KR101121856B1

KR101121856B1 - 표시 장치용 온도 센서의 온도 출력 장치

Info

Publication number: KR101121856B1
Application number: KR1020100084507A
Authority: KR
Inventors: 배병성; 전호식
Original assignee: 호서대학교 산학협력단
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2012-03-21
Also published as: KR20110073224A

Abstract

본 발명은 기판 상에 실장되고, 온도에 따라 저항 값이 각기 다른 복수의 전극이 겹쳐지는 영역에서의 전압을 측정하여 측정된 전압에 상응하는 온도 값을 각각 출력하는 복수의 온도 센서와, 복수의 온도 센서에서 각각 출력된 온도 값을 디지털 신호로 변경하는 변경부와, 변환된 복수의 디지털 신호를 조합하여 디지털 온도 정보를 생성하여 출력하는 제어부를 포함하는 표시 장치용 온도 센서의 출력 장치로 주변 환경의 온도가 변하더라도 온도 센서의 온도를 정확하게 출력할 수 있다.

Description

표시 장치용 온도 센서의 온도 출력 장치{Temperature outputing apparatus of temperature sensor in display}

본 발명은 표시 장치용 온도 센서의 온도 출력 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 표시 장치용 온도 센서의 온도를 출력하는 표시 장치용 온도 센서의 온도 출력 장치에 관한 것이다.

표시 장치에는 스스로 발광하는 음극선관(cathode ray tube), 유기 발광 표시 장치(OLED : Organic Light Emitting Display) 및 플라즈마 표시 장치(PDP : Plasma Display) 등과 스스로 발광하지 못하고 별도의 광원을 필요로 하는 액정 표시 장치(LCD: Liquid Crystal Display) 등이 있다.

이러한 표시 장치는 온도에 따라 특성이 변하기 때문에 기판의 온도 변화에 따른 화질의 열화를 제거해야만 우수한 품질의 표시 장치를 확보할 수 있다.

도 1은 표시 장치의 온도에 따른 화질의 변화를 보여주는 그래프로서, 도 1의 R1 및 R2 그래프에 도시한 바와 같이, 표시 장치는 시간당 여러 화면을 보여주어 연속 동작하는 것으로, 온도에 따라 매 화면마다의 밝기 차이가 사람 눈에 감지될 정도로 주기적으로 나타나는 현상인 플리커가 증가하는 것을 알 수 있다.

따라서, 종래에는 기판의 온도 변화에 따른 화질의 열화를 제거하기 위해 기판에 온도 센서용 회로 칩을 별도로 부착하여 기판의 온도를 모니터링하고, 온도에 따라 최적의 화질이 구현될 수 있도록 구성하였다.

그러나, 외부 소자로 온도 센서를 구현하면, 기판에 온도 센서를 별도로 부착해야 하기 때문에 온도 센서를 실장하는데 어려움이 있었다.

또한, 기판에 온도 센서를 밀착시키기가 어려워 기판의 정확한 온도를 측정하기 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 표시 장치에 집적된 온도 센서의 온도를 디지털 형태로 정확하게 출력할 수 있는 표시 장치용 온도 센서의 온도 출력 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

이를 위해 본 발명의 일실시예에 의한 표시 장치용 온도 센서의 온도 출력 장치는 기판 상에 실장되고, 온도에 따라 저항 값이 각기 다른 복수의 전극이 겹쳐지는 영역에서의 전압을 측정하여 측정된 전압에 상응하는 온도 값을 각각 출력하는 복수의 온도 센서와, 상기 복수의 온도 센서에서 각각 출력된 온도 값을 디지털 신호로 변환하는 변경부와, 상기 변환된 복수의 디지털 신호를 조합하여 디지털 온도 정보를 생성하여 출력하는 제어부를 포함한다.

여기서, 상기 변경부는 상기 복수의 온도 센서에서 각각 출력된 온도 값과 기 검출된 기준 값을 비교하여 상기 비교 결과 디지털 신호를 출력하는 비교기인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 비교기는 상기 복수의 온도 센서에서 각각 출력된 온도 값이 상기 기준 값보다 크면, 하이의 디지털 신호를 출력하고, 상기 복수의 온도 센서에서 각각 출력된 온도 값이 상기 기준 값보다 크지 않으면, 로우의 디지털 신호를 출력한다.

그리고, 본 발명의 일실시예에 의한 표시 장치용 온도 센서의 온도 출력 장치는 상기 복수의 온도 센서에서 각각 출력된 온도 값이 상기 비교기에 인가 또는 차단되도록 온 또는 오프 동작하는 복수의 스위칭부를 더 포함한다.

여기서, 상기 기준 값은 직렬로 연결된 두 개의 저항에 상기 복수의 온도 센서에 인가하는 전압과 동일한 전압을 인가하여 검출되는 전압을 말한다.

또, 상기 비교기는 한 개로 구성되어 상기 복수의 스위칭부에서 전달되는 복수의 온도 값을 순차적으로 인가받는다.

아울러, 상기 비교기는 상기 복수의 온도 센서와 동일한 갯수인 것을 특징으로 한다.

게다가, 상기 복수의 온도 센서는 온도에 따라 각기 다른 저항 값을 갖는 전극을 사용하고, 상기 복수의 온도 센서에서 출력되는 온도 값은 소정 온도에 따라 서로 다른 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 복수의 온도 센서 각각은 기판에 실장되며, 온도에 따라 저항 값이 변하는 제1 전극과, 상기 제1 전극과 소정 영역이 겹쳐지도록 상기 기판에 실장되며, 상기 온도에 따라 저항 값이 변하는 제2 전극과, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 전압을 인가하여 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 겹쳐지는 영역의 전압을 검출하고, 상기 검출된 전압을 이용하여 온도를 감지하는 감지부를 포함한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 일실시예에 의한 표시 장치용 온도 센서의 온도 출력 장치에 따르면, 표시 장치의 기판 상에 집적된 온도 센서의 온도를 디지털 신호의 형태로 출력함으로써 주변의 환경이 변하더라도 온도를 정확하게 검출할 수 있는 장점이 있다.

또한, 표시 장치의 표면 온도를 정확하게 측정함으로써 최적의 화질을 구현할 수 있으며, 이로 인해 제품의 품질 경쟁력을 향상시킬 수 있는 효과를 창출한다.

도 1은 표시 장치의 온도에 따른 화질의 변화를 보여주는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 표시 장치용 온도 센서의 온도 출력 장치의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시 장치용 온도 센서의 온도 출력 장치의 구성도이다.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 표시 장치용 온도 센서의 온도 출력 장치의 구성도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, 표시 장치용 온도 센서의 온도 출력 장치(1)는 복수의 온도 센서(10a~10n), 변경부(20) 및 제어부(30)를 포함하여 구성된다.

복수의 온도 센서(10a~10n) 각각은 기판 상에 실장되고, 온도에 따라 저항 값이 각기 다른 복수의 전극이 겹쳐지는 영역에서의 전압을 측정하여 측정된 전압에 상응하는 온도 값을 각각 출력하는 수단으로서, 제1 전극(12a~12n), 제2 전극 (14a~14n) 및 감지부(16a~16n)를 포함한다.

여기서, 제1 전극(12a~12n)은 온도에 따라 저항 값이 변하는 수단으로 소스 또는 드레인 전극을 의미한다. 이러한 제1 전극(12a~12n)은 금속, 산화물 물질 또는 반도체 재료로 구성될 수 있다.

제2 전극(14a~14n)은 제1 전극(12a~12n)과 소정 영역이 겹쳐지도록 기판의 보호막 상에 실장된다. 즉, 제2 전극(14a~14n)은 보호막을 관통하는 콘택홀을 통해 제1 전극(12a~12n)과 접속된다.

이러한 제2 전극(14a~14n)은 화소 전극 또는 투명 전극이라고도 하며, 보호막 상에 투명 전도성 물질로 형성된다.

그리고, 제2 전극(14a~14n)은 온도에 따라 저항 값이 변하도록 구성되며, 제2 전극(14a~14n)의 저항 값은 제1 전극(12a~12n)의 저항 값과 서로 다르게 구성된다.

감지부(16a~16n)는 제1 전극(12a~12n) 및 제2 전극(14a~14n)에 전압을 인가하여 제1 전극(12a~12n) 및 제2 전극(14a~14n)이 겹쳐지는 영역의 전압을 검출하고, 검출된 전압을 이용하여 온도를 감지한다.

보다 구체적으로 설명하면, 제1 전극(12a~12n) 및 제2 전극(14a~14n) 중 어느 하나에는 전압을 인가하고, 나머지 하나에는 접지를 연결한다. 그리고, 감지부(16a~16n)는 콘택홀을 통해 전기적으로 연결된 제1 전극(12a~12n) 및 제2 전극(14a~14n)이 직렬로 연결되어 겹쳐지는 영역에 걸리는 전압을 검출하고, 검출된 전압에 상응하는 온도를 검출함으로써 표시 장치의 온도를 감지할 수 있게 되는 것이다.

한편, 복수의 온도 센서(10a~10n)에서 각각 출력되는 복수의 온도 값(온도 전압)은 일정한 온도에서도 각각 다르게 출력되도록 구성된다. 따라서, 온도가 변하면 복수의 온도 센서(10a~10n)에서 출력되는 복수의 온도 값도 각각 달라지게 된다.

변경부(20a~20n)는 복수의 온도 센서(10a~10n)에서 각각 출력된 온도 값을 디지털 신호로 변경하는 수단으로서, 복수의 온도 센서(10a~10n)와 동일한 갯수로 구성된다.

보다 상세하게 설명하면, 변경부(20a~20n)는 복수의 온도 센서(10a~10n)에서 각각 출력된 온도 값과 기 검출된 기준 값(기준 전압 값)을 비교하여 비교 결과를 디지털 신호로 출력하는 비교기(22a~22n)인 것이 바람직하다.

여기서, 비교기(22a~22n)의 두 입력 단자 중에서 하나의 입력 단자는 온도 센서(10a~10n)의 출력 단자에 연결되고, 다른 하나의 입력 단자는 기준 전압원에 연결된다.

이때, 기준 전압원은 일정한 기준 값(기준 전압 값)을 출력시키는 회로로서, 기준 전압원은 직렬로 연결된 두 개의 저항으로 구성되며, 복수의 온도 센서(10a~10n)에 인가하는 전압과 동일한 입력 전압을 인가하여 검출되는 전압을 말한다.

한편, 비교기(22a~22n)는 복수의 온도 센서(10a~10n)에서 각각 출력된 온도 값이 기준 값보다 크면, 하이(High)의 디지털 신호를 출력하고, 복수의 온도 센서(10a~10n)에서 각각 출력된 온도 값이 기준 값보다 크지 않으면, 로우(Low)의 디지털 신호를 출력한다.

이때, 하이(High)의 디지털 신호는 이진수 '1'이고, 로우(Low)의 디지털 신호는 이진수 '0'으로 구성될 수 있다.

지금까지 설명한 비교기에 대하여 예를 들어 설명하면, 섭씨 50도의 온도에서 6개의 온도 센서(10a~10f)가 순서대로 5.00V, 5.05V, 5.10V, 5.15V, 5.20V, 5.25V의 온도 값인 온도 전압을 출력하도록 제1 전극(12a~12f) 및 제2 전극(14a~14f)의 저항비가 결정되어 있고, 기준 값이 5.28V이라고 가정하면, 6개의 비교기(22a~22f) 각각은 온도 센서(10a~10f)에서 출력된 온도 값과 기준 값을 비교하는데, 제1 온도 센서(10a)의 온도 값(5.00V)과 기준 값(5.28V)을 비교한 결과, 기준 값이 온도 값보다 더 크므로 비교기(22a)는 0의 디지털 신호를 출력한다.

또한, 제2 온도 센서(10b)의 온도 값(5.05V)과 기준 값(5.28V)을 비교한 결과, 기준 값이 온도 값보다 더 크므로 비교기(22b)는 0의 디지털 신호를 출력하고, 모든 비교기(22a~22f)에서 디지털 신호를 모두 출력할 때까지 상술한 과정을 반복하여 비교기(22a~22f) 각각은 0, 0, 0, 0, 0의 디지털 신호를 출력한다.

온도가 상승하여 전압이 0.5V씩 증가하면, 복수의 온도 센서(10a~10f)의 각 온도 전압은 5.05V, 5.10V, 5.15V, 5.20V, 5.25V, 5.30V가 되어 비교기(22a~22f) 각각은 0, 0, 0, 0, 1의 디지털 신호를 출력한다.

그리고, 표시 장치의 기판 온도가 더욱 상승하여 각 온도 센서(10a~10f)에서 출력되는 온도 전압이 5.10V, 5.15V, 5.20V, 5.25V, 5.30V, 5.35V가 되면, 비교기(22a~22f) 각각은 0, 0, 0, 1, 1의 디지털 신호를 출력하고, 온도가 더욱 증가하면, 비교기(22a~22f) 각각은 1, 1, 1, 1, 1까지 출력이 변하게 된다.

제어부(30)는 표시 장치용 온도 센서의 온도 출력 장치(1)를 전반적으로 제어하는 마이컴으로서, 변환된 복수의 디지털 신호를 조합하여 디지털 온도 정보를 생성하여 출력한다.

보다 구체적으로 설명하면, 제어부(30)는 변경부(20a~20n) 즉, 비교기(22a~22n)에서 출력된 복수의 디지털 신호를 조합한 디지털 온도 정보(일례로 00000, 00001, 00011, 11111)를 생성하여 외부로 출력하는데, 이러한 방식으로 온도를 출력하면, 온도가 변하여 트랜지스터의 특성이 변하더라도 정확한 온도를 디지털화하여 출력할 수 있는 장점이 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 표시 장치용 온도 센서의 온도 출력 장치의 구성도를 나타낸다.

도 3에 도시한 바와 같이, 표시 장치용 온도 센서의 온도 출력 장치(1)는 복수의 온도 센서(10a~10n), 변경부(20), 제어부(30) 및 스위칭부(40)를 포함하여 구성된다.

이하 기능이 동일한 구성은 일실시예에서 인용하였으므로 생략하기로 한다.

스위칭부(40a~40n)는 복수의 온도 센서(10a~10n)에서 각각 출력된 온도 값이 비교기(22)에 인가 또는 차단되도록 온 또는 오프 동작하는 수단으로서, 복수의 온도 센서(10a~10n)와 동일한 갯수로 구성된다.

본 발명의 다른 실시예에 의한 변경부(20) 즉, 비교기(22)는 한 개로 구성되어 복수의 스위칭부(40a~40n)에서 전달되는 복수의 온도 값을 순차적으로 인가받고, 인가된 복수의 온도 값과 기준 값을 비교하여 비교한 결과인 디지털 신호를 출력한다.

한편, 제어부(30)에서는 제어 신호를 출력하여 스위칭부(40a~40n)의 온 또는 오프 동작을 각각 제어하는데, 복수의 스위칭(40a~40n) 각각에 온 동작을 위한 제어 신호를 순차적으로 입력하여 하나의 비교기(22)를 사용하고도 복수의 디지털 신호를 출력받을 수 있도록 한다.

그리고, 제어부(30)는 비교기(22)에서 순차적으로 출력된 디지털 신호를 저장하고, 디지털 신호가 모두 출력되면, 출력된 복수의 디지털 신호를 조합하여 디지털 온도 정보를 생성하여 출력한다.

한편, 기준 값을 생성하기 위해서는 전압이 변동하지 않고 일정한 전압원이 필요하므로 표시 장치의 기판 상의 재료를 이용하여 직렬 저항을 구성함으로써 직렬 저항 양단에 가해지는 전압을 저항비로 분할하여 사용하도록 구성된다.

직렬 저항에 전압을 가하고 두 저항의 연결 부위에서 나오는 전압을 기준 전압으로 사용하되, 직렬 저항 양단에 가해지는 전압은 온도 센서에서 가해지는 전압원과 동일하게 사용하여 전압의 미세 변화가 있으면 기준 전압원도 함께 변하도록 함으로써 온도 센서와의 상대적인 크기가 동일하게 유지되도록 하여 정확한 측정이 가능하며, 기준 전압원도 쉽게 구성할 수 있다.

도 1의 P1 및 P2 그래프에서와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 표시 장치용 온도 센서의 출력 장치를 적용하면 LCD나 AMOLED와 같은 디스플레이 장치에서 온도 변화에 따른 플리커 현상을 감소시킨다는 것을 알 수 있다.

본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

1...표시 장치용 온도 센서의 온도 출력 장치
10a~10n...온도 센서 20...변경부
22...비교기 30...제어부
40...스위칭부

Claims

기판 상에 실장되고, 온도에 따라 저항 값이 각기 다른 복수의 전극이 겹쳐지는 영역에서의 전압을 측정하여 측정된 전압에 상응하는 온도 값을 각각 출력하는 복수의 온도 센서;
상기 복수의 온도 센서에서 각각 출력된 온도 값을 디지털 신호로 변경하는 변경부;
상기 변경된 복수의 디지털 신호를 조합하여 디지털 온도 정보를 생성하여 출력하는 제어부; 및
상기 복수의 온도 센서에서 각각 출력된 온도 값이 상기 변경부에 인가 또는 차단되도록 온 또는 오프 동작하는 복수의 스위칭부;를 포함하며,
상기 변경부는,
상기 복수의 온도 센서에서 각각 출력된 온도 값과 기 설정된 기준 값을 비교하여 상기 비교 결과를 디지털 신호로 출력하는 비교기이고,
상기 비교기는 한 개로 구성되어 상기 복수의 스위칭부에서 전달되는 복수의 온도 값을 순차적으로 인가받는 표시 장치용 온도 센서의 온도 출력 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 비교기는,
상기 복수의 온도 센서에서 각각 출력된 온도 값이 상기 기준 값보다 크면, 하이의 디지털 신호를 출력하고,
상기 복수의 온도 센서에서 각각 출력된 온도 값이 상기 기준 값보다 크지 않으면, 로우의 디지털 신호를 출력하는 표시 장치용 온도 센서의 온도 출력 장치.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 기준 값은,
직렬로 연결된 두 개의 저항에 상기 복수의 온도 센서에 인가하는 전압과 동일한 전압을 인가하여 검출되는 전압인 표시 장치용 온도 센서의 온도 출력 장치.
삭제
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 온도 센서는,
온도에 따라 각기 다른 저항 값을 갖는 전극을 사용하고,
상기 복수의 온도 센서에서 출력되는 온도 값은 소정 온도에 따라 서로 다른 것인 표시 장치용 온도 센서의 온도 출력 장치.
제 1 항에 있어서,
상기 복수의 온도 센서 각각은,
기판에 실장되며, 온도에 따라 저항 값이 변하는 제1 전극;
상기 제1 전극과 소정 영역이 겹쳐지도록 상기 기판에 실장되며, 상기 온도에 따라 저항 값이 변하는 제2 전극;
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에 전압을 인가하여 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극이 겹쳐지는 영역의 전압을 검출하고, 상기 검출된 전압을 이용하여 온도를 감지하는 감지부를 포함하는 표시 장치용 온도 센서의 온도 출력 장치.