KR20050082856A - 액정표시장치의 온도 보상 회로 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 액정표시장치의 온도 보상 회로를 개시한다. 개시된 본 발명의 액정표시장치의 온도 보상 회로는 서미스터를 포함하며, 온도 변화에 비선형적으로 변하는 액정의 구동전압을 보상하기 위한 액정표시장치의 온도 보상 회로에 있어서, 상기 서미스터는 이중 페로브스카이트(Double-Perovskite) 구조를 갖는 물질인 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 이중 페로브스카이트 구조를 갖는 물질을 사용하여 상전이가 일어나는 물질을 졸-겔 방법으로 막의 형태로 만들어 온도 보상 회로의 서미스터로 사용함으로써 온도 변화에 따른 액정의 구동전압이 비선형인 경우에 액정의 온도를 보상할 수 있다. 또한, 본 발명은 액정의 패널을 개발하는데 있어서, 액정의 선택 폭이 넓어질 수 있으며, 온도 보상 회로가 간소화 되어 원가를 절감할 수 있다.

Description

액정표시장치의 온도 보상 회로{TEMPERATURE COMPENSATION CIRCIUT OF LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 온도 변화에 따른 액정의 구동전압이 비선형(Non-Linear)인 경우에 액정의 온도 보상을 가능하게 하는 액정표시장치의 온도 보상 회로에 관한 것이다.
서미스터(Thermistor)는 온도변화에 의해 소자의 전기 저항이 큰 폭으로 변화하는 금속산화물 반도체의 감온소자를 말한다. 서미스터를 기본적 특성에 따라 분류하면 온도가 상승하면 전기저항이 감소하는 부온도특성(NTC : Negative Temperature Coefficient) 서미스터와 이와 반대로 온도가 상승함에 따라 저항값이 증가하는 정온도특성(PTC : Positive Temperature Coefficient) 서미스터가 있다. 또한, NTC와 같은 특성이긴 하나 어떤 온도범위에서 전기저항이 급격히 감소하는 CTR 서미스터도 있다.
일반적으로 서미스터는 NTC를 말하며, 니켈산화물(NiO), 코발트산화물(CoO) 및 망간산화물(MnO)을 적당한 비율로 혼합하여 산화물가루를 어떤 형태로 압축 및가열하여 굳혀서 주위의 온도상승에 민감하게 반응하여 전기저항이 감소하는 전자회로용 소자다. 그리고, 온도가 높아지면 저항값이 증가하는 PTC는 티탄산바륨(BaTiO3)을 주성분으로 하여 만들며 CTR는 산화바라듐(VO2)을 주성분으로 하여 만든다.
NTC 서미스터는 일반적으로 Mn-Ni-Co-Cu-Fe 제품의 천이 금속 산화물 2∼4 성분으로 구성되어 있는 스피넬(Spinel)형 결정구조의 고용체가 쓰여지고 있다. 또한, 중/고온에서 사용되는 서미스터는 천이금속 산화물에 지르코니아산화물(Y2O3) 및 코르미아산화물(Cr2O3) 등을 고용시킨 것들과 SIC계와 비산화물 재료 등이 쓰여지고 있다.
일반적인 Mn-Ni-Co-Cu-Fe계 등의 재료의 특성은 조성계(비), 소성방법 및 어닐링(Annealing) 처리의 조건에 주로 의존된다. 상기 부분들의 조성계에 있어서 공기 중에서 소성한 Thermistor의 비저항, B정수는의 범위의 물건이 얻어지고 비저항(ρ), B정수(B)가 광범위한 재료들에서 얻어질 수 있다.
현재, LCD의 온도 보상 회로는 부온도특성(NTC) 서미스터가 사용되고 있으며, 주변 온도가 상승함에 따라 전기 저항이 감소하는 특성을 갖는 금속 산화물 반도체 소자로, Mn3O4, NiO, Co3O4 및 FeO3 등과 같은 물질이 사용되고 있다.
최근, LCD의 온도 보상 회로는 액정의 온도에 따라 구동전압이 선형으로 변하지 않고, 상온을 기준으로 주변 온도가 감소 또는 증가하면, 액정의 구동전압이 감소하는 특성을 가진 액정이 개발되고 있다.
이에 따라 서미스터에 사용되는 Mn, Ni, Co 및 Fe 산화물인 경우, 비저항 값이 온도에 따라 일정하게 변하기 때문에 액정의 온도에 따라 구동전압이 비선형으로 변하는 경우에는 액정의 온도 보상을 하기 위해서는 각각의 온도에 따라 구동전압을 다르게 인가해야 하는 어려움과 기술적인 손실이 발생하는 문제점이 있다.
도 1은 NTC 서미스터의 온도 의존에 따른 비저항과 주변 온도에 따른 액정의 구동 전압을 나타낸 도면으로서, 주변 온도가 높아짐에 따라 비저항 값이 일정하게 변하고, 액정의 구동전압을 다르게 인가해야 함을 알 수 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 온도 변화에 따른 액정의 구동전압이 비선형인 경우에 액정의 온도 보상을 가능하게 하는 액정표시장치의 온도 보상 회로를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 서미스터를 포함하며, 온도 변화에 비선형적으로 변하는 액정의 구동전압을 보상하기 위한 액정표시장치의 온도 보상 회로에 있어서, 서미스터는 이중 페로브스카이트(Double-Perovskite) 구조를 갖는 물질인 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 서미스터는 Ba2FeMoO6, Ca2FeMoO6 및 Sr2FeMoO6와 같이 상전이가 일어나는 물질로 졸-겔(Sol-Gel) 방법을 사용하여 막(Film) 형태로 사용하는 것을 특징으로 한다.
상기 이중 페로브스카이트 구조를 갖는 물질은 Fe/Mo의 인위적인 분산 화합물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
(실시예)
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 온도 보상 회로이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 액정표시장치의 온도 보상 회로에서 서미스터(Rthermistor)는 이중 페로브스카이트(Double-Perovskite) 구조를 가지는 갖는 A2(FeM)O6 물질을 사용한다. 여기에서, A는 Ba, Ca 및 Sr, M은 Mo 및 Re이다. 예를 들면, 이중 페로브스카이트 구조를 가지는 갖는 물질로는 Ba2FeMoO6(BFMO), Ca2FeMoO6(CFMO) 및 Sr2FeMoO6(SFMO) 등이 있다.
그리고, 서미스터(Rthermistor)는 금속 절연체로 상전이가 일어나는 물질을 졸-겔(Sol-Gel)방법을 사용하여 막(Film) 형태로 만들어서 온도 보상 회로에 사용한다.
또한, 이중 페로브스카이트 구조를 갖는 물질의 경우, 상온(310K, 340K, 400K) 근처에서 상전이가 일어나는 Tc(Critical Temperature) 이전 온도 영역에서는 금속(Metal)의 특성(dρ/dt < 0)을 갖게 되며, Tc 이후 온도 영역에서는 반도체(Semiconductor) 특성(dρ/dt > 0)을 갖게 된다.
그리고, 이중 페로브스카이트 구조를 갖는 물질은 저 자기장 하에서 상온 자기저항 현상이 발생한다. 이에 따라 Fe와 Mo 이온이 ABO3 구조인 페로브스카이트에서 B자리에 번갈아 가며 배열되어 Fe3+은 S=5/2의 로칼 스핀(Local Spin) 값을 갖고, 컨덕션 밴드(Conduction Band)에서는 Mo5+의 4d1 전자들에 의해 채워지게 된다. 이러한 경우 3d5S=5/2 spins와 4d1S=1/2 spins 사이에서 반강자성 초교환상호작용(Superexchange Interaction)이 일어나 큐리 온도(Curie Temperature) 이전 온도에서 강한 자기적 성질을 나타내며, 그 이상의 온도에서는 상자성체의 성질을 나타내는 상전이 현상을 보인다.
도 3은 본 발명의 Ba2FeMoO6의 온도에 따른 자기 모멘트(Magnetic Moment)와 비저항을 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상온 근처에서 강자성-상자성 및 금속 절연체로 상전이 현상이 나타남을 알 수 있다. 이와 같이 비저항 특성을 갖는 물질을 서미스터(Rthermistor)로 사용하여 온도 변화에 비선형적으로 변하는 액정의 구동전압을 보상하였을 경우에 상온을 기준으로 주변 온도가 감소 또는 증가하면, 액정의 구동전압이 감소되는 특성을 사용하여 액정의 온도 보상을 용이하게 할 수 있다.
또한, 액정의 패널을 개발하는데 있어서, 액정의 선택 폭이 넓어진다는 장점을 가진다.
상기와 같이, 본 발명은 이중 페로브스카이트 구조를 갖는 물질을 사용하여 상전이가 일어나는 물질을 졸-겔 방법으로 막의 형태로 만들어 온도 보상 회로의 서미스터로 사용함으로써 온도 변화에 따른 액정의 구동전압이 비선형인 경우에 액정의 온도 보상을 가능하게 한다.
이상, 본 발명을 몇 가지 예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 사상에서 벗어나지 않으면서 많은 수정과 변형을 가할 수 있음을 이해할 것이다.
이상에서와 같이, 본 발명에 의하면, 이중 페로브스카이트 구조를 갖는 물질을 사용하여 상전이가 일어나는 물질을 졸-겔 방법으로 막의 형태로 만들어 온도 보상 회로의 서미스터로 사용함으로써 온도 변화에 따른 액정의 구동전압이 비선형인 경우에 액정의 온도를 보상할 수 있다.
또한, 본 발명은 액정의 패널을 개발하는데 있어서, 액정의 선택 폭이 넓어질 수 있으며, 온도 보상 회로가 간소화 되어 원가를 절감할 수 있다.
도 1은 NTC 서미스터의 온도 의존에 따른 비저항과 주변 온도에 따른 액정의 구동 전압을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 온도 보상 회로.
도 3은 본 발명의 Ba2FeMoO6의 온도에 따른 자기 모멘트(Magnetic Moment)와 비저항을 나타내는 도면.

Claims (3)

  1. 서미스터를 포함하며, 온도 변화에 비선형적으로 변하는 액정의 구동전압을 보상하기 위한 액정표시장치의 온도 보상 회로에 있어서,
    상기 서미스터는 이중 페로브스카이트(Double-Perovskite) 구조를 갖는 물질인 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 온도 보상 회로.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 서미스터는,
    Ba2FeMoO6, Ca2FeMoO6 및 Sr2FeMoO6와 같이 상전이가 일어나는 물질로 졸-겔(Sol-Gel) 방법을 사용하여 막(Film) 형태로 사용하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 온도 보상 회로.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 이중 페로브스카이트 구조를 갖는 물질은,
    Fe/Mo의 인위적인 분산 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치의 온도 보상 회로.
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