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CN101197381B - 显示装置和电子设备 - Google Patents

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CN101197381B
CN101197381B CN200710306183XA CN200710306183A CN101197381B CN 101197381 B CN101197381 B CN 101197381B CN 200710306183X A CN200710306183X A CN 200710306183XA CN 200710306183 A CN200710306183 A CN 200710306183A CN 101197381 B CN101197381 B CN 101197381B
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松井雅史
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Abstract

本发明公开了一种显示装置和具有其的电子设备。该显示装置包括：至少一像素部分，包括具有像素电极的显示单元以及具有光接收元件的光接收单元；以及屏蔽导电体，配置来将位于显示单元侧的像素电极从光接收元件电屏蔽。该屏蔽导电体形成于像素电极和光接收元件之间，并且具有固定电势。

Description

显示装置和电子设备
技术领域
本申请涉及一种显示装置和包括该显示装置的电子设备，该显示装置包含每个具有光接收元件的显示像素。
背景技术
存在一些技术能够为显示装置提供坐标输入功能。更特别的，例如包含该坐标输入功能的显示装置包括具有压敏触摸板的显示装置(参见日本待审专利申请公开No.2002-149085和No.2002-41244)和具有电磁感应触摸板的显示装置(参见日本待审专利申请公开No.11-134105)。
但是，难以对上述具有坐标输入功能的显示装置小型化。另外，这样的显示装置也要比普通的显示装置更加昂贵。为了克服这些困难，已经对能够通过包含在每个像素中的光接收元件对接收到的光进行检测从而指明坐标的显示装置进行了积极的开发(参见日本待审专利申请公开No.2004-318067和No.2004-318819)。
上述通过采用光接收元件接收坐标输入操作的显示装置能够小型化，并拥有比具有坐标输入功能的显示装置更高的性价比。另外，上述显示装置能够接收多点坐标输入操作以及区域坐标输入操作。
发明内容
然而，在包括光接收元件的显示装置中，显示侧上产生的信号可能通过寄生电容与光接收(图像获取)侧上产生的信号相互混合。为了防止这种情况，可以进行如下的方法，其中在连续的显示帧周期中设置图像获取帧周期，并且在图像获取帧周期获取图像。然而，即使进行这种方法，也不能肯定地防止显示侧上产生的信号通过寄生电容与图像获取侧上产生的信号混合。而且，也要求显示侧和图像获取侧之间同步。
希望提供一种显示装置，该显示装置能够防止显示侧上产生的信号通过寄生电容与光接收侧上产生的信号相互混合，并且能同步操作显示侧和光接收侧。
本发明实施例的显示装置包括：至少一像素部分，包括具有像素电极的显示单元和具有光接收元件的光接收单元；以及一屏蔽导电体，配置来将显示单元侧的像素电极从光接收元件电屏蔽。该屏蔽导电体形成于像素电极和光接收元件之间并具有固定电势。
优选的，该显示装置还包括另一屏蔽导电体，配置来将位于显示单元侧的像素电极从连接到光接收单元并传输由光接收元件接收到的光产生的光接收信号的光接收信号线电屏蔽。该另一屏蔽导电体形成于像素电极和光接收信号线之间并具有固定电势。
优选的，该屏蔽导电体和另一屏蔽导电体采用现有的导电膜形成。
优选的，该屏蔽导电体在垂直于基板的主要表面的方向上在光接收元件上方和下方中至少一个位置形成。优选的，该另一屏蔽导电体在垂直于基板的主要表面的方向上在光接收元件和光接收信号线上方和下方中至少一个位置形成。
优选的，该屏蔽导电体和另一屏蔽导电体仅电屏蔽通过从光接收元件的整个区域中排除光接收元件的有源层的区域而得到的电极的部分。
优选的，该光接收元件采用形成于绝缘基板上的薄膜晶体管形成。优选的，该屏蔽导电体和另一屏蔽导电体电屏蔽通过从薄膜晶体管的整个电极区域中排除作为光接收元件的薄膜晶体管的电极的部分而得到的区域。
优选的，该光接收元件采用形成于绝缘基板上的二极管形成。优选的，该屏蔽导电体和另一屏蔽导电体电屏蔽通过从二极管的整个区域中排除作为光接收元件的二极管的有源层的区域而得到的区域。
根据本发明实施例的显示装置，包括：以矩阵形式排列的多个像素部分，每个像素部分包括显示单元和光接收单元，该显示单元具有像素电极和薄膜晶体管，该薄膜晶体管响应于施加到栅电极的扫描脉冲信号操作地连接像素电极和信号线，该光接收单元具有光接收元件并且被连接到光接收信号线，光接收元件接收的光产生的光接收信号通过该光接收信号线传输；以及屏蔽导电体，将显示单元侧的像素电极从光接收元件和/或光接收信号线电屏蔽，该屏蔽导电体形成于像素电极和光接收元件之间以及像素电极和光接收信号线之间的至少一位置，并且具有固定电势。
一种电子设备包括根据本发明实施例的上述显示装置之一。
根据本发明的实施例，在包括光接收元件的显示装置中，通过采用导电膜将各个光接收元件从显示侧的像素电极电屏蔽，从而能够防止显示侧上产生的信号通过寄生电容与光接收侧上产生的信号的相互混合。
根据本发明的实施例，能够防止显示侧上产生的信号通过寄生电容与光接收侧上产生的信号的相互混合。而且，显示侧和光接收侧能够同步地工作。
附图说明
图1是说明根据本发明实施例的液晶显示装置的示范性结构的方框示意图。
图2是说明图1的液晶显示装置的有效像素区域的示范性结构的示意图。
图3是说明根据本发明实施例的光接收单元的基本结构的电路图。
图4是根据本发明第一实施例的像素部分的截面图。
图5是根据本发明第一实施例的包含在像素部分中的光接收单元的等效电路的原理示意图。
图6是根据本发明第一实施例的包含在像素部分中的光接收单元的原理透视图。
图7是不具有屏蔽导电膜的像素部分截面图。
图8是包含在图7像素部分中的光接收单元的等效电路的原理示意图。
图9是包含在图7像素部分中的光接收单元的原理透视图。
图10是说明显示图像的示意图。
图11是说明当像素部分中不包含屏蔽导电膜时得到的获取图像的示意图。
图12是说明当像素部分中包含屏蔽导电膜时得到的获取图像的示意图。
图13是根据本发明第二实施例的像素部分的截面图。
图14是根据本发明第二实施例的包含在像素部分中的光接收单元的光接收信号线的原理透视图。
图15是根据本发明第三实施例的像素部分的截面图。
图16是根据本发明第三实施例的包含在像素部分中的光接收单元的光接收元件或者光接收信号线的区域的原理透视图。
图17是根据本发明第四实施例的像素部分的截面图。
图18是根据本发明第四实施例的包含在像素部分中的光接收单元的光接收元件或者光接收信号线的区域的原理透视图。
图19是根据本发明第五实施例的像素部分的截面图。
图20是根据本发明第五实施例的包含在像素部分中的光接收单元的等效电路原理图。
图21是根据本发明第六实施例的像素部分的截面图。
图22是根据本发明第六实施例的包含在像素部分中的光接收单元的等效电路原理图。
图23是采用根据第六实施例的使用顶栅极TFT的像素部分的截面图。
图24是说明根据本发明实施例的显示装置的装置结构的截面图。
图25是根据本发明实施例的显示装置的模块结构的平面图。
图26是包含根据本发明实施例的显示装置的电视机的透视图。
图27是包含根据本发明实施例的显示装置的数码相机的透视图。
图28是包含根据本发明实施例的显示装置的个人笔记本电脑的透视图。
图29是包含根据本发明实施例的显示装置的移动终端设备的示意图。
图30是包含根据本发明实施例的显示装置的视频摄像机的透视图。
具体实施方式
以下将参考附图说明本发明的实施例
下面，为了使本发明中的实施例更容易理解，首先将说明包括显示像素的液晶显示装置的基本结构和功能，其中每个显示像素包括光接收元件。接着，说明其具体结构。
图1是说明根据本发明实施例的液晶显示装置的示范性结构的方框图。图2是说明在图1中说明的液晶显示装置中的有效像素区域的示范性结构的示意图。
如图1所示，液晶显示装置1提供有效像素区域2、垂直驱动电路(VDRV)3、水平驱动电路(HDRV)4以及光接收控制电路(RCTL)5。
在有效像素区域2中，多个像素部分20被排布成矩阵状。每个像素部分20包括彼此平行布置的显示单元21和光接收单元22。
如图2所示，每个显示单元21包括：作为开关元件的薄膜晶体管(TFT)211；液晶单元(LC)212，具有连接到TFT 211的漏电极(或源电极)的像素电极；以及，存储电容(CS)213，其电极之一连接到TFT 211的漏电极。对于包含在相应的像素部分20中的显示单元21，扫描线(栅极线)6-1至6-m沿着像素部分20排列的方向成行地排列，信号线7-1至7-n沿着像素部分20排列的方向成列地排列。排列在同一行中的显示单元21的TFT 211的栅电极接到同一扫描线，即扫描线(栅极线)6-1至6-m中的一条。排列在同一列中的显示单元21的TFT 211的源电极(或者漏电极)连接到同一信号线，即信号线7-1至7-n中的一条。在通常的液晶显示装置中，像素存储电容线8-1至8-m被单独的排布。每个存储电容213形成在像素存储电容线8-1至8-m中的一条和相应的连接电极之间。预定DC电压作为公共电压VCOM通过公共线被提供给包含在每个像素部分20的显示元件21的液晶单元212的相对电极和/或存储电容213的另一个电极。可选择的，该公共电压VCOM的极性在一个水平扫描周期(1H)中被反转，并被提供给包含在每个像素部分20的显示元件21的液晶单元212的相对电极和存储电容213的另一个电极。
扫描线6-1至6-m由垂直驱动电路3驱动。信号线7-1至7-n由水平驱动电路4驱动。
通过接收垂直开始信号VST、垂直时钟信号VCK以及使能信号ENB，垂直驱动电路3在每个场周期中执行垂直方向(行方向)的扫描，从而按照逐行的方式顺序地选择连接到扫描线6-1至6-m的像素部分20。也就是说，当扫描脉冲SP1由垂直驱动电路3传送到扫描线6-1时，第一行中的像素部分被选择。当扫描脉冲SP2由垂直驱动电路3传送到扫描线6-2时，第二行中的像素部分被选择。类似的，扫描脉冲SP3，...，和SPm被顺序地传送到扫描线6-3，...，和6-m。
当从时钟发生器(未示出)接收指示水平扫描开始的水平开始脉冲HST以及具有反相相位并作为水平扫描的参考信号的水平时钟信号HCK时，水平驱动电路4产生抽样脉冲，按照所产生的抽样脉冲对输入的图像数据R(红)，G(绿)和B(蓝)的片顺序地执行抽样，并且将抽样结果提供到信号线7-1至7-n中相应的信号线以作为待写入到像素部分20相应的一个中的数据信号。
对于包含在相应的像素部分20的光接收元件22，光接收元件控制线9-1至9-m以及光接收元件信号线10-1至10-M沿像素部分20排列的方向成行地排列。
图3是说明根据该实施例的光接收单元的示范性基本结构电路图。
根据该实施例的光接收单元22提供有光接收元件221、复位TFT 222、光接收信号存储电容(C0)223、放大器224以及节点ND 221组成。光接收元件221采用TFT或二极管。
该光接收元件221连接于电源电势VDD和节点ND 221之间。复位TFT222采用例如n沟道晶体管形成。复位TFT 222的源电极连接到参考电势VSS(例如，地GND)，复位TFT 222的漏电极连接到节点ND 221，并且复位TFT 222的栅电极连接到排列在相应行中的光接收元件控制线9。光接收信号存储电容223连接于节点ND 221和参考电势VSS之间。放大器224的输入端连接到节点ND 221(也就是光接收信号存储电容223所连接到的节点)，放大器224的输出端连接到光接收信号线10。
光接收元件控制线9和光接收信号线10都连接到光接收控制电路5。光接收控制电路5在预定的时间给光接收控制信号线9-1至9-m提供复位脉冲。因此，包含于每个光接收单元22中的复位TFT 222被导通一定的时间，从而节点ND 221被复位。也就是说，例如储存在连接到节点ND 221的光接收信号储存电容223中的电荷被放电，节点ND 221的电势被设置成参考电势，于是光接收单元22的状态被设置成它的初始状态。与此同时，如果光接收元件221接收一预定量的光，光接收元件221开始导通。随后，节点ND 221的电势增加，并且电荷被存储在光接收信号存储电容223中。被存储的电荷被放大器224作为电信号放大。该电信号被作为光接收信号输出到光接收信号线10中，然后被输入到光接收控制电路5中。光接收控制电路5响应于接收到的光接收信号执行预定的功能单元的控制。
在根据该实施例的液晶显示装置1中，像素部分20设置来防止产生于像素单元中的信号和在光接收单元中产生的信号通过寄生电容相互混合，并且不同步地操作显示单元和光接收单元。接下来，将说明根据该实施例配置的液晶显示装置1的每个像素部分的具体构造。
第一实施例
图4是根据本发明第一实施例的像素部分的截面图。
如图4所示，在每个像素部分20中，显示单元21和光接收单元22彼此平行排布。被栅绝缘膜232所覆盖的栅电极233形成于透明的绝缘基板231(例如玻璃基板)上。栅电极233连接于扫描线(栅极线)6。TFT 211根据从扫描线6输入的扫描信号导通或截止。栅电极233通过使用金属例如钼(Mo)或钽(Ta)或合金进行溅射形成。在栅绝缘膜232上，形成半导体膜(沟道形成区域)234、在之间夹置半导体膜234的一对n-扩散层(LDD区域)235和236、以及在之间夹置半导体膜234的一对n+扩散层(源区域)237和n+扩散层(漏区域)238。层间绝缘膜239覆盖于栅绝缘膜232、半导体膜(沟道形成区域)234、n-扩散层(LDD区域)235和236、n+扩散层(源区域)237和n+扩散层(漏区域)238上。由如SiN或者SiO2等构成的层间绝缘膜240覆盖于层间绝缘膜239上。在如图4所示的像素部分20中，显示单元21和光接收单元22均具有以上所述的结构。
在显示单元21中，n+扩散层237通过形成在层间绝缘膜239和240中的接触孔241a连接到源电极242，n+扩散层238通过形成在层间绝缘膜239和240中的接触孔241b连接到漏电极243。该源电极242和该漏电极243通过采用铝(Al)构图获得。该源电极242连接到信号线7。该漏电极243通过在显示侧上的连接电极连接到透明电极(像素电极)。在光接收单元22中，连接到固定电势的屏蔽导电膜244形成于层间绝缘膜240上。该屏蔽导电膜244可以由例如Al，TiAl，Mo，多晶硅或者透明电极(ITO)构成。在如图4所示的情况下，屏蔽导电膜244最好由透明电极构成。
在显示单元21和光接收单元22中，平坦化膜245形成于层间绝缘膜240、源电极242、漏电极243以及屏蔽导电膜244之上。位于显示侧246上的透明电极(ITO)形成在平坦化膜245之上。液晶层248将液晶材料密封在位于对向电极侧247上的像素电极(透明电极：ITO)和位于显示侧246上的透明电极之间而形成。
在该实施例中，在包括光接收单元的显示装置中，通过采用屏蔽导电膜244将光接收单元221从位于显示侧246上的像素电极电屏蔽，从而能够防止产生于显示侧的信号和产生于光接收(图像获取)侧的信号的相互混合。接下来，参考图4至12来说明具有屏蔽导电膜的像素部分的优越性，同时与不具有屏蔽导电膜的像素部分进行比较。
图5是根据该实施例的包含在像素部分中的光接收单元的等效电路原理图。图6是根据该实施例的包含在像素部分中的光接收单元的原理透视图。图7是不具有屏蔽导电膜的像素部分截面图。图8是包含在图7的像素部分中的光接收单元的等效电路原理图。图9是包含在图7的像素部分中的光接收单元的原理透视图。图10是说明显示图像的示例的示意图。图11是当像素部分中不包含屏蔽导电膜时得到的获取图像的示意图。图12是说明当像素部分中包含屏蔽导电膜时得到的获取图像的示意图。
图11为当具有光接收元件的显示装置显示如图10所示的图像然后在不具备屏蔽导电膜的光接收元件获取光接收信号(图像获取信号)时得到的获取图像的示例。如图11所示，如果光接收元件221没有被从位于显示侧246上的像素电极屏蔽，则产生于显示侧上的信号就会和获取图像相混合。
如图8和图9所示，产生于显示侧上的信号和产生于光接收(图像获取)侧上的信号相互混合的原因在于，用来存储光接收信号的光接收信号存储电容(C0)223的电压值V0通过寄生电容C1受到显示侧246上的像素电极的电压改变的影响。因此，在该实施例中，通过采用导电膜将光接收元件从位于显示侧246上的像素电极电屏蔽，能够防止产生于显示侧的信号与产生于光接收(图像获取)侧的信号相互混合。
图12为当具有光接收元件的显示装置显示如图10所示的图像，采用导电膜244将光接收元件221从位于显示侧246上的像素电极电屏蔽，然后从光接收元件获取光接收(图像获取)信号时得到的获取图像的示例。如图12所示，通过将光接收元件221从位于显示侧246上的像素电极电屏蔽，产生于显示侧的信号和获取图像的相互混合的就会被有效地防止。
如图4至6所示，通过将屏蔽导电膜244设置在光接收元件221和位于显示侧246上的像素电极之间，并且将屏蔽导电膜244的电势设定为一固定电势，即使像素电极的电压被改变，该屏蔽导电膜依然能够补偿电压改变的影响，而且能够因此防止产生于显示侧的信号与获取图像的相互混合。
如前所述，根据本发明中的第一实施例，通过在包括光接收元件的显示装置中在光接收元件221和显示侧246上的像素电极之间设置导电膜244，并且将导电膜244的电势设定为固定电势，能够防止产生于显示侧的信号通过寄生电容与图像获取侧产生的信号的相互混合。仅采用以上所述的结构，就能够防止产生于显示侧的信号和产生于光接收(图像获取)侧的信号的相互混合。因此，该显示侧和该光接收侧(图像获取)能够被同步地操作。
第二实施例
图13是根据本发明第二实施例的像素部分的截面图。图14是根据第二实施例的包含在像素部分中的光接收单元的光接收信号线的区域的原理透视图。
在根据第二实施例的像素部分20A中，不仅光接收元件而且光接收信号线都采用屏蔽导电膜从像素电极屏蔽。这不同于根据第一实施例的像素部分20。
如图13所示，光接收信号线10形成于栅绝缘膜232之上。层间绝缘膜239覆盖在光接收信号线10上面。屏蔽导电膜244A选择性地形成于相应于光接收信号线10的层间绝缘膜240上的区域(能够被屏蔽的区域)上。
根据第二实施例，不仅光接收元件而且光接收信号线10采用屏蔽导电膜244A从显示侧246上的像素电极屏蔽。因此，与第一实施例中所描述的情况相比，产生于显示侧的信号和图像获取信号的相互混合能够被更有效的防止。
在该实施例中，可以设置一种新的屏蔽导电膜，或者可使用已有的屏蔽导电膜。然而，从降低成本的观点而言，希望使用已有的屏蔽导电膜。如前所述，该屏蔽导电膜是Al薄膜，TiAl薄膜，Mo薄膜，多晶硅薄膜，或者透明电极(ITO)薄膜。然而在该实施例中，该屏蔽导电膜并不仅限于以上所述的薄膜。进一步的，在该实施例中，该屏蔽导电膜设置在光接收元件221和光接收信号线10之上、之下或者旁边。在这里，该屏蔽导电膜设置在光接收元件221和光接收信号线10之上、之下意味着该屏蔽导电膜、该光接收元件221以及该光接收信号线10排布在垂直于图中所示的透明绝缘基板231的主要表面的方向上。根据以上的说明，通过将屏蔽导电膜244设置于光接收元件221之上，从而将光接收元件221和光接收信号线10从显示侧246上的像素电极屏蔽，可以防止显示侧246上的像素电极的电压改变对光接收(图像获取)侧的影响。
图15是根据本发明第三实施例的像素部分的截面图。图16是根据本发明第三实施例的包含在像素部分中的光接收元件或者光接收单元的光接收信号线的原理透视图。
在根据第三实施例的像素部分20B中，在光接收单元中，屏蔽导电膜被设置在光接收元件和\或光接收信号线之上和之下。这不同于第一实施例的像素部分20和第二实施例的像素部分20A。
设置在光接收元件221和光接收信号线10之下的像素存储电容线8的电压有时根据显示装置的驱动方法改变。因此，为了对该电压变化带来的影响进行补偿，需要在光接收元件和光接收信号线之下设置屏蔽导电膜。进一步的，如果该屏蔽导电膜被设置在该光接收元件和该光接收信号线之上和之下，则产生于显示侧的信号和产生于图像获取侧的信号的相互混合能够被更有效的防止。
图15为其中屏蔽导电膜被设置在光接收信号线10之下和之上的像素部分20B的示范性结构。在图15中，相同的元器件采用与图4中的那些相同的附图标记。
在光接收单元22B中，被栅绝缘膜232覆盖的像素存储电容线8被设置在透明绝缘基板(例如，玻璃基板)231上。该像素存储电容线8采用和用于形成包括在显示单元21中的栅电极233相同的方法形成。类似于栅电极233，该像素存储电容线8通过采用金属例如钼(Mo)或钽(Ta)或合金进行溅射形成。在与像素存储电容线8相应的栅绝缘膜232上的区域(能够被屏蔽的区域)中，第一屏蔽导电膜244-1形成。绝缘层249覆盖在栅绝缘膜232和屏蔽导电膜244-1之上。在与其中形成像素存储电容线8的区域相应的绝缘膜249上的区域中，形成绝缘膜239B。层间绝缘膜240覆盖于绝缘膜239B和绝缘膜249之上。在相应于其中屏蔽导电膜244-1形成的区域的层间绝缘膜240上的区域中，形成光接收信号线10。该光接收信号线10采用与用于形成像素单元21中的源电极242和漏电极243相同的方法以及材料形成。平坦化膜245覆盖于光接收信号线10和层间绝缘层240之上。
如同在第一实施例中所述，位于显示侧246上的透明电极形成在平坦化膜245之上。此时，在光接收单元22B中，显示侧246上的透明电极选择性地形成在与光接收信号线10相应的区域(能够被屏蔽的区域)中作为第二屏蔽导电膜244-2。液晶材料密封在屏蔽导电膜244-2和相对电极侧247上的像素电极(透明电极：ITO)之间，因而形成液晶层248。
根据第三实施例，通过在光接收元件和\或光接收信号线之上和之下均设置屏蔽导电膜，产生于显示侧的信号和产生于光接收(图像获取)侧的信号的相互混合能够被更有效的防止。
图17是根据本发明第四实施例的像素部分的截面图。图18是根据本发明第四实施例的包含在像素部分中的光接收单元的具有光接收元件或者光接收信号线的原理透视图。
在根据第四实施例的像素部分20C中，屏蔽导电膜244C形成在光接收单元中的光接收元件221之上。此时，为了使光接收元件221能够接收光，屏蔽导电膜244C并没有形成在光接收元件221上的全体区域中，而仅仅是形成为在光接收元件221上的全体区域中除去光接收元件221的有源层221a之上的区域而得到的电极的部分。这不同于根据第一实施例的像素部分。
当屏蔽导电膜形成在光接收元件之上时，希望屏蔽区域并不是在光接收元件之上的整个区域，而仅仅是在光接收元件上的全体区域中除去在光接收元件的有源层221a之上的区域得到的电极的部分。因此，在该实施例中，采用图17和图18中所示的结构。
在这种情况下，如果屏蔽区域的面积增大，则光接收元件能够被更有效地从像素电极电屏蔽。然而，在另一方面，光接收元件接收到的光量减少，则产生于光接收元件和屏蔽导电膜之间的寄生电容增加。因此，希望能够对屏蔽区域最优化。在该实施例中，屏蔽区域的最优化的方法并不仅限于特定方法。
第五实施例
图19是根据本发明第五实施例的像素部分的截面图。图20是根据本发明第五实施例的包含在像素部分中的光接收单元的等效电路原理图。
在根据第五实施例在像素部分20D中，形成在透明绝缘基板上的TFT(薄膜晶体管)221T用作光接收元件。这不同于第四实施例中的像素部分20C。
像素部分20D的结构与图17所示的根据第四实施例中的像素部分的结构几乎相同。然而，它们之间的区别在于形成延伸到TFT 221T的漏电极238R的接触孔241c，并且该漏电极238R连接到电极250。
这样，当TFT(薄膜晶体管)被用作光接收元件时，需要给TFT 221T的栅极施加比阈值电势更小的电势值以便在没有使TFT 221T导通的情况下，使TFT 221T工作。进而，当TFT(薄膜晶体管)被用作光接收元件时，其中发生光电转换的有源层主要存在于漏极附近。因此，如图19所示，与第四实施例一样，希望由屏蔽导电膜244D形成的屏蔽区域不包括漏极附近的区域在内。
根据第五实施例，能够获得类似于第一实施例中所获得的效果。
第六实施例
图21是根据本发明第六实施例的像素部分的截面图。图22是根据本发明第六实施例的包含在像素部分中的光接收单元的等效电路原理图。
在根据第六实施例的像素部分20E中，在透明绝缘基板之上形成二极管221D用作光接收元件。这不同于根据第五实施例的像素部分20D。
在这种情况下，栅绝缘膜232和绝缘膜249形成于透明绝缘基板231之上。然后，在绝缘膜249上，p型多晶硅薄层251和n型多晶硅薄层252平行连接，从而形成了p-n结。层间绝缘膜239和240覆盖于p型多晶硅薄层251和n型多晶硅薄层252之上。在相应于p型多晶硅层251的层间绝缘膜240上的区域(能够被屏蔽的区域)上，形成屏蔽导电膜244E。此外，在层间绝缘膜239和240中形成延伸到n型多晶硅薄膜252的接触孔241c。该n型多晶硅薄膜252构成二极管221D的阳极。从而，n型多晶硅薄膜252连接到电极253。平坦化膜245覆盖于导电屏蔽膜244E、层间绝缘膜240和电极253之上。显示侧246上的透明电极形成于平坦化膜245之上。
如果二极管用作第六实施例的光接收元件，则通常要求向二极管施加反向偏置电压。因此，向该n型多晶硅薄膜252施加正电压。然而，如果可以检测到光电子，则正电压将被施加到p型多晶硅薄层251。此外，当二极管被用作光接收元件时，其中主要发生光电转换的有源层存在于在p-n结点附近。因此，根据图21所示，希望由屏蔽导电膜244E形成的屏蔽区域不包括在p-n结点附近的区域。在图21的所示的示例中，采用pn二极管。然而，可以采用pin二极管代替该pn二极管。在这种情况下，有源层就是区域i。因此，希望由屏蔽导电膜形成的屏蔽区域不包括区域i附近的区域。
在该具体实施例中，采用了底栅极TFT。尽管如此，也可以采用顶栅极TFT作为光接收元件。
图23是根据该实施例的采用顶栅极TFT的像素部分的截面图。在图23中，相同的附图标记用来表示具有与图4中的那些元件相同功能的元件。
如图23所示，在采用顶栅极TFT 21TF的像素部分中，绝缘膜260于透明绝缘基板231(例如，玻璃基板)上形成。在绝缘膜260上形成了半导体膜(沟道形成区域)234、在中间夹着半导体膜234的一对n-扩散层(LDD区域)235和236、和在中间夹着半导体膜234的一对n+扩散层(源区域)237和n+扩散层(漏区域)238。进而，栅绝缘膜232于半导体膜(沟道形成区域)234和一对n-扩散层(LDD区域)235和236之上形成。在栅绝缘膜232上形成了栅电极233。层间绝缘膜239覆盖于栅电极233、n-扩散层(LDD区域)235和236的一部分、n+扩散层(源区域)237、n+扩散层(漏区域)238以及绝缘膜260之上。由例如SiN或者SiO2形成的层间绝缘膜240覆盖于层间绝缘膜239上。在如图4所示的像素部分20的情况中，显示单元21和光接收单元22均具有以上所述的结构。
在显示单元21中，n+扩散层237通过在层间绝缘膜239和240中形成的接触孔241a连接到源电极242。n+扩散层238通过在层间绝缘膜239和240中形成的接触孔241b连接到漏电极243。该源电极242和漏电极243采用铝(Al)通过进行构图而获得。该源电极242连接到信号线7。该漏电极243通过连接电极连接到在显示侧上的透明电极(像素电极)。在光接收单元22F中，连接到固定电势的屏蔽导电膜244F选择性地形成于层间绝缘层240上。由如图23所示的屏蔽导电膜244F形成的屏蔽区域不包括在漏极附近的区域。该屏蔽导电膜244F可以采用Al，TiAl，Mo，多晶硅或者透明电极(ITO)构成。
在显示单元21和光接收单元22F中，平坦化膜245盖于层间绝缘膜240、源电极242、漏电极243以及屏蔽导电膜244F之上。位于显示侧246上的透明电极(ITO)覆盖在平坦化膜245上。液晶材料密封在位于相对电极侧247上的像素电极(透明电极：ITO)和位于显示侧246上的透明电极之间，从而形成液晶层248。
如图23所示，即使光接收元件为顶栅极TFT，通过采用具有固定电势的屏蔽导电膜将TFT从显示侧上的像素电极屏蔽，也能够补偿显示侧上的像素电极的电压改变对TFT栅极的影响。
如图2所示，设置分别接收红光、绿光或者蓝光的光接收元件。然而，单个光接收元件被设置来对应于单个像素或多个像素。在说明书中，没有说明显示装置中的光接收元件的排布。因而，包含有如图2所示的光接收元件的显示装置能够执行光接收处理(图像获取)，同时防止产生于显示侧的信号与产生于图像获取侧的信号的相互混合。
根据本发明实施例的显示装置不仅可以用于液晶显示器，还可以用于比如有机EL显示器的其它显示装置。例如，根据本发明实施例的显示装置的显示单元可以为如图24所示的薄膜装置。图24是包含于在绝缘基板上形成的显示单元的像素的示意截面图。如图24所示，像素包括包含多个薄膜晶体管(在图中仅表示出一个TFT)的晶体管部分、比如存储电容的电容部分、以及比如有机EL元件的发光部分。该晶体管部分和该电容部分采用TFT工艺形成在该绝缘基板上。比如有机EL元件的发光部分形成在该晶体管部分和该电容部分之上。透明对向基板采用粘合剂附着到发光部分之上。这样，就形成了平面面板。
如图25所示，根据本发明实施例的显示装置可以为模块式平板显示装置。例如，在绝缘基板上，形成了其中大量像素排布成矩阵形式的像素阵列部分。每个像素包括液晶层和有机EL元件、薄膜晶体管和薄膜电容器。粘合剂涂抹在该像素阵列部分(像素矩阵部分)周围，比如玻璃基板的对向基板附着到该像素阵列部分。这样，形成了显示模块。彩色滤光片、保护膜、遮光膜等根据需要附着到透明对向基板上。该显示模块可以提供有FPC(柔性印刷电路)作为连接器以外部地传送信号到像素阵列部分或从像素阵列部分输出信号。
根据本发明的实施例的上述显示装置为平板显示装置，并且能用于各种类型的电子设备的显示，比如数码相机、笔记本个人电脑、移动电话和视频摄像机，用于以图像或图片播放接收的或者在其中产生的视频信号。接下来，将详细说明采用该显示装置的电子设备。
图26为采用根据本发明实施例的显示装置的电视机的示意图。该电视机包括由前端面板12和滤色玻璃13构成的图像显示屏幕11。该电视机通过将根据本发明实施例的图像显示装置应用至图像显示屏幕11而制造。
图27为采用根据本发明实施例的显示装置的数码相机的示意图。在图27中，上部的示意图为该数码相机的主视图，而下部的示意图为该数码相机的后视图。该数码相机包括拍摄镜头、用作闪光灯的发光部分15、显示部分16、控制开关、菜单开关以及快门19。该数码相机通过将根据本发明实施例的图像显示装置应用至图像显示部分16而制造。
图28为采用根据本发明实施例的显示装置的个人笔记本电脑的示意图。机身20包括用来输入字符的键盘21，以及用于机身20的盖子包括用于图像显示的显示部分22。该个人笔记本电脑通过将根据本发明实施例的图像显示装置应用至显示部分22而制造。
图29是采用根据本发明实施例的显示装置的移动终端设备的示意图。在图29中，左侧视图为打开的状态，而右侧视图为关闭的状态。该移动终端设备包括上壳体23、下壳体24、连接单元(铰链单元)25、显示屏26、副显示屏27、图形灯28以及照相机29。该移动终端设备通过将根据本发明实施例的图像显示装置应用至显示屏26或者副显示屏27而制造。
图30是采用根据本发明实施例的显示装置的视频摄像机的示意图。该视频摄像机包括机身30、位于前部的摄像镜头34、摄像开始/停止开关35以及监视器36。该视频摄像机通过将根据本发明实施例的图像显示装置应用至监视器36而制造。
本领域的普通技术人员应当了解，只要在权利要求或者其等同特征的范围内，可以根据设计需要及其它因素进行各种修改、组合、部分组合和变更。
本发明的内容包含与2006年10月4日在日本专利局提出的日本专利申请JP 2006-272786相关的主题内容，其所有内容通过引用结合于此。

Claims (18)

1.一种显示装置，包括：
至少一个像素部分，包括具有像素电极的显示单元和具有光接收元件的光接收单元，所述显示单元和所述光接收单元彼此平行排布；和
屏蔽导电体，配置来将位于所述显示单元侧的像素电极从所述光接收元件电屏蔽，所述屏蔽导电体形成于所述像素电极和所述光接收元件之间，并且具有固定电势。
2.如权利要求1所述的显示装置，还包括：
另一屏蔽导电体，配置来将位于所述显示单元侧的像素电极从光接收信号线电屏蔽，所述光接收信号线连接到所述光接收单元并且传送由所述光接收元件接收的光而产生的光接收信号，所述另一屏蔽导电体形成于所述像素电极和所述光接收信号线之间，并且具有固定电势。
3.如权利要求1所述的显示装置，其中所述屏蔽导电体采用Al、TiAl、Mo、多晶硅或者透明电极形成。
4.如权利要求2所述的显示装置，其中所述另一屏蔽导电体采用Al、TiAl、Mo、多晶硅或者透明电极形成。
5.如权利要求1所述的显示装置，其中所述屏蔽导电体在垂直于基板的主要表面的方向上在所述光接收元件的上方和下方中至少一个位置形成。
6.如权利要求2所述的显示装置，其中所述另一屏蔽导电体在垂直于基板的主要表面的方向上在所述光接收元件和所述光接收信号线的上方和下方中至少一个位置形成。
7.如权利要求1所述的显示装置，其中所述屏蔽导电体仅电屏蔽通过从所述光接收元件的整个区域中排除所述光接收元件的有源层的区域而得到的电极的部分。
8.如权利要求2所述的显示装置，其中所述另一屏蔽导电体仅电屏蔽通过从所述光接收元件的整个区域中排除所述光接收元件的有源层的区域而得到的电极的部分。
9.如权利要求1所述的显示装置，
其中所述光接收元件采用在绝缘基板上形成的薄膜晶体管形成，且
其中所述屏蔽导电体电屏蔽通过从所述薄膜晶体管的整个电极区域中排除作为所述光接收元件的薄膜晶体管的电极区域的部分而得到的区域。
10.如权利要求2所述的显示装置，
其中所述光接收元件采用在绝缘基板上形成的薄膜晶体管形成，且
其中所述另一屏蔽导电体电屏蔽通过从所述薄膜晶体管的整个电极区域中排除作为所述光接收元件的薄膜晶体管的电极区域的部分而得到的区域。
11.如权利要求1所述的显示装置，
其中所述光接收元件采用在绝缘基板上形成的二极管形成，且
其中所述屏蔽导电体电屏蔽通过从所述二极管的整个区域中排除作为所述光接收元件的二极管的有源层的区域而得到的区域。
12.如权利要求2所述的显示装置，
其中所述光接收元件采用在绝缘基板上形成的二极管形成，且
其中所述另一屏蔽导电体电屏蔽通过从所述二极管的整个区域中排除作为所述光接收元件的二极管的有源层的区域而得到的区域。
13.一种显示装置，包括：
以矩阵形式排列的多个像素部分，每个所述像素部分具有显示单元和光接收单元，所述显示单元包括像素电极和薄膜晶体管，所述薄膜晶体管配置为响应于施加到栅电极的扫描脉冲信号操作地连接所述像素电极和信号线，所述光接收单元包括光接收元件并且被连接到光接收信号线，通过所述光接收信号线传送由所述光接收元件接收的光所产生的光接收信号；和
屏蔽导电体，配置来将位于所述显示单元侧的像素电极从所述光接收元件和/或所述光接收信号线电屏蔽，所述屏蔽导电体形成于所述像素电极和所述光接收元件之间以及所述像素电极和所述光接收信号线之间至少之一，并且具有固定电势。
14.如权利要求13所述的显示装置，其中所述屏蔽导电体在垂直于基板的主要表面的方向上在所述光接收元件和/或所述光接收信号线的上方和下方中至少一个位置形成。
15.如权利要求13所述的显示装置，其中所述屏蔽导电体仅屏蔽通过从所述光接收元件的整个区域中排除所述光接收元件的有源层区域而得到的电极的部分。
16.如权利要求13所述的显示装置，
其中所述光接收元件采用在绝缘基板上形成的薄膜晶体管形成，且
其中所述屏蔽导电体电屏蔽通过从所述薄膜晶体管的整个电极区域中排除作为所述光接收元件的薄膜晶体管的电极区域的部分而得到的区域。
17.如权利要求13所述的显示装置，
其中所述光接收元件采用在绝缘基板上形成的二极管形成，且
其中所述屏蔽导电体电屏蔽通过从所述二极管的整个区域中排除作为所述光接收元件的二极管的有源层的区域而得到的区域。
18.一种电子设备，包括如权利要求1或13所述的显示装置。
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