KR20090087653A - 광센서 및 그를 이용한 평판표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 광센서에서 온도 변화에 따른 전류량 변화를 파악하고 그에 따른 전류량 보상을 하여 주변광에만 대응한 광감지신호를 생성할 수 있도록 하는 광센서 및 그를 이용한 평판표시장치를 제공하는 것이다.
본 발명은 주변광에 대응한 제 1 전류와 주위 온도에 대응한 제 2 전류를 생성하는 포토다이오드를 포함하는 광센싱부, 빛이 입사되는 것이 차단되어 주위온도에 대응하여 상기 제 2 전류와 동일한 크기의 제 3 전류를 생성하는 다크 다이오드를 포함하는 온도보상부, 상기 광센싱부에서 생성된 상기 제 2 전류에서 상기 온도보상부에서 생성된 상기 제 3 전류를 차감하여 상기 제 1 전류와 동일한 크기를 갖는 전류에 대응하여 광감지신호를 출력하는 버퍼부를 포함하는 광센서 및 그를 이용한 평판표시장치를 제공하는 것이다.

Description

광센서 및 그를 이용한 평판표시장치{PHOTO SENSOR AND FLAT PANEL DISPLAY USINIG THE SAME}
본 발명은 광센서 및 그를 이용한 평판 표시장치에 관한 것으로, 더욱 상세히 설명하면, 빛에만 반응한 신호를 출력하도록 하는 광센서 및 그를 이용한 평판 표시장치를 제공하는 것이다.
최근, 음극선관(Cathode Ray Tube)의 단점인 무게와 부피를 줄일 수 있는 각종 평판 표시장치들이 개발되고 있다. 평판 표시장치로는 액정 표시장치(Liquid Crystal Display), 전계방출 표시장치(Field Emission Display), 플라즈마 표시패널(Plasma Display Panel) 및 유기전계발광표시장치(Organic Light Emitting Display) 등이 있다.
평판표시장치 중 유기전계발광표시장치는 전자와 정공의 재결합에 의하여 빛을 발생하는 유기 발광 다이오드(Organic Light Emitting Diode : OLED)들을 이용하여 화상을 표시한다.
이와 같은 상기 유기전계발광표시장치는 색 재현성의 뛰어남과 얇은 두께 등 의 여러 가지 이점으로 응용분야에서 휴대폰용 이외에도 PDA, MP3 등으로 시장이 크게 확대되고 있다.
상기와 같은 평판표시장치에서 표시되는 화상은 주변광의 휘도에 따라 시인성이 다르게 된다. 즉, 동일한 휘도로 화상이 표현될 때 주변광의 휘도가 높으면 표현되는 화상이 더 어둡게 느껴지고 주변광의 휘도가 낮으면 표현되는 화상이 더 밝게 느껴진다.
따라서, 시인성을 좋게 하기 위해 주변광의 휘도를 감지하여 주변광의 휘도가 높으면 표현되는 화상의 휘도를 높이고 주변광의 휘도가 낮으면 표현되는 화상의 휘도를 낮게 한다. 또한, 화상의 휘도가 주변광의 휘도에 따라 조절되게 되면, 불필요하게 화상의 휘도를 높게 할 필요가 없어 소비전력을 줄일 수 있다.
상기와 같은 이유로, 주변광을 감지하는 광센서를 평판 표시장치에 부착하여 주변광에 대응하여 표현되는 화상의 휘도를 조절할 수 있도록 하는 방안이 고안되고 있다.
광센서는 포토다이오드를 포함하는데, 포토 다이오드는 온도에 민감하여 주변의 온도가 어느 정도 올라가면 빛에 의한 전류 발생보다 온도에 의한 전류 발생이 더 커져 빛에 의한 전류 발생은 무시할 정도가 된다. 따라서, 주변광에 대응하여 휘도를 보정하기 위해서는 온도에 의해 포토다이오드에서 발생하는 전류를 보상해야한다.
본 발명은 광센서에서 온도 변화에 따른 전류량 변화를 파악하고 그에 따른 전류량 보상을 하여 주변광에만 대응한 광감지신호를 생성할 수 있도록 하는 광센서 및 그를 이용한 평판표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제 1 측면은, 주변광에 대응한 제 1 전류와 주위 온도에 대응한 제 2 전류를 생성하는 포토다이오드를 포함하는 광센싱부, 빛이 입사되는 것이 차단되어 주위온도에 대응하여 상기 제 2 전류와 동일한 크기의 제 3 전류를 생성하는 다크 다이오드를 포함하는 온도보상부, 상기 광센싱부에서 생성된 상기 제 2 전류에서 상기 온도보상부에서 생성된 상기 제 3 전류를 차감하여 상기 제 1 전류와 동일한 크기를 갖는 전류에 대응하여 광감지신호를 출력하는 버퍼부를 포함하는 광센서를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제 2 측면은, 데이터신호와 주사신호에 대응하여 화상을 표현하는 화소부, 주변광을 감지하여 광감지신호를 생성하는 광센서부, 상기 광감지신호에 대응하여 상기 데이터신호를 생성하는 데이터구동부 및 상기 주사신호를 생성하는 주사구동부를 포함하되, 상기 광센서는 주변광에 대응한 제 1 전류와 주위 온도에 대응한 제 2 전류를 생성하는 포토다이오드를 포함하는 광센싱부, 빛이 입사되는 것이 차단되어 주위온도에 대응하여 상기 제 2 전류 와 동일한 크기의 제 3 전류를 생성하는 다크 다이오드를 포함하는 온도보상부 및 상기 광센싱부에서 생성된 상기 제 2 전류에서 상기 온도보상부에서 생성된 상기 제 3 전류를 차감하여 상기 제 1 전류와 동일한 크기를 갖는 전류에 대응하여 광감지신호를 출력하는 버퍼부를 포함하는 평판 표시장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 제 3 측면은, 투명기판, 상기 투명기판 상에 형성되는 버퍼층, 상기 버퍼층 상에 형성되는 반도체층, 상기 반도체층 상에 형성되는 제 1 절연막, 상기 제 1 절연막의 상부에 형성되는 제 2 절연막, 상기 제 2 절연막의 상부에 형성되며 상기 반도체층의 양끝단에 접촉하는 제1 및 제 2 메탈전극, 상기 제 1 및 제 2 메탈전극 상부에 형성되는 제 3 절연막, 상기 제 3 절연막의 상부에 형성되는 평탄화막 및 상기 평탄화막 상부에 형성되며, 상기 반도체층과 대향되게 형성되는 애노드 전극을 포함하는 다크 다이오드를 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 광센서 및 그를 이용한 평판표시장치에 의하면, 온도 변화에 따른 전류량을 보상할 수 있어 광센서는 주변광의 변화에 대한 정보만을 생성할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 평판 표시장치의 일례인 유기전계발광표시장치의 구조를 나타내는 구조도이다. 도 1을 참조하여 설명하면, 유기전계발광표시장치는 화소부(100), 광센서부(200), 데이터구동부(300) 및 주사구동부(400)를 포함한다.
화소부(100)는 복수의 화소(101)가 배열되고 각 화소(101)에 전류의 흐름에 대응하여 빛을 발광하는 유기발광다이오드(미도시)를 포함한다. 그리고, 행방향으로 형성되며 주사신호를 전달하는 n 개의 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)과 열방향으로 형성되며 데이터신호를 전달하는 m 개의 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)이 배열된다.
또한, 화소부(100)는 제 1 전원과 제 2 전원을 외부에서 전달받아 구동한다. 따라서, 화소부(100)는 구동전류가 주사신호, 데이터신호, 제 1 전원 및 제 2 전원에 의해 유기발광다이오드로 흐르게 된다.
광센서부(200)는 주변광을 감지하여 주변광의 휘도의 높고 낮음에 대응하여 화소부(100)에서 표현되는 화상의 휘도가 조절될 수 있도록 하는 광감지신호(ls)를 생성한다. 광감지신호(ls)는 데이터구동부(300)에 전달되어 데이터구동부(300)에서 광감지신호(ls)에 대응하여 데이터신호를 생성하도록 한다.
데이터구동부(300)는 데이터신호를 생성하는 수단으로, 적색, 청색, 녹색의 성분을 갖는 영상신호(R,G,B data)와 광감지신호(ls)를 전달받아 데이터신호를 생성한다. 그리고, 데이터구동부(300)는 화소부(100)의 데이터선(D1, D2,....Dm-1, Dm)과 연결되어 생성된 데이터 신호를 화소부(100)에 인가한다.
주사구동부(400)는 주사신호를 생성하는 수단으로, 주사선(S1,S2,...Sn-1,Sn)에 연결되어 주사신호를 화소부(100)의 특정한 행에 전달한다. 주사신호가 전달된 화소(101)에는 데이터구동부(300)에서 출력된 데이터신호가 전달되어 구동전류가 생성되어 유기발광다이오드로 흐르게 된다.
도 2는 도 1에 도시된 유기전계발광표시장치에 채용된 광센서부의 제 1 실시예를 나타내는 회로도이다. 도 2를 참조하여 설명하면, 광센서부(200)는 광센싱부(210), 온도보상부(220) 및 버퍼부(230)를 포함한다.
광센싱부(210)는 포토다이오드(PD)를 포함한다. 포토다이오드(PD)는 주변광의 휘도에 대응하여 전류를 발생시킨다. 즉, 포토다이오드(PD)는 주변광이 입사되면 그에 대응한 전류가 캐소드에서 애노드 방향으로 흐르게 되며 흐르는 전류의 세기는 주변광의 휘도에 대응한다. 이때, 포토다이오드(PD)는 온도에도 반응하여 온도의 변화에 따라 포토다이오드(PD)에서 발생되는 전류량이 변하게 된다.
그리고, 광센싱부(210)는 포토다이오드(PD), 제 1 트랜지스터(M1), 제 2 트랜지스터(M2), 제 1 캐패시터(Cst1) 및 제 2 캐패시터(Cboost1)를 포함한다. 포토다이오드(PD)는 캐소드전극이 구동전원(VDD)에 연결되고 애노드전극이 제 1 트랜지스터(M1)의 드레인과 제 2 트랜지스터(M2)의 소스에 연결된다. 제 1 트랜지스터(M1)는 소스가 제 1 노드(N1)에 연결되고 드레인은 포토다이오드(PD)의 애노드 전극에 연결되며 게이트는 제 1 제어선(HOLD)에 연결된다. 제 2 트랜지스터(M2)는 소스가 포토다이오드(PD)의 애노드 전극에 연결되며 드레인은 초기화신호선(Vint) 에 연결되며 게이트는 리셋신호선(RESET)에 연결된다. 제 1 캐패시터(Cst1)는 제 1 전극은 구동전원(VDD)에 연결되고 제 2 전극은 제 1 노드(N1)에 연결된다. 제 2 캐패시터(Cboost1)는 제 1 전극은 제 1 노드(N1)에 연결되고 제 2 전극은 제 2 노드(N2)에 연결된다.
온도보상부(220)는 광센싱부(210)와 동일한 구조를 갖도록 하되, 포토다이오드에 주변광이 입사되는 것을 차단하여 온도에 대응하는 전류를 생성한다. 주변광이 입사되는 것이 차단된 포토다이오드를 다크다이오드라고 칭한다. 온도보상부(220)에 포함된 다크다이오드(DPD)는 빛이 입사되는 것이 차단되기 때문에 다크다이오드(DPD)에서는 온도에 따른 전류만이 흐르게 된다. 따라서, 광센싱부(210)에서 생성된 전류에서 온도보상부(220)에서 생성된 전류를 감산하면 주변광에 대응하여 발생된 전류가 된다.
온도보상부(220)는 다크다이오드(DPD), 제 3 트랜지스터(M3), 제 4 트랜지스터(M4), 제 3 캐패시터(Cst2) 및 제 4 캐패시터(Cboost2)를 포함한다. 다크다이오드(DPD)는 애노드 전극이 초기화 전원(Vint)에 연결되고 캐소드 전극이 제 3 트랜지스터(M3)의 드레인과 제 4 트랜지스터(M4)의 소스에 연결된다. 제 3 트랜지스터(M3)는 소스가 제 3 노드(N3)에 연결되고 드레인은 다크다이오드(DPD)의 캐소드 전극에 연결되며 게이트는 제 1 제어선(HOLD)에 연결된다. 제 4 트랜지스터(M4)는 소스가 다크다이오드(DPD)의 캐소드에 연결되며 드레인은 구동전원(VDD)에 연결되며 게이트는 리셋신호선에 연결된다. 제 3 캐패시터(Cst2)는 제 1 전극은 초기화전원(Vint)에 연결되고 제 2 전극은 제 3 노드(N3)에 연결된다. 제 4 캐패시 터(Cboost2)는 제 1 전극은 제 3 노드(N3)에 연결되고 제 2 전극은 제 2 노드(N2)에 연결된다.
버퍼부(230)는 광센싱부(210)에서 생성된 전류에서 온도보상부(220)에서 생성된 전류를 차감한다. 버퍼부(230)는 광센싱부(210)에서 생성된 주변광에 의해 생성된 전류와 온도에 의해 생성된 전류 중에서 온도에 의해 생성된 전류가 차감되되록 하여 온도와 관계없고 주변광에만 대응한 전류가 생성되도록 한다. 또한, 버퍼부(230)는 생성된 전류의 출력특성이 좋아지도록 한다.
버퍼부(230)는 제 5 트랜지스터(M5), 제 6 트랜지스터(M6), 제 7 트랜지스터(M7), 제 8 트랜지스터(M8)를 포함한다. 제 5 트랜지스터(M5)는 소스가 구동전원(VDD)에 연결되고 드레인은 제 4 노드(N4)에 연결되며 게이트는 제 2 노드(N2)에 연결된다. 제 6 트랜지스터(M6)는 소스는 제 2 노드(N2)에 연결되고 드레인은 제 4 노드(N4)에 연결되며 게이트는 리셋신호선(RESET)에 연결된다. 제 7 트랜지스터(M7)는 소스는 제 4 노드(N4)에 연결되고 드레인은 제 1 출력선(Iref)에 연결되며 게이트는 리셋신호선(RESET)에 연결된다. 그리고, 제 8 트랜지스터(M8)는 소스는 제 4 노드(N4)에 연결되고 드레인은 제 2 출력선(Iout)에 연결되며 게이트는 제 2 제어선(TX)에 연결된다.
도 3은 도 2에 도시된 광센서의 동작을 나타내는 타이밍도이다. 도 3을 참조하여 설명하면, 광센서는 리셋신호선(RESET)을 통해 전달되는 리셋신호(reset)가 로우상태이고 제 2 제어선(TX)을 통해 전달되는 제 2 제어신호(tx)가 하이상태이며 제 1 제어선(HOLD)을 통해 전달되는 제 1 제어신호(hold)가 로우 상태인 리셋구간(T1)과, 리셋신호(reset)가 하이상태이고 제 2 제어신호(tx)가 하이상태이며 제 1 제어신호(hold)가 로우상태인 적산구간(T2)과, 리셋신호(reset)가 하이상태이고 제 2 제어신호(tx)는 로우상태이며 제 1 제어신호(hold)가 하이상태인 샘플링구간(T3)으로 구분되어 동작한다.
리셋구간(T1)에서는 리셋신호(reset)와 제 1 제어신호(hold)가 로우상태이고 제 2 제어신호(tx)가 하이상태이므로, 제 1 트랜지스터(M1)와 제 2 트랜지스터(M2)와 제 3 트랜지스터(M3)와 제 4 트랜지스터(M4)와 제 6 트랜지스터(M6)와 제 7 트랜지스터(M7)가 온 상태가 되고 제 8 트랜지스터(M8)은 오프 상태가 된다. 따라서, 초기화전압에 의해 제 1 캐패시터(Cst1)와 제 2 캐패시터(Cboost1)가 초기화되고 구동전원(VDD)의 전압에 의해 제 3 캐패시터(Cst2)와 제 4 캐패시터(Cboost2)가 초기화된다. 그리고, 제 7 트랜지스터(M7)의 드레인에 연결된 제 1 출력단자(Iref)를 통해 참조전류(iref)가 흐르게 되면, 제 2 노드(N2)에 참조전류(iref)의 전류량에 대응하는 소정의 전압(Vref)을 갖게 된다. 이와 같은 소정의 전압(Vref)는 제 1 캐패시터(Cst1)와 제 2 캐패시터(Cboost1) 및 제 3 캐패시터(Cst2)와 제 4 캐패시터(Cboost2)에 의해 유지된다. 이때, 소정의 전압(Vref)는 참조전류(iref)가 흐르도록 제 5 트랜지스터(M5)의 게이트에 인가되는 전압이다. 따라서, 제 5 트랜지스터(M5)의 소스에서 드레인으로 흐르는 전류는 제 5 트랜지스터(M5)의 문턱전압은 고려하지 않아도 된다.
적산구간(T2)에서는 제 1 제어신호(hold)가 로우 상태이고 제 2 제어신 호(tx)와 리셋신호(reset)가 하이상태여서 제 1 트랜지스터(M1) 및 제 3 트랜지스터(M3)는 온상태를 유지하고 제 2 트랜지스터(M2)와 제 4 트랜지스터(M4)는 오프 상태를 유지한다. 따라서, 포토다이오드(PD)에는 입사되는 빛과 주위온도에 의해 포토다이오드(PD)의 캐소드 전극에서 애노드 전극 방향으로 전류가 흐르게 된다. 따라서, 다크다이오드(DPD)에는 주위온도에 의해 캐소드 전극에서 애노드 전극 방향으로 전류가 흐르게 된다. 이때, 포토다이오드(PD)에서 흐르는 전류 중 입사되는 빛에 대응하여 흐르는 전류를 제 1 전류라 칭하고 주위 온도에 대응하여 흐르는 전류를 제 2 전류라고 칭한다. 또한, 다크다이오드(DPD)에서 주위온도에 대응하여 흐르는 전류를 제 3 전류라고 칭한다.
포토다이오드(PD)에 의해 흐르는 제 1 전류와 제 2 전류는 제 1 노드(N1)로 흐르게 된다. 그리고, 다크다이오드(DPD)에 의해 흐르는 제 3 전류는 제 3 노드(N3)에서 다크다이오드(DPD)를 거쳐 초기화전원선(Vint)으로 흐르게 된다. 이때, 포토 다이오드(PD)와 다크다이오드(DPD)는 동일한 공정상에서 형성되기 때문에 온도에 의해 생성되는 제 2 전류와 제 3 전류는 동일한 크기를 갖게 된다.
그리고, 포토다이오드(PD)에 의해 흐르는 제 1 전류와 제 2 전류에 의해 제 1 노드(N1)의 전압은 높아지게 되고, 다크다이오드(DPD)에 의해 흐르는 제 3 전류에 의해 제 3 노드(N3)의 전압은 낮아지게 된다. 이때, 제 2 전류와 제 3 전류는 그 크기가 같고 방향이 반대이기 때문에 제 2 전류에 의해 제 1 노드(N1)의 전압이 높아지는 크기와 제 3 전류에 의해 제 3 노드(N3)의 전압이 낮아지는 크기는 같아지게 된다. 따라서, 제 1 및 제 2 캐패시터(Cst1,Cboost1)와 제 3 및 제 4 캐패시 터(Cst2,Cboost2)를 통해 제 1 노드(N1) 및 제 3 노드(N3)와 커플링된 제 2 노드(N2)의 전압은 제 1 전류의 크기만에 대응하여 높아지게 된다.
따라서, 제 2 노드(N2)에는 Vref+ΔV(제 1 전류에 의한 제 1 노드(N1)의 전압변화 크기)의 전압이 인가된다. 이때, 제 8 트랜지스터(M8)가 오프상태이므로 제 2 노드(N2)에 인가된 전압에 대응하여 제 2 출력단(Iout)을 통해 전류가 흐르는 것을 방지할 수 있다.
샘플링구간(T3)에서는 리셋신호(reset)와 제 1 제어신호(hold)가 하이상태이며 제 2 제어신호(tx)가 로우상태이므로, 제 8 트랜지스터(M8)가 온상태가 된다. 따라서, 포토다이오드(PD)는 제 1 노드(N1)와의 연결이 끊어지게 되고 다크다이오드(DPD)는 제 3 노드(N3)와의 연결이 끊어지게 된다. 따라서, 제 1 캐패시터(Cst1)와 제 2 캐패시터(Cboost1) 및 제 3 캐패시터(Cst2)와 제 4 캐패시터(Cboost2)에 의해 제 2 노드(N2)의 전압은 더 이상 변하지 않게 된다. 그리고, 제 8 트랜지스터(M8)에 의해 제 2 출력단(Iout)과 제 5 트랜지스터(M5)의 드레인은 연결관계를 유지한다. 이에 따라, 제 5 트랜지스터(M5)의 소스에서 드레인 방향으로 흐르는 전류는 제 2 노드(N2)의 전압에 대응하여 제 2 출력단(Iout)을 통해 외부로 흐르게 되며 광감지신호로 사용한다.
도 4는 도 2에 도시된 광센서에서 채용된 다크다이오드의 제 1 실시예를 나타내는 구조도이다. 도 4를 참조하여 설명하면, 다크다이오드(DPD)는 투명기판(1000) 상에 순차적으로 버퍼층(1001)과 반도체층(1002a,1002b,1002c)이 형성된 다. 그리고, 그 상부에 제 1 절연막(1003)이 형성된다. 그리고, 마스크 등을 이용하여 반도체층(1002a,1002b,1002c)의 중간 부분이 가려지도록 한 후 이온 도핑 공정을 수행하여 반도체층(1002a,1002b,1002c)의 양끝은 P 형 반도체영역(1002b)과 N형 반도체영역(1002c)이 되고 반도체층(1002a,1002b,1002c)의 가운데 부분은 이온도핑이 되지 않아 진성반도체영역(1002a)이 된다. 그리고, 제 1 절연막(1003)의 상부에 제 2 절연막(1004)을 형성하고, 제 1 절연막(1003)과 제 2 절연막(1004)을 관통하는 컨텍홀을 형성한다. 그리고, 그 상부에 금속층을 형성하고 패터닝을 하여 제 1 및 제 2 메탈전극(1005a,1005b)을 형성한다. 제 1 및 제 2 메탈전극(1005a,1005b)은 컨텍홀을 통해 금속층이 반도체층의 P 형 반도체영역(1002b)과 N 형 반도체영역(1002c)에 접촉하게 된다. 제 1 및 제 2 메탈전극(1005a,1005b)이 형성된 후 제 3 절연막(1006)을 형성하고 제 3 절연막(1006)의 상부에 평탄화층(1007)을 형성한다. 평탄화층(1007) 상부에는 유기전계발광표시장치의 애노드 전극(1008)이 형성되고 그 상부에 보호막(1009) 등이 형성된다.
상기와 같이 형성된 다크다이오드(DPD)는 애노드 전극(1008)에 의해 빛이 반사가 된다. 따라서, 빛이 입사되지 않아 다크 다이오드(DPD)는 온도변화에 따른 전류만을 생성하게 된다.
도 5는 도 2에 도시된 광센서에서 채용된 다크다이오드의 제 2 실시예를 나타내는 구조도이다. 도 5를 참조하여 설명하면, 다크다이오드(DPD)는 기판(2000) 상에 순차적으로 버퍼층(2001)과 반도체층(2002a,2002b,2002c)이 형성된다. 그 상 부에 제 1 절연막(2003)을 형성한다. 그리고, 마스크 등을 이용하여 반도체층(2002a,2002b,2002c)의 중간 부분이 가려지도록 한 후 이온 도핑 공정을 수행하여 반도체층(2002a,2002b,2002c)의 양끝은 P 형 반도체영역(2002b)과 N 형 반도체영역(2002c)이 되고 반도체층(2002a,2002b,2002c)의 가운데 영역은 이온도핑이 되지 않아 진성반도체영역(2002a)이 된다. 그리고, 제 1 절연막(2003)의 상부에 제 2 절연막(2004)을 형성하고, 제 1 절연막(2003)과 제 2 절연막(2004)을 관통하는 컨텍홀을 형성한다. 그리고, 그 상부에 금속층을 형성하고 패터닝을 하여 제 1 , 제 2 및 제 3 메탈전극(2005a,2005b,2005c)이 형성되도록 한다. 제 1 및 제 2 메탈전극(2005a,2005c)은 컨텍홀을 통해 금속층이 반도체층의 P 형 반도체영역(2002b)와 N 형 반도체영역(2002c)에 접촉하게 되고, 제 3 메탈전극(2005b)은 반도체층의 진성반도체영역(2002a)에 대향되게 형성된다. 그리고, 제 1 , 제 2 및 제 3 메탈전극(2005a,2005b,2005c)의 상부에 제 3 절연막(2006)을 형성하고 제 3 절연막(2006)의 상부에 평탄화층(2007)을 형성한다. 평탄화층(2007) 상부에는 유기전계발광표시장치의 애노드 전극(2008)이 형성되고 그 상부에 보호막(2009) 등이 형성된다.
도 4에 도시된 다크다이오드(DPD)는 빛이 애노드 전극(2008)에 의해 반사가 되지만 일부의 빛은 다크다이오드(DPD)로 입사된다. 따라서, 이러한 문제점을 해결하기 위해 도 5에 도시된 다크다이오드(DPD)는 제 3 메탈전극(2005b)을 애노드 전극(2008)과 반도체층(2002a,2002b,2002c) 사이에 형성한다. 이에 의해, 애노드 전극(2008)을 통과한 빛이 제 3 메탈전극(2005b)에 의해 차단되어 반도체 층(2002a,2002b,2002c)에 입사되는 것을 방지한다. 따라서, 도 4에 도시된 다크다이오드 보다 더 빛에 의한 영향을 줄일 수 있게 된다.
도 6은 도 2에 도시된 광센서에서 채용된 다크다이오드의 제 3 실시예를 나타내는 구조도이다. 도 6을 참조하여 설명하면, 다크다이오드(DPD)는 기판(3000) 상에 순차적으로 버퍼층(3001)과 반도체층(3002a,3002b)을 형성한다. 반도체층(3002a,3002b) 상부에 제 1 절연막(3003)을 형성하고 이온도핑 공정을 수행한다. 이온도핑 공정에 의해 반도체층(3002a,3002b)은 두부분으로 구분되며 일부는 P 형반도체영역(3002a)이 되고 나머지 부분은 진성반도체영역(3002b)이 된다.
제 1 절연막(3003)의 상부에 금속층을 형성하고 패터닝을 하여 소정의 영역에 제 3 메탈전극(3004)을 형성한다. 제 3 메탈전극(3004)은 반도체층(3002a,3002b)과 대향되게 형성되며 반도체층(3002a,3002b)의 가운데 부분이 가려지도록 한다. 그리고, 제 3 메탈전극(3004)의 상부에 제 2 절연막(3005)을 형성한다. 제 2 절연막(3005)을 형성한 후 제 1 절연막(3003)과 제 2 절연막(3005)을 관통하는 컨텍홀을 형성하고 제 2 절연막(3005)의 상부에 금속층을 형성한다. 금속층은 패터닝되어 제 1 및 제 2 메탈전극(3006a,3006b)이 된다. 이때, 컨텍홀에 의해 제 1 및 제 2 메탈전극(3006a,3006b)은 반도체층(3002a,3002b)의 양끝에 접촉하게 된다. 또한, 제 1 및 제 2 메탈전극(3006a,3006b)은 제 3 메탈전극(3004)과 오버랩되게 형성되어 제 1, 제 2 및 제 3 메탈전극(3006a,3006b,3004)에 의해 반도체층(3002a,3002b)은 완전히 가려지게 된다. 그리고, 제 1, 제 2 메 탈전극(3006a,3006b)이 형성된 후 제 3 절연막(3007)을 형성하고 제 3 절연막(3007)의 상부에 평탄화층(3008)을 형성한다. 평탄화층(3008) 상부에는 유기전계발광표시장치의 애노드 전극(3009)이 형성되고 그 상부에 보호막(3010) 등이 형성된다.
본 발명의 바람직한 실시예가 특정 용어들을 사용하여 기술되어 왔지만, 그러한 기술은 단지 설명을 하기 위한 것이며, 다음의 청구범위의 기술적 사상 및 범위로부터 이탈되지 않고 여러 가지 변경 및 변화가 가해질 수 있는 것으로 이해되어져야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 평판 표시장치의 일례인 유기전계발광표시장치의 구조를 나타내는 구조도이다.
도 2는 도 1에 도시된 유기전계발광표시장치에 채용된 광센서의 제 1 실시예를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 2에 도시된 광센서의 동작을 나타내는 타이밍도이다.
도 4는 도 2에 도시된 광센서에서 채용된 다크다이오드의 제 1 실시예를 나타내는 구조도이다.
도 5는 도 2에 도시된 광센서에서 채용된 다크다이오드의 제 2 실시예를 나타내는 구조도이다.
도 6은 도 2에 도시된 광센서에서 채용된 다크다이오드의 제 3 실시예를 나타내는 구조도이다.

Claims (23)

  1. 주변광에 대응한 제 1 전류와 주위 온도에 대응한 제 2 전류를 생성하는 포토다이오드를 포함하는 광센싱부;
    빛이 입사되는 것이 차단되어 주위온도에 대응하여 상기 제 2 전류와 동일한 크기의 제 3 전류를 생성하는 다크 다이오드를 포함하는 온도보상부; 및
    상기 광센싱부에서 생성된 상기 제 2 전류에서 상기 온도보상부에서 생성된 상기 제 3 전류를 차감하여 상기 제 1 전류와 동일한 크기를 갖는 전류에 대응하여 광감지신호를 출력하는 버퍼부를 포함하는 광센서.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 광센싱부에서,
    상기 포토다이오드의 캐소드전극은 구동전원의 전압이 전달되고 애노드전극은 초기화전원의 전압이 전달되며, 상기 다크다이오드는 애노드전극은 상기 초기화 전원의 전압이 전달되고 캐소드전극은 상기 구동전원의 전압이 전달되도록 하는 광센서.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 광센싱부와 상기 온도보상부는 리셋신호, 제 1 제어신호를 전달받고 상기 버퍼부는 제 2 제어신호를 전달받되,
    상기 리셋신호는 제 1 구간에서 로우 상태이고, 제 2 및 제 3 구간에서 하이상태를 유지하고,
    상기 제 1 제어신호는 상기 제 1 및 제 2 구간에서 로우 상태이고 상기 제 3 구간에서 하이 상태를 유지하며,
    상기 제 2 제어신호는 상기 제 1 및 제 2 구간에서 하이 상태이고 상기 제 3 구간에서 로우 상태를 유지하는 광센서.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 광센싱부는
    캐소드 전극은 구동전원의 전압을 전달받고 애노드 전극은 초기화전압을 전달받는 상기 포토다이오드;
    제 1 전극은 상기 포토다이오드의 애노드 전극에 연결되고, 제 2 전극은 제 1 노드에 연결되며 게이트는 상기 제 1 제어신호가 전달되는 제 1 제어선에 연결되는 제 1 트랜지스터;
    제 1 전극은 상기 초기화전압이 전달되는 초기화신호선에 연결되고 제 2 전극은 상기 포토다이오드의 애노드 전극에 연결되며 게이트는 상기 리셋신호가 전달되는 리셋신호선에 연결되는 제 2 트랜지스터;
    제 1 전극은 상기 포토다이오드의 캐소드 전극에 연결되고 제 2 전극은 상기 제 1 노드에 연결되는 제 1 캐패시터; 및
    제 1 전극은 상기 제 1 노드에 연결되고 제 2 전극은 제 2 노드에 연결되는 제 2 캐패시터를 포함하는 광센서.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 온도보상부는
    애노드 전극은 초기화전압을 전달하는 초기화신호선에 연결되고 캐소드 전극은 구동전원의 전압을 전달받는 상기 다크다이오드;
    제 1 전극은 상기 다크다이오드의 캐소드 전극에 연결되고 제 2 전극은 제 3 노드에 연결되며 게이트는 상기 제 1 제어신호가 전달되는 제 1 제어선에 연결되는 제 3 트랜지스터;
    제 1 전극은 상기 구동전원의 전압을 전달받고 제 2 전극은 상기 다크다이오드의 캐소드 전극에 연결되며 게이트는 상기 리셋신호가 전달되는 리셋신호선에 연결되는 제 4 트랜지스터;
    제 1 전극은 상기 다크다이오드의 애노드 전극에 연결되고 제 2 전극은 상기 제 3 노드에 연결되는 제 3 캐패시터; 및
    제 1 전극은 상기 제 3 노드에 연결되고 제 2 전극은 제 2 노드에 연결되는 제 4 캐패시터를 포함하는 광센서.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 버퍼부는
    제 1 전극은 구동전원에 연결되고 제 2 전극은 제 4 노드에 연결되며 게이트는 제 2 노드에 연결되는 제 5 트랜지스터;
    제 1 전극은 상기 제 2 노드에 연결되고 제 2 전극은 상기 제 4 노드에 연결되며 게이트는 상기 리셋신호가 전달되는 리셋신호선에 연결되는 제 6 트랜지스터;
    제 1 전극은 상기 제 4 노드에 연결되고 제 2 전극은 제 1 출력선에 연결되며 게이트는 상기 리셋신호선에 연결되는 제 7 트랜지스터; 및
    제 1 전극은 상기 제 4 노드에 연결되고 제 2 전극은 제 2 출력선에 연결되며 게이트는 제 2 제어신호가 전달되는 제 2 제어신호선에 연결되는 제 8 트랜지스터를 포함하는 광센서.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 다크 다이오드는 반도체층과 그 상부에 형성되는 금속층을 포함하는 광센서.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 다크 다이오드는 상기 반도체층과 상기 금속층 사이에 형성되는 제 1, 제 2 및 제 3 메탈전극을 더 포함하는 광센서.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 다크 다이오드는 상기 제 1 및 제 2 메탈전극과 상기 제 3 메탈전극 사이에 형성되는 절연막을 더 포함하는 광센서.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 메탈전극과 상기 제 3 메탈전극은 오버랩 되어 있는 광센서.
  11. 데이터신호와 주사신호에 대응하여 화상을 표현하는 화소부;
    주변광을 감지하여 광감지신호를 생성하는 광센서부;
    상기 광감지신호에 대응하여 상기 데이터신호를 생성하는 데이터구동부; 및
    상기 주사신호를 생성하는 주사구동부를 포함하되,
    상기 광센서는
    주변광에 대응한 제 1 전류와 주위 온도에 대응한 제 2 전류를 생성하는 포 토다이오드를 포함하는 광센싱부;
    빛이 입사되는 것이 차단되어 주위온도에 대응하여 상기 제 2 전류와 동일한 크기의 제 3 전류를 생성하는 다크 다이오드를 포함하는 온도보상부; 및
    상기 광센싱부에서 생성된 상기 제 2 전류에서 상기 온도보상부에서 생성된 상기 제 3 전류를 차감하여 상기 제 1 전류와 동일한 크기를 갖는 전류에 대응하여 광감지신호를 출력하는 버퍼부를 포함하는 평판 표시장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 광센싱부에서,
    상기 포토다이오드의 캐소드전극은 구동전원의 전압이 전달되고 애노드전극은 초기화전원의 전압이 전달되며, 상기 다크다이오드는 애노드전극은 상기 초기화 전원의 전압이 전달되고 캐소드전극은 상기 구동전원의 전압이 전달되도록 하는 평판 표시장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 광센싱부와 상기 온도보상부는 리셋신호, 제 1 제어신호를 전달받고 상기 버퍼부는 제 2 제어신호를 전달받되,
    상기 리셋신호는 제 1 구간에서 로우 상태이고, 제 2 및 제 3 구간에서 하이 상태를 유지하고,
    상기 제 1 제어신호는 상기 제 1 및 제 2 구간에서 로우 상태이고 상기 제 3 구간에서 하이 상태를 유지하며,
    상기 제 2 제어신호는 상기 제 1 및 제 2 구간에서 하이 상태이고 상기 제 3 구간에서 로우 상태를 유지하는 평판 표시장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 광센싱부는
    캐소드 전극은 구동전원의 전압을 전달받고 애노드 전극은 초기화전압을 전달받는 상기 포토다이오드;
    제 1 전극은 상기 포토다이오드의 애노드 전극에 연결되고, 제 2 전극은 제 1 노드에 연결되며 게이트는 상기 제 1 제어신호가 전달되는 제 1 제어선에 연결되는 제 1 트랜지스터;
    제 1 전극은 상기 초기화전압이 전달되는 초기화신호선에 연결되고 제 2 전극은 상기 포토다이오드의 애노드 전극에 연결되며 게이트는 상기 리셋신호가 전달되는 리셋신호선에 연결되는 제 2 트랜지스터;
    제 1 전극은 상기 포토다이오드의 캐소드 전극에 연결되고 제 2 전극은 상기 제 1 노드에 연결되는 제 1 캐패시터; 및
    제 1 전극은 상기 제 1 노드에 연결되고 제 2 전극은 제 2 노드에 연결되는 제 2 캐패시터를 포함하는 평판 표시장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 온도보상부는
    애노드 전극은 초기화전압을 전달하는 초기화신호선에 연결되고 캐소드 전극은 구동전원의 전압을 전달받는 상기 다크다이오드;
    제 1 전극은 상기 다크다이오드의 캐소드 전극에 연결되고 제 2 전극은 제 3 노드에 연결되며 게이트는 상기 제 1 제어신호가 전달되는 제 1 제어선에 연결되는 제 3 트랜지스터;
    제 1 전극은 상기 구동전원의 전압을 전달받고 제 2 전극은 상기 다크다이오드의 캐소드 전극에 연결되며 게이트는 상기 리셋신호가 전달되는 리셋신호선에 연결되는 제 4 트랜지스터;
    제 1 전극은 상기 다크다이오드의 애노드 전극에 연결되고 제 2 전극은 상기 제 3 노드에 연결되는 제 3 캐패시터; 및
    제 1 전극은 상기 제 3 노드에 연결되고 제 2 전극은 제 2 노드에 연결되는 제 4 캐패시터를 포함하는 평판 표시장치.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 버퍼부는
    제 1 전극은 구동전원에 연결되고 제 2 전극은 제 4 노드에 연결되며 게이트는 제 2 노드에 연결되는 제 5 트랜지스터;
    제 1 전극은 상기 제 2 노드에 연결되고 제 2 전극은 상기 제 4 노드에 연결되며 게이트는 상기 리셋신호가 전달되는 리셋신호선에 연결되는 제 6 트랜지스터;
    제 1 전극은 상기 제 4 노드에 연결되고 제 2 전극은 제 1 출력선에 연결되며 게이트는 상기 리셋신호선에 연결되는 제 7 트랜지스터; 및
    제 1 전극은 상기 제 4 노드에 연결되고 제 2 전극은 제 2 출력선에 연결되며 게이트는 제 2 제어신호가 전달되는 제 2 제어신호선에 연결되는 제 8 트랜지스터를 포함하는 평판 표시장치.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 다크 다이오드는 반도체층과 그 상부에 형성되는 금속층을 포함하는 평판 표시장치.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 다크 다이오드는 상기 반도체층과 상기 금속층 사이에 형성되는 제 1, 제 2 및 제 3 메탈전극을 더 포함하는 평판 표시장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 다크 다이오드는 상기 제 1 및 제 2 메탈전극과 상기 제 3 메탈전극 사이에 형성되는 절연막을 더 포함하는 평판 표시장치.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 2 메탈전극과 상기 제 3 메탈전극은 오버랩 되어 있는 평판 표시장치.
  21. 투명기판;
    상기 투명기판 상에 형성되는 버퍼층;
    상기 버퍼층 상에 형성되는 반도체층;
    상기 반도체층 상에 형성되는 제 1 절연막;
    상기 제 1 절연막의 상부에 형성되는 제 2 절연막;
    상기 제 2 절연막의 상부에 형성되며 상기 반도체층의 양끝단에 접촉하는 제1 및 제 2 메탈전극;
    상기 제 1 및 제 2 메탈전극 상부에 형성되는 제 3 절연막;
    상기 제 3 절연막의 상부에 형성되는 평탄화막; 및
    상기 평탄화막 상부에 형성되며, 상기 반도체층과 대향되게 형성되는 애노드 전극을 포함하는 다크 다이오드.
  22. 제 21항에 있어서,
    상기 다크 다이오드는 상기 반도체층과 상기 애노드전극 사이에 형성되며, 상기 제 2 절연막의 상부에 형성되고 상기 제 1 및 제 2 메탈전극 사이에 위치하는 제 3 메탈전극을 더 포함하는 다크 다이오드.
  23. 제 22항에 있어서,
    상기 다크 다이오드는 상기 반도체층과 상기 애노드전극 사이에 형성되며, 상기 제 1 절연막 상부에 형성되며, 제 1 및 제 2 메탈전극과 상기 제 3 메탈전극은 오버랩되는 다크 다이오드.
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