TWI422803B - 具防護功能之光感測模組及顯示裝置 - Google Patents

Description

具防護功能之光感測模組及顯示裝置

本發明關於一種光感測器及顯示裝置，特別是關於一種具防護功能之光感測器及具有光感測器的顯示裝置。

於習知技術中，一般會將一環境光感測元件(ambient light sensor)裝設於顯示裝置上，用以測量環境照明的強度以對應調整顯示裝置的光源亮度，如此可同時符合提供良好顯示效果及降低耗電量的要求。美國專利公告第5831693號揭露一種具有光感測器的顯示裝置的技術，其係利用薄膜製程，將光感測元件設置於一主動式基板的四周，再藉由運算放大器將光訊號轉換為電訊號，以供顯示裝置調整光源亮度。美國專利公告第7053967號揭露另一種具有光感測器的顯示裝置的技術，如該專利說明書圖2所示，光感測器感測環境照度，顯示裝置則根據環境照度調整其發光元件的亮度。由於具有光感測器的顯示裝置係依據光感測器的測量結果調整光源亮度，當光感測器的測量結果不準確或有擺動時，會使顯示裝置的光源亮度閃爍，影響顯示裝置的品質。

本發明一實施例之目的在於提供一種具防護功能之光感測模組，用以避免光感測模組之光感測裝置周圍之電路影響光感測裝置的感測結果。本發明另一實施例之目的在於提供一種顯示裝置其具有光感測模組，此光感測模組的光感測裝置能夠提供較準確之感測結果或能夠提供較穩定之感測結果，以提高顯示裝置的顯示品質。

依本發明之一實施例，一種具防護功能之光感測模組，設置於一第一基板上且與一外部電路隔有一間隔。此光感測模組包含一光感測裝置及防護配線。光感測裝置設置於第一基板上。防護配線具有導電功能且位於外部電路與光感測裝置之一部分之間。

依本發明之另一實施例，一種顯示裝置包含一第一電路、一第一基板、一光感測裝置及一防護配線。光感測裝置設置於第一基板上且與第一電路隔有一間隔。防護配線具有導電功能且位於第一電路與光感測裝置之一部分之間。

依本發明之一實施例，於上述之具防護功能之光感測模組及顯示裝置中，光感測裝置包含一光感測器以及耦接光感測器的一光感測訊號線，而防護配線位於外部電路(第一電路)與光感測器之間；或位於外部電路(第一電路)與光感測訊號線之間。較佳地，防護配線設置於第一基板上且包圍光感測器及光感測訊號線至少其一。

依本發明之一實施例，於上述之具防護功能之光感測模組及顯示裝置中，第一基板面對一第二基板，而外部電路(第一電路)設於第二基板，且防護配線設於光感測裝置之部分上。較佳地，防護配線包含一導電配線及一第二絕緣層，第二絕緣層位於導電配線及光感測裝置之該部分之間。導電配線可以為一金屬層或一氧化銦錫層。

依本發明之一實施例，於上述之顯示裝置更包含一驅動器，設於第一基板上且耦接於第一電路及光感測裝置。較佳地，防護配線耦接於驅動器的一接地端。

依本發明之一實施例，於上述之顯示裝置更包含一第一絕緣層以及一第二電路。第二電路設置於第一基板上，且隔著第一絕緣層與光感測訊號線交叉形成一重疊區，此重疊區中的第一絕緣層的厚度介於約5000~約6000之間。

依本發明之一實施例，於上述之顯示裝置中，第一基板為主動元件基板，第二基板為一彩色濾光片基板，而第一電路為一共用電極。較佳地，光感測裝置之此部分沿主動元件基板之法向量在彩色濾光片基板上形成一正投影區，且此正投影區未重疊於共用電極。

藉由本發明各個實施例之設計，防護配線具有導電功能，且位於光感測裝置與光感測裝置之外部電路(第一電路)之間，能夠產生屏敝效應，降低光感測裝置被外部電路(第一電路)干擾的程度，而能夠測得準確度較高或穩定度較高的感測結果。因此，依本發明一實施例之顯示裝置能夠提供較適當的亮度及較不易閃爍而提高顯示的品質。

如下將參照相關圖式，說明依本發明實施例之光感測器設計，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。此外，須注意本說明書中「A層形成於(或設於等)B層上」之用語，並不限定為A層直接貼覆接觸B層表面的態樣，例如A層與B層中間尚間隔其他疊層亦為該用語所涵蓋範圍。

圖1為本發明一實施例之顯示裝置之一基板的俯視圖。本實施例之顯示裝置包含一主動式矩陣基板10、面對主動式矩陣基板10的一彩色濾光片基板(未圖示)及位於主動式矩陣基板10與彩色濾光片基板間的一液晶層(未圖示)。請參照圖1，一光感測模組30設置於一主動式矩陣基板10。但此非本發明所限定者，於另一實施例中亦可以將光感測模組30設置於一彩色濾光片基板(未圖示)，此種修改或變型為於此領域具有通常知識者依據下述說明所能夠完成，因此省略該些修改及變型的相關說明。光感測模組30具有防護雜訊干擾功能，與顯示裝置之一第一電路隔有間隔，且包含一光感測裝置20及一防護配線31。於本實施例中，第一電路可以為設於主動式矩陣基板10上的一第一共用配線41，且第一共用配線41耦接至共用電極(Vcom電極)或是耦接至地端(ground)。光感測裝置20設於主動式矩陣基板10上且包含一光感測器21以及耦接光感測器21的一光感測訊號線22。防護配線31具有導電功能且環繞光感測裝置20，用以提供屏蔽作用，隔絕不必要的干擾訊號，例如來自鄰近的第一共用配線41的干擾訊號。

換句話說，由於光感測裝置20係為敏感的元件，易受光感測裝置20以外之其他外部電路(例如本實施例的第一共用配線41)的干擾而影響其感測結果的準確度，或因外部電路的干擾產生瞬時間的擺動而影響其感測結果的穩定度。因此以本實施例的方式，防護配線31可以降低光感測裝置20被第一共用配線41干擾的程度，而能夠測得準確度較高或穩定度較高的感測結果。其結果是，當顯示裝置依據光感測裝置20所測得之環境照明的強度以對應調整顯示裝置的光源亮度時，能夠提供較適當的亮度及較不易閃爍，而提高顯示的品質。本實施例中的防護配線31的材料並不予以限定，僅要具導電功能以產生屏敝效應即可，其可以為一金屬層或一氧化銦錫層。防護配線31可以耦接至地端(ground)或是耦接至一個固定的直流電壓。另外，本實施例中的防護配線31的佈局方式也不限定如第1圖所示需包圍環繞全部的光感測裝置20，即使是環繞一部分的光感測裝置20而有達到效果也屬於本發明的範疇。

顯示裝置亦可以更包含一驅動器53，設於主動式矩陣基板10上，用以驅動主動式矩陣基板10上之像素電路(未圖示)，光感測裝置20耦接於驅動器53，以便驅動器53依據光感測裝置20的感測結果調整顯示裝置的亮度。較佳地，防護配線31的兩端亦耦接於驅動器53的一接地端59。防護配線31透過驅動器53的接地端59接地，能夠減少在主動式矩陣基板10上設置額外用以使防護配線31接地的電路，簡化主動式矩陣基板10上的電路佈局(layout)。此外，主動元件基板10可被區分為一顯示區Sa及一非顯示區Sb，且第一共用配線41設於非顯示區Sb，於本實施例中將光感測裝置20及防護 配線31設於非顯示區Sb。

圖2為本發明另一實施例之顯示裝置之一基板的俯視圖。圖3為沿圖2之AA線的剖面圖。圖2實施例與圖1實施例相似，以下僅說明兩實施例相異部分。於此實施例中，顯示裝置11包含一主動式矩陣基板10及面對主動式矩陣基板10的一彩色濾光片基板90。防護配線31係透過其他電路接地，且顯示裝置11更包含一第一絕緣層52以及一第二電路。第二電路可以為一第二共用配線42，第二共用配線42設於主動式矩陣基板10上，耦接設於非顯示區Sb的第一共用配線41，並延伸至顯示區Sa。第二共用配線42隔著第一絕緣層52與光感測訊號線22交叉形成一重疊區Sc。一般而言第一絕緣層52的厚度約為3000Å，本實施例係將重疊區Sc中的第一絕緣層52的厚度設為介於約5000Å~約6000Å之間，藉以降低第二共用配線42的訊號干擾光感測裝置20的程度，提高光感測裝置20之感測結果的準確度或穩定度。另外，防護配線31也可以如第1圖所示的佈局方式配置，並不予以限制。

圖4為本發明一實施例之顯示裝置之一基板的俯視圖。圖5A為沿圖4之BB線的剖面圖。圖5B為沿圖4之CC線的剖面圖。請參考圖4、圖5A及圖5B，本實施例中顯示裝置11包含一主動式矩陣基板10及面對主動式矩陣基板10的一彩色濾光片基板90。彩色濾光片基板90上設有一共用電極51。在此共用電極51相對於光感測裝置20而言，可視為是光感測裝置20之外部電路，會提供干擾訊號給光感測裝置20。防護配線31設於光感測裝置20的光感測器21或光感測訊號線22上，藉以使防護配線31之一部分位於共用電極51及光感測器21之間，如圖5B所示；而使其另一部分位於共用電極51及光感測訊號線22之間，如圖5A所示。防護配線31具有導電功能，且位於光感測裝置20與共用電極51之間，能夠產生屏敝效應，降低光感測裝置20被共用電極51干擾的程度，而能夠測得準確度較高或穩定度較高的感測結果。此外，亦可以使防護配線31的一端耦接於驅動器53的一接地端(未圖示)。

於本實施例中，防護配線31可以包含一導電配線55及一第二絕緣層54，第二絕緣層54位於導電配線55及光感測裝置20之光感測器21之間，如圖5B所示；或位於導電配線55及光感測裝置20之光感測訊號線22之間，如圖5A所示。而導電配線55可以為一金屬層或一氧化銦錫(ITO)層。

圖6為本發明另一實施例之顯示裝置沿於圖4之BB線的剖面圖。圖6實施例與圖5A及5B實施例相似，以下僅說明兩實施例相異部分。本實施例中，將光感測裝置20的光感測訊號線22(或光感測器21)設於主動式矩陣基板10的一特定區域，使得光感測裝置20的光感測訊號線22(或光感測器21)沿主動元件基板10之法向量在彩色濾光片基板90上形成一正投影區Sd，且此正投影區Sd未重疊於共用電極51。依據此設計，使光感測裝置20的光感測訊號線22與共用電極51錯開，能夠更進一步降低光感測裝置20被共用電極51干擾的程度。另外，由於光感測訊號線22與共用電極51已經間隔一距離，因此第二絕緣層54與導電配線55也可以省略，仍然有降低被共用電極51干擾的效果。

惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍，即大凡依本發明申請專利範圍及發明說明內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。另外本發明的任一實施例或申請專利範圍不須達成本發明所揭露之全部目的或優點或特點。此外，摘要部分和標題僅是用來輔助專利文件搜尋之用，並非用來限制本發明之權利範圍。

10‧‧‧主動式矩陣基板

11‧‧‧顯示裝置

20‧‧‧光感測裝置

21‧‧‧光感測器

22‧‧‧光感測訊號線

30‧‧‧光感測模組

31‧‧‧防護配線

41‧‧‧第一共用配線

Sa‧‧‧顯示區

Sb‧‧‧非顯示區

Sc‧‧‧重疊區

Sd‧‧‧正投影區

42‧‧‧第二共用配線

51‧‧‧共用電極

52‧‧‧第一絕緣層

53‧‧‧驅動器

54‧‧‧第二絕緣層

59‧‧‧接地端

55‧‧‧導電配線

90‧‧‧彩色濾光片基板

圖1為本發明一實施例之顯示裝置之一基板的俯視圖。

圖2為本發明另一實施例之顯示裝置之一基板的俯視圖。

圖3為本發明一實施例之顯示裝置沿於圖2之AA線的剖面圖。

圖4為本發明另一實施例之顯示裝置之一基板的俯視圖。

圖5A為本發明一實施例之顯示裝置沿於圖4之BB線的剖面圖。

圖5B為本發明一實施例之顯示裝置沿於圖4之CC線的剖面圖。

圖6為本發明另一實施例之顯示裝置沿於圖4之BB線的剖面圖。

10．．．主動式矩陣基板

20．．．光感測裝置

21．．．光感測器

22．．．光感測訊號線

30．．．光感測模組

31．．．防護配線

41．．．第一共用配線

53．．．驅動器

59．．．接地端

Claims (16)

1. 一種具防護功能之光感測模組，設置於一第一基板上且與一外部電路隔有一間隔，該光感測模組包含：一光感測裝置，設置於該第一基板上，該光感測裝置包含一光感測器以及耦接該光感測器的一光感測訊號線；以及一防護配線，具有導電功能且位於該外部電路與該光感測器之間或位於該外部電路與該光感測訊號線之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光感測模組，其中該防護配線設置於該第一基板上且包圍該光感測器及該光感測訊號線至少其一。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光感測模組，其中該防護配線耦接至一地端(ground)或是耦接至一個固定的直流電壓源。
4. 如申請專利範圍第1項所述之光感測模組，其中該第一基板面對一第二基板，而該外部電路設於該第二基板，且該防護配線設於該光感測裝置之一部分上。
5. 如申請專利範圍第4項所述之光感測模組，其中該防護配線包含一導電配線及一絕緣層，該絕緣層位於該導電配線及該光感測裝置之該部分之間。
6. 如申請專利範圍第4項所述之光感測模組，其中該防護配線耦接至一地端(ground)或是耦接至一個固定的直流電壓源。
7. 一種顯示裝置，包含：一主動元件基板；一彩色濾光片基板，相對該主動元件基板設置；一第一電路，設置於該第一基板上與該彩色濾光片基板其中之一上；一光感測裝置，設置於該主動元件基板上且與該第一電路隔有一間隔，其中該光感測裝置包含一光感測器以及耦接該光感測器的一光感測訊 號線；以及一防護配線，具有導電功能且該防護配線位於該第一電路與該光感測器之間或位於該第一電路與該光感測訊號線之間。
8. 一種顯示裝置，包含：一主動元件基板，一彩色濾光片基板，相對該主動元件基板設置；一第一電路，設至於該第一基板上與該彩色濾光片基板其中之一上；一光感測裝置，設置於該主動元件基板上且與該第一電路隔有一間隔；以及一防護配線，具有導電功能且位於該第一電路與該光感測裝置之一部分之間，其中該防護配線設置於該主動元件基板上且包圍該光感測器及該光感測訊號線的至少其一。
9. 一種顯示裝置，包含：一主動元件基板，一彩色濾光片基板，相對該主動元件基板設置；一第一電路，設至於該第一基板上與該彩色濾光片基板其中之一上；一光感測裝置，設置於該主動元件基板上且與該第一電路隔有一間隔；一防護配線，具有導電功能且位於該第一電路與該光感測裝置之一部分之間；以及一驅動器，設於該主動元件基板上且耦接於該第一電路及該光感測裝置，其中該防護配線耦接於該驅動器的一接地端。
10. 如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置，其中該該主動元件基板區分為一顯示區及一非顯示區，且該光感測裝置及該防護配線位於該非顯示區。
11. 一種顯示裝置，包含：一主動元件基板；一彩色濾光片基板，相對該主動元件基板設置；一第一電路，設至於該第一基板上與該彩色濾光片基板其中之一上；一光感測裝置，設置於該主動元件基板上且與該第一電路隔有一間隔；一防護配線，具有導電功能且位於該第一電路與該光感測裝置之一部分之間；一絕緣層；以及一第二電路，設置於該主動元件基板上，且隔著該絕緣層與該光感測訊號線交叉形成一重疊區，其中該重疊區中的該絕緣層的厚度介於約5000Å~約6000Å之間。
12. 如申請專利範圍第11項所述之顯示裝置，其中該第一電路與該第二電路耦接至一共用電極。
13. 一種顯示裝置，包含：一主動元件基板；一彩色濾光片基板，相對該主動元件基板設置；一第一電路，設置於該彩色濾光片基板上；一光感測裝置，設置於該主動元件基板上且與該第一電路隔有一間隔；以及一防護配線，具有導電功能且位於該第一電路與該光感測裝置之一部分之間，且該防護配線設於該光感測裝置之該部分上。
14. 如申請專利範圍第13項所述之顯示裝置，其中該防護配線包含一導電配線及一第二絕緣層，該第二絕緣層位於該導電配線及該光感測裝置之該部分之間。
15. 如申請專利範圍第14項所述之顯示裝置，其中該導電配線包含一 金屬層或一氧化銦錫層。
16. 如申請專利範圍第15項所述之顯示裝置，其中該光感測裝置之該部分沿該主動元件基板之法向量在該彩色濾光片基板上形成一正投影區，且該正投影區未重疊於該共用電極。