如上述般避免該光接收區域SA中發生"漏光"。
另外，如上述，由於該導電層63係以一對應於該光接收區域SA的關係形成在該TFT陣列基板201側上且係置於一接地狀態中，所以可攔截光接收元件32的電場雜訊。
因此，以本具體實施例的液晶顯示裝置100，可改善一顯示影像的影像圖片品質。
<第二具體實施例>
圖9顯示根據本發明之第二具體實施例之液晶顯示裝置的一液晶面板210。
參考圖9，與圖6所示之液晶面板200之比較中可認知到，本具體實施例之液晶面板210的形狀不同於形成在該相對基板202上的相對電極23，且進一步之不同在於分別地形成在該相對基板202上的導電層64。本具體實施例之液晶顯示裝置類似於第一具體實施例之裝置，除了剛才描述的不同以外，且為了避免不必要的重複，此處省略共同組態的重複描述。
在本具體實施例中，該相對電極23提供的方式使得，在該顯示區域PA的光透射區域TA中，其對應於形成以便對應至該等像素P之複數個像素電極62。
另一方面，在光係在該顯示區域PA中被截取的光截取區域RA中，該導電層64係在該相對基板202對應於該光接收區域SA的一部分處以一相對於該導電層63的關係形成，該 導電層63係以一對應於該光接收區域SA的關係在該TFT陣列基板201上形成。
特定言之，在該光接收區域SA中，以關於在一對導電層63及64之間夾置該液晶層203的此一方式，形成該對導電層63及64。
另外，形成在該TFT陣列基板201上之該導電層63係組態以便將其設定在一接地(GND)狀態，類似於第一具體實施例。另一方面，形成在該相對基板202上之該導電層64係組態以便將其設定在一浮動狀態。換句話說，該等導電層63、64避免一電壓施加至液晶層203。
因此，在本具體實施例中，來自該背光300的光在該光接收區域SA中遭到截取而不會透射，其中該開口21a係形成在該黑色矩陣層21K中。
因此，以本具體實施例的液晶顯示裝置，可改善該顯示影像的影像圖片品質，因為類似於該第一具體實施例的液晶顯示裝置，其可避免在該光接收區域SA中發生"漏光"。
<第三具體實施例>
圖10顯示根據本發明之第三具體實施例之液晶顯示裝置的一液晶面板220。
參考圖10，從與圖9所示之液晶面板210之比較中可認知到，該相對電極23及該導電層64係形成在該相對基板202上，類似於該第二具體實施例的液晶顯示裝置。然而，本具體實施例的液晶面板220不同於該第二具體實施例之處在於，形成在該TFT陣列基板201上的該導電層63不是設定 在一接地(GND)狀態。另外，本具體實施例的液晶面板220不同於該第二具體實施例之處在於，形成在該相對基板202上的該導電層64不是設定在一浮動狀態。本具體實施例的液晶顯示裝置類似於該第二具體實施例，除了剛才描述的不同之外，且為了避免不必要的重複，此處省略共同組態的重複描述。
參考圖10，於本具體實施例的液晶面板220中，形成在該TFT陣列基板201上的該導電層63不是設定在一接地(GND)狀態，而是設定在其具有一預定電位的狀態。另一方面，形成在該相對基板202上的該導電層64不是設定在一浮動狀態，而是設定在其一電位與形成在該TFT陣列基板201上的該導電層63相等的一狀態。換句話說，該液晶面板220係組態以便不施加電壓至該液晶層203。
因此，在本具體實施例中，來自該背光300的光在該光接收區域SA中遭到截取而不會透射，其中該開口21a係形成在該黑色矩陣層21K中。
因此，以本具體實施例的液晶顯示裝置，可改善該顯示影像的影像圖片品質，因為類似於該第二具體實施例的液晶顯示裝置，其可避免在該光接收區域SA中發生"漏光"。
<第四具體實施例>
圖11顯示根據本發明之第四具體實施例之液晶顯示裝置的一液晶面板230。同時，圖12顯示圖11之液晶面板230的一剖面，其特別以放大比例尺顯示該光接收區域SA及一周圍部分中在該液晶面板230上執行影像顯示的部分。
參考圖11，從與圖10所示之液晶面板220之比較中可認知到，本具體實施例的液晶面板230類似於該第三具體實施例之處在於，該相對電極23及該導電層64皆形成在該相對基板202上。然而，本具體實施例中的液晶面板230與該第三具體實施例之不同之處在於，該第三具體實施例中的液晶面板220使用一正常黑模式，而本具體實施例中的液晶面板230使用一正常白模式。因此，為了在光接收區域SA中執行黑色顯示，該液晶面板230組態的方式使得提供一電位差在該導電層63(形成在該TFT陣列基板201上)及該導電層64(形成在該相對基板202上)之間。另外，由於使用正常白模式，該液晶層203的定向方向不同於前述的其他具體施例，如圖12所示。本具體實施例的液晶顯示裝置類似於該第三具體實施例，除了剛才描述的不同之外，且為了避免不必要的重複，此處省略共同組態的重複描述。應注意，圖12說明當該液晶面板230驅動時的一方式，使得提供一電位差在形成在該TFT陣列基板201上之該導電層63及形成在該相對基板202上之該導電層64之間，見圖11。
在本具體實施例中，以圖11所見的此一方式定向該液晶層203，使得該液晶面板230根據前述的正常白模式在該光接收區域SA中顯示一影像。
例如，該液晶層203形成的此一方式使得其液晶分子水平定向，及該第一偏光板206與該第二偏光板207佈置的方式使得，在沒有電壓施加至該液晶層203的狀態中，來自該背光300的光被透射以致在該顯示區域PA中顯示白色。
特定言之，以此光學設計形成的該等組件描述如下。例如，用於該第一偏光板206的一圓形或橢圓形偏光板係佈置於下側，及該第二偏光板207係佈置於上側。作為一範例，藉由黏著一相對於光波長λ係550 nm的140 nm相位差膜至一線性偏光板而形成的一圓形或橢圓形偏光板係用於該第二偏光板207。同時，對於該第一偏光板206，使用藉由黏著一相對於光波長λ係550 nm的120 nm相位差膜至一線性偏光板而形成的一圓形或橢圓形偏光板。另外，對於液晶材料，使用一用於水平定向的材料，使得當無電壓施加至該液晶層時可實施正常白色顯示。關於所述組態，藉加施加一預定電壓至該液晶可達成黑色顯示。
在本具體實施例中，當該液晶面板230驅動時，在形成在該TFT陣列基板201上之該導電層63及形成在該相對基板202上之該導電層64之間提供一電位差，見圖11，其與像素區動無關，以便施加一電壓至該液晶層203。
此處例如，一AC電壓係施加在形成在該TFT陣列基板201上之該導電層63及形成在該相對基板202上之該導電層64之間，見圖11。例如，一5 V的電壓係施加至該液晶層203以在光接收區域SA中執行黑色顯示。
因此，在該光截取區域RA中，來自背光300的光被該黑色矩陣層21K截取，而且在開口21a係形成在該黑色矩陣層21K中的光接收區域SA中，來自該背光300的光亦被截取而未被透射。
特定言之，從該背光300發出的光係由該第一偏光板206 轉變成圓形偏振光，實際上為橢圓形偏振光。然後，該光由施加有一電壓的液晶層203轉變成反轉的圓形偏振光。之後，該光由該第二偏光板207轉變成線性偏振光，其具有一偏光方向與該第二偏光板207的吸收軸一致。因此，在該光接收區域SA中，從該液晶面板230之後面側照射的光不會透射到前面側。
因此，在本具體實施例中，由於光在該光截取區域RA的整個面積上遭到截取，所以避免在該光接收區域SA中發生"漏光"，類似於前述的具體實施例。因此，以本具體實施例的液晶顯示裝置，可改善該顯示影像的影像圖片品質。
應注意，在執行本發明的過程中，本發明並未受限於上述的具體實施例，而可採用各種修改。
例如，在上述的具體實施例中，該像素切換元件31及該光接收元件32係形成為底部閘極型的薄膜電晶體，但該像素切換元件31及該光接收元件32並未受限在此種類型。例如，該像素切換元件31及該光接收元件32可形成為頂部閘極型的薄膜電晶體。
另外，在上述的具體實施例中，該像素切換元件31及該光接收元件32係形成為薄膜電晶體，但該像素切換元件31及該光接收元件32並未受限於該形式。
再者，在上述的具體實施例中，該光接收元件32係提供以便個別地與該等像素P配對，但該光接收元件32的配置並未受限於此。例如，一個光接收元件32可提供用於複數 個像素P，或相反地，複數個光接收元件32可提供用於一個像素P。
另外，在上述的具體實施例中，該光接收區域SA係提供在該顯示區域PA中，但該光接收區域SA的提供規定並未受限於此。
圖13顯示上述具體實施例的一修改例。
參考圖13，前述之具體實施例的組態可應用在，於一光截取區域RA中為開放的一光接收區域SA，該光截取區域RA係提供以便圍繞一顯示區域PA。
另外，在前述的第一具體實施例中，該導電層63係提供在該光接收區域SA內僅鄰接於該TFT陣列基板201之處，但該導電層63的形成並未受限於此。例如，一導電層亦可提供在該光接收區域SA內僅鄰接於該相對基板202之處，因為沒有電壓施加至該液晶層203，所以可預期獲得類似於該第一具體實施例效果的一效果。
另外，在前述的第二具體實施例中，形成在該TFT陣列基板201中的該導電層63係設定在一接地(GND)狀態而形成在該相對基板202上的該導電層64係設定在一浮動狀態，但該等導電層63、64的狀態設定並未受限於此。例如，即使形成在該TFT陣列基板201上的該導電層63係設定在一浮動狀態而形成在該相對基板202上的該導電層64係設定在一接地狀態，由於沒有電壓施加至該液晶層203，所以可預期達成類似於該第二具體實施例效果的一效果。
另外，以上具體實施例的液晶顯示裝置100可應用作為 各種不同電子裝置的一部分。
此外，在上述的第一至第四具體實施例中，該相對電極23係提供在該相對基板202上，但本發明並未受限於此。例如，本發明可應用至平面內切換(In－Plane Switching；IPS)模式或邊緣場切換(Fringe Field Switching；FFS)模式的液晶顯示裝置，其中用作一共同電極的一相對電極及一像素電極以內插於其間的一像素絕緣膜提供在一TFT陣列基板側上，且在該像素電極中穿孔一狹縫形式的隨意間隙，使得在該相對電極及該像素電極之間產生一橫向電場，以透過該間隙驅動液晶。
尤其係在FFS模式的液晶顯示裝置中，以內插於一相對電極及一像素電極的一絕緣層，將該相對電極提供在該像素電極之下的整個面積上，且用於形成一TFT(用於驅動一像素)的一半導體層係提供在該相對電極之下。在如該半導體層的相同層中，形成一感測器的另一半導體層係形成對應於一光接收區域，且以關於覆蓋該感測器的此一方式延伸該相對電極至該光接收區域。藉由此組態，可避免該光接收區域中一旦該液晶定向後之一橫向電場的影響。
圖14至18顯示應用上述具體實施例之液晶顯示裝置100的電子裝置。
首先參考圖14，該液晶顯示裝置100可應用至一電視裝置，其接收及顯示一電視廣播。在該電視裝置中，該液晶顯示裝置100係應用作為一顯示裝置，其在一顯示螢幕上顯示一已接收影像並接受一操作人員的操作說明指令。
參考圖15，可應用該液晶顯示裝置100至一數位相機。在該數位相機中，該液晶顯示裝置100係應用作為一顯示裝置，其在一顯示螢幕上顯示一影像，如一讀取影像，並接受一操作者的操作說明指令。
參考圖16，可應用該液晶顯示裝置100至一膝上型個人電腦。在該膝上型個人電腦中，該液晶顯示裝置100係應用作為一顯示裝置，其在一顯示螢幕上顯示一操作影像或類似者，並接受一操作人員的操作說明指令。
參考圖17，可應用該液晶顯示裝置100至一可攜式電話終端機。在該可攜式電話終端機中，該液晶顯示裝置100係應用作為一顯示裝置，其在一顯示螢幕上顯示一操作影像或類似者，並接受一操作人員的操作說明指令。
參考圖18，可應用該液晶顯示裝置100至一視訊攝影機。在該視訊攝影機中，該液晶顯示裝置100係應用作為一顯示裝置，其在一顯示螢幕上顯示一操作影像或類似者，並接受一操作人員的操作說明指令。
另外，在上述的具體實施例中，該液晶顯示裝置100係一液晶顯示裝置的一範例。同樣地，該等液晶面板200、210、220及230各係一液晶面板的一範例。同樣地，該TFT陣列基板201係一第一基板的一範例。同樣地，該相對基板202係一第二基板的一範例。同樣地，該液晶層203係一液晶層的一範例。同樣地，該第一偏光板206係一第一偏光板的一範例。同樣地，該第二偏光板207係一第二偏光板的一範例。同樣地，該背光300係一照明區段的一範 例。同樣地，該像素P係一像素的一範例。同樣地，該顯示區域PA係一顯示區域的一範例。同樣地，該光接收區域SA係一光接收區域的一範例。同樣地，該開口21a係一開口的一範例。同樣地，該黑色矩陣層21K係一黑色矩陣層的一範例。同樣地，該光接收元件32係一光接收元件的一範例。同樣地，該導電層63係一導電層及一第一電極的一範例。同樣地，該導電層64係一第二電極的一範例。
熟悉此項技術人士應瞭解各種修改、組合、次組合及變更可根據設計要求及其他因素出現，只要其係在隨附申請專利範圍或其等效內容的範疇內。
11‧‧‧顯示垂直驅動電路
12‧‧‧顯示水平驅動電路
13‧‧‧感測器垂直驅動電路
14‧‧‧感測器讀出水平驅動電路
21‧‧‧彩色濾光層
21a‧‧‧開口
21R‧‧‧紅色濾光層
21B‧‧‧藍色濾光層
21G‧‧‧綠色濾光層
21K‧‧‧黑色矩陣層
22‧‧‧平坦化層
23‧‧‧相對電極
30a‧‧‧像素電路
30b‧‧‧感測器電路
31‧‧‧像素切換元件
32‧‧‧光接收元件
33‧‧‧重設電晶體
34‧‧‧電容器
35‧‧‧放大電晶體
36‧‧‧選擇電晶體
42‧‧‧絕緣層
43‧‧‧閘極電極
44a‧‧‧上部電極
44b‧‧‧下部電極
45‧‧‧閘極電極
46c‧‧‧介電膜
46g‧‧‧閘極絕緣膜
46s‧‧‧閘極絕緣膜
47‧‧‧半導體層
48‧‧‧半導體層
49‧‧‧絕緣層
51‧‧‧源極電極
52‧‧‧汲極電極
53‧‧‧汲極電極
54‧‧‧源極電極
60‧‧‧層間絕緣膜
62‧‧‧像素電極
63‧‧‧導電層
64‧‧‧導電層
100‧‧‧液晶顯示裝置
200‧‧‧液晶面板
201‧‧‧TFT陣列基板
202‧‧‧相對基板
203‧‧‧液晶層
206‧‧‧第一偏光板
207‧‧‧第二偏光板
300‧‧‧背光
400‧‧‧控制區段
411‧‧‧應用程式執行區段
412‧‧‧顯示驅動電路
413‧‧‧光接收驅動電路
414‧‧‧影像處理區段
CA‧‧‧周邊區域
Cs‧‧‧輔助電容元件
G1‧‧‧閘極線
P‧‧‧像素
PA‧‧‧顯示區域
S1‧‧‧第一資料線
S2‧‧‧第二資料線
SA‧‧‧光接收區域
TA‧‧‧光透射區域
RA‧‧‧光截取區域
圖1係顯示根據本發明的第一具體實施例之液晶顯示裝置之一組態的斷面圖；圖2係顯示圖1之液晶顯示裝置之一液晶面板的平面圖；圖3係顯示在圖2之液晶面板的一顯示區域中形成的一電路之部分的電路圖；圖4係示意性顯示圖2之顯示面板在顯示區域所取之剖面的斷面圖；圖5係示意性顯示圖2之液晶面板的顯示區域之一平面的圖式；圖6係顯示形成在一TFT陣列基板上的一像素電極及一導電層，及形成在圖2之液晶面板之一相對基板上的一相對電極的局部透視圖；圖7A及7B係示意性說明圖2之液晶面板驅動的一方式的 斷面圖；圖8A及8B係示意性說明圖2之液晶面板驅動的一方式的平面圖；圖9係一顯示根據本發明之第二具體實施例的液晶顯示裝置之一液晶面板的局部透視圖；圖10係一顯示根據本發明之第三具體實施例的液晶顯示裝置之一液晶面板的局部透視圖；圖11係一顯示根據本發明之第四具體實施例的液晶顯示裝置之一液晶面板的局部透視圖；圖12係顯示圖11之液晶面板的斷面圖；圖13係顯示具體實施例之液晶顯示裝置的一修改例的平面圖；以及圖14、15、16、17及18係顯示可應用根據本發明之具體實施例之液晶顯示裝置的電子裝置的示意圖。
21‧‧‧彩色濾光層
21K‧‧‧黑色矩陣層
22‧‧‧平坦化層
23‧‧‧相對電極
32‧‧‧光接收元件
60‧‧‧層間絕緣層
62‧‧‧像素電極
63‧‧‧導電層
201‧‧‧TFT陣列基板
202‧‧‧相對基板
203‧‧‧液晶層
206‧‧‧第一偏光板
207‧‧‧第二偏光板
300‧‧‧背光
SA‧‧‧光接收區域
TA‧‧‧光透射區域
RA‧‧‧光截取區域

Claims (7)

  1. 一種液晶顯示裝置，其包括：一液晶面板，具有一顯示區域用於顯示一影像，且具有複數個像素佈置在該顯示區域中；該液晶面板包括：一第一基板；一第二基板，以一間隔關係與該第一基板相對；一背光，其係佈置為鄰接於該第一基板；一液晶層，其係夾置於該第一基板及該第二基板之間且被施以定向；及一對第一及第二偏光板，其透過該顯示區域以一彼此相對的關係設置；該液晶顯示裝置進一步包括一照明區段，其係以鄰接該第一基板地相對於該液晶面板之面的關係佈置，且構成為照射光以便使光從該第一基板側朝該第二基板側前進；該液晶面板具有一光接收區域，其中一光接收元件係形成在該第一基板之一面上且係構成為接收從該第二基板朝該第一基板前進的光並根據所接收之光輸出一信號；該一對第一及第二偏光板與該液晶層係佈置為使得從該第一基板朝該第二基板前進的光在該光接收區域中被阻擋；該液晶面板進一步包括一黑色矩陣層，其形成以便在該顯示區域中分割該等像素且阻擋光； 該黑色矩陣層係形成以使得光透射過的一開口對應至該光接收區域；該液晶面板係形成以使得來自從該第二基板朝該第一基板前進、並透射過形成在該黑色矩陣層中之該開口的光係由該光接收元件接收；該液晶層係形成以使得從該第一基板朝該第二基板前進的光被阻擋而不透射過形成在該黑色矩陣層中之該開口；該光接收元件係設置在該第一基板上，以便接收從該第二基板朝該第一基板前進並透過該液晶層的光；該液晶面板係構成為使得該等複數之像素調變從該照明區段照射的光，以在該顯示區域中顯示一影像；且該液晶層在該光接收區域中阻擋從該照明區段照射的光。
  2. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中該液晶面板係構成為使得一影像係以一正常黑模式顯示在該顯示區域中，且當一影像係顯示在該顯示區域中時，在該光接收區域中沒有電壓被施加至該液晶層。
  3. 如請求項2之液晶顯示裝置，其進一步包括：一導電層，其以一對應於該光接收區域的關係形成，且連接至該液晶層；該導電層係置於一接地狀態中。
  4. 如請求項2之液晶顯示裝置，其進一步包括：一第一電極，其以一對應於該光接收區域的關係形成 在該第一基板相對該第二基板的面上，且連接至該液晶層；以及一第二電極，其以一透過該液晶層相對於該第一電極的關係形成在該第二基板相對該第一基板的面上，且連接至該液晶層；其中當一影像係顯示在該顯示區域中時，彼此相等的電位被輸入至該等第一及第二電極，使得沒有電壓施加至該液晶層。
  5. 如請求項4之液晶顯示裝置，其中該等第一及第二電極之一者係置於一接地狀態，而該等第一及第二電極之另一者係置於一浮動狀態。
  6. 如請求項1之液晶顯示裝置，其中該液晶面板係構成為使得一影像係以一正常白模式顯示在該顯示區域中，且當一影像係顯示在該顯示區域中時，在該光接收區域中一電壓被施加至該液晶層。
  7. 如請求項6之液晶顯示裝置，其進一步包括：一第一電極，其以一對應於該光接收區域的關係形成在該第一基板相對該第二基板的面上，且連接至該液晶層；以及一第二電極，其以一透過該液晶層相對於該第一電極的關係形成在該第二基板相對該第一基板的面上，且連接至該液晶層；其中當一影像係顯示在該顯示區域中時，彼此不同的電位被輸入至該等第一及第二電極。
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