KR20070049405A - Thin film transistor substrate and liquid crystal display device and driving method thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기판과, 상기 기판의 비표시영역에 형성되며 액티브층의 상부에 게이트 절연막을 사이에 두고 중첩되게 게이트 전극이 형성되는 탑게이트 구조의 적어도 하나 이상의 박막 트랜지스터로 형성된 광센서 및, 외부광을 상기 광센서로 반사시키는 반사테이프를 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판과 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공한다.The present invention provides a substrate, an optical sensor formed of at least one thin film transistor having a top gate structure in which a gate electrode is formed to be overlapped with a gate insulating layer interposed therebetween on a non-display area of the substrate, and external light; The present invention provides a thin film transistor substrate, a liquid crystal display device, and a driving method thereof, comprising a reflective tape reflecting the light to the optical sensor.
Description
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판을 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 제1 박막 트랜지스터의 단면도이다.FIG. 2 is a cross-sectional view of the first thin film transistor of FIG. 1.
도 3은 도 1의 제2 박막 트랜지스터의 단면도이다.3 is a cross-sectional view of the second thin film transistor of FIG. 1.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판을 갖는 액정표시장치를 나타내는 블록도이다.4 is a block diagram illustrating a liquid crystal display device having a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 구동방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart sequentially illustrating a method of driving a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
<도면부호의 간단한 설명><Brief Description of Drawings>
100: 기판 101: 버퍼막100: substrate 101: buffer film
102: 제1 액티브층 103: 게이트 절연막102: first active layer 103: gate insulating film
104S: 제1 소스 콘택홀 104D: 제1 드레인 콘택홀104S: first
105: 제1 게이트 전극 106: 층간 절연막105: first gate electrode 106: interlayer insulating film
107: 제1 소스 전극 108: 제1 드레인 전극107: first source electrode 108: first drain electrode
109: 보호막 110: 화소 콘택홀109: protective film 110: pixel contact hole
111: 화소전극 112: 제2 액티브층111: pixel electrode 112: second active layer
114S: 제2 소스 콘택홀 114D: 제2 드레인 콘택홀114S: second
115: 제2 게이트 전극 117: 제2 소스 전극115: second gate electrode 117: second source electrode
118: 제2 드레인 전극 120: 반사테이프118: second drain electrode 120: reflective tape
130: 게이트 라인 140: 데이터 라인130: gate line 140: data line
150: 광센서 200: 액정패널150: light sensor 200: liquid crystal panel
210: 데이터 구동부 220: 게이트 구동부210: data driver 220: gate driver
250: 전원부 260: 타이밍 컨트롤러250: power supply unit 260: timing controller
270: 백라이트 구동부 280: 백라이트270: backlight driving unit 280: backlight
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 비표시영역에 광센서를 형성하고 이를 통해 휘도를 자동으로 조절할 수 있는 광센서를 구비한 박막 트랜지스터 기판과 액정표시장치 및 그 구동방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a thin film transistor substrate, a liquid crystal display device, and a driving method including an optical sensor that can form an optical sensor in a non-display area and automatically adjust brightness through the liquid crystal display device.
최근 휴대폰(Mobile Phone), PDA, 노트북 휴대폰 등과 같은 휴대용 표시장치가 발전함에 따라 이에 적용할 수 있는 경박단소형 표시장치에 대한 요구가 증대되 고 있다. 이러한 표시장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display; LCD), FED(Field Emmission Display), VFD(Vacuum Fluorescent Display) 등이 있으며 이들 중 특히, 액정표시장치는 양산화기술, 구동수단의 용이성 및 고화질 구현이 용이하여 각광받고 있다.Recently, with the development of portable display devices such as mobile phones, PDAs, notebook phones, and the like, there is an increasing demand for thin and light display devices that can be applied thereto. Such display devices include liquid crystal displays (LCDs), field emission displays (FEDs), and vacuum fluorescent displays (VFDs). Among these, liquid crystal displays have mass production technology, ease of driving means, and high quality. It is easy to receive the spotlight.
이러한 휴대용 액정표시장치는 배터리로 구동하기 때문에 전력소비에 매우 민감하다. 따라서 외부광의 휘도를 측정하여 이에 따른 백라이트의 휘도를 조절여 소비전력을 감소시키는 방법이 이용된다. 이때, 외부광을 감지하는 광센서를 표시패널에 내장할 경우 바텀게이트 구조의 박막 트랜지스터를 사용하는 액정표시장치는 비교적 용이하게 제조된다. These portable liquid crystal displays are very sensitive to power consumption because they are driven by batteries. Therefore, a method of reducing power consumption by measuring the brightness of external light and adjusting the brightness of the backlight accordingly is used. In this case, when an optical sensor for detecting external light is incorporated in the display panel, a liquid crystal display using a thin film transistor having a bottom gate structure is relatively easily manufactured.
그러나 탑게이트 구조의 박막 트랜지스터를 사용할 경우 액티브층의 상부에 게이트 전극이 형성되어 외부광의 투과를 막고 있기 때문에 외부광을 감지하는데 어려움이 있다. However, when a thin film transistor having a top gate structure is used, it is difficult to detect external light because a gate electrode is formed on the active layer to prevent transmission of external light.
상기의 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 목적은 탑게이트형 박막 트랜지스터로 광센서를 구현할 수 있는 박막 트랜지스터 기판과 액정표시장치 및 그 구동방법을 제공하는 것이다. In order to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a thin film transistor substrate, a liquid crystal display device and a driving method thereof which can implement an optical sensor with a top gate type thin film transistor.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 기판과, 상기 기판의 비표시영역 에 형성되며 액티브층의 상부에 게이트 절연막을 사이에 두고 중첩되게 게이트 전극이 형성되는 탑게이트 구조의 적어도 하나 이상의 박막 트랜지스터로 형성된 광센서 및 외부광을 상기 광센서로 반사시키는 반사테이프를 구비하는 것을 특징으로 하는 박막 트랜지스터 기판을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a substrate and at least one thin film transistor having a top gate structure formed on a non-display area of the substrate and having a gate electrode overlapped with a gate insulating film interposed therebetween. It provides a thin film transistor substrate having an optical sensor formed by the and a reflective tape for reflecting the external light to the optical sensor.
그리고 상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 액정패널과, 상기 액정패널의 비표시영역에 탑게이트 구조의 적어도 하나 이상의 박막 트랜지스터로 형성된 광센서와, 상기 광센서로 외부광을 반사시키는 반사테이프와, 상기 광센서에서 발생되는 광전류를 통해 백라이트 구동전압을 조절하는 백라이트 구동부 및 상기 백라이트 구동부의 전압을 통해 상기 액정패널에 광을 조사하는 백라이트를 구비하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a liquid crystal panel, an optical sensor formed of at least one thin film transistor having a top gate structure in a non-display area of the liquid crystal panel, and a reflective tape reflecting external light by the optical sensor. And a backlight driver for controlling a backlight driving voltage through a photocurrent generated by the optical sensor and a backlight for irradiating light to the liquid crystal panel through a voltage of the backlight driver.
상기 박막 트랜지스터의 소스 전극 또는 드레인 전극 중 어느 하나는 플로팅 되고 나머지 하나는 백라이트 구동부와 접속된 것을 특징으로 한다.One of the source electrode and the drain electrode of the thin film transistor is floated, and the other is connected to the backlight driver.
상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극은 플로팅된 것을 특징으로 한다.The gate electrode of the thin film transistor may be floated.
상기 백라이트 구동부는 상기 광전류와 기준치를 비교하는 광전류 비교회로를 구비하는 것을 특징으로 한다.The backlight driver may include a photocurrent comparison circuit comparing the photocurrent and a reference value.
그리고 상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 광센서의 액티브층에 반사테이프에서 반사된 외부광이 입사되어 광전류를 생성하는 단계와, 상기 광전류를 백라이트 구동부에 공급하는 단계와, 상기 광전류와 기준치의 크기를 비교하는 단계와, 상기 광전류의 크기에 대응하여 백라이트 구동전압을 조절하는 단계와, 상기 백라이트 구동전압에 의해 백라이트를 구동하여 액정 패널에 광을 공급하는 단계로 이루어진 액정표시장치의 구동방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of generating the photocurrent by the external light reflected from the reflective tape to the active layer of the optical sensor, supplying the photocurrent to the backlight driver, the photocurrent and the reference value Comparing the magnitudes of the two, adjusting the backlight driving voltage according to the magnitude of the photocurrent, and driving the backlight by the backlight driving voltage to supply light to the liquid crystal panel. To provide.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부 도면을 참조한 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다.Other objects and advantages of the present invention in addition to the above object will be apparent from the description of the preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예들을 도 1 내지 도 5를 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 박막 트랜지스터 기판을 나타내는 평면도이고 도 2는 도 1의 제1 박막 트랜지스터를 나타내는 단면도이고, 도 3은 도 1의 제2 박막트랜지스터를 나타내는 단면도이다.1 is a plan view illustrating a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a first thin film transistor of FIG. 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a second thin film transistor of FIG. 1.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판은 기판(100) 상에 형성된 게이트 라인(130) 및 데이터 라인(140)과, 게이트 라인(130) 및 데이터 라인(140)의 교차부에 형성된 제1 박막 트랜지스터(TFT1)와, 게이트 라인(130)과 데이터 라인(140)이 교차하여 정의하는 화소영역에 형성된 화소전극(111)과, 비표시영역에 형성되며 광센서(150)인 제2 박막 트랜지스터(TFT2)와 기판 배면에 부착되어 외부광을 반사시키는 반사테이프(120)를 구비한다.Referring to FIG. 1, a thin film transistor substrate according to the present invention is formed at an intersection of a
기판(100) 상에 형성된 게이트 라인(130)은 게이트 구동신호를 제1 박막 트랜지스터(TFT1)의 게이트 전극(105)에 공급한다.The
데이터 라인(140)은 데이터 구동신호를 제1 박막 트랜지스터(TFT1)의 제1 소스 전극(107)에 공급한다.The
데이터 라인(140)은 게이트 절연막(103)과 층간 절연막(106)을 사이에 두고 게이트 라인(130)과 교차되게 형성되어 화소 영역을 정의한다. The
도 2를 참조하면, 제1 박막 트랜지스터(TFT1)는 제1 게이트 전극(105)과 제1 액티브층(102), 제1 소스 전극(107) 및 제1 드레인 전극(108)으로 구성되며, 제1 액티브층(102)은 폴리실리콘 박막으로 형성된다. 제1 액티브층(102)은 제1 게이트 전극(105)과 비중첩되고 N형 불순물이 주입된 제1 소스 영역(102S) 및 제1 드레인 영역(102D)을 구비한다. 이러한 제1 액티브층(102)의 제1 소스 영역(102S) 및 제1 드레인 영역(102D)은 제1 게이트 전극(105)과 중첩되는 제1 채널 영역(102C)을 사이에 두고 마주하게 된다. Referring to FIG. 2, the first thin film transistor TFT1 includes a
화소전극(111)은 화소 영역에 투명도전막으로 형성되어 제1 드레인 전극(108)과 접속된다. 이에 따라, 제1 박막 트랜지스터(TFT1)를 통해 화소 신호가 공급된 화소전극(111)과 공통 전압이 공급된 공통 전극 사이에 전계가 형성된다. 이러한 전계에 의해 컬러 필터 기판과 박막 트랜지스터 기판 사이의 액정 분자들이 유전 이방성에 의해 회전하고 이에 따라 화소 영역을 투과하는 광 투과율이 달라지므로 계조를 구현하게 된다.The
또한, 기판(100)의 비표시영역에 광센서 역할을 하는 제2 박막 트랜지스터(TFT2)가 형성되고, 제2 박막 트랜지스터(TFT2)가 형성된 기판의 배면에 반사테이프(120)가 부착된다. 제2 박막 트랜지스터(TFT2)는 제1 박막 트랜지스터(TFT1)와 동일하게 형성된다. In addition, the second thin film transistor TFT2 serving as an optical sensor is formed in the non-display area of the
도 3을 참조하면, 제2 박막 트랜지스터(TFT2)는 제2 게이트 전극(115)과 제2 액티브층(112), 제2 소스 전극(117) 및 제2 드레인 전극(118)으로 구성되며, 제2 액티브층(112)은 폴리실리콘 박막으로 형성된다. 제2 액티브층(112)은 제2 게이트 전극(115)과 비중첩되고 N형 불순물이 주입된 제2 소스 영역(112S) 및 제2 드레인 영역(112D)을 구비한다. 이러한 제2 액티브층(112)의 제2 소스 영역(112S) 및 제2 드레인 영역(112D)은 제2 게이트 전극(115)과 중첩되는 제2 채널 영역(112C)을 사이에 두고 마주하게 된다. Referring to FIG. 3, the second thin film transistor TFT2 includes a
이와 같이, 광센서(150)인 제2 박막 트랜지스터(TFT2)는 제2 액티브층(112) 상부에 게이트 절연막(103)을 사이에 두고 제2 게이트 전극(115)이 형성되는 탑게이트 형태이다. 이에 따라, 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 제2 액티브층(112)이 제2 게이트 전극(115)에 의해 가려지므로 외부광을 제2 액티브층(112)에 공급할 수 있는 반사테이프(120)를 추가로 구비한다.As described above, the second thin film transistor TFT2, which is the
외부광이 비표시영역에 유입되면 기판(100)의 배면에 부착된 반사테이프(120)를 통해 외부광이 반사되어 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 제2 액티브층(112)에 입사되고 입사된 외부광에 의해 제2 소스 영역(112S)과 제2 드레인 영역(112D) 사이에 전류가 흐르게 된다. When the external light is introduced into the non-display area, the external light is reflected through the
다시 말하여, 폴리실리콘화 된 제2 액티브층(112)에 에너지 밴드갭 이상의 외부광이 입사되면 제2 소스 전극(117)과 제2 드레인 전극(118) 사이에 전자여기에 의해 전류가 흐른다. In other words, when external light having an energy bandgap or more is incident on the polysiliconized second
반도체의 경우를 예를 들면, 컨덕션밴드와 밸런스밴드 사이에 밴드갭이 존재한다. 이때, 외부의 에너지가 없을 경우 밸런스밴드에 다수의 전자가 분포하게 되지만 외부에서 밴드갭 이상의 에너지가 공급되면 밸런스밴드로부터 컨덕션밴드로 전자가 여기되고, 컨덕션밴드 내의 전자가 이동하여 전류가 흐르게 된다. In the case of a semiconductor, for example, a band gap exists between a conduction band and a balance band. At this time, when there is no external energy, a large number of electrons are distributed in the balance band, but when energy outside the band gap is supplied from the outside, electrons are excited from the balance band to the conduction band, and the electrons in the conduction band move to flow current. do.
이러한 반도체 특성을 이용한 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 경우에도 제2 액티브층(112)에 입사되는 외부광의 세기가 에너지 밴드갭 이상이면 전자여기에 의한 광전류가 발생된다. In the case of the second thin film transistor TFT2 using the semiconductor characteristic, when the intensity of external light incident on the second
이렇게 발생된 광전류는 제2 소스 전극(117) 또는 제2 드레인 전극(118) 중 어느 한 전극을 통해 백라이트 구동부에 인가된다. 이 때, 제2 소스 전극(117) 또는 제2 드레인 전극(118) 중 백라이트 구동부(280)와 연결되지 않은 나머지 전극은 플로팅된다.The photocurrent generated in this way is applied to the backlight driver through either the
그리고 제2 게이트 전극(115)은 플로팅 되거나, 게이트 구동부(220)와 연결된다. 게이트 구동부(220)와 연결된 제2 게이트 전극(115)에 구동 신호가 인가될 때 즉, 액정표시장치가 구동될 때 제2 박막 트랜지스터(TFT2)를 구동하고 외부광을 감지하여 광전류를 발생시키게 된다.. The
한편, 광전류의 크기가 미세하여 측정 및 비교가 용이하지 않을 경우 동일한 광이 입사되어도 광전류의 크기를 증가시킬 수 있도록 액티브층의 면적을 크게 할 수 있다.On the other hand, when the magnitude of the photocurrent is not easy to measure and compare, the area of the active layer may be increased to increase the magnitude of the photocurrent even when the same light is incident.
그리고, 광센서는 다수개의 박막 트랜지스터가 병렬 또는 직렬로 연결되어 구성될 수 있다.The optical sensor may be configured by connecting a plurality of thin film transistors in parallel or in series.
이러한 제1 및 제2 박막 트랜지스터(TFT2)가 형성된 박막 트랜지스터 기판은 후술하는 공정으로 제작된다. The thin film transistor substrate on which the first and second thin film transistors TFT2 are formed is manufactured by a process described later.
도 2 및 도 3을 참조하면, 기판(100) 상에 버퍼막(101)이 형성되고, 그 위에 제1 및 제2 액티브층(102, 112)이 형성된다.2 and 3, a
버퍼막(101)은 기판(100) 상에 SiO2 등과 같은 무기 절연 물질이 전면 증착되어 형성된다. The
제1 및 제2 액티브층(102, 112)은 버퍼막(101) 상에 아몰퍼스-실리콘을 증착한 후 그 아몰퍼스실리콘을 레이져로 결정화하여 폴리실리콘이 되게 한 다음, 그 폴리실리콘을 포토리소그래피 공정과 식각 공정으로 패터닝함으로써 형성된다.The first and second
다음으로, 제1 및 제2 액티브층(102, 112)이 형성된 버퍼막(101) 상에 게이트 절연막(103)이 형성되고, 그 위에 제1 및 제2 게이트 전극(105, 115), 게이트 라인(130)을 포함하는 제1 도전 패턴군이 형성된다. Next, a
게이트 절연막(103)은 제1 및 제2 액티브층(102, 112)이 형성된 버퍼막(101) 상에 SiO2 등과 같은 무기 절연 물질이 전면 증착되어 형성된다. The
제1 도전 패턴군은 게이트 절연막(103)이 형성된 기판 상에 Al, Ta, Mo, MoW, Cu, 이들의 합금 또는 이들의 다층 구조인 게이트 도전층을 형성한 후, 그 게이트 도전층을 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 패터닝함으로써 형성된다.In the first conductive pattern group, a gate conductive layer having Al, Ta, Mo, MoW, Cu, an alloy thereof, or a multilayer structure thereof is formed on a substrate on which the
그런 다음, 제1 및 제2 게이트 전극(105, 115)을 마스크로 이용하여 제1 및 제2 액티브층(102, 112) 각각에 N형 불순물을 주입하여 제1 게이트 전극(105)과 비중첩된 제1 액티브층(102)의 제1 소스 영역(102S) 및 제1 드레인 영역(102D)을 형성하고, 제2 게이트 전극(115)와 비중첩된 제2 액티브층(112)이 제2 소스영역(112S) 및 제2 드레인 영역(112D)을 형성한다. 제1 액티브층(102)의 제1 소스 영역(102S)과 제1 드레인 영역(102D)은 제1 게이트 전극(105)과 중첩되는 제1 채널 영역(102C)을 사이에 두고 마주하게 되며, 제2 액티브층(112)의 제2 소스 영역(112S)과 제2 드레인 영역(112D)은 제2 게이트 전극(115)과 중첩되는 제2 채널 영역(112C)을 사이에 두고 마주하게 된다.Next, N-type impurities are injected into each of the first and second
제1 도전패턴군이 형성된 게이트 절연막(103) 상에 층간 절연막(106)이 형성되고, 층간 절연막(106) 및 게이트 절연막(103)을 관통하는 제1 및 제2 소스 콘택홀(104S, 114S)과 제1 및 제2 드레인 콘택홀(104D, 114D)이 형성된다.An interlayer insulating
층간 절연막(106)은 게이트 라인(130)과 제1 및 제2 게이트 전극(105, 115)을 포함하는 제1 도전패턴군이 형성된 게이트 절연막(103) 상부에 SiO2 등과 같은 무기 절연 물질 또는 SiN2 등과 같은 절연물질이 증착되어 형성된다. The interlayer insulating
이어서, 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 층간 절연막(106) 및 게이트 절연막(103)을 관통하여 제1 박막 트랜지스터(TFT1)에 형성된 제1 액티브층(102)의 제1 소스 영역(102S) 및 제1 드레인 영역(102D)을 각각 노출시키는 제1 소스 콘택홀(104S) 및 제2 드레인 콘택홀(104D)이 형성되고, 제2 박막 트랜지스터(TFT2)에 형성된 제2 액티브층(112)의 제2 소스 영역(112S) 및 제2 드레인 영역(112D)을 각각 노출시키는 제2 소스 콘택홀(114S) 및 제2 드레인 콘택홀(114D)이 형성된다. Subsequently, the
층간 절연막(106) 상에 데이터 라인(140), 제1 및 제2 소스 전극(107, 117) 과 제1 및 제2 드레인 전극(108, 118)을 포함하는 제2 도전패턴군이 형성된다.A second conductive pattern group including a
데이터 라인(140), 제1 및 제2 소스 전극(107, 117)과 제1 및 제2 드레인 전극(108, 118)을 포함하는 제2 도전 패턴군은 층간 절연막(106) 상에 소스 및 드 레인 도전층을 형성한 후, 그 소스 및 드레인 도전층을 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 패터닝함으로써 형성된다. The second conductive pattern group including the
제1 소스 전극(107) 및 제1 드레인 전극(108)은 제1 소스 콘택홀(104S) 및 제1 드레인 콘택홀(104D) 각각을 통해 제1 액티브층(102)의 제1 소스 영역(102S) 및 제1 드레인 영역(102D) 각각과 접속되고, 제2 소스 전극(117) 및 제2 드레인 전극(118)은 제2 소스 콘택홀(114S) 및 제2 드레인 콘택홀(114D) 각각을 통해 제2 액티브층(112)의 제2 소스 영역(112S) 및 제2 드레인 영역(112D) 각각과 접속된다. The
이때, 제1 박막 트랜지스터(TFT1)의 제2 도전 패턴군이 형성된 층간 절연막(106) 상에 보호막(109)이 형성되고, 그 보호막(109)을 관통하는 화소 콘택홀(110)이 형성된다.In this case, the
보호막(109)은 제2 도전 패턴군이 형성된 층간 절연막(106) 상에 무기 절연 물질 또는 포토 아크릴 등과 같은 유기 절연 물질이 전면 증착되어 형성된다The
이어서, 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 제1 박막 트랜지스터(TFT1)에는 보호막(109)을 관통하는 화소 콘택홀(110)이 형성된다. 화소 콘택홀(110)은 보호막(109)을 관통하여 제1 박막 트랜지스터(TFT1)의 드레인 전극(108)을 노출시킨다. Subsequently, a
보호막(109) 상에 화소전극(111)을 포함하는 제3 도전패턴군이 형성된다.A third conductive pattern group including the
화소전극(111)을 포함하는 제3 도전패턴군은 보호막(109) 상에 인듐 틴 옥사이드(Indium Tin Oxide : ITO), 인듐 징크 옥사이드(Indium Zinc Oxide : IZO), 인듐 틴 징크 옥사이드(Indium Tin Zinc Oxide : ITZO) 등의 투명 도전막을 증착한 후, 그 투명 도전막을 포토리소그래피 공정 및 식각 공정으로 패터닝함으로써 형성된다.The third conductive pattern group including the
이렇게 형성된 박막 트랜지스터 기판에 제2 박막 트랜지스터(TFT2)가 형성된 영역의 배면에 외부광을 반사시키는 반사테이프(120)를 더 부착한다. The
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 박막 트랜지스터기판을 갖는 액정표시장치를 도시한 블록도이다. 4 is a block diagram illustrating a liquid crystal display device having a thin film transistor substrate according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 화상을 표시하는 액정 패널(200)과, 액정 패널(200)의 게이트 라인(130)을 구동하는 게이트 구동부(220)와, 액정 패널(200)의 데이터 라인(140)을 구동하는 데이터 구동부(210)와, 게이트 구동부(220) 및 데이터 구동부(210)를 제어하는 타이밍 컨트롤러(260)와, 액정 패널(200)에 광을 공급하는 백라이트(280)와, 백라이트(280)에 전원을 공급하는 백라이트 구동부(270)와, 게이트 구동부(220)와 데이터 구동부(210)와 백라이트 구동부(270) 및 타이밍 컨트롤러(260)에 필요한 전원을 공급하는 전원부(250)와, 외부광의 휘도를 측정하는 광센서(150)와, 외부광을 반사시켜 광센서(150)로 공급하는 반사테이프(120)를 구비한다.Referring to FIG. 4, the
액정 패널(200)은 액정셀들이 화상 신호에 따라 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하게 된다. The
이를 위하여, 액정 패널(200)은 박막 트랜지스터 기판(100)과, 칼러 필터 기판이 액정을 사이에 두고 합착되어 형성된다. 이러한 액정 패널(200)에는 게이트 라인(130)과 데이터 라인(140)의 교차로 정의되는 영역마다 제1 박막 트랜지스터(TFT1)에 의해 독립적으로 구동되는 액정셀(Clc)들이 마련된다. 제1 박막 트랜지 스터(TFT1)는 게이트 라인(130)으로부터의 스캔 신호에 응답하여 데이터 라인(140)으로부터의 화소 신호를 액정셀(Clc)의 화소전극(111)에 공급한다. 액정셀(Clc)은 컬러 필터 기판에 형성된 공통 전극에 인가된 공통 전압(Vcom)과 화소전극(111)에 충전된 데이터 전압 차에 의한 전계에 의해 액정을 구동하게 된다. To this end, the
데이터 구동부(210)는 타이밍 컨트롤러(260)로부터 입력된 디지털 데이터 신호를 감마전압부로부터의 감마전압을 이용하여 아날로그 데이터 신호로 변환하여 데이터 라인(140)으로 공급한다.The
게이트 구동부(220)는 게이트 온 전압(Von)의 스캔 신호를 게이트 라인(130)에 순차적으로 공급한다. 또한 게이트 구동부(220)는 게이트 온 전압(Von)이 공급되는 기간을 제외한 나머지 기간에는 게이트 오프 전압(Voff)을 게이트 라인(130)에 공급한다. The
박막 트랜지스터 기판과 컬러 필터 기판이 합착된 액정 패널(200)에 광을 공급하는 CCFL, 또는 LED 등의 백라이트(280)가 구비된다. A
백라이트 구동부(270)는 직류 또는 교류의 구동전압을 발생하여 백라이트(280)에 공급한다.The
박막 트랜지스터 기판(100)의 비표시영역에는 주위환경의 밝기를 감지하는 광센서(150)가 형성되고 기판(100) 배면에 외부광을 광센서(150)로 반사시키는 반사테이프(120)가 부착된다. 광센서(150)는 상술한 바와 같이, 탑게이트 형태의 제2 박막 트랜지스터(TFT2)로 형성된다.In the non-display area of the thin
이때, 제2 박막 트래지스터(TFT2)의 제2 소스 전극(117) 또는 제2 드레인 전 극(118) 중 어느 하나는 백라이트 구동부(270)에 접속되고 그 나머지는 플로팅 된다. At this time, any one of the
백라이트 구동부(270)와 광센서(150)가 연결된 경우 광센서(150)에서 발생된 광전류는 백라이트 구동부(270)로 공급된다. 이때, 백라이트 구동부(270)는 광전류 비교회로와 백라이트 구동전압 발생회로를 구비한다. 광전류 비교회로는 광센서(150)로부터 입력된 광전류의 크기를 기준치와 비교한다. 백라이트 구동전압 발생회로는 광전류 비교회로의 비교결과에 따라 백라이트 구동전압을 조절하여 백라이트(280)의 휘도를 조절하게 된다. When the
예를 들면, 광전류의 크기가 기준치보다 큰 경우 백라이트 구동전압 발생회로에서 낮은 백라이트 구동전압을 발생시켜 백라이트(280)의 휘도를 낮추고, 광전류의 크기가 기준치보다 작은 경우 높은 백라이트 구동전압을 발생시켜 백라이트(280)의 휘도를 높힌다. 이와는 반대로 광전류의 크기가 기준치보다 큰 경우 백라이트 구동전압을 높여 백라이트(280)의 휘도를 크게 하고, 광전류의 크기가 기준치보다 작은 경우 백라이트 구동전압을 낮춰 백라이트(280)의 휘도를 작게 할 수도 있다.For example, when the magnitude of the photocurrent is greater than the reference value, the backlight driving voltage generation circuit generates a low backlight driving voltage to lower the brightness of the
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 액정표시장치의 구동방법을 순차적으로 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart sequentially illustrating a method of driving a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 5을 참조하면, 반사테이프를 통해 반사된 외부광이 광센서에 입사되면 광센서에서 광전류를 발생시킨다(S10). 이러한 광전류는 백라이트 구동부에 공급된다(S20). 공급된 광전류는 광전류 비교회로에서 기준치와 비교된다(S30). 다음으 로 백라이트 구동전압을 조절한다(S40). 그리고 이렇게 발생된 백라이트 구동전압을 통해 백라이트를 구동하고, 액정 패널에 광을 공급한다(S50).Referring to FIG. 5, when external light reflected through the reflective tape is incident on the optical sensor, the optical sensor generates a photocurrent (S10). This photocurrent is supplied to the backlight driver (S20). The supplied photocurrent is compared with a reference value in the photocurrent comparison circuit (S30). Next, the backlight driving voltage is adjusted (S40). Then, the backlight is driven through the generated backlight driving voltage and light is supplied to the liquid crystal panel (S50).
구체적으로, 외부광이 액정패널(200)의 비표시영역에 부착된 반사테이프(120)에서 반사되어 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 제2 액티브층(112)에 입사된다. 외부광의 세기에 따라 제2 액티브층(TFT2)에서 전자 여기에 의한 광전류가 발생된다. 발생된 광전류는 제2 박막 트랜지스터(TFT2)의 제2 소스 전극(117) 또는 제2 드레인 전극(118) 중 플로팅 되지 않은 전극을 통해 백라이트 구동부(270)로 공급된다. 백라이트 구동부(270)에 구비된 광전류 비교회로에서 기준치와 광전류를 비교하여 백라이트 구동전압의 레벨을 결정하게 된다.In detail, external light is reflected by the
다음으로, 전원부(250)에서 공급된 전원과 광전류 비교회로에서 발생되는 신호를 이용하여 백라이트 구동부(270)에서는 백라이트 구동전압을 발생시킨다. Next, the
이 때, 상술한 바와 같이 광전류의 크기가 기준치보다 큰 경우 백라이트 구동전압 발생회로에서 낮은 백라이트 구동전압을 발생시켜 백라이트(280)의 휘도를 낮추고, 광전류의 크기가 기준치보다 작은 경우 높은 백라이트 구동전압을 발생시켜 백라이트(280)의 휘도를 높힌다.At this time, as described above, when the magnitude of the photocurrent is greater than the reference value, the backlight driving voltage generation circuit generates a low backlight driving voltage to lower the brightness of the
이와는 반대로 광전류의 크기가 기준치보다 큰 경우 백라이트 구동전압을 높여 백라이트(280)의 휘도를 크게 하고, 광전류의 크기가 기준치보다 작은 경우 백라이트 구동전압을 낮춰 백라이트(280)의 휘도를 작게 할 수도 있다.On the contrary, when the magnitude of the photocurrent is greater than the reference value, the backlight driving voltage may be increased to increase the brightness of the
이를 통해 외부 밝기에 따른 백라이트의 휘도를 자동으로 조절함으로써 백라이트에서 불필요하게 소비되는 전력을 감소시킬 수 있다.Through this, it is possible to reduce unnecessary power consumption of the backlight by automatically adjusting the brightness of the backlight according to the external brightness.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 박막 트랜지스터 기판과 이를 갖는 액정표시장치 및 이의 구동방법은 탑게이트형 박막 트랜지스터로 형성된 광센서와 박막 트랜지스터의 액티브층에 외부광을 반사시키는 반사테이프를 구비하여 백라이트의 휘도를 조절하여 전력소비를 감소시킬 수 있다.As described above, the thin film transistor substrate according to the present invention, the liquid crystal display device having the same, and a driving method thereof include a light sensor formed of a top gate thin film transistor and a reflective tape reflecting external light to the active layer of the thin film transistor. By controlling the brightness of the power consumption can be reduced.
이상에서 상술한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다 할 것이다. 따라서 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정하지 않고 청구범위에 의해 그 권리가 정해져야 할 것이다.The present invention described above will be capable of various substitutions, modifications and changes by those skilled in the art to which the present invention pertains. Therefore, the present invention should not be limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and the rights thereof should be determined by the claims.
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050106530A KR20070049405A (en) | 2005-11-08 | 2005-11-08 | Thin film transistor substrate and liquid crystal display device and driving method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1020050106530A KR20070049405A (en) | 2005-11-08 | 2005-11-08 | Thin film transistor substrate and liquid crystal display device and driving method thereof |
Publications (1)
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KR (1) | KR20070049405A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8698144B2 (en) | 2009-07-17 | 2014-04-15 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device with improved sensing mechanism |
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2005
- 2005-11-08 KR KR1020050106530A patent/KR20070049405A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8698144B2 (en) | 2009-07-17 | 2014-04-15 | Samsung Display Co., Ltd. | Display device with improved sensing mechanism |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |