光敏显示面板制造技术

展示了一种比当前可用的光敏显示设备需要更少电路的光敏（即，触敏）显示设备。与当前可用的需要至少两个开关元件和一个电容器来实现光敏开关的设备不同，本发明专利技术只需要一个开关元件。本发明专利技术的设备包括一个其上形成有多个扫描线、多个读出线、一个电源线和一个光敏开关阵列的衬底。所述扫描线和读出线在基本上互相垂直的方向上延伸，形成像素。在每个像素中形成一个光敏开关，并且每个光敏开关具有一个光敏晶体管。所述晶体管响应于感测入射光把电源线连接到读出线之一。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术一般涉及一种光敏面板，尤其涉及一种光敏液晶显示面板。
技术介绍
触摸式屏幕在诸如PDA和其它计算机产品的各种显示应用中变得流行起来。一些触摸式屏幕被用于有源矩阵液晶显示(LCD)装置。大多数可触摸的LCD装置是基于电阻、电容或电感的触摸技术，这需要通常不被集成在LCD装置中的诸如触摸面板的额外部件。对于额外部件的需要是不利的，这是因为其增加了开销和装置的尺寸。而且，在一些情况下，额外部件(例如触摸面板)减少了显示能见度，对光学性能产生负面影响。因此，需要设计一种具有集成光敏(light sensing)元件的显示面板。显示面板的光敏(photosensitive)开关当前需要至少两个开关元件和一个电阻器。在den Boer等人的题为“Active Matrix LCD with Integrated OpticalTouch Screen”(具有集成光学触摸屏的有源矩阵LCD)，SID 03文摘(2003)的文章中公开了集成光学触摸屏的一个例子。集成光学触摸屏幕一般包括一个光敏元件，响应光的存在与否(presence or absence)来确定触摸位置的。所述光敏元件被配置在设计用于确定触摸位置的矩阵中。图1是表示在集成触摸屏幕显示面板中的传统光敏元件的电路图。所述光敏元件被布置在LCD面板的像素区域。“像素区域”被定义为在两个连续的数据线(例如DP和DP+1)和两个连续栅极线(例如GQ和GQ+1)之间的一个矩形区域。如图1所示，LCD面板包括多个栅极线(GL)、多个数据线(DL)、一个第一电源线(VL1)、一个第二电源线(VL2)和两个开关单元。两个开关单元中的第一个包括一个电连接到栅极线GQ和数据线DP的开关元件(Q1)，以及电连接到该开关元件(Q1)的液晶电容器(CLC)和第一存储电容器(CST1)。第二开关单元包括一个通过第一电源线(VL1)e耦合(couple)到偏压(VDD)的光敏(light-sensitive)开关元件(T1)，以及一个把光敏开关元件(T1)连接到读出线(ROL)的读出开关元件(T2)。光敏开关元件(T1)的栅极耦合到第二电源线(VL2)，而读出开关元件(T2)的栅极耦合到相邻的栅极线GQ+1。第二存储电容器(CST2)把光敏开关元件(T1)的栅极电耦合到在光敏开关元件(T1)和读出开关元件(T2)之间的一个节点。光敏开关元件(T1)通过产生对应于所感测到的光的量的电荷来响应外部光线的存在与否。第二存储电容器(CST2)存储来自光敏开关元件(T1)的电荷。读出开关元件(T2)把存储在第二存储电容器(CST2)中的电荷输出到读出线(ROL)。光敏开关元件(T1)、第二存储电容器(CST2)以及读出开关元件(T2)形成这里所指的光敏开关(photosensitive switch)。目前，光敏开关需要至少两个开关元件和一个电容器。当光线入射在光敏开关元件(T1)上时，向第二电源线(VL2)和第一电源线(VL1)分别施加一个负电压和一个正电压，从而断开光敏开关元件(T1)。第二电源线(VL2)和第一电源线(VL1)分别电连接到光敏开关元件(T1)的栅极和漏极。作为光敏开关元件(T1)响应入射光线的结果的电流IT1大于由读出开关元件(T2)形成的电流IT2。当读出开关元件(T2)被断开时，电流IT1给第二存储电容器(CST2)充电。电荷持续存储在第二存储电容器(CST2)中直到读出开关元件(T2)被接通，在此时刻电荷流动以形成到读出线(ROL)的电流IT2。如上所述，一个相邻栅极线(GQ+1)被电连接到读出开关元件(T2)的栅极。当向相邻栅极线(GQ+1)施加一个高电压栅极信号时，存储在第二存储电容器(CST2)中的电荷通过读出开关元件(T2)和读出线(ROL)被输出到一个读出电路(未示出)。因此，当光入射到光敏开关元件(T1)并且向栅极线GQ+1施加一个高电压时，在读出线(ROL)上有一个信号。光敏开关元件(T1)可以形成在LCD面板的阵列衬底(substrate)上(例如在其上形成的信号线的衬底)。阵列衬底的像素区域具有足够的空间来容纳在图1中所示的光敏元件。然而，当一个透射型LCD装置或者一个透射-反射型(transflective)LCD装置包括光敏元件时，外部电路的存在导致降低的像素光栅(aperture)。图1所示的集成触摸屏幕显示面板的缺点之一在于光敏元件包含两个开关元件(例如薄膜晶体管)和一个电容器。这种光敏元件的复杂结构导致复杂的阵列衬底电路，而这使得阵列衬底的生产困难并且降低产量。而且，高度复杂的电路使得在像素区域的元件之间更可能形成信号干扰。一个不增加显示面板的开销或者尺寸而且不降低显示面板的性能的集成光学触摸屏幕是所期望的。
技术实现思路
本专利技术针对一种光敏显示面板、一种包括该光敏显示面板的光敏设备以及一种驱动该光敏显示面板的方法。本专利技术允许使用比当前可用的光敏显示设备少的电路来制造一种光敏(例如触敏)显示设备。利用简化的电路，本专利技术的显示装置比当前可用的设备更有成本效率和明亮。在一个方面，本专利技术是一个光敏显示设备，包括衬底和扫描线、读出线以及形成在衬底上的光敏开关。所述扫描线和读出线在基本上互相垂直的方向上延伸。该光敏开关具有一个第一端、一个第二端以及在第一端和第二端之间的不超过一个的开关元件。第一端电耦合到扫描线，而第二端电耦合到读出线。向开关元件的第一端施加偏压(VDD)。当入射光“接通”开关元件时，电流响应入射光从光敏开关的第一端流向第二端。在另一个方面，本专利技术是一个光敏显示面板，包括具有多个扫描线、多个读出线、一个电源线和在其上形成的光敏开关阵列。所述扫描线和读出线在基本上互相垂直的方向上延伸。向电源线施加偏压。每个光敏开关包括不超过一个晶体管。该晶体管响应于感测入射光把电源线连接到读出线之一。在再一个方面，本专利技术是一种制造光敏显示设备的方法，通过提供其上形成有扫描线和读出线的衬底以便定义像素区域，并在每个像素区域中形成一个光敏开关。该光敏开关包括不超过一个晶体管，并且该晶体管具有第一端、第二端和栅极。该晶体管的第一端电耦合到扫描线之一而该晶体管的第二端电耦合到读出线之一，从而单一晶体管响应于入射在光敏开关上的光，电连接所述第一端和第二端。附图说明结合附图以便帮助理解本专利技术，并且构成用于说明本专利技术的说明书的一部分。在附图中图1是示出LCD面板的传统光敏元件的电路图；图2是示出根据本专利技术的示范实施例的光敏装置的平面图； 图3是示出根据本专利技术的示范实施例的光敏元件的操作的电路图；图4是示出根据本专利技术的示范实施例的光敏部分的操作的电路图；图5是示出根据本专利技术的示范实施例的光敏部分的操作的图表；图6A是示出根据本专利技术的示范实施例的读出驱动部分的电路图；图6B是示出根据本专利技术的示范实施例的向读出驱动部分施加的信号的时序图；以及图7是示出根据另一个实施例的光敏装置的平面图。具体实施例方式这里以液晶显示器(LCD)装置来描述本专利技术的实施例。然而，应当理解这里所提供的实施例仅仅是优选实施例，而且本专利技术的范围并不局限于这里所公开的应用或实施例。如这里所用的“光”或“入射光”指的是来自显示装置以外的入射在光敏开关上，并具有比预先选择的阈值水平本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光敏显示设备，包括：衬底；形成在所述衬底上的扫描线；形成在所述衬底上的读出线，所述读出线在与扫描线所延伸的方向基本垂直的方向上延伸；以及光敏开关，具有第一端、第二端和在所述第一端和第二端之间的不超过一个开 关元件，其中，所述第一端电耦合到所述扫描线而所述第二端电耦合到所述读出线，从而当向所述第一端施加偏压（Ｖ↓［ＤＤ］）时，该光敏开关响应于入射光向读出线施加光敏信号。

【技术特征摘要】
KR 2003-12-1 86184/031.一种光敏显示设备，包括衬底；形成在所述衬底上的扫描线；形成在所述衬底上的读出线，所述读出线在与扫描线所延伸的方向基本垂直的方向上延伸；以及光敏开关，具有第一端、第二端和在所述第一端和第二端之间的不超过一个开关元件，其中，所述第一端电耦合到所述扫描线而所述第二端电耦合到所述读出线，从而当向所述第一端施加偏压(VDD)时，该光敏开关响应于入射光向读出线施加光敏信号。2.如权利要求1所述的设备，其中，所述开关元件是光敏晶体管，包括在所述第一端和第二端之间的栅极，其中，所述栅极响应于入射光电连接所述第一端和第二端。3.如权利要求2所述的设备，其中，所述第二端电连接到所述栅极。4.如权利要求1所述的设备，其中，所述开关元件是具有栅极的非晶薄膜晶体管。5.如权利要求1所述的设备，还包括用偏压(VDD)充电的电源线；和连接到所述电源线的开关，其中所述开关具有一个随时间变化的开关状态，并且其中所述开关根据所述开关状态连接或断开所述电源线和扫描线。6.如权利要求1所述的设备，还包括扫描驱动部分，其产生用于改变所述开关状态的扫描信号；和读出驱动部分，其接收所述光敏信号并把所述光敏信号转换为预定格式的数据。7.如权利要求6所述的设备，其中，所述读出驱动部分包括积分部分，其用于积分来自读出线的光敏信号；保持电路，其用于保持采样信号直到接收到下一个采样信号；和电压跟随器，其用于控制所述采样信号的阻抗和方向。8.如权利要求7所述的设备，其中，所述积分部分包括第一操作放大器，其具有第一反相输入、第一非反相输入和第一输出；可变电容器，其电耦合到所述第一反相输入和第一输出；和第一读出驱动开关元件，其电耦合到所述第一非反相输入和第一输出；其中，所述第一读出驱动开关元件通过对所述可变电容器的接通和放电来触发积分处理。9.如权利要求7所述的设备，其中，所述保持电路包括电阻，其连接到积分部分；第二读出驱动开关元件，其耦合到所述电阻；和保持电容器，其耦合到所述第二开关元件，其中，所述第二开关元件响应于采样信号电连接所述电阻和保持电容器。10.如权利要求7所述的设备，其中，缓冲器包括具有第二非反相输入和第二反相输入的第二操作放大器，从而所述第二开关元件和所述保持电容器连接到第二反相输入。11.如权利要求7所述的设备，其中，所述读出驱动部分接收复位信号，并且其中，采样信号响应于复位信号从第三信号到第四信号的改变，从第一信号改变成第二信号，从而触发积分。12.如权利要求11所述的设备，其中，当所述采样信号从第二信号改变成第一信号时，所述积分处理终止。13.如权利要求12所述的设备，其中，读出处理响应于采样信号从第二信号改变成第一信号而开始，并且响应于复位信号从第四信号到第三信号的改变而终止。14.如权利要求1所述的设备，还包括栅极线，其与扫描线基本上平行地延伸；数据线，其与读出线基本上平行地延伸；和开关单元，其具有第三端、第四端、第五端和第六端，其中，第三端耦合到栅极线、第四端耦合到数据线、第五段耦合到通用电压源(VCOM)，而第六端耦合到固定电压源(VST)。15.如权利要求14所述的设备，还包括液晶电容器，其耦合到所述第五端和通用电压源(VCOM)；和存储电容器，其耦合到所述第六端和固定电压源(VST)。16.如权利要求14所述的设备，还包括携带偏压(VDD)的电源线，其中，所述开关单元响应于被施加到栅极线的信号，连接电源线和扫描线。17.如权利要求16所述的设备，还包括一个产生施加给栅极线的信号的扫描驱动部分。18.如权利要求16所述的设备，还包括一个接收光敏信...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔埈厚，朱仁秀，金炯杰，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]