液晶显示设备及其制造方法技术

本发明专利技术公开了一种包括液晶板的液晶显示设备，其中所述液晶板具有 第一基板、面对所述第一基板的第二基板、设置于所述第一基板与所述第 二基板之间的液晶层、以及形成于所述第一基板的面对所述第二基板的一 面侧的第一和第二电极，通过所述第一和第二电极向所述液晶层施加横向 电场，由此在像素区显示图像；其中所述第一基板包括：在所述第一基板 的面对所述第二基板的表面上设置的光接收元件，用于在其光接收表面上 接收入射光，由此形成关于接收光的数据；并且，在所述第一基板的面对 所述第二基板的所述一面侧设置平坦化膜以覆盖所述光接收元件。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液晶显示设备以及制造该液晶显示设备的方法。更具体 地，本专利技术涉及包括液晶板的液晶显示设备以及制造该液晶显示设备的方 法，所述液晶板具有一对彼此面对的勤l、设置于该对基板的彼此面对的 侧之间的液晶层以及形成于一个14l的面对另一M的一面侧上的一对 电极，通过该对电极向所述液晶层施加横向电场，由此在像素区显示图像， 其中在所述一个基板的面对所述另一基板的表面上形成光接收元件。这 样，所述光接收元件在其光接^面上接M所述另一基板的所述侧通过 所述液晶层入射到所述一个基板的所述侧的入射光，由此产生关于接收到 的光的数据。
技术介绍
液晶显示设备包括作为显示板的液晶板，所述液晶板具有封装在一对 J^L之间液晶层。所述液晶板例如是透射型的，并且可对从照射设备(例 如，在其背面上设置的背光(backlight))发出的照射光进行调制和4吏其 透射。而且，基于被如此调制的照射光在液晶板的正面显示图像。所述液晶板利用例如有源矩阵系统。由此，所述液晶板包括TFT(薄 膜晶体管)阵列基&、对向M和液晶层。这样，在TFT阵列基&的像 素区内形成多个TFT,其每一个用作像素开关元件。对向J41被设置为 面对TFT阵列基敗。此外，所述液晶层被设置于TFT阵列基仗与对向基 板之间。在利用有源矩阵系统的液晶板中，通过像素开关元件向像素电极施加电位，以施加用在像素电极和公共电极之间产生的电场，由此改变液晶层 的液晶分子的取向。因此，可分别对透过所述像素的各个光的透射比进行 控制并且可对如此透射的光进行调制，由此显示图像。在这种液晶板中，已知有多种显示模式，例如扭转向列(TN)模式、 电控双折射(ECB)模式以及垂直定向模式。除此之外，已知有边缘场切 换(FFS)系统或面内切换(IPS)系统等各自作为用来向液晶层施加横 向电场的模式。在向液晶层施加横向电场的各个模式中，当沿注视方向观 察时，液晶模块不具有介电各向异性，因此能够实现适当的宽视角。例如， 在曰本公开专利第2007-226200号中对该技术进行了描述。提出了一种液晶显示设备，其中在如上所述的液晶板内，除了诸如 TFT之类的用作像素开关元件的半导体元件之外，在像素区还构建有用 于接收光以获得关于接收到的光的数据的光接收元件。例如，在像素区集 成有PIN型光电二极管作为所述光接收元件。例如在日本公开专利第 2006-3857号和2007-128497号中对该技术进行了描述。在上述液晶板中，其中所构建的光接收元件被用作位置感测元件，由 此可实现作为用户界面的功能。在此类型的液晶板中，无需在液晶板的正 面专门提供利用电阻膜系统或静电电容系统的外部接触面板。因此，可减 小液晶显示设备的成本，并且可容易地实现液晶显示设备的小型化和薄 化。此外，在安装使用所述电阻膜系统或静电电容系统的接触面板时，会 降低显示图像的质量，因为接触面板可能会减少透过像素区的光量或者可 能会对涉及的光产生干扰。然而，通过以上述方式在液晶板中构建作为位 置感测元件的光接收元件，则可防止此问题的发生。在液晶板中，例如，从背光发出的照射光穿过液晶板，使得在液晶板 中构建的光接收元件接收通过从待检测对象反射所述照射光而获得的可 见光，所述待检测对象例如与液晶板的正面接触的用户的手指或触控笔 等。此后，基于与从光接收元件获得的接收到的光有关的数据，识别待检 测对象与所述液晶板的正面接触所在的坐标位置。在液晶显示设备自身或 在包括所述液晶显示设备的电子装置中执行与如此识别的坐标位置相应 的操作。当使用按如上方式在液晶板中构建的光接收元件检测待检测对象的 坐标位置时，在一些情况下，从所述光接收元件获得的关于接收到的光的 数据中包含由于外部光中包含的可见光的影响而造成的许多噪声。此外， 当比如黑色显示器的情况下显示暗〗象时，所述光接收元件难以接收到可见光，因为由待检测对象反射的可见光难以到3 面。因此，在一些情况下，难以精确地检测待检测对象的位置。为了改善此问题，提出一种使用不可见光(如红外光)而非可见光的技术。该技术例如在日4^>开专利第2004-318819号和第2005-275644号 中进行了描述。使用此技术，所述光接收元件接收从待检测对象照射的不可见光，例 如红外光，以获得关于接收到的光的数据，由此基于与如此获得的接收到 的光有关的数据识别待检测对象的位置。具体地，优选使用红外光，因为 人的手指对于红外光波长具有高的表面>^射率。
技术实现思路
在向液晶层施加横向电场的显示模式的情况下，如在FFS系统或IPS 系统的情况下，在TFT阵列基板上设置彼此成对的电极，通过所述电极 向液晶层施加横向电场。在此情况下，所述成对的电极被形成在所形成的 用以覆盖半导体元件的平坦化膜上，所述半导体元件例如其间插入有绝缘 膜的像素开关元件。图27A至27D为横截面图，其分别展示了制造利用FFS系统的液晶 板的制造过程的主要部分。参照图27A至27D，在制造利用FFS系统的 液晶板的制造过程中，按图27A、图27B、图27C和图27D的顺序示出 了制造TFT阵列141201的制造过程。首先，如图27A所示，在玻璃14SL201g的表面上形成如下半导体元 件像素开关元件31、光接收元件32和外围电路元件SK。这里，举例而言，使用由多晶硅制成的半导体薄膜的各自具有底栅结 构的TFT分别被形成为像素开关元件31和外围电路元件SK。此外，具 有PIN结构的光电二极管被形成为光接收元件32。而且，如图27A所示，在玻璃基仗201g的表面形上成平坦化膜60a 以覆盖像素开关元件31 、光接收元件32和外围电路元件SK。例如，平坦化膜60a是由如丙烯酸树脂等有机材料制成。接着，如图27B所示，形成第一透明导电膜62at。这里，第一透明导电膜62at由例如ITO (氧化铟锡)等的透明导电 材料制成，以覆盖平坦化膜60a。此外，如图27B所示，形成绝缘膜60b。这里，举例而言，绝缘膜60b由氮化硅膜形成，以覆盖第一透明导电 膜62at。此外，如图27B所示，形成第二透明导电膜62bt。这里，第二透明导电膜62bt由如ITO等的透明导电材料制成，以覆 盖绝缘膜60b。接着，如图27C所示，形成像素电极62b。这里，通过利用光刻技术对第二透明导电膜62bt进行图案化，由此 形成所述像素电极62b 。具体地，像素电极62b被形成为与在玻璃基板201g 的表面上的、其中形成有〗象素开关元件31的区域对应。例如，通过利用 湿式蚀刻处理对第二透明导电膜62bt进行图案化以使其具有梳状平面结 构，由此形成《象素电极62b。接着，如图27D所示，对绝缘膜60b进行图案化。这里，通过利用光刻技术对绝缘膜60b进行图案化，使得绝缘膜60b 的一部分留在其中形成有像素开关元件31的区域，以及在玻璃基板201g 的表面上除去与其中形成有光接收元件32和外围电路元件SK的区域分 别对应的绝缘膜60b的部分。具体地，通过利用干式蚀刻处理对绝缘膜 60b进行图案化。例如，通过使用以氩气(Ar)稀释的六氟化硫(SF6) 气体，在压力范围为0.5至15 3、功率范围为1,500至5,000 W、阶段温 度范围为0至30°C且蚀刻时间范围为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种液晶显示设备，包括：　液晶板，具有：　第一基板，　面对所述第一基板的第二基板，　设置于所述第一基板与所述第二基板之间的液晶层，以及　形成于所述第一基板的面对所述第二基板的一面侧的第一和第二电极；　通过 所述第一和第二电极将横向电场施加于所述液晶层，由此在像素区显示图像；　其中，所述第一基板包括：　光接收元件，其设置在所述第一基板的面对所述第二基板的所述一面上，用于在其光接收表面上接收从所述第二基板的一侧通过所述液晶层入射到所述 第一基板的一侧的入射光，由此形成关于所接收到的光的数据；以及　平坦化膜，其设置在所述第一基板的面对所述第二基板的所述一面侧，用以覆盖所述光接收元件；　所述第一和第二电极被设置于所述像素区内的所述平坦化膜上，在所述第一和第二电极之 间插入有绝缘膜；以及　所述绝缘膜被设置在所述平坦化膜的表面上的与传感器区对应的区域内，所述传感器区内具有所述光接收元件。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：国井正文，伊藤良一，池田雅延，
申请(专利权)人：索尼株式会社，
类型：发明
国别省市：JP