专利名称：：光敏元件及应用此光敏元件的液晶显示器的制作方法光敏元件及应用此光敏元件的液晶显示器发明领域本发明涉及一种光敏元件，并且特别涉及一种具有检测功能的光敏元件以及液晶显示器。技术背景触控板一般具有透明表面，并被安装于显示装置之上，例如笔记型计算机或个人数字助理(personaldigitalassistant;PDA)的液晶显示器上，以向使用者提供输入接口或输入装置，进行输入的工作，而无须额外的键盘或鼠标等装置。触控板亦常被使用于绘图的工作，例如是计算机辅助设计制图等。触控板亦常常以触控薄膜(touchfilm)、触控屏幕(touchscreen)、数字板(digitizer)、平板计算机(tabletpc)或电子图形输入面板(electricgraphicinputpanel;EGIP)的形式出现。根据感应方法的不同，触控板通常被分为电阻式、电容式或电磁式等等。电阻式的触控板是利用电流变化来检测被触压的位置的。而电容式的触控面板则是利用电容变化来检测被触压的位置的。电磁式的触控板，则是通过施加电磁场及被触压位置的共振频率的变化来检测被触压的位置。不同形式的触控板具有不同形式的信号放大、分辨率以及信号处理的技术。因此，根据不同的需求，使用者可根据经济上的效益、产品寿命、光电性质、电器特性、机械性质、环境测试以及输入特性等等因素，来选择所需的显示装置以及合适的触控板。然而，触控板具有的透明表面被安装于使用者与显示器(例如是液晶显示器)可视区的表面之间，具有许多的缺点。例如，由于触控板的透明表面结合液晶面板本身的许多光学薄膜，其将造成光线形成多次的反射，因而降低显示器的对比，并产生炫光(glare)的现象。此外，在显示器上外加触控板亦增加显示器的生产成本，并增加组装的复杂度和厚度。因此，部份的液晶显示器结合光敏元件于其薄膜晶体管数组衬底，以取代另外安装于显示器表面的透明触控板，其可以简化具有触控功能的液晶显示器的组装程序。如图1A所示，电流式光敏元件100具有光敏薄膜晶体管(photothinfilmtransistor;photoTFT)110以及开关薄膜晶体管(switchthinfilmtransistor;switchTFT)130。开关薄膜晶体管130的源极电极136电连接读取线路(readoutline)140，且其栅极电极132则电连接开关线路(switchline)150。而其漏极电极134则电连接光敏薄膜晶体管110的源极电极116。此外，栅极电极112以及漏极电极114两者均电连接至偏压线路(biasvoltageline)120。偏压线路120提供电压至光敏薄膜晶体管110。因此，当开关薄膜晶体管130被开启后，通过光敏薄膜晶体管110的光电流将因为光敏薄膜晶体管110表面上的亮度而被影响。一般而言，此光电流将与光敏薄膜晶体管110所检测到的亮度成正相关。然而，过多的金属线路被配置于薄膜晶体管数组的衬底上，例如是读取线路140、开关线路150以及偏压线路120其将明显影响到液晶显示器的开口率(apertureratio)。由于，电流式的光敏元件100需连接三条金属线路，例如是开关线路150、偏压线路120以及读取线路140，以驱动光敏元件100量测其上的光线的亮度。因此，电流式的光敏元件一般被称之为三端点光敏元件。如图1B所示，示出了电荷式的光敏元件800。电荷式光敏元件800包括光敏薄膜晶体管(photoTFT)850、开关薄膜晶体管(switchTFT)840以及电容860。开关薄膜晶体管840的源极电极电连接读取线路810，并利用其栅极电极电连接开关线路820。而其漏极电极则电连接光敏薄膜晶体管850的源极电极。此外，光敏薄膜晶体管850的栅极电极与漏极电极均电连接偏压线路830。值得注意地是，此种电荷式光敏元件亦被称为三端点式的光敏元件。其与电流式光敏元件100并不完全相同，电荷式光敏元件800—般具有额外的元件，电容860。相同地，电荷式的光敏元件800也必须连接至少三条金属线路，例如是开关线路820、偏压线路830与读取线路810，以驱动光敏元件800量测其上的光线的亮度。因此，结合光敏元件在薄膜晶体管数组衬底的液晶显示器会因为过多的金属线路(或导线)配置于其上，使得其开口率因而降低。如何提高液晶触控面板的敏感度并提高显示的表现，为开发业者所努力之目标。
发明内容根据前述目的，本发明提供一种光敏元件包括有第一导电线路、第二导电线路、开关薄膜晶体管以及光检测元件。此开关薄膜晶体管具有第一栅极电极，第一端电极以及第二端电极。第一栅极电极电连接至第一导电线路，以及第一端电极电连接至第二导电线路，而光检测元件电连接于第一导电线路与开关薄膜晶体管的第二端电极之间，以检测照射于其上的光线。本发明的另一方面提供了一种液晶显示器的读取像素。此读取像素包括有像素薄膜晶体管以及光敏元件。像素薄膜晶体管的栅极电极电连接至配置于此液晶显示器的衬底上的第一栅极线，而光敏元件则更包括有开关薄膜晶体管以及光检测元件，其中此开关薄膜晶体管的栅极电极电连接至衬底上的第二栅极线，而开关薄膜晶体管的源极电极电连接读取线路。光检测元件则被连接于第二栅极线路与开关薄膜晶体管的漏极电极之间，以检测照射于其上的光线亮度。本发明的又一方面提供了一种液晶显示器。此液晶显示器包括有彩色滤光片衬底、薄膜晶体管数组衬底以及液晶层夹设于彩色滤光片衬底以及薄膜晶体管数组衬底之间。此外，复数个栅极线路、数据线路、读取线路以及读取像素形成于此薄膜晶体管数组衬底之上。每一读取像素更包括有上述像素薄膜晶体管以及上述光敏元件。且其中的开关薄膜晶体管、像素薄膜晶体管以及光敏元件，较佳地可由非晶硅薄膜晶体管所构成。为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的详细说明如下图1A示出了公知液晶显示器的电流式光敏元件；图1B示出了公知液晶显示器的电荷式光敏元件；图2示出了本发明的光敏元件的第一较佳实施例的示意图；图3示出了图2的第一较佳实施例在不同环境下的电流量测曲线图；图4A示出了图2的第一较佳实施例应用于读取像素的示意电路图；图4B示出了图2的第一较佳实施例应用于另一读取像素的示意图5A示出了图2的第一较佳实施例应用于又一读取像素的示意电路图-，图5B示出了液晶显示器的正常像素示意图；图6示出了本发明的光敏元件的第二较佳实施例的示意图；以及图7示出了本发明的光敏元件的第三较佳实施例的示意图。具体实施方式以下将以图示及详细说明清楚说明本发明的实施例，如熟悉此技术的人员在了解本发明的较佳实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，然其并不脱离本发明之精神与范围。参阅图2，其示出了本发明的光敏元件的第一较佳实施例的示意图。光敏元件200包括有开关薄膜晶体管(switchTFT)210以及光敏薄膜晶体管(photoTFT)220。每一上述的薄膜晶体管包括有一个栅极电极以及二个端电极(terminalelectrode,亦称之为源/漏极电极)，且上述薄膜晶体管被耦合于二导电线路间，例如是开关线路(switchline)230以及读取线路(readoutline)240。开关薄膜晶体管210的栅极电极212连接开关线路230，而光敏薄膜晶体管220的栅极电极222与漏极电极224亦连接于此开关线路230。开关薄膜晶体管210的漏极电极214连接光敏薄膜晶体管220的源极电极226。此外，开关薄膜晶体管210的源极电极216则连接读取线路240。比较光敏元件200与图1A中的公知光敏元件100，光敏元件200可将偏压线路结合于开关线路230之中，而无须额外连接偏压线路。所以在薄膜晶体管数组衬底中的金属线路的数量可有效地被降低。光敏元件200亦仅需被连接于开关线路230与读取线路240间。是故在本发明的一个实施例中液晶显示器的薄膜晶体管数组衬底无须独立的偏压线路，其光敏元件200仅需被连接于二金属线路。表一光电流量测值<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>单位安培(A)其中VD是光敏薄膜电晶漏极电极的量测电压，而Vc足光敏薄膜晶体管栅极电极的量测电压，在bright情况下环境亮度约2150cd/m2，在dark情况下则是将其置于黑盒子中，以排除其它外部光源进行量测。此外，表一是光敏元件200上所量测的光电流的量测值。其中光电流的量测值在bright的情况下，是以环境亮度约为2150cd/m2的情况下进行，而dark的情况，则是将其放置于黑色的盒子之中，以隔离其它的光源的情况下进行。参阅表一，当VG与VD增加的情况下，光电流的差值亦同时增加。由于光敏薄膜晶体管220的栅极电极222与漏极电极224同时被连接于开关线路230，因此，相较于公知的光敏元件100的偏压，本发明的开关线路230可提供较高的电压给光敏薄膜晶体管220。所以，bright与dark情况下的光电流的差值亦较公知的光敏元件IOO的差值为大。参阅图3，示出了图2中的第一较佳实施例的不同环境下的电流量测曲线。其中垂直轴表示光电流的量测值单位为安培(Ampere;A)，水平轴则表示开关薄膜晶体管的源极电极与漏极电极的电压差。曲线310是开关薄膜晶体管于dark的情况下所量测的漏极电流曲线。曲线320则是光敏薄膜晶体管于dark情况下的负载曲线。此外，曲线330则是光敏薄膜晶体管于bright情况下的负载曲线。图3中的量测数据进一步的整理并揭露于表二中。表二是本发明的光敏元件200的光敏薄膜晶体管以及光敏薄膜晶体管+开关薄膜晶体管的电流量测值。表二光敏薄膜晶体管及光敏薄膜晶体管+开关薄膜晶体管的电<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>单位安培(A)其中VD是光敏薄膜电晶漏极电极的量测电压，而VQ是光敏薄膜晶体管栅极电极的量测电压，在bright情况下环境亮度约2150cd/m2,在dark情况下则是将其置于黑盒子巾，以排除其它外部光源进行量测。此外，表三则是公知的光敏元件100的TFT光敏薄膜晶体管以及光敏薄膜晶体管+开关薄膜晶体管的电流量测值。表三公知光敏薄膜晶体管及光敏薄膜晶体管+开关薄膜晶体管<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table>单位安培(A)其中VD是光敏薄膜电晶漏极电极的量测电压，而Vc是光敏薄膜晶体管栅极电极的量测电压，在bright情况下环境亮度约2150cd/m2，在dark情况下则是将其置于黑盒子中，以排除其它外部光源进行量测。进一步比较表二与表三，其中，在bright与dark环境下所量测的电流差值，IbHght-Idadc，本发明的电流差值较公知的电流差值约大10的一次方倍。因此，光敏元件200的电流差值可较容易的被读取线路240所检测。此外，本发明的光敏元件可被结合于每个一般的像素或者部份的一般像素，以形成读取像素(readoutpixel),因此使得液晶显器面板可提供触摸与读取的功能，亦称之为内建式触控面板(In-cdltouchpand)。而所需内建的光敏元件的数量则被决定于内建式触控面板的触控功能所需的分辨率。进一步参阅图4A，其示出了图2的第一较佳实施例应用于读取像素的示意电路图。其中，读取像素被配置于液晶显示器的薄膜晶体管数组衬底(TFTsubstrate)。一般而言，薄膜晶体管数组衬底包括有复数个栅极线路与复数个数据线路形成于其上。而这些栅极线路与数据线路共同定义了复数个像素。为简化并清楚的描述本发明的读取像素，图4A仅示出单一读取像素其分别结合栅极线路420与数据线路410，并省略一般像素(未包括光敏元件的像素)。读取像素包括有像素薄膜晶体管450以及光敏元件400。使用像素薄膜晶体管450来作为开关元件，以控制液晶显示器像素所需的电荷。此液晶显示器的像素薄膜晶体管450的漏极电极与栅极电极则分别被连接至数据线路410与栅极线路420。而光敏元件400则包括有光敏薄膜晶体管430以及开关薄膜晶体管435，其耦接于栅极线路421以及读取线路440之间。所以，本发明的读取像素可不必利用额外的偏压线路，以提供光敏薄膜晶体管430以及开关薄膜晶体管435产生光电流所需的电压。因此，利用本发明的具有读取像素的液晶显示器其开口率可有效地被提高。此外，如前所述，由于本发明的光电流差值相较于公知的光敏元件的光电流差值为大，因此，其光电流差值亦可较容易地被读取电路所量测，故本发明的光敏元件的尺寸亦可因此而进一步的被降低。而且，利用串连连接方式以增加对光线变化敏感度的光敏薄膜晶体管的数量亦可因此而减少。参阅图4B示出了图2的第一较佳实施例应用于另一读取像素的示意电路图。图4B的读取像素与图4A的读取像素相似，亦包括有像素薄膜晶体管450a与光敏元件400a。然而，此光敏元件400a连接于栅极线路420a以及读取线路440a之间，其中像素薄膜晶体管450a的栅极电极亦连接于栅极线路420a。因此，由上述图4A与图4B中可知，本发明的像素薄膜晶体管与光敏元件可连结于相同的栅极线路或者是不同的栅极线路，均可有效地量测光线亮度的变化。图5A示出了图2的第一较佳实施例应用于又一读取像素的示意电路图，而图5B则示出了此液晶显示器的正常像素示意图其不具有光敏元件。一般而言，具有触控功能的液晶显示器包括了读取像素与一般像素，其中读取像素具有光敏元件，而一般像素则不具备有光敏元件。公知的光敏元件通常利用共通线路作为偏压线路，以提供光敏薄膜晶体管所需的电压。然而，在读取线路与像素薄膜晶体管的源极电极之间，将因此而产生电容(Cps;未图示)。所以，一般像素的储存电容(Cst)将因此而必须被增加，以补偿读取像素中额外的电容(Cps)。其将造成具有光敏元件的液晶显示器的开口率因此而被限制。应用本发明的第一较佳实施例的具有读取像素的液晶显示器，其读取像素的储存电容(Cst)552A可被配置于像素薄膜晶体管550A的源极电极与读取线路540之间，故亦可被称之为Cst在读取线路(Cstonreadoutline)。此外，一般像素的储存电容(Cst)552B则可以被配置于像素薄膜晶体管550B的源极电极与栅极线路521之间，故亦可被称之为Cst在栅极线路(Cstongateline)。因此，本发明的具有读取像素的液晶显示器可有效地将共通线路由薄膜晶体管数组衬底上移除。所以，本发明的具有读取像素的液晶显示器的开口率将可有效地被提升。参阅图6，示出了本发明的光敏元件的第二较佳实施例的示意图。此光敏元件600包括有开关薄膜晶体管610以及光敏薄膜晶体管620。其中，开关薄膜晶体管610的源极电极616连接至读取线路640，而开关薄膜晶体管610的栅极电极612则连接至开关线路630。开关薄膜晶体管610的漏极电极614连接至光敏薄膜晶体管620的源极电极626。光敏薄膜晶体管620的栅极电极622则连接至开关线路630，光敏薄膜晶体管620的漏极电极624连接至导电线路650。当光敏元件600被使用于部份或全部的液晶显示器的像素之中时，开关线路630可以利用液晶显示器的栅极线路，而导电线路650则可利用液晶显示器的共通线路或门极线路。表四为此光敏薄膜晶体管的电流量测值。表四光敏薄膜晶体管的电流量测值<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>单位安培(A)其中VD是光敏薄膜电晶漏极电极的量测电压，而Ve是光敏薄膜晶体管栅极电极的量测电压，在bright情况下环境亮度约2150cd/m2，在dark情况下则是将其置于黑盒子中，以排除其它外部光源进行景测。其电流差值(Ibnght-IdMk)则因光敏薄膜晶体管620的栅极电极622被连接至开关线路630，亦即相对于公知液晶显示器的光敏元件100的驱动电压，其通常可提供VG较高的电压；是故，电流差值(Ibright-Idark)将因此而增加，且易于读取线路640的量测。参阅图7，示出了本发明的光敏元件的第三较佳实施例的示意图。此光敏元件700包括有开关薄膜晶体管710以及光敏薄膜晶体管720。开关薄膜晶体管710的源极电极716连接至读取线路740，而开关薄膜晶体管710的栅极电极712则连接至开关线路730。开关薄膜晶体管710的漏极电极714连接至光敏薄膜晶体管720的源极电极726。光敏薄膜晶体管720的栅极电极722连接至导电线路750，而光敏薄膜晶体管720的漏极电极724则连接开关线路730。当光敏元件700被应用于液晶显示器的部份或全部像素中时，开关线路730可以利用液晶显示器的栅极线路，而导电线路750则可以利用液晶显示器的共通线路或门极线路。表五是此光敏薄膜晶体管的电流量测值'表五光敏薄膜晶体管的电流量测值<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>单位安培(A)其中VD是光敏薄膜电晶漏极电极的量测电压，而VG是光敏薄膜晶体管栅极电极的量测电压，在bright情况下环境亮度约2150cd/m2，在dark情况下则是将其置于黑盒子中，以排除其它外部光源进行量测。其电流差值(Ibdght-IcUHc)同样地亦被增强，其光敏薄膜晶体管720的漏极电极724连接于开关线路730故可提供较高的电压至光敏薄膜晶体管720的漏极电极724,相对于公知驱动光敏元件100的电压而言。因此，其电流差值可被放大且易于被读取线路740所本发明的像素薄膜晶体管、开关薄膜晶体管以及光敏薄膜晶体管较佳地可由非晶硅薄膜晶体管(amorphoussilicontransistor)所构成。由于非晶硅薄膜晶体管对于照射在其上的光线敏感，因此，本发明的光敏薄膜晶体管可被形成于薄膜晶体管数组衬底上，且检测照射于其上的光线的亮度改变的情况，也就是说其上的光线亮度的相对差异值。此光敏薄膜晶体管亦可以是光敏二极管，其可感应照射于其上的光线亮度，并被连接于开关薄膜晶体管与开关线路之间。也就是说，此光敏元件可以为开关薄膜晶体管与光敏二极管所构成。或者是，此光敏薄膜晶体管可以被光敏电阻所取代，此光敏电阻可感应照射于其上的光线亮度，并被连接于开关薄膜晶体管与开关线路之间。因此，此光敏元件可由开关薄膜晶体管与光敏电阻所构成。是故，光敏元件可以由开关薄膜晶体管与光检测元件所构成，此光检测元件可以是例如光敏薄膜晶体管、光敏二极管或光敏电阻，同时此光敏元件可控制流经其上的电流的大小，因此，具有读取像素的液晶显示器可利用本发明的光敏元件量测照射于其上的光线差异。本发明的光敏元件不仅可以配置于读取线路与开关线路之间，以有效地简化光敏元件所需的电路的复杂性，并可有效的增加电流差值，以便于量测照射于其上的光线亮度的差异，同时还可以增加具有读取像素的液晶显示器的开口率。本发明的光敏元件亦可以利用开关线路以提供较高的电压在光敏薄膜晶体管的栅极电极或漏极电极上，以增加电流差值，方便量测照射于其上的光线亮度的差异。因此，本发明的光敏薄膜晶体管可有效地增加电流的差值，以易于量测其上的光线亮度的差异。而上述开关薄膜晶体管或光敏薄膜晶体管的二端电极，源极电极与漏极电极，是具有可交换性的，上述说明仅方便用来清楚说明其结构与组合关系，而非用来限定其范围。如熟悉此技术之人员所了解的，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用以限定本发明的申请专利范围。凡其它未脱离本发明所揭示的精神下所完成的等效改变或修饰，均应包括在下述申请专利范围内。权利要求1.一种光敏元件，至少包括第一导电线路；第二导电线路；开关薄膜晶体管具有第一栅极电极，第一端电极以及第二端电极，其中，该第一栅极电极电连接至该第一导电线路，以及该第一端电极电连接至该第二导电线路；以及光检测元件电连接于该第一导电线路与该第二端电极之间。2、如权利要求1所述的光敏元件，其中上述光检测元件包括光敏薄膜晶体管，具有第二栅极电极、第三端电极以及第四端电极。3、如权利要求1所述的光敏元件，其中该光敏元件配置于衬底。4、如权利要求3所述的光敏元件，其中该衬底是液晶显示器的薄膜晶体管数组衬底。5、如权利要求2所述的光敏元件，其中该第二栅极电极与该第四端电极电连接至该第一导电线路，且该第三端电极电连接至该第二端电极。6、如权利要求2所述的光敏元件，其中该第二栅极电极电连接至该第一导电线路，该第四端电极电连接至第三导电线路，以及该第三端电极电连接至该第二端电极。7、如权利要求2所述的光敏元件，其中该第二栅极电极电连接至第三导电线路，该第四端电极电连接至该第一导电线路，以及该第三端电极电连接至该第二端电极。8、如权利要求2所述的光敏元件，其中该光敏薄膜晶体管和该开关薄膜晶体管均是非晶硅薄膜晶体管。9、如权利要求1所述的光敏元件，其中该光检测元件包括光敏二极管和光敏电阻其中之一。10、一种读取像素，用于液晶显示器，该读取像素包括-像素薄膜晶体管配置于该液晶显示器的衬底；光敏元件配置于该衬底，其中该光敏元件包括第一导电线路；第二导电线路；开关薄膜晶体管，具有第一栅极电极、第一端电极以及第二端电极，其中该第一栅极电极电连接至该第一导电线路，以及该第一端电极电连接至该第二导电线路；以及光检测元件电连接该第一导电线路与该第二端电极之间。11、如权利要求IO所述的读取像素，其中该光检测元件包括光敏薄膜晶体管，具有第二栅极电极、第三端电极以及第四端电极。12、如权利要求10所述的读取像素，其中该像素薄膜晶体管包括第三栅极电极电连接至该衬底的第一栅极线路，以及该第一导电线路是该衬底的第二栅极线路，且邻近于该第一栅极线路。13、如权利要求IO所述的读取像素，其中该像素薄膜晶体管包括第三栅极电极电连接至该衬底的该第一导电线路，且该第一导电线路是该衬底的栅极线路。14、如权利要求11所述的读取像素，其中该第二栅极电极与该第四端电极电连接至该第一导电线路，以及该第三端电极电连接至该第二端电极。15、如权利要求11所述的读取像素，其中该第二栅极电极电连接至该第一导电线路，该第四端电极电连接至第三导电线路，以及该第三端电极电连接至该第二端电极。16、如权利要求15所述的读取像素，其中该第三导电线路是该衬底的共通线路。17、如权利要求11所述的读取像素，其中该第二栅极电极电连接至第三导电线路，该第四端电极电连接至该第一导电线路，以及该第三端电极电连接至该第二端电极。18、如权利要求17所述的读取像素，其中该第三导电线路是该衬底的共通线路。19、如权利要求11所述的读取像素，其中该开关薄膜晶体管、该像素薄膜晶体管及该光敏薄膜晶体管均是非晶硅薄膜晶体管。20、如权利要求10所述的读取像素，其中上述光检测元件包括光敏二极管及光敏电阻其中之一。全文摘要一种光敏元件包括开关薄膜晶体管以及光检测元件。开关薄膜晶体管的栅极电极电连接开关线路，而其源极电极则电连接读取线路。光检测元件则被耦合于开关线路与开关薄膜晶体管的漏极电极之间，以检测其上的光线的亮度。文档编号G06K11/06GK101266346SQ20071008628公开日2008年9月17日申请日期2007年3月13日优先权日2007年3月13日发明者张祖强,施博盛,陈柏仰申请人:瀚宇彩晶股份有限公司