KR101133758B1

KR101133758B1 - 센서 및 이를 구비한 박막 트랜지스터 표시판

Info

Publication number: KR101133758B1
Application number: KR1020050004879A
Authority: KR
Inventors: 이기찬; 고현석; 박윤재; 문승환
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2005-01-19
Filing date: 2005-01-19
Publication date: 2012-04-09
Also published as: TW200627625A; CN1819214B; CN1819214A; US20060157710A1; KR20060084193A; US20080158481A1; JP4854307B2; US7719634B2; TWI472012B; JP2006201784A; US7425725B2

Abstract

본 발명은 센서 및 이를 구비한 박막 트랜지스터 표시판에 관한 것으로, 상기 센서는 기판 위에 형성되어 있는 센서 제어 전극, 상기 센서 제어 전극 위에 형성되어 있는 절연막, 상기 절연막 위에 형성되어 있는 반도체층, 상기 반도체층 위에 형성되어 있는 저항성 접촉 부재, 상기 저항성 접촉 부재 위에 형성되어 있는 센서 입력 전극 및 센서 출력 전극, 그리고 상기 센서 입력 전극 및 상기 센서 출력 전극 위에 형성되어 있는 보호막을 포함한다.

센서, 온도센서, 열센서, 표시 장치, 박막트랜지스터표시판, 다이오드, 저항

Description

센서 및 이를 구비한 박막 트랜지스터 표시판 {SENSOR AND THIN FILM TRANSISTOR ARRAY PANEL INCLUDING SENSOR}

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이다.

도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.

도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도의 한 예이다.

도 5a는 도 4에 도시한 액정 표시 장치를 Va-Va' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

도 5b는 도 4에 도시한 액정 표시 장치를 Vb-Vb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

도 6a는 본 발명의 한 실시예에 따른 온도 센서가 다이오드형 온도 센서로 연결될 때의 등가 회로도이다.

도 6b는 도 6a에 따른 다이오드형 온도 센서의 온도 변화에 따른 출력 전압의 특성을 나타낸 그래프이다.

도 7a는 본 발명의 한 실시예에 따른 온도 센서가 저항형 온도 센서로 연결될 때의 등가 회로도이다.

도 7b는 도 7a에 따른 저항형 온도 센서의 온도 변화에 따른 출력 전압의 특성을 나타낸 그래프이다.

도 8a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 저항형 온도 센서의 배치도이다.

도 8b는 도 8a의 온도 센서를 VIIIb-VIIIb' 선으로 절단할 때의 단면도이다.

도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 다이오드형 온도 센서에서 온도 변화에 대한 출력 전압을 나타낸 그래프이다.

도 10은 본 발명의 실시예에 따른 저항형 온도 센서에서 온도 변화에 대한 출력 전압을 나타낸 그래프이다.

본 발명은 센서 및 이를 구비한 박막 트랜지스터 표시판에 관한 것이다.

표시 장치에는 스스로 발광하는 음극선관(cathode ray tube), 유기 발광 표시 장치(organic light emitting display) 및 플라스마 표시 장치(PDP, plasma display) 등과 스스로 발광하지 못하고 별도의 광원을 필요로 하는 액정 표시 장치(liquid crystal display) 등이 있다.

액정 표시 장치는 일반적으로 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 액정층에 전계를 인가하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. 이 때의 빛은 별도로 구비된 인공 광원일 수도 있고 자연광 일 수도 있다.

액정층에 채워져 있는 액정은 온도에 따라 광학적 특성이 변하므로 액정 표시 장치의 온도 변화를 고려해야 한다. 즉 액정의 광학적 특성인 굴절율, 유전율, 탄성 계수, 점성 등은 액정 분자의 열운동 에너지와 반비례 관계에 있는 것으로 알려져 있으므로, 이런 특성들은 액정의 온도가 증가하면 그 값이 감소하는 경향을 보인다. 이와 같이 온도 변화에 따라 액정의 광학적 특성이 변하므로, 최적의 상태로 액정을 구동하여 액정 표시 장치의 구동을 최적화하기 위해서는 주변 환경이나 내부에서 발생하는 발열 등으로 인한 액정 표시 장치의 온도 변화를 감지해야 한다.

이를 위해 종래에는 복수의 구동 회로가 장착되어 있는 인쇄 회로 기판(printed circuit board, PCB)에 온도 센서를 장착하여 액정 표시 장치의 온도 변화를 감지하였다. 하지만, 인쇄 회로 기판은 통상 액정 표시 장치의 전면에 아니라 후면에 장착되어 있고, 이로 인해, 외부와 바로 접하고 있는 액정층이 형성되어 있는 액정 표시 장치의 전면에 대한 온도가 아니라 인공 광원과 많은 전기적인 소자 등에서 발생하는 열로 인해 외부와 온도 편차가 심한 액정 표시 장치의 후면 온도를 감지하게 된다.

결과적으로 온도 센서에 의해 감지된 온도는 실제 액정층의 온도와는 크게 차이가 나게 되어 액정층의 온도를 고려한 정확한 온도 보상 동작이 이루어질 수 없게 된다. 또한 별도로 온도 센서를 PCB 상에 부착해야 하므로 공간적인 제한과 경제적인 부담이 초래한다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 표시 장치의 온도를 정확하게 감지하는 센서를 제공하는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 온도를 감지하는 센서로 인한 비용 증가를 줄이는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 센서를 부착하기 위한 공간적인 제한을 줄이는 것이다.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 온도 변화에 따라 안정적인 표시 동작이 이루어지는 표시 장치를 제공하는 것이다.

이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 센서는, 기판 위에 형성되어 있는 센서 제어 전극, 상기 센서 제어 전극 위에 형성되어 있는 절연막, 상기 절연막 위에 형성되어 있는 반도체층, 상기 반도체층 위에 형성되어 있는 저항성 접촉 부재, 상기 저항성 접촉 부재 위에 형성되어 있는 센서 입력 전극 및 센서 출력 전극, 그리고 상기 센서 입력 전극 및 상기 센서 출력 전극 위에 형성되어 있는 보호막을 포함한다.

상기 센서 입력 전극은 빗살 형상으로 일정 간격을 두고 형성되어 있는 복수의 제1 가지를 포함하고, 상기 센서 출력 전극은 빗살 형상으로 일정 간격을 두고 형성되어 있는 복수의 제2 가지를 포함하고, 상기 복수의 제1 가지는 노출된 반도체층을 사이에 두고 상기 복수의 제2 가지와 각각 맞물러 있는 것이 바람직하다.

상기 특징에 따른 센서는 상기 센서 제어 전극에 연결된 제1 신호선, 상기 센서 입력 전극에 연결된 제2 신호선, 그리고 상기 센서 출력 전극에 연결된 제3 신호선을 더 포함할 수 있고, 상기 보호막은 상기 제1 신호선의 일부를 드러내는 제1 접촉 구멍, 상기 제2 신호선의 일부를 드러내는 제2 접촉 구멍, 그리고 상기 제3 신호선의 일부를 드러내는 제3 접촉 구멍을 포함할 수 있다.

상기 특징에 따른 센서는 제1 및 제2 접촉 구멍을 통해 상기 제1 신호선과 상기 제2 신호선을 연결하는 연결 부재를 더 포함할 수 있다. 이때 연결 부재는 ITO 또는 IZO로 이루어질 수 있다.

제3 신호선은 제3 접촉 구멍을 통해 전압에 연결되어 있고, 이때, 상기 전압은 접지 전압인 것이 바람직하다.

상기 제2 신호선에서 감지 신호가 출력될 수 있다.

상기 반도체층은 비정규 규소로 이루어질 수 있다.

본 발명의 다른 특징에 따른 센서는, 기판 위에 형성되어 있는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체층, 상기 반도체층 위에 형성되어 있는 저항성 접촉 부재, 상기 저항성 접촉 부재를 형성되어 있는 센서 입력 전극 및 센서 출력 전극, 그리고 상기 센서 입력 전극 및 상기 센서 출력 전극 위에 형성되어 있는 보호막을 포함한다.

상기 센서 입력 전극은 빗살 형상으로 일정 간격을 두고 형성되어 있는 복수의 제1 가지를 포함하고, 상기 센서 출력 전극은 빗살 형상으로 일정 간격을 두고 형성되어 있는 복수의 제2 가지를 포함하고, 상기 복수의 제1 가지는 노출된 반도 체층을 사이에 두고 상기 복수의 제2 가지와 각각 맞물러 있는 것이 바람직하다.

상기 센서는 상기 센서 입력 전극에 연결된 센서 입력선 및 상기 센서 출력 전극에 연결된 센서 출력선을 더 포함하고, 상기 보호막은 상기 센서 입력선의 일부를 드러내는 제1 접촉 구멍 및 상기 센서 출력선의 일부를 드러내는 제2 접촉 구멍을 포함할 수 있다.

상기 센서 입력선은 전압에 연결되어 있는 것이 바람직하며, 이때, 접지 전압인 것이 좋다. 상기 센서 출력선에서 감지 신호가 출력되는 것이 좋다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 박막 트랜지스터 표시판은, 기판 위에 형성되어 있는 게이트선 및 센서 제어 전극, 상기 게이트선 및 상기 센서 제어 전극 위에 형성되어 있는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체층, 상기 반도체층 위에 형성되어 있는 저항성 접촉 부재, 상기 저항성 접촉 부재 위에 형성되어 있는 데이터선, 드레인 전극, 센서 입력 전극 및 센서 출력 전극, 그리고 상기 데이터선 및 상기 드레인 전극, 상기 센서 입력 전극 및 상기 센서 출력 전극 위에 형성되어 있는 보호막을 포함한다.

상기 박막 트랜지스터 표시판은 상기 센서 제어 전극에 연결된 센서 제어선, 상기 센서 입력 전극 연결된 센서 입력선, 그리고 상기 센서 출력 전극에 연결된 센서 출력선을 더 포함하고, 상기 보호막은 상기 센서 제어선의 일부를 드러내는 제1 접촉 구멍, 상기 센서 입력선의 일부를 드러내는 제2 접촉 구멍, 그리고 상기 센서 출력선의 일부를 드러내는 제3 접촉 구멍을 포함할 수 있다.

또한 상기 보호막은 상기 드레인 전극의 일부를 드러내는 제4 접촉 구멍을 더 포함할 수 있다.

상기 특징에 따른 박막 트랜지스터 표시판은 상기 제4 접촉 구멍을 통해 상기 드레인 전극과 연결되는 화소 전극과 상기 제1 접촉 구멍, 상기 제2 접촉 구멍 및 상기 제3 접촉 구멍을 통해 각각 상기 센서 제어선, 상기 센서 입력선 및 상기 센서 출력선에 연결되어 있는 접촉 보조 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 센서 제어 전극, 상기 센서 입력 전극 및 상기 센서 출력 전극은 가장자리에 형성되어 있을 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따른 박막 트랜지스터 표시판은 기판 위에 형성되어 있는 게이트선, 상기 게이트선 위에 형성되어 있는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체층, 상기 반도체층 위에 형성되어 있는 저항성 접촉 부재, 상기 저항성 접촉 부재 위에 형성되어 있는 데이터선, 드레인 전극, 센서 입력 전극 및 센서 출력 전극, 그리고 상기 데이터선 및 상기 드레인 전극, 상기 센서 입력 전극 및 상기 센서 출력 전극 위에 형성되어 있는 보호막을 포함한다.

상기 센서 입력 전극 연결된 센서 입력선, 그리고 상기 센서 출력 전 연결된 센서 출력선을 더 포함하고, 상기 보호막은 상기 센서 입력선의 일부를 드러내는 제1 접촉 구멍, 그리고 상기 센서 출력선의 일부를 드러내는 제2 접촉 구멍을 포함할 수 있다.

또한 상기 보호막은 상기 드레인 전극의 일부를 드러내는 제3 접촉 구멍을 더 포함할 수 있다.

상기 특징에 따른 박막 트랜지스터 표시판은 상기 제3 접촉 구멍을 통해 상기 드레인 전극과 연결되는 화소 전극과 상기 제1 접촉 구멍 및 상기 제2 접촉 구멍을 통해 각각 상기 센서 입력선 및 상기 센서 출력선에 연결되어 있는 접촉 보조 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 접촉 보조 부재는 상기 화소 전극과 동일한 층에 형성되는 박막 트랜지스터 표시판.

상기 센서 입력 전극 및 상기 센서 출력 전극은 가장자리에 형성되어 있을 수 있다.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.

도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나 타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.

이제 본 발명의 실시예에 따른 센서 및 이를 구비한 박막 트랜지스터 표시판에 대하여 도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이며, 도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 분해 사시도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이에 연결된 게이트 구동부(400), 데이터 구동부(500), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(800), 온도 센서부(50), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.

액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 표시 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)를 포함한다. 또한 액정 표시판 조립체(300)는 서로 마주 보는 하부 및 상부 표시판(100, 200)과 둘 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.

표시 신호선(G₁-G_n, D₁-D_m)은 게이트 신호("주사 신호"라고도 함)를 전달하는 복수의 게이트선(G₁-G_n)과 데이터 신호를 전달하는 데이터선(D₁-D_m)을 포함한다. 게이트선(G₁-G_n)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(D ₁-D_m)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.

각 화소는 게이트선(G₁-G_n) 및 데이터선(D₁-D_m)에 연결된 스위칭 소자(Q)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(C_LC) 및 유지 축전기(storage capacitor)(C_ST)를 포함한다. 유지 축전기(C_ST)는 필요에 따라 생략할 수 있다.

각 화소의 스위칭 소자(Q)는 하부 표시판(100)에 구비되어 있는 박막 트랜지스터 등으로 이루어지며, 게이트선(G₁-G_n)에 연결되어 있는 제어 단자, 데이터선(D₁-D_m)에 연결되어 있는 입력 단자, 그리고 액정 축전기(C_LC) 및 유지 축전기(C_ST)에 연결되어 있는 출력 단자를 가지는 삼단자 소자이다.

액정 축전기(C_LC)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(270)을 두 단자로 하며 두 전극(190, 270) 사이의 액정층(3)은 유전체로서 기능한다. 화소 전극(190)은 스위칭 소자(Q)에 연결되며 공통 전극(270)은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(V_com)을 인가받는다. 도 2에서와는 달리 공통 전극(270)이 하부 표시판(100)에 구비되는 경우도 있으며 이때에는 두 전극(190, 270) 중 적어도 하나가 선형 또는 막대형으로 만들어질 수 있다.

액정 축전기(C_LC)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(C_ST)는 하부 표시판 (100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극(190)이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(V_com) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(C_ST)는 화소 전극(190)이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.

한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소가 원색(primary color) 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소가 시간에 따라 번갈아 원색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 원색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 원색의 예로는 적색, 녹색 및 청색을 들 수 있다.

상부 표시판(200)에는 빛샘을 차단하기 위한 블랙 매트릭스(220)(도 2에서 빗금친 부분)가 형성되어 있으며, 블랙 매트릭스(220)는 화소 전극(190) 또는 색필터(230)에 대응하는 영역에 개구부를 가지고 있다.

도 2는 공간 분할의 한 예로서 각 화소가 상부 표시판(200)의 영역에 원색 중 하나를 나타내는 색필터(230)를 구비함을 보여주고 있다. 도 2와는 달리 색필터(230)는 하부 표시판(100)의 화소 전극(190) 위 또는 아래에 형성할 수도 있다.

액정 표시판 조립체(300)의 두 표시판(100, 200) 중 적어도 하나의 바깥 면에는 빛을 편광시키는 편광자(도시하지 않음)가 부착되어 있다.

계조 전압 생성부(800)는 화소의 투과율과 관련된 두 벌의 복수 계조 전압을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(V_com)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진다.

게이트 구동부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 게이트선(G₁-G_n)에 연결되어 외부로부터의 게이트 온 전압(V_on)과 게이트 오프 전압(V_off)의 조합으로 이루어진 게이트 신호를 게이트선(G₁-G_n)에 인가하며 복수의 집적 회로로 이루어질 수 있다.

데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D₁-D_m)에 연결되어 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압을 선택하여 데이터 신호로서 화소에 인가하며 복수의 집적 회로로 이루어질 수 있다.

게이트 구동부(400) 또는 데이터 구동부(500)는 복수의 구동 집적 회로 칩의 형태로 액정 표시판 조립체(300) 위에 직접 장착되거나, 가요성 인쇄 회로막(flexible printed circuit film)(도시하지 않음) 위에 장착되어 TCP(tape carrier package)의 형태로 액정 표시판 조립체(300)에 부착될 수도 있다. 이와는 달리, 게이트 구동부(400) 또는 데이터 구동부(500)가 표시 신호선(G1-Gn, D1-Dm)과 박막 트랜지스터 스위칭 소자(Q) 따위와 함께 액정 표시판 조립체(300)에 집적될 수도 있다.

온도 센서부(50)는 적어도 하나의 온도 센서(51)를 포함하고 있고, 각 온도 센서(51)는 감지된 온도에 따라 대응하는 감지 신호(Vs)를 생성하여 신호 제어부(600)에 출력한다.

신호 제어부(600)는 게이트 구동부(400) 및 데이터 구동부(500) 등의 동작을 제어한다.

한편, 도 3에 도시한 바와 같이, 액정 표시판 조립체(300)는 액정층(3)이 주로 형성되어 있는 표시 영역(D)과 표시 영역(D)을 제외한 비표시 영역(B)으로 나눠지고 비표시 영역(B)은 주로 액정 표시판 조립체(300)의 가장자리 영역에 해당하며 블랙 매트릭스(220)로 덮여져 있다. 온도 센서부(50)의 온도 센서(51)는 이들 영역 중 비표시 영역(B)에 장착된다. 온도 센서(51)는 도 3에 도시한 것처럼, 액정 표시판 조립체(300)의 상하에 각각 2개씩 형성되어 있지만, 이들 온도 센서(51)의 형성 위치와 개수에 이에 한정되지 않고 액정 표시판 조립체(300)와 좌우 등과 같이 액정 표시판 조립체(300)의 온도를 최적으로 감지할 수 있는 비표시 영역(B)의 위치와 개수이면 상관없다.

그러면 이러한 액정 표시 장치의 표시 동작에 대하여 좀 더 상세하게 설명한다.

신호 제어부(600)는 외부의 그래픽 제어기(도시하지 않음)로부터 입력 영상 신호(R, G, B), 이의 표시를 제어하는 입력 제어 신호, 예를 들면 수직 동기 신호(V_sync)와 수평 동기 신호(H_sync), 메인 클록(MCLK), 데이터 인에이블 신호(DE) 및 온도 센서부(50)로부터의 온도 감지 신호(Vs) 등을 제공받는다. 신호 제어부(600)는 입력 영상 신호(R, G, B), 입력 제어 신호 및 온도 감지 신호(Vs)를 기초로 영상 신호(R, G, B)를 액정 표시판 조립체(300)의 동작 조건에 맞게 적절히 처리하고 게이트 제어 신호(CONT1) 및 데이터 제어 신호(CONT2) 등을 생성한 후, 게이트 제어 신호(CONT1)를 게이트 구동부(400)로 내보내고 데이터 제어 신호(CONT2)와 처리한 영상 신호(DAT)는 데이터 구동부(500)로 내보낸다.

게이트 제어 신호(CONT1)는 주사 시작을 지시하는 주사 시작 신호(STV)와 게이트 온 전압(Von)의 출력 시간을 제어하는 적어도 하나의 클록 신호를 포함한다. 게이트 제어 신호(CONT1)는 또한 게이트 온 전압(Von)의 지속 시간을 한정하는 출력 인에이블 신호(OE)를 포함할 수 있다.

데이터 제어 신호(CONT2)는 한 화소행의 데이터 전송을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D₁-D_m)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD), 공통 전압(V_com)에 대한 데이터 전압의 극성(이하 "공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성"을 줄여 "데이터 전압의 극성"이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS) 및 데이터 클록 신호(HCLK) 등을 포함한다.

데이터 제어 신호(CONT2)는 한 화소행에 대한 데이터의 전송을 알리는 수평 동기 시작 신호(STH)와 데이터선(D1-Dm)에 해당 데이터 전압을 인가하라는 로드 신호(LOAD) 및 데이터 클록 신호(HCLK)를 포함한다. 데이터 제어 신호(CONT2)는 또한 공통 전압(Vcom)에 대한 데이터 전압의 극성(이하 공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성을 줄여 데이터 전압의 극성이라 함)을 반전시키는 반전 신호(RVS)를 포함할 수 있다.

신호 제어부(600)로부터의 데이터 제어 신호(CONT2)에 따라, 데이터 구동부(500)는 한 행의 화소에 대한 영상 데이터(DAT)를 입력받고, 계조 전압 생성부(800)로부터의 계조 전압 중 각 영상 데이터(DAT)에 대응하는 계조 전압을 선택함 으로써, 영상 데이터(DAT)를 해당 아날로그 데이터 전압으로 변환한 후, 이를 해당 데이터선(D₁-D_m)에 인가한다.

게이트 구동부(400)는 신호 제어부(600)로부터의 게이트 제어 신호(CONT1)에 따라 게이트 온 전압(V_on)을 게이트선(G₁-G_n)에 인가하여 이 게이트선(G ₁-G_n)에 연결된 스위칭 소자(Q)를 턴 온시키며, 이에 따라 데이터선(D₁-D_m)에 인가된 데이터 전압이 턴온된 스위칭 소자(Q)를 통하여 해당 화소에 인가된다.

화소에 인가된 데이터 전압과 공통 전압(V_com)의 차이는 액정 축전기(C_LC)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 분자들은 화소 전압의 크기에 따라 그 배열을 달리하며, 이에 따라 액정층(3)을 통과하는 빛의 편광이 변화한다. 이러한 편광의 변화는 표시판(100, 200)에 부착된 편광자(도시하지 않음)에 의하여 빛의 투과율 변화로 나타난다.

1 수평 주기(또는 "1H")[수평 동기 신호(Hsync) 및 게이트 클록(CPV)의 한 주기]를 단위로 하여 데이터 구동부(500)와 게이트 구동부(400)는 동일한 동작을 반복한다. 이러한 방식으로, 한 프레임(frame) 동안 모든 게이트선(G1-Gn)에 대하여 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소에 데이터 전압을 인가한다. 한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소에 인가되는 데이터 전압의 극성이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 되도록 데이터 구동부(500)에 인가되는 반전 신호(RVS)의 상태가 제어된다("프레임 반전"). 이때, 한 프레임 내에서도 반전 신호(RVS)의 특성에 따라 한 데이터선을 통하여 흐르는 데이터 전압의 극성이 바뀌 거나(보기: 행 반전, 도트 반전), 인접 데이터선을 통하여 동시에 흐르는 데이터 전압의 극성도 서로 다를 수 있다(보기: 열 반전, 도트 반전).

그러면, 본 발명의 한 실시예에 따른 온도 센서 및 이를 구비한 액정 표시 장치의 구조에 대하여 도 4 내지 도 5b를 참고로 하여 설명한다.

도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치의 배치도의 한 예이고, 도 5a는 도 4에 도시한 액정 표시 장치를 Va-Va' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이며, 도 5b는 도 4에 도시한 액정 표시 장치를 Vb-Vb' 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.

투명한 유리 등으로 이루어진 절연 기판(110) 위에 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선(gate line)(121), 센서 제어 전극(126) 및 센서 제어선(128)이 형성되어 있다.

게이트선(121)은 주로 가로 방향으로 뻗어 있으며, 각 게이트선(121)의 일부는 복수의 게이트 전극(gate electrode)(124)을 이룬다. 또한 게이트선(121)의 한 끝 부분(129)은 다른 층 또는 외부 장치와의 접속을 위하여 폭이 확장되어 있다. 센서 제어 전극(126)은 가로축이 긴 대략 직사각형을 가지며 센서 제어선(128)은 센서 제어 전극(126)에 대해 수직 방향으로 뻗어 있다. 각 센서 제어선(128)의 끝 부분은 다른 층 또는 외부 장치와의 접속을 위하여 폭이 확장되어 있다.

게이트선(121), 센서 제어 전극(126) 및 센서 제어선(128)은 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속 및 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열의 금속, 크롬(Cr), 티타늄(Ti), 탄탈륨(Ta), 몰리브덴(Mo) 및 이들의 합금 따위로 이루어진 도전막을 포함한다. 그러나 게이트선(121), 센서 제어 전극(126) 및 센서 제어선(128)은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다층막 구조를 가질 수도 있다. 이 경우 한 도전막은 게이트선(121), 센서 제어 전극(126) 및 센서 제어선(128)의 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 낮은 비저항(resistivity)의 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속 또는 구리 계열 금속으로 이루어진다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 크롬, 몰리브덴, 티타늄, 탄탈륨 또는 이들의 합금 등으로 이루어진다. 비저항이 낮은 도전막이 상부에 오고 접촉 특성이 우수한 도전막이 하부에 오는 구조로는 크롬 하부막과 알루미늄-네오디뮴(Nd) 합금의 상부막을 들 수 있고, 그 반대인 예로는 알루미늄-네오디뮴 하부막과 몰리브덴 상부막을 들 수 있다.

또한 게이트선(121), 센서 제어 전극(126) 및 센서 제어선(128)의 측면은 기판(110)의 표면에 대하여 경사져 있으며, 그 경사각은 약 30-80° 범위이다.

게이트선(121), 센서 제어 전극(126) 및 센서 제어선(128) 위에는 질화규소(SiNx) 따위로 이루어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다.

게이트 절연막(140) 상부에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)(비정질 규소는 약칭 a-Si로 씀) 등으로 이루어진 복수의 반도체(151, 155)가 형성되어 있다. 선형 반도체(151)는 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며 이로 부터 복수의 돌출부(projection)(154)가 게이트 전극(124)을 향하여 뻗어 나와 있다. 반도체(155)는 선형 반도체(151)와 분리되어 있고 가로축이 긴 대략 직사각형 형상로 센서 제어 전극(126)과 유사한 형태를 갖는다.

반도체(151, 155)의 상부에는 실리사이드(silicide) 또는 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어진 복수의 선형 및 섬형 저항성 접촉 부재(ohmic contact)(161, 165, 162, 164)가 형성되어 있다. 선형 저항성 접촉 부재(161)는 복수의 돌출부(163)를 가지고 있으며, 이 돌출부(163)와 섬형 저항성 접촉 부재(165)는 쌍을 이루어 반도체(151)의 돌출부(154) 위에 위치한다.

섬형 저항성 접촉 부재(162, 164)는 각각 반도체(155) 위에 위치하며 서로 분리되어 있다.

반도체(151)와 저항성 접촉 부재(161, 165)의 측면 역시 기판(110)의 표면에 대하여 경사져 있으며 경사각은 30-80°이다.

저항성 접촉 부재(161, 165, 162, 164) 및 게이트 절연막(140) 위에는 각각 복수의 데이터선(data line)(171), 복수의 드레인 전극(drain electrode)(175), 복수의 센서 입력 전극(172), 복수의 센서 입력선(176), 복수의 센서 출력 전극(174) 및 복수의 센서 출력선(178)이 형성되어 있다.

데이터선(171)은 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차하며 데이터 전압(data voltage)을 전달한다.

각 데이터선(171)은 다른 층 또는 외부 장치와의 접속을 위하여 면적이 넓은 끝 부분(179)을 포함한다. 각 데이터선(171)에서 드레인 전극(175)을 향하여 뻗은 복수의 가지가 소스 전극(source electrode)(173)을 이룬다. 한 쌍의 소스 전극(173)과 드레인 전극(175)은 서로 분리되어 있으며 게이트 전극(124)에 대하여 서로 반대쪽에 위치한다.

센서 입력선(176)은 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며, 센서 입력 전극(172)은 센서 입력선(176)에 연결되어 있고 복수의 가지가 빗살 형상으로 일정 간격을 두고 대략 수직하게 형성되어 있다.

센서 출력선(178)은 주로 세로 방향으로 뻗어 있으며, 센서 출력 전극(174)은 센서 출력선(178)에 연결되어 있고 복수의 가지가 빗살 형상으로 일정 간격을 두고 대략 수직하게 형성되어 있다.

센서 입력 전극(172)과 센서 출력 전극(174)은 노출된 반도체층(155)을 사이에 두고 서로 맞물려 있다.

게이트 전극(124), 소스 전극(173) 및 드레인 전극(175)은 반도체(151)의 돌출부(154)와 함께 박막 트랜지스터(thin film transistor, TFT)를 이루며, 박막 트랜지스터의 채널(channel)은 소스 전극(173)과 드레인 전극(175) 사이의 돌출부(154)에 형성된다. 센서 제어 전극(126), 센서 입력 전극(172) 및 센서 출력 전극(174)은 반도체(155)와 함께 온도 센서(51)를 위한 센서 트랜지스터를 이룬다. 센서 트랜지스터의 특성(specification)은 전극(126, 172)간의 폭(W)과 거리(L) 및 반도체층(155)의 두께(D)에 의해 정해진다.

데이터선(171), 드레인 전극(175), 센서 입력선(176), 센서 입력 전극(172), 센서 출력선(178), 센서 출력 전극(174)은 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 탄탈륨, 티타늄 따위의 내화성 금속(refractory metal)으로 이루어지는 것이 바람직하며, 저항이 낮은 상부막과 접촉 특성이 좋은 하부막을 포함하는 다층막 구조를 가질 수 있다.

데이터선(171), 드레인 전극(175), 센서 입력선(176), 센서 입력 전극(172), 센서 출력 전극(174) 및 센서 출력선(178)도 게이트선(121)과 마찬가지로 그 측면이 약 30-80°의 각도로 각각 경사져 있다.

데이터선(171), 드레인 전극(175), 센서 입력선(176), 센서 입력 전극(172), 센서 출력 전극(174) 및 센서 출력선(178) 위에는 평탄화 특성이 우수하며 감광성(photosensitivity)을 가지는 유기 물질, 플라스마 화학 기상 증착(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)으로 형성되는 a-Si:C:O, a-Si:O:F 등 유전율 4.0 이하의 저유전율 절연 물질, 또는 무기 물질인 질화규소 따위로 이루어진 보호막(passivation layer)(180)이 형성되어 있다. 이와는 달리 보호막(180)은 유기물과 무기물의 이중층으로 이루어질 수 있다.

보호막(180)에는 데이터선(171) 끝 부분(179)과 드레인 전극(175), 센서 입력선(176) 및 센서 출력선(178)의 끝 부분을 각각 드러내는 복수의 접촉 구멍(contact hole)(182, 185, 186, 187)이 형성되어 있으며, 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에는 게이트선(121)의 끝 부분(129)과 센서 제어선(128)의 끝 부분을 노출시키는 복수의 접촉 구멍(181, 189)이 또한 형성되어 있다.

보호막(180) 위에는 ITO 또는 IZO로 이루어진 복수의 화소 전극(pixel electrode)(190) 및 복수의 접촉 보조 부재(contact assistant)(81, 82, 86, 87, 89)가 형성되어 있다.

화소 전극(190)은 접촉 구멍(185)을 통 하여 드레인 전극(175)과 물리적?전기적으로 연결되어 드레인 전극(175)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 데이터 전압이 인가된 화소 전극(190)은 공통 전압(common voltage)을 인가 받는 다른 표시판(도시하지 않음)의 공통 전극(도시하지 않음)과 함께 전기장을 생성함으로써 두 전극(190) 사이의 액정층(도시하지 않음)의 액정 분자들을 재배열시킨다. 화소 전극(190)은 또한 이웃하는 게이트선(121) 및 데이터선(171)과 중첩되어 개구율(aperture ratio)을 높이고 있으나, 중첩되지 않을 수도 있다.

접촉 보조 부재(81, 82, 86, 87, 89)는 접촉 구멍(181, 182, 186, 187, 189)을 통하여 게이트선의 끝 부분(129) 및 데이터선의 끝 부분(179)과 센서 입력선(176)의 끝 부분, 센서 출력선(178)의 끝 부분 및 센서 제어선(128)의 끝 부분과 각각 연결되어 있다. 접촉 보조 부재(81, 82, 86, 87, 89)는 게이트선(121) 및 데이터선(171)과 센서 입력선(176), 센서 출력선(178) 및 센서 제어선(128)과 입력 장치와의 접착성을 보완하고 이들을 보호하는 역할을 한다.

게이트선(121)에 게이트 신호를 인가하는 게이트 구동부(400)가 액정 표시판 조립체(300) 위에 집적된 경우 접촉 부재(81)는 게이트선(121)의 끝 부분(129)과 게이트 구동부(400)를 연결하는 연결 부재의 역할을 할 수 있으며 때에 따라 생략될 수도 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면 화소 전극(190)의 재료로 투명한 도전성 폴 리머(polymer) 등을 사용하며, 반사형(reflective) 액정 표시 장치의 경우 불투명한 반사성 금속을 사용하여도 무방하다. 이때, 접촉 보조 부재(81, 82, 86, 87, 89)는 화소 전극(190)과 다른 물질, 특히 ITO 또는 IZO로 만들어질 수 있다.

이와 같이, 게이트선(121) 및 데이터선(171) 등과 함께 실장되어 온도에 따라 동작 상태나 저항값이 변하는 온도 센서(51)의 크기는 대략 2㎜×2㎜이하의 크기를 가질 수 있다. 또한 기판(110) 위에 형성된 센서 제어 전극(126)은 액정 표시판 조립체(300) 하부에 장착된 광원(도시하지 않음)을 통해 출력되는 빛을 차단하는 역할도 수행한다.

이처럼, 액정 표시 장치의 비표시 영역(B)에 게이트선(121) 및 데이터선(171) 등과 함께 형성되는 온도 센서(51)는 센서 제어선(128), 센서 입력선(176) 및 센서 출력선(178)의 연결 상태에 따라 도 6a 내지 도 7b에 도시한 것처럼, 크게 다이오드형 온도 센서와 저항형 온도 센서로 나눠지는데 이에 대하여 좀더 상세하게 설명한다.

도 6a는 본 발명의 한 실시예에 따른 온도 센서가 다이오드형 온도 센서로 연결될 때의 등가 회로도이고, 도 6b는 도 6a에 따른 다이오드형 온도 센서의 온도 변화에 따른 출력 전압의 특성을 나타낸 그래프이다. 또한 도 7a는 본 발명의 한 실시예에 따른 온도 센서가 저항형 온도 센서로 연결될 때의 등가 회로도이고, 도 7b는 도 7a에 따른 저항형 온도 센서의 온도 변화에 따른 출력 전압의 특성을 나타낸 그래프이다.

먼저, 도 6a 및 도 6b를 참고로 하여 온도 센서(51)를 다이오드형 온도 센서 로 연결될 경우에 대하여 설명한다.

도 6a에 도시한 것처럼, 온도 센서(51)의 센서 제어선(G)과 센서 출력선(D)을 연결하고, 제어 입력선(S)은 접지 전압(GND)에 연결시킨다. 이와 같이 센서 트랜지스터의 제어선(G)과 센서 출력선(D)을 연결시키면 센서 트랜지스터, 즉 온도 센서(51)는 다이오드와 같이 동작한다.

이때, 제어 출력단(D)에서 출력되는 전압(V_D)은 다음의 [수학식 1]과 같이 구해진다.

도 6a에서 R은 외부에 연결된 저항이고, Vdd는 입력 전압이다.

여기서 I_D는 제어 출력단(D)에 흐르는 전류이고, 이때 제어선(G)과 출력선(D)이 연결되어 제어선(G)과 입력선(S)간의 전압과 출력선(D)과 입력선(S)간의 전압이 같기 때문에 I_D는 다음 [수학식 2]로 정의된다.

여기서 μ_n은 온도 변화에 따른 전자 이동도(electron mobility)이고, Cg는 센서 입력 전극의 용량(capacitance), W는 채널 폭(channel width), L은 채널 길이 (channel length), V_TH는 문턱 전압(threshold voltage)이다.

온도 변화에 따른 전자 이동도(μ_n)는 다음 [수학식 3]과 같이 나타낼 수 있다.

μ₀는 고유 전자 이동도(extended state electron mobility)이고, Nc는 이동도 경계면에서의 상태 밀도(density of state at mobility edge), k는 볼쯔만 상수(boltzman constant), T는 온도(K)이고, n은 총 전자 밀도(total electron density), Ea는 전자 활성 에너지(activation energy)이다.

이때, μ₀는 ~6[㎠/vs]이고, Nc는 ~2×10²¹[㎤/eV]이며, k는 1.3805×10^-23[J/K]이다. 또한 Ea는 0.13[eV]이다.

결국 [수학식 1] 내지 [수학식 3]을 참고로 하면 센서 출력선(D)을 통해 출력되는 전압(V_D)은 온도에 따라 변함을 알 수 있다.

도 6a의 등가 회로와 같이 연결된 온도 센서(51)의 출력단(D)에서 출력되는 전압(V_D)은 도 6b에 도시한 것처럼, 온도가 변함에 따라 매우 선형적으로 변화하는 값을 출력한다.

다음, 도 7a 및 도 7b를 참고로 하여 온도 센서(51)를 저항형으로 연결할 경우에 대하여 설명한다.

도 7a에 도시한 바와 같이, 센서 제어선(G)에는 아무런 신호도 인가하지 않고, 센서 입력선(S)에 접지 전압(GND)을 연결하며 제어 출력선(D)은 외부에 연결되어 있고 소정 값을 갖는 저항(Rs)을 통해 구동 전압(Vdd)을 인가한다. 이로 인해, 센서 제어 전극도 아무런 신호가 인가되지 않으므로 센서 트랜지스터(51)는 하나의 저항(Rs)으로 작용한다.

이와 같이 온도 센서(51)가 저항(Rs)으로 작용하면, 센서 트랜지스터, 즉 온도 센서(51)에서 출력되는 전압(Vout)은 다음의 [수학식 4]와 같이 얻어진다.

이때, Rs는

이고,

이다. 여기서 e는 캐리어(carrier) 전하량이다.

전자 이동도(μ_n)를 [수학식 3]과 같이 나타낼 수 있으므로, 센서 출력선(D)에서 출력되는 전압(Vout)은 온도에 따라 변하는 값이 된다.

이러나 온도 센서(51)의 온도 변화에 따른 출력 전압의 특성은 도 7b와 같다. 도 7b에 도시한 바와 같이, 저항형 온도 센서는 비록 온도 변화에 대해서 비 선형적인 전압을 출력하지만 저항의 특성상 감도가 우수한 온도 센서를 설계할 수 있다.

이러한 저항형 온도 센서는 센서 입력선에 어떠한 신호도 인가되지 않으므로 센서 입력선과 센서 입력 전극을 형성하지 않아도 된다.

다음 도 8a와 도 8b를 참고로 하여 저항형 온도 센서에 대한 다른 예를 설명한다. 저항형 온도 센서를 포함하는 액정 표시 장치의 구조는 도 4 및 도 5a에 도시한 것과 동일하므로 이에 대한 설명은 생략한다.

도 8a는 본 발명의 다른 실시예에 따른 저항형 온도 센서의 배치도이고, 도 8b는 도 8a의 온도 센서를 VIIIb-VIIIb' 선으로 절단할 때의 단면도이다.

도 8a 및 도 8b에 도시한 것처럼, 본 발명의 다른 실시예에 따른 저항형 온도 센서의 구조는 게이트선(121)과 함께 형성되는 센서 제어 전극(126)과 센서 제어선(128)이 형성되지 않는다는 점을 제외하면 도 4 및 도 5b에 도시한 것과 유시하다.

즉, 절연 기판(110) 위에 바로 게이트 절연막(140)이 형성되어 있고, 이 게이트 절연막(140) 위에 가로축이 긴 대략 직사각형 형상을 갖는 반도체층(155)이 형성되어 있다. 반도체층(155) 위에 복수의 저항성 접촉 부재(162, 164)가 형성되어 있고, 저항성 접촉 부재(162, 164)와 게이트 절연막(140) 위에 센서 입력선(176), 센서 입력 전극(172), 센서 출력 전극(174) 및 센서 출력선(178)이 형성되어 있습니다.

이들 센서 입력선(176), 센서 입력 전극(172), 센서 출력 전극(174) 및 센서 출력선(178) 위에는 보호막(180)이 형성되어 있으며, 보호막(180)에는 센서 입력선(176)의 끝 부분을 드러내는 접촉 구멍(186)과 센서 출력선(178)의 끝 부분을 드러내는 접촉 구멍(187)이 형성되어 있다. 보호막(180) 위에는 복수의 접촉 보조 부재(86, 87)가 형성되어 있다.

이처럼, 신호가 입력되지 않은 센서 제어선(128)과 센서 제어 전극(126)을 형성하지 않고서도 저항형 온도 센서를 설계할 수 있다.

이와 같이, 다이오드형 온도 센서와 저항형 온도 센서를 설계할 때, 실제 온도 변화에 따른 출력 전압의 파형을 도 9 및 도 10을 참고로 하여 살펴보자.

도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 다이오드형 온도 센서에서 온도 변화에 대한 출력 전압을 나타낸 그래프이고 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 저항형 온도 센서에서 온도 변화에 대한 출력 전압을 나타낸 그래프이다.

도 9 및 도 10에서 구동 전압(Vdd)은 약 5V이고 W/L은 3200/4.5이다. 도 9에서 저항(R)은 약 620㏀이며, 도 10에서, 저항(Rc)은 약 2㏁이다.

도 9 및 도 10에 도시한 것처럼, 약 -20 내지 80℃의 범위에서 액정 표시 장치의 온도를 측정하였다. 도 9에 도시한 그래프는 약 10℃단위로 온도 측정을 실시하여 얻는 것이고, 도 10에 도시한 그래프는 약 2.5℃ 단위로 온도 측정을 실시하여 얻는 것이다. 도 9에서 다이오드형 온도 센서에서 출력되는 온도 변화폭(△V_D)은 약 1.31V이고, 도 10에서 저항형 온도 센서에서 출력되는 온도 변화폭(△V_out)은 약 4.37V이로 각 센서에서의 다이나믹 감도가 크므로 바로 센서에서 출력되는 신호 를 이용할 수 있으므로, 별도의 증폭 회로가 필요없다.

이처럼, 액정 표시 장치의 온도를 감지하는 온도 센서는 게이트선 및 데이터선 등과 함께 설계하여 액정 표시판 조립체에 직접 실장하므로, 액정층의 온도 변화에 근접한 온도를 감지한다.

이와 같이, 액정 표시 장치의 온도를 감지하는 온도 센서를 액정 표시 장치에 직접 실장하므로 제조 원가를 크게 증가시키지 않고도 외부와 인접해 있는 액정층의 온도에 근접한 온도를 감지한다. 이로 인해, 주변 환경의 온도에 근사한 감지 온도에 기초하여 액정 표시 장치의 동작을 제어하므로 온도 변화에 따른 보상 동작이 이루어져 표시 장치의 화질이 좋아진다. 또한 온도 센서를 직접 액정 표시 장치에 실장하므로 별도의 온도 센서를 부착해야 되는 공간적인 제한이 없어지고, 온도 센서를 별도로 구입해야 하는 비용이 줄어든다.

더욱이, 온도 센서의 연결 상태를 변경하여 온도 센서의 동작 특성을 바꿀 수 있고, 이로 인해 표시 장치나 주변 환경에 적절한 특성을 갖는 온도 센서를 선택적으로 구현하여 이용할 수 있으므로, 온도 센서의 효율과 표시 장치의 동작 효율이 좋아진다.

또한 온도 센서를 빗살 형상으로 형성하여 표면과 접하는 면적을 증가시키므로, 감지 동작의 신뢰성 좋아진다. 또한 온도 센서에서 출력되는 신호를 별도로 증폭하지 않고도 바로 이용할 수 있으므로 증폭 회로 등과 같은 별도의 부가 회로가 필요 없다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims

기판 위에 형성되어 있는 센서 제어 전극,

상기 센서 제어 전극 위에 형성되어 있는 절연막,

상기 절연막 위에 형성되어 있는 반도체층,

상기 반도체층 위에 형성되어 있는 저항성 접촉 부재,

상기 저항성 접촉 부재 위에 형성되어 있는 센서 입력 전극 및 센서 출력 전극, 그리고

상기 센서 입력 전극 및 상기 센서 출력 전극 위에 형성되어 있는 보호막

을 포함하고,

상기 센서 입력 전극은 빗살 형상으로 일정 간격을 두고 형성되어 있는 복수의 제1 가지를 포함하고,

상기 센서 출력 전극은 빗살 형상으로 일정 간격을 두고 형성되어 있는 복수의 제2 가지를 포함하고,

상기 복수의 제1 가지는 노출된 반도체층을 사이에 두고 상기 복수의 제2 가지와 각각 맞물러 있는 센서.
삭제
제1항에서,

상기 센서 제어 전극에 연결된 제1 신호선,

상기 센서 입력 전극에 연결된 제2 신호선, 그리고

상기 센서 출력 전극에 연결된 제3 신호선

을 더 포함하고,

상기 보호막은,

상기 제1 신호선의 일부를 드러내는 제1 접촉 구멍,

상기 제2 신호선의 일부를 드러내는 제2 접촉 구멍, 그리고

상기 제3 신호선의 일부를 드러내는 제3 접촉 구멍을

포함하는

센서.
제3항에서,

상기 제1 및 제2 접촉 구멍을 통해 상기 제1 신호선과 상기 제2 신호선을 연결하는 연결 부재를 더 포함하는 센서.
제4항에서,

상기 연결 부재는 ITO 또는 IZO로 이루어진 센서.
제3항 내지 제5항 중 어느 한 항에서,

상기 제3 신호선은 제3 접촉 구멍을 통해 전압에 연결되어 있는 센서.
제6항에서,

상기 전압은 접지 전압인 센서.
제6항에서,

상기 제2 신호선에서 감지 신호가 출력되는 센서.
제1항에서,

상기 반도체층은 비정질 규소로 이루어진 센서..
기판 위에 형성되어 있는 게이트 절연막,

상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체층,

상기 반도체층 위에 형성되어 있는 저항성 접촉 부재,

상기 저항성 접촉 부재를 형성되어 있는 센서 입력 전극 및 센서 출력 전극, 그리고

상기 센서 입력 전극 및 상기 센서 출력 전극 위에 형성되어 있는 보호막

을 포함하고,

상기 센서 입력 전극은 빗살 형상으로 일정 간격을 두고 형성되어 있는 복수의 제1 가지를 포함하고,

상기 센서 출력 전극은 빗살 형상으로 일정 간격을 두고 형성되어 있는 복수의 제2 가지를 포함하고,

상기 복수의 제1 가지는 노출된 반도체층을 사이에 두고 상기 복수의 제2 가지와 각각 맞물러 있는 센서.
삭제
제10항에서,

상기 센서 입력 전극에 연결된 센서 입력선 및 상기 센서 출력 전극에 연결된 센서 출력선을 더 포함하고,

상기 보호막은 상기 센서 입력선의 일부를 드러내는 제1 접촉 구멍 및 상기 센서 출력선의 일부를 드러내는 제2 접촉 구멍을 포함하는

센서.
제12항에서,

상기 센서 입력선은 전압에 연결되어 있는 센서.
제13항에서,

상기 전압은 접지 전압인 센서.
제13항에서,

상기 센서 출력선에서 감지 신호가 출력되는 센서.
기판 위에 형성되어 있는 게이트선 및 센서 제어 전극,

상기 게이트선 및 상기 센서 제어 전극 위에 형성되어 있는 게이트 절연막,

상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체층,

상기 반도체층 위에 형성되어 있는 저항성 접촉 부재,

상기 저항성 접촉 부재 위에 형성되어 있는 데이터선, 드레인 전극, 센서 입력 전극 및 센서 출력 전극, 그리고

상기 데이터선 및 상기 드레인 전극, 상기 센서 입력 전극 및 상기 센서 출력 전극 위에 형성되어 있는 보호막

을 포함하고,

제16항에서,

상기 센서 입력 전극은 빗살 형상으로 일정 간격을 두고 형성되어 있는 복수의 제1 가지를 포함하고,

상기 센서 출력 전극은 빗살 형상으로 일정 간격을 두고 형성되어 있는 복수의 제2 가지를 포함하고,

상기 복수의 제1 가지는 노출된 반도체층을 사이에 두고 상기 복수의 제2 가지와 각각 맞물러 있는 박막 트랜지스터 표시판.
삭제
제16항에서,

상기 센서 제어 전극에 연결된 센서 제어선,

상기 센서 입력 전극 연결된 센서 입력선, 그리고

상기 센서 출력 전극에 연결된 센서 출력선

을 더 포함하고,

상기 보호막은,

상기 센서 제어선의 일부를 드러내는 제1 접촉 구멍,

상기 센서 입력선의 일부를 드러내는 제2 접촉 구멍, 그리고

상기 센서 출력선의 일부를 드러내는 제3 접촉 구멍

을 포함하는

박막 트랜지스터 표시판.
제18항에서,

상기 보호막은 상기 드레인 전극의 일부를 드러내는 제4 접촉 구멍을 더 포함하는 박막 트랜지스터 표시판.
제19항에서,

상기 제4 접촉 구멍을 통해 상기 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 더 포함하는 박막 트랜지스터 표시판.
제20항에서,

상기 제1 접촉 구멍, 상기 제2 접촉 구멍 및 상기 제3 접촉 구멍을 통해 각각 상기 센서 제어선, 상기 센서 입력선 및 상기 센서 출력선에 연결되어 있는 접촉 보조 부재를 더 포함하는 박막 트랜지스터 표시판.
제21항에서,

상기 접촉 보조 부재는 상기 화소 전극과 동일한 층에 형성되는 박막 트랜지스터 표시판.
제16항에서,

상기 센서 제어 전극, 상기 센서 입력 전극 및 상기 센서 출력 전극은 가장자리에 형성되어 있는 박막 트랜지스터 표시판.
기판 위에 형성되어 있는 게이트선,

상기 게이트선 위에 형성되어 있는 게이트 절연막,

상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체층,

상기 반도체층 위에 형성되어 있는 저항성 접촉 부재,

상기 저항성 접촉 부재 위에 형성되어 있는 데이터선, 드레인 전극, 센서 입력 전극 및 센서 출력 전극, 그리고

상기 데이터선 및 상기 드레인 전극, 상기 센서 입력 전극 및 상기 센서 출력 전극 위에 형성되어 있는 보호막

을 포함하고,

상기 센서 입력 전극은 빗살 형상으로 일정 간격을 두고 형성되어 있는 복수의 제1 가지를 포함하고,

상기 센서 출력 전극은 빗살 형상으로 일정 간격을 두고 형성되어 있는 복수의 제2 가지를 포함하고,

상기 복수의 제1 가지는 노출된 반도체층을 사이에 두고 상기 복수의 제2 가지와 각각 맞물러 있는 박막 트랜지스터 표시판.
삭제
제24항에서,

상기 센서 입력 전극 연결된 센서 입력선, 그리고

상기 센서 출력 전극에 연결된 센서 출력선

을 더 포함하고,

상기 보호막은,

상기 센서 입력선의 일부를 드러내는 제1 접촉 구멍, 그리고

상기 센서 출력선의 일부를 드러내는 제2 접촉 구멍을

포함하는

박막 트랜지스터 표시판.
제26항에서,

상기 보호막은 상기 드레인 전극의 일부를 드러내는 제3 접촉 구멍을 더 포함하는 박막 트랜지스터 표시판.
제27항에서,

상기 제3 접촉 구멍을 통해 상기 드레인 전극과 연결되는 화소 전극을 더 포함하는 박막 트랜지스터 표시판.
제28항에서,

상기 제1 접촉 구멍 및 상기 제2 접촉 구멍을 통해 각각 상기 센서 입력선 및 상기 센서 출력선에 연결되어 있는 접촉 보조 부재를 더 포함하는 박막 트랜지스터 표시판.
제29항에서,

상기 접촉 보조 부재는 상기 화소 전극과 동일한 층에 형성되는 박막 트랜지 스터 표시판.
제24항에서,

상기 센서 입력 전극 및 상기 센서 출력 전극은 가장자리에 형성되어 있는 박막 트랜지스터 표시판.