KR20140043971A - 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 패널 - Google Patents

표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 패널 Download PDF

Info

Publication number
KR20140043971A
KR20140043971A KR1020120109772A KR20120109772A KR20140043971A KR 20140043971 A KR20140043971 A KR 20140043971A KR 1020120109772 A KR1020120109772 A KR 1020120109772A KR 20120109772 A KR20120109772 A KR 20120109772A KR 20140043971 A KR20140043971 A KR 20140043971A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrically connected
sensor unit
optical sensor
pixel
thin film
Prior art date
Application number
KR1020120109772A
Other languages
English (en)
Inventor
임지훈
안병두
이제훈
Original Assignee
삼성디스플레이 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성디스플레이 주식회사 filed Critical 삼성디스플레이 주식회사
Priority to KR1020120109772A priority Critical patent/KR20140043971A/ko
Priority to US13/734,300 priority patent/US9091894B2/en
Publication of KR20140043971A publication Critical patent/KR20140043971A/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/136209—Light shielding layers, e.g. black matrix, incorporated in the active matrix substrate, e.g. structurally associated with the switching element
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/136—Liquid crystal cells structurally associated with a semi-conducting layer or substrate, e.g. cells forming part of an integrated circuit
    • G02F1/1362—Active matrix addressed cells
    • G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343—Electrodes
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3648—Control of matrices with row and column drivers using an active matrix
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2201/00—Constructional arrangements not provided for in groups G02F1/00 - G02F7/00
    • G02F2201/58—Arrangements comprising a monitoring photodetector
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00—Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/14—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/144—Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light being ambient light

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

표시 기판은 베이스 기판, 스위칭 소자, 화소 전극 및 광 센서부를 포함한다. 스위칭 소자는 베이스 기판 상에 형성되고, 게이트 라인 및 데이터 라인과 전기적으로 연결된다. 화소 전극은 스위칭 소자와 전기적으로 연결된다. 광 센서부는 스위칭 소자 및 화소 전극과 전기적으로 연결되고, 외부로부터 인가되는 외부광의 밝기에 따라 화소 전극을 포함하는 화소의 계조를 제어한다. 따라서, 표시 패널의 시인성이 향상될 수 있다.

Description

표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 패널{DISPLAY SUBSTRATE, METHOD OF MANUFACTURING THE SAME AND DISPLAY PANEL HAVING THE SAME}
본 발명은 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 표시 장치에 이용되는 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 패널에 관한 것이다.
액정 표시 장치, 전기 영동 표시 장치 및 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 표시 장치를 비롯한 표시 장치는 영상을 표시하는 표시 패널을 포함한다.
상기 표시 패널 주변의 밝기가 상대적으로 높은 상태에서 상기 표시 패널이 표시하는 상기 영상의 계조가 높으면 상기 표시 패널의 시인성이 감소된다.
또한, 상기 표시 패널 주변의 밝기가 상대적으로 낮은 상태에서 상기 표시 패널이 표시하는 상기 영상의 계조가 낮으면 상기 표시 패널의 시인성이 감소된다.
따라서, 상기 표시 패널 주변의 밝기에 따라 상기 표시 장치의 시인성을 증가시킬 수 있는 기술이 요구된다.
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로, 본 발명의 목적은 표시 장치의 시인성을 증가시킬 수 있는 표시 기판을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기 표시 기판의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 표시 패널 기판을 포함하는 표시 패널을 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 표시 기판은 베이스 기판, 스위칭 소자, 화소 전극 및 광 센서부를 포함한다. 상기 스위칭 소자는 상기 베이스 기판 상에 형성되고, 게이트 라인 및 데이터 라인과 전기적으로 연결된다. 상기 화소 전극은 상기 스위칭 소자와 전기적으로 연결된다. 상기 광 센서부는 상기 스위칭 소자 및 상기 화소 전극과 전기적으로 연결되고, 외부로부터 인가되는 외부광의 밝기에 따라 상기 화소 전극을 포함하는 화소의 계조를 제어한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 광 센서부는 상기 화소 전극에 인가되는 화소 전압의 레벨을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 광 센서부는 상기 외부광의 밝기가 낮을수록 상기 화소 전압의 레벨을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 광 센서부는 상기 외부광의 밝기가 높을수록 상기 화소 전압의 레벨을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 스위칭 소자는 제1 박막 트랜지스터를 포함하고, 상기 광 센서부는 제2 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인과 전기적으로 연결된 제1 게이트 전극, 상기 데이터 라인과 전기적으로 연결된 제1 소스 전극, 및 상기 화소 전극과 전기적으로 연결된 제1 드레인 전극을 포함할 수 있고, 상기 제2 박막 트랜지스터는 접지 전압을 전달하는 접지 라인에 전기적으로 연결된 제2 게이트 전극, 상기 접지 라인에 전기적으로 연결된 제2 소스 전극, 및 상기 제1 박막 트랜지스터의 상기 제1 드레인 전극 및 상기 화소 전극에 전기적으로 연결된 제2 드레인 전극을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 표시 기판은 상기 접지 라인을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2 박막 트랜지스터는 하부층 및 상부층을 가지는 활성층을 포함할 수 있고, 상기 하부층은 상기 상부층에 비해 광의 반응도가 낮은 물질을 포함할 수 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2 박막 트랜지스터는 산화물 반도체 트랜지스터일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제2 박막 트랜지스터는 아이지제트오(IGZO: In-Ga-Zn-O) 트랜지스터일 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 다른 실시예에 따른 표시 기판의 제조 방법에서, 베이스 기판 상에 서로 전기적으로 연결되는 스위칭 소자 및 광 센서부가 형성된다. 상기 스위칭 소자 및 상기 광 센서부 상에 유기 절연층이 형성된다. 상기 유기 절연층 상에, 상기 스위칭 소자 및 상기 광 센서부에 전기적으로 연결되어 상기 광 센서부에 인가되는 외부광의 밝기에 따라 화소 전압의 레벨이 제어되는 화소 전극이 형성된다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 스위칭 소자는 제1 박막 트랜지스터를 포함하고, 상기 광 센서부는 제2 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인과 전기적으로 연결된 제1 게이트 전극, 상기 데이터 라인과 전기적으로 연결된 제1 소스 전극, 및 상기 화소 전극과 전기적으로 연결된 제1 드레인 전극을 포함할 수 있고, 상기 제2 박막 트랜지스터는 접지 전압을 전달하는 접지 라인에 전기적으로 연결된 제2 게이트 전극, 상기 접지 라인에 전기적으로 연결된 제2 소스 전극, 및 상기 제1 박막 트랜지스터의 상기 제1 드레인 전극 및 상기 화소 전극에 전기적으로 연결된 제2 드레인 전극을 포함할 수 있다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 또 다른 실시예에 따른 표시 패널은 하부 기판 및 상부 기판을 포함한다. 상기 하부 기판은 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판 상에 형성되고 게이트 라인 및 데이터 라인과 전기적으로 연결된 스위칭 소자, 상기 스위칭 소자와 전기적으로 연결된 화소 전극, 및 상기 스위칭 소자 및 상기 화소 전극과 전기적으로 연결되고 외부로부터 인가되는 외부광의 밝기에 따라 상기 화소 전극을 포함하는 화소의 계조를 제어하는 광 센서부를 포함한다. 상기 상부 기판은 상기 제1 베이스 기판과 대향하는 제2 베이스 기판, 및 상기 제2 베이스 기판 상에 형성되고 상기 화소 전극과 전계를 형성하는 공통 전극을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 광 센서부는 상기 화소 전극에 인가되는 화소 전압의 레벨을 제어할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 광 센서부는 상기 외부광의 밝기가 낮을수록 상기 화소 전압의 레벨을 증가시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 광 센서부는 상기 외부광의 밝기가 높을수록 상기 화소 전압의 레벨을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 스위칭 소자는 제1 박막 트랜지스터를 포함하고, 상기 광 센서부는 제2 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 제1 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인과 전기적으로 연결된 제1 게이트 전극, 상기 데이터 라인과 전기적으로 연결된 제1 소스 전극, 및 상기 화소 전극과 전기적으로 연결된 제1 드레인 전극을 포함할 수 있고, 상기 제2 박막 트랜지스터는 접지 전압을 전달하는 접지 라인에 전기적으로 연결된 제2 게이트 전극, 상기 접지 라인에 전기적으로 연결된 제2 소스 전극, 및 상기 제1 박막 트랜지스터의 상기 제1 드레인 전극 및 상기 화소 전극에 전기적으로 연결된 제2 드레인 전극을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상기 상부 기판은 상기 외부광을 차단하는 광 차단층을더 포함할 수 있고, 상기 스위칭 소자는 상기 광 차단층에 의해 커버될 수 있고, 상기 광 센서부는 상기 광 차단층으로부터 노출될 수 있다.
이와 같은 표시 기판, 이 표시 기판의 제조 방법 및 이 표시 기판을 포함하는 표시 패널에 따르면, 광 센서부가 표시 패널의 주변이 밝으면 화소의 계조를 감소시키고 상기 표시 패널의 주변이 어두우면 상기 화소의 계조를 증가시킨다. 따라서, 상기 표시 패널의 시인성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 스위칭 소자 및 광 센서부를 나타내는 회로도이다.
도 3은 도 1의 'A' 부분을 나타내는 확대도이고, 도 4는 도 3의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 5는 도 1 내지 4의 광 센서부로 인가되는 외부광의 밝기에 따른 화소 전압을 나타내는 그래프이다.
도 6a 내지 6d는 도 4의 표시 패널의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
실시예 1
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시 장치를 나타내는 블록도이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치(100)는 표시 패널(110), 데이터 구동부(120), 게이트 구동부(130) 및 타이밍 제어부(140)를 포함한다.
상기 표시 패널(110)은 영상 데이터(DATA)를 수신하여 영상을 표시한다. 예를 들면, 상기 영상 데이터(DATA)는 2차원 평면 영상 데이터일 수 있다. 이와 달리, 상기 영상 데이터(DATA)는 3차원 입체 영상을 표시하기 위한 좌안 영상 데이터 및 우안 영상 데이터를 포함할 수 있다.
상기 표시 패널(110)은 제1 방향(D1)과 평행한 복수의 게이트 라인(GL)들, 상기 제1 방향(D1)과 수직한 제2 방향(D2)으로 평행한 복수의 데이터 라인(DL)들 및 복수의 화소들을 포함한다. 상기 제1 방향(D1)은 상기 표시 패널(110)의 장변과 평행할 수 있고, 상기 제2 방향(D2)은 상기 표시 패널(110)의 단변과 평행할 수 있다.
각각의 상기 화소들은 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 데이터 라인(DL)에 전기적으로 연결된 스위칭 소자(220), 상기 스위칭 소자(220)에 전기적으로 연결된 화소 전극, 및 상기 스위칭 소자(220) 및 상기 화소 전극에 전기적으로 연결되고 외부로부터 인가되는 외부광의 밝기에 따라 상기 화소의 계조를 제어하는 광 센서부(240)를 포함한다.
상기 스위칭 소자(220)는 제1 박막 트랜지스터를 포함할 수 있고, 상기 광 센서부(240)는 제2 박막 트랜지스터를 포함할 수 있다.
상기 스위칭 소자(220)의 상기 제1 박막 트랜지스터는 상기 외부광으로부터 차단될 수 있다. 하지만, 백라이트 어셈블리로부터 발생하는 내부광에 노출될 수 있으므로, 광에 안정적인 물질을 포함한다. 즉, 상기 스위칭 소자(220)는 광의 반응도가 낮은 물질을 포함한다. 예를 들면, 상기 스위칭 소자(220)의 상기 제1 박막 트랜지스터는 아이지제트오(IGZO: In-Ga-Zn-O)와 같은 단일 박막 산화물 반도체를 포함하는 아이지제트오(IGZO: In-Ga-Zn-O) 트랜지스터일 수 있다.
상기 광 센서부(240)의 상기 제2 박막 트랜지스터는 산화물 반도체 트랜지스터일 수 있다. 예를 들면, 상기 광 센서부(240)의 상기 제2 박막 트랜지스터는 아이지제트오(IGZO: In-Ga-Zn-O) 트랜지스터일 수 있다. 이와 달리, 상기 광 센서부(240)의 상기 제2 박막 트랜지스터는 아몰퍼스 실리콘(amorphous silicon: a-SI) 트랜지스터일 수 있다.
또한, 상기 표시 패널(110)은 접지 라인(GRL)을 더 포함한다. 상기 접지 라인(GRL)은 상기 광 센서부(240)에 전기적으로 연결되어 상기 광 센서부(240)에 접지 전압을 전달한다. 상기 접지 라인(GRL)은 상기 게이트 라인(GL)과 평행할 수 있다.
상기 데이터 구동부(120)는 상기 타이밍 제어부(140)로부터 제공된 제1 클럭 신호(CLK1) 및 수평 개시 신호(STH)에 응답하여, 상기 영상 데이터(DATA)에 기초한 데이터 신호를 상기 데이터 라인(DL)으로 출력한다.
상기 게이트 구동부(130)는 상기 타이밍 제어부(140)로부터 제공된 수직 개시 신호(STV) 및 제2 클럭 신호(CLK2)를 이용하여 게이트 신호를 생성하고, 상기 게이트 신호를 상기 게이트 라인(GL)으로 출력한다.
상기 타이밍 제어부(140)는 외부로부터 상기 영상 데이터(DATA) 및 제어 신호(CON)를 수신한다. 상기 제어 신호(CON)는 수평 동기 신호(Hsync), 수직 동기 신호(Vsync) 및 클럭 신호(CLK)를 포함할 수 있다.
상기 타이밍 제어부(140)는 상기 수평 동기 신호(Hsync)를 이용하여 상기 수평 개시 신호(STH)를 생성한 후 상기 수평 개시 신호(STH)를 상기 데이터 구동부(120)로 출력한다. 상기 타이밍 제어부(140)는 상기 수직 동기 신호(Vsync)를 이용하여 상기 수직 개시 신호(STV)를 생성한 후 상기 수직 개시 신호(STV)를 상기 게이트 구동부(130)로 출력한다. 상기 타이밍 제어부(140)는 상기 클럭 신호(CLK)를 이용하여 상기 제1 클럭 신호(CLK1) 및 상기 제2 클럭 신호(CLK2)를 생성한 후, 상기 제1 클럭 신호(CLK1)를 상기 데이터 구동부(120)로 출력하고, 상기 제2 클럭 신호(CLK2)를 상기 게이트 구동부(130)로 출력한다.
도 2는 도 1의 상기 스위칭 소자(220) 및 상기 광 센서부(240)를 나타내는 회로도이다.
도 1 및 2를 참조하면, 상기 스위칭 소자(220)는 제1 게이트 전극(204), 제1소스 전극(212) 및 제1 드레인 전극(214)을 포함한다. 상기 광 센서부(240)는 제2 게이트 전극(224), 제2 소스 전극(232) 및 제2 드레인 전극(234)을 포함한다.
상기 스위칭 소자(220)의 상기 제1 게이트 전극(204)으로 상기 게이트 신호의 게이트 전압(V_IN1)이 인가되고 상기 광 센서부(240)에 상기 외부광이 인가되지 않으면, 상기 스위칭 소자(220)는 턴온되고 상기 광 센서부(240)는 턴오프된다. 따라서, 상기 스위칭 소자(220)의 상기 제1 드레인 전극(214) 및 상기 광 센서부(240)의 상기 제2 드레인 전극(234)으로부터 출력되고 상기 화소 전극으로 인가되는 출력 전압(VOUT)은 상기 데이터 신호의 데이터 전압(VD)에 대응하는 제1 레벨을 가진다.
상기 스위칭 소자(220)의 상기 제1 게이트 전극(204)으로 상기 게이트 신호의 상기 게이트 전압(V_IN1)이 인가되고 상기 광 센서부(240)에 상기 외부광이 인가되면, 상기 스위칭 소자(220)는 턴온되고 상기 광 센서부(240)는 턴온된다. 따라서, 상기 스위칭 소자(220)의 상기 제1 드레인 전극(214) 및 상기 광 센서부(240)의 상기 제2 드레인 전극(234)으로부터 출력되는 상기 출력 전압(VOUT)은 상기 제1 레벨보다 낮은 제2 레벨을 가진다. 상기 제2 광 센서부(240)에 상기 외부광이 인가되면 상기 제2 소스 전극(232)으로부터 채널을 경유하여 상기 제2 드레인 전극(234)으로 흐르는 광 전류가 발생한다. 예를 들면, 상기 광 센서부(240)에 상기 외부광이 인가되지 않은 경우, 상기 제2 소스 전극(232)으로부터 채널을 경유하여 상기 제2 드레인 전극(234)으로 흐르는 상기 광 전류는 제1 값을 가질 수 있고, 상기 광 센서부(240)에 상기 외부광이 인가되는 경우, 상기 제2 소스 전극(232)으로부터 채널을 경유하여 상기 제2 드레인 전극(234)으로 흐르는 상기 광 전류는 상기 제1 값보다 큰 제2 값을 가질 수 있다.
따라서, 상기 광 센서부(240)는 상기 표시 패널(110)에 상기 외부광이 인가되지 않을 경우 상기 화소 전극의 화소 전압을 증가시켜 상기 화소의 계조를 증가시키고, 상기 표시 패널(110)에 상기 외부광이 인가되는 경우 상기 화소 전극의 상기 화소 전압을 감소시켜 상기 화소의 계조를 감소시킬 수 있다.
도 3은 도 1의 'A' 부분을 나타내는 확대도이고, 도 4는 도 3의 I-I'선을 따라 절단한 단면도이다.
도 1 내지 4를 참조하면, 상기 표시 패널(110)은 하부 기판(200), 상부 기판(300) 및 액정층(400)을 포함한다.
상기 하부 기판(200)은 제1 베이스 기판(202), 상기 게이트 라인(GL), 상기 데이터 라인(DL), 상기 접지 라인(GRL), 상기 스위칭 소자(220), 상기 광 센서부(240), 유기 절연층(250) 및 화소 전극(270)을 포함한다.
상기 게이트 라인(GL), 상기 데이터 라인(DL), 상기 접지 라인(GRL), 상기 스위칭 소자(220) 및 상기 광 센서부(240)는 상기 제1 베이스 기판(202) 상에 형성된다. 상기 제1 베이스 기판(202)은 유리 기판일 수 있다. 이와 달리, 상기 제1 베이스 기판(202)은 플라스틱 기판일 수 있다.
상기 스위칭 소자(220)는 상기 제1 베이스 기판(202) 상에 형성되고 상기 게이트 라인(GL)으로부터 분기된 상기 제1 게이트 전극(204), 상기 제1 게이트 전극(204) 상에 형성된 게이트 절연막(206), 상기 게이트 절연막(206) 상에 형성된 제1 활성층(208), 상기 제1 활성층(208) 상에 서로 이격되어 형성된 제1 오믹 콘택층(210), 상기 제1 오믹 콘택층(210) 상에 형성되고 상기 데이터 라인(DL)으로부터 분기된 상기 제1 소스 전극(212) 및 상기 제1 오믹 콘택층(210) 상에 형성되고 상기 제1 소스 전극(212)과 이격된 상기 제1 드레인 전극(214)을 포함한다.
상기 스위칭 소자(220)는 상기 상부 기판(300)에 포함된 광 차단층(306)에 의해 커버된다. 따라서, 상기 스위칭 소자(220)는 상기 외부광으로부터 차단될 수 있다. 상기 제1 스위칭 소자(220)는 백라이트 어셈블리로부터 발생하는 상기 내부광에 의해 노출될 수 있으므로, 광에 안정적인 물질을 포함한다. 예를 들면, 상기 스위칭 소자(220)의 상기 제1 박막 트랜지스터는 아이지제트오(IGZO: In-Ga-Zn-O)와 같은 단일 박막 산화물 반도체를 포함할 수 있다.
상기 광 센서부(240)는 상기 제1 베이스 기판(202) 상에 형성되고 상기 접지라인(GRL)과 전기적으로 연결된 상기 제2 게이트 전극(224), 상기 제2 게이트 전극(224) 상에 형성된 상기 게이트 절연막(206), 상기 게이트 절연막(206) 상에 형성된 제2 활성층(228), 상기 제2 활성층(228) 상에 서로 이격되어 형성된 제2 오믹 콘택층(230), 상기 제2 오믹 콘택층(230) 상에 형성되고 상기 접지 라인(GRL)과 전기적으로 연결된 상기 제2 소스 전극(232) 및 상기 제2 오믹 콘택층(230) 상에 형성되고 상기 제2 소스 전극(232)과 이격되며 상기 스위칭 소자(220)의 상기 제1 드레인 전극(214)과 전기적으로 연결된 상기 제2 드레인 전극(234)을 포함한다. 상기 광 센서부(240)는 상기 상부 기판(300)에 포함된 상기 광 차단층(306)에 의해 커버되지 않는다. 따라서, 상기 광 센서부(240)는 상기 외부광에 노출될 수 있다.
상기 제2 활성층(228)의 일함수(work function)는 상기 제2 게이트 전극(224)의 일함수 이상일 수 있다. 또한, 상기 제2 활성층(228)의 밴드갭(band-gap)은 약 3 eV(electron volt) 내지 약 5 eV(electron volt)를 가질 수 있으며, 상기 제2 활성층(228)의 상기 밴드갭(band-gap) 약 3 eV(electron volt)를 가지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제2 활성층(228)의 가전자 대역(balance band) 및 전도성 대역(conductive band) 사이의 금지 대역(forbidden band)에 배치된 도너(donor)들의 밀도는 약 1*1017/cm3일 수 있다. 또한, 상기 제2 활성층(228)은 아연(Zn) 물질을 포함할 수 있고, 인듐(In) 물질 및 주석(Sn) 물질 중 적어도 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
상기 유기 절연층(250)은 상기 스위칭 소자(220) 및 상기 광 센서부(240) 상에 형성되어 상기 스위칭 소자(220) 및 상기 광 센서부(240)를 보호한다.
상기 화소 전극(270)은 상기 유기 절연층(250) 상에 형성되고, 상기 유기 절연층(250)에 형성된 콘택홀(260)을 통해 상기 스위칭 소자(220)의 상기 제1 드레인 전극(214)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 화소 전극(270)은 상기 광 센서부(240)의 상기 제2 드레인 전극(234)에 전기적으로 연결된다. 상기 화소 전극(270)은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide: ITO)을 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 화소 전극(270)은 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다.
상기 하부 기판(200)은 상기 화소 전극(270) 상에 상기 액정층(400)의 액정을 배향하는 제1 배향층을 더 포함할 수 있다.
상기 하부 기판(200)은 상기 화소 전극(270)을 포함하는 표시 기판일 수 있다. 또한, 상기 하부 기판(200)은 상기 스위칭 소자(220)를 포함하는 박막 트랜지스터 기판일 수 있다.
상기 상부 기판(300)은 제2 베이스 기판(302), 컬러 필터층(304), 상기 광 차단층(306), 오버 코팅층(308) 및 공통 전극(310)을 포함한다.
상기 제2 베이스 기판(302)은 상기 제1 베이스 기판(202)과 대향한다. 상기 제2 베이스 기판(302)은 유리 기판일 수 있다. 이와 달리, 상기 제2 베이스 기판(302)은 플라스틱 기판일 수 있다.
상기 컬러 필터층(304) 및 상기 광 차단층(306)은 상기 제2 베이스 기판(302) 상에 형성된다. 상기 컬러 필터층(304)은 적색 컬러 필터, 녹색 컬러 필터 및 청색 컬러 필터를 포함할 수 있다. 상기 광 차단층(306)은 블랙 매틀릭스일 수 있다.
상기 오버 코팅층(308)은 상기 컬러 필터층(304) 및 상기 광 차단층(306) 상에 형성된다. 상기 오버 코팅층(308)은 상기 컬러 필터층(304) 및 상기 광 차단층(306) 상을 평탄화한다.
상기 공통 전극(310)은 상기 오버 코팅층(308) 상에 형성되고, 상기 하부 기판(200)의 상기 화소 전극(270)과 마주한다. 상기 공통 전극(310)은 인듐 주석 산화물(indium tin oxide: ITO)을 포함할 수 있다. 이와 달리, 상기 공통 전극(310)은 인듐 아연 산화물(indium zinc oxide: IZO)을 포함할 수 있다.
상기 화소 전극(270)에 인가되는 화소 전압 및 상기 상부 기판(300)의 상기 공통 전극(310)에 인가되는 공통 전압은 전계를 형성한다.
상기 상부 기판(300)은 상기 공통 전극(310) 상에 상기 액정층(400)의 상기 액정을 배향하는 제2 배향층을 더 포함할 수 있다.
상기 상부 기판(300)은 상기 컬러 필터층(304)을 포함하는 컬러 필터 기판일 수 있다.
상기 액정층(400)은 상기 하부 기판(200) 및 상기 상부 기판(300) 사이에 개재되고, 상기 액정을 포함한다. 상기 액정은 상기 하부 기판(200)의 상기 화소 전극(270)에 인가되는 상기 화소 전압 및 상기 상부 기판(300)의 상기 공통 전극(310)에 인가되는 상기 공통 전압에 의해 형성되는 상기 전계에 의해 배열이 변화된다.
상기 하부 기판(200)에 포함된 상기 광 센서부(240)의 상기 제2 드레인 전극(234)은 상기 화소 전극(270)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 광 센서부(240)는 상기 광 센서부(240)로 인가되는 상기 외부광의 밝기에 따라 상기 화소 전극(270)으로 인가되는 상기 화소 전압의 레벨을 제어한다.
구체적으로, 상기 광 센서부(240)의 상기 제2 게이트 전극(224) 및 상기 제2 소스 전극(232)은 상기 접지 라인(GRL)에 전기적으로 연결되고, 이에 따라, 상기 광 센서부(240)로 인가되는 상기 외부광의 밝기가 낮을수록 상기 화소 전극(270)으로 인가되는 상기 화소 전압의 레벨은 증가된다. 따라서, 상기 광 센서부(240)는 상기 광 센서부(240)로 인가되는 상기 외부광의 밝기가 낮을수록 상기 화소 전극(270)을 포함하는 상기 화소의 계조를 증가시킨다.
또한, 상기 광 센서부(240)의 상기 제2 게이트 전극(224) 및 상기 제2 소스 전극(232)은 상기 접지 라인(GRL)에 전기적으로 연결되고, 이에 따라, 상기 광 센서부(240)로 인가되는 상기 외부광의 밝기가 높을수록 상기 화소 전극(270)으로 인가되는 상기 화소 전압의 레벨을 감소된다. 따라서, 상기 광 센서부(240)는 상기 광 센서부(240)로 인가되는 상기 외부광의 밝기가 높을수록 상기 화소 전극(270)을 포함하는 상기 화소의 계조를 감소시킨다.
도 5는 도 1 내지 4의 상기 광 센서부(240)로 인가되는 상기 외부광의 밝기에 따른 상기 화소 전압을 나타내는 그래프이다.
도 5에서, 'V_IN1'은 상기 스위칭 소자(220)로 인가되는 상기 게이트 신호의 상기 게이트 전압을 나타낸다. 'V_IN2'는 상기 광 센서부(240)로 인가되는 상기 외부광의 밝기를 변환한 광 전압을 나타낸다. 'V_OUT(a-SI)'는 각각의 상기 스위칭 소자(220) 및 상기 광 센서부(240)가 상기 아몰퍼스 실리콘(amorphous silicon) 트랜지스터인 경우, 상기 스위칭 소자(220)의 상기 제1 드레인 전극(214) 및 상기 광 센서부(240)의 상기 제2 드레인 전극(234)으로부터 출력되어 상기 화소 전극(270)으로 인가되는 상기 화소 전압을 나타낸다. 'V_OUT(IGZO)'는 각각의 상기 스위칭 소자(220) 및 상기 광 센서부(240)가 상기 아이지제트오(IGZO: In-Ga-Zn-O) 트랜지스터인 경우, 상기 스위칭 소자(220)의 상기 제1 드레인 전극(214) 및 상기 광 센서부(240)의 상기 제2 드레인 전극(234)으로부터 출력되어 상기 화소 전극(270)으로 인가되는 상기 화소 전압을 나타낸다.
도 1 내지 5를 참조하면, 상기 스위칭 소자(220) 및 상기 광 센서부(240)는 인버터 기능을 수행할 수 있다.
구체적으로, 상기 광 센서부(240)가 상기 아몰퍼스 실리콘(amorphous silicon) 트랜지스터인 경우, 상기 스위칭 소자(220)로 인가되는 상기 게이트 전압(V_IN1)이 약 5V이고 상기 광 센서부(240)로 인가되는 상기 외부광을 나타내는 상기 광 전압(V_IN2)이 약 0V이면 상기 스위칭 소자(220)의 상기 제1 드레인 전극(214) 및 상기 광 센서부(240)의 상기 제2 드레인 전극(234)으로부터 출력되고 상기 화소 전극(270)으로 인가되는 상기 화소 전압(V_OUT(a-SI))은 약 2.9V 내지 약 3.7V이었다.
또한, 상기 광 센서부(240)가 상기 아몰퍼스 실리콘(amorphous silicon) 트랜지스터인 경우, 상기 스위칭 소자(220)로 인가되는 상기 게이트 전압(V_IN1)이 약 5V이고 상기 광 센서부(240)로 인가되는 상기 외부광을 나타내는 상기 광 전압(V_IN2)이 약 5V이면 상기 스위칭 소자(220)의 상기 제1 드레인 전극(214) 및 상기 광 센서부(240)의 상기 제2 드레인 전극(234)으로부터 출력되고 상기 화소 전극(270)으로 인가되는 상기 화소 전압(V_OUT(a-SI))은 약 0.2V이었다.
상기 광 센서부(240)로 인가되는 상기 외부광을 나타내는 상기 광 전압(V_IN2)이 양(+)의 값을 가지는 경우, 상기 광 전압(V_IN2)의 레벨이 낮을수록 상기 화소 전압(V_OUT(a-SI))의 레벨은 증가할 수 있다. 예를 들면, 상기 광 전압(V_IN2)이 약 4V이면 상기 화소 전압(V_OUT(a-SI))은 약 0.5V일 수 있고, 상기 광 전압(V_IN2)이 약 3V이면 상기 화소 전압(V_OUT(a-SI))은 약 1.0V일 수 있다.
따라서, 상기 광 센서부(240)는 상기 외부광의 밝기가 상대적으로 낮은 경우 상기 화소 전압(V_OUT(a-SI))을 증가시키고, 상기 외부광의 밝기가 상대적으로 높은 경우 상기 화소 전압(V_OUT(a-SI))을 감소시킨다.
상기 광 센서부(240)가 상기 아이지제트오(IGZO: In-Ga-Zn-O) 트랜지스터인 경우, 상기 스위칭 소자(220)로 인가되는 상기 게이트 전압(V_IN1)이 약 5V이고 상기 광 센서부(240)로 인가되는 상기 외부광을 나타내는 상기 광 전압(V_IN2)이 약 0V이면 상기 스위칭 소자(220)의 상기 제1 드레인 전극(214) 및 상기 광 센서부(240)의 상기 제2 드레인 전극(234)으로부터 출력되고 상기 화소 전극(270)으로 인가되는 상기 화소 전압(V_OUT(IGZO))은 약 3.7V 내지 약 4.2V이었다.
또한, 상기 광 센서부(240)가 상기 아이지제트오(IGZO: In-Ga-Zn-O) 트랜지스터인 경우, 상기 스위칭 소자(220)로 인가되는 상기 게이트 전압(V_IN1)이 약 5V이고 상기 광 센서부(240)로 인가되는 상기 외부광을 나타내는 상기 광 전압(V_IN2)이 약 5V이면 상기 스위칭 소자(220)의 상기 제1 드레인 전극(214) 및 상기 광 센서부(240)의 상기 제2 드레인 전극(234)으로부터 출력되고 상기 화소 전극(270)으로 인가되는 상기 화소 전압(V_OUT(IGZO))은 약 0.2V이었다.
상기 광 센서부(240)로 인가되는 상기 외부광을 나타내는 상기 광 전압(V_IN2)이 양(+)의 값을 가지는 경우, 상기 광 전압(V_IN2)의 레벨이 낮을수록 상기 화소 전압(V_OUT(IGZO))의 레벨은 증가할 수 있다. 예를 들면, 상기 광 전압(V_IN2)이 약 4V이면 상기 화소 전압(V_OUT(IGZO))은 약 0.5V일 수 있고, 상기 광 전압(V_IN2)이 약 3V이면 상기 화소 전압(V_OUT(IGZO))은 약 1.0V일 수 있다.
따라서, 상기 광 센서부(240)는 상기 외부광의 밝기가 상대적으로 낮은 경우 상기 화소 전압(V_OUT(IGZO))을 증가시키고, 상기 외부광의 밝기가 상대적으로 높은 경우 상기 화소 전압(V_OUT(IGZO))을 감소시킨다.
상기 아이지제트오(IGZO: In-Ga-Zn-O) 트랜지스터의 전자 이동도가 상기 아몰퍼스 실리콘(amorphous silicon) 트랜지스터의 전자 이동도에 비해 높다. 따라서, 상기 광 센서부(240)가 상기 아이지제트오(IGZO: In-Ga-Zn-O) 트랜지스터인 경우의 상기 게이트 전압(V_IN1) 및 상기 광 전압(V_IN2) 대비 상기 화소 전압(V_OUT(IGZO))을 나타내는 이득은 상기 광 센서부(240)가 상기 아몰퍼스 실리콘(amorphous silicon) 트랜지스터인 경우의 상기 게이트 전압(V_IN1) 및 상기 광 전압(V_IN2) 대비 상기 화소 전압(V_OUT(a-SI))을 나타내는 이득에 비해 낮다.
도 6a 내지 6d는 도 4의 상기 표시 패널(110)의 제조 방법을 나타내는 단면도들이다.
도 6a를 참조하면, 상기 제1 베이스 기판(202) 상에 상기 스위칭 소자(220) 및 상기 광 센서부(240)를 형성한다. 상기 스위칭 소자(220) 및 상기 광 센서부(240)는 동일한 공정을 이용하여 형성될 수 있다. 상기 스위칭 소자(220)는 상기 게이트 라인(GL)으로부터 분기된 상기 제1 게이트 전극(204), 상기 제1 게이트 전극(204) 상에 형성된 게이트 절연막(206), 상기 게이트 절연막(206) 상에 형성된 제1 활성층(208), 상기 제1 활성층(208) 상에 서로 이격되어 형성된 제1 오믹 콘택층(210), 상기 제1 오믹 콘택층(210) 상에 형성되고 상기 데이터 라인(DL)으로부터 분기된 상기 제1 소스 전극(212) 및 상기 제1 오믹 콘택층(210) 상에 형성되고 상기 제1 소스 전극(212)과 이격된 상기 제1 드레인 전극(214)을 포함한다.
상기 광 센서부(240)는 상기 접지 라인(GRL)과 전기적으로 연결된 상기 제2 게이트 전극(224), 상기 제2 게이트 전극(224) 상에 형성된 상기 게이트 절연막(206), 상기 게이트 절연막(206) 상에 형성된 제2 활성층(228), 상기 제2 활성층(228) 상에 서로 이격되어 형성된 제2 오믹 콘택층(230), 상기 제2 오믹 콘택층(230) 상에 형성되고 상기 접지 라인(GRL)과 전기적으로 연결된 상기 제2 소스 전극(232) 및 상기 제2 오믹 콘택층(230) 상에 형성되고 상기 제2 소스 전극(232)과 이격되며 상기 스위칭 소자(220)의 상기 제1 드레인 전극(214)과 전기적으로 연결된 상기 제2 드레인 전극(234)을 포함한다.
도 6b를 참조하면, 상기 스위칭 소자(220) 및 상기 광 센서부(240) 상에 상기 유기 절연층(250)을 형성한다. 상기 유기 절연층(250) 상에 상기 화소 전극(270)을 형성한다. 상기 화소 전극(270)은 상기 유기 절연층(250)에 형성된 상기 콘택홀(260)을 통해 상기 스위칭 소자(220)의 상기 제1 드레인 전극(214)과 전기적으로 연결된다. 따라서, 상기 하부 기판(200)이 형성된다.
도 6c를 참조하면, 상기 상부 기판(300)을 형성한다. 구체적으로, 상기 제2 베이스 기판(302) 상에 상기 컬러 필터층(304) 및 상기 광 차단층(306)을 형성한다. 상기 컬러 필터층(304) 및 상기 광 차단층(306) 상에 상기 오버 코팅층(308)을 형성한다. 상기 오버 코팅층(308) 상에 상기 공통 전극(310)을 형성한다. 따라서, 상기 상부 기판(300)이 형성된다.
도 6d를 참조하면, 상기 하부 기판(200) 및 상기 상부 기판(300) 사이에 상기 액정층(400)을 형성한다. 상기 액정층(400)은 상기 액정을 포함하고, 상기 액정은 상기 하부 기판(200)의 상기 화소 전극(270)에 인가되는 상기 화소 전압 및 상기 상부 기판(300)의 상기 공통 전극(310)에 인가되는 상기 공통 전압에 의해 형성되는 상기 전계에 의해 배열이 변화된다. 따라서, 상기 표시 패널(110)이 형성된다.
본 실시예에 따르면, 상기 광 센서부(240)는 상기 외부광의 밝기가 높으면 상기 화소 전극(270)의 상기 화소 전압을 감소시키고 상기 외부광의 밝기가 낮으면 상기 화소 전극(270)의 상기 화소 전압을 증가시킨다. 따라서, 상기 광 센서부(240)는 상기 표시 패널(110)의 주변이 밝으면 상기 화소의 계조를 감소시키고 상기 표시 패널(110)의 주변이 어두우면 상기 화소의 계조를 증가시킨다. 또한, 상기 표시 패널(110)에 레이저를 방사할 경우, 상기 레이저에 방사된 상기 표시 패널(110)의 영역을 어둡게 표시할 수 있다.
실시예 2
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시 패널을 나타내는 단면도이다.
본 실시예에 따른 도 7의 표시 패널(510)은 이전의 실시예에 따른 도 1의 상기 표시 장치(100)에 포함될 수 있고, 도 4의 상기 표시 패널(110)과 비교하여 하부 기판(600)에 포함된 광 센서부(640)의 제2 활성층(628)을 제외하고는 도 4의 상기 표시 패널(110)과 실질적으로 동일하다. 따라서, 도 4와 동일한 부재는 동일한 참조 부호로 나타내고, 중복되는 상세한 설명은 생략될 수 있다.
도 7을 참조하면, 상기 표시 패널(510)은 상기 하부 기판(600), 상기 상부 기판(300) 및 상기 액정층(400)을 포함한다.
상기 하부 기판(600)은 상기 스위칭 소자(220) 및 상기 광 센서부(640)를 포함한다.
상기 광 센서부(640)는 상기 제1 베이스 기판(202) 상에 형성되고 상기 접지라인(GRL)과 전기적으로 연결된 상기 제2 게이트 전극(224), 상기 제2 게이트 전극(224) 상에 형성된 상기 게이트 절연막(206), 상기 게이트 절연막(206) 상에 형성된 상기 제2 활성층(628), 상기 제2 활성층(628) 상에 서로 이격되어 형성된 상기 제2 오믹 콘택층(230), 상기 제2 오믹 콘택층(230) 상에 형성되고 상기 접지 라인(GRL)과 전기적으로 연결된 상기 제2 소스 전극(232) 및 상기 제2 오믹 콘택층(230) 상에 형성되고 상기 제2 소스 전극(232)과 이격되며 상기 스위칭 소자(220)의 상기 제1 드레인 전극(214)과 전기적으로 연결된 상기 제2 드레인 전극(234)을 포함한다. 상기 광 센서부(240)는 상기 상부 기판(300)에 포함된 상기 광 차단층(306)에 의해 커버되지 않는다. 따라서, 상기 광 센서부(240)는 상기 외부광에 노출될 수 있다. 또한, 상기 광 센서부(640)는 상기 백라이트 어셈블리로부터 발생하는 상기 내부광에 노출될 수 있다.
상기 광 센서부(640)의 상기 제2 활성층(628)은 하부층(628a) 및 상부층(628b)을 포함한다.
상기 하부층(628a)의 일함수(work function)는 상기 제2 게이트 전극(224)의 일함수 이상일 수 있다. 또한, 상기 하부층(628a)은 광의 반응도가 낮은 물질을 포함한다. 즉, 상기 하부층(628a)는 광에 안정적인 물질을 포함한다. 예를 들면, 상기 하부층(628a)는 아이지제트오(IGZO: In-Ga-Zn-O) 물질을 포함할 수 있다.
상기 상부층(628b)의 가전자 대역(balance band) 및 전도성 대역(conductive band) 사이의 금지 대역(forbidden band)에 배치된 도너(donor)들의 밀도는 약 1*1017/cm3일 수 있다. 상기 상부층(628b)은 광의 반응도가 높은 물질을 포함한다. 즉, 상기 상부층(628b)은 광에 불안정한 물질을 포함한다. 예를 들면, 상기 상부층(628b)은 아연(Zn) 물질을 포함할 수 있고, 인듐(In) 물질 및 주석(Sn) 물질 중 적어도 하나 이상을 더 포함할 수 있다.
도 7의 상기 표시 패널(510)의 제조 방법은 이전의 실시예에 따른 도 6a 내지 6d를 참조로 설명한 상기 표시 패널(110)의 제조 방법과 비교하여 상기 광 센서부(640)의 상기 제2 활성층(628)을 형성하는 공정에서 상기 하부층(628a) 및 상기 상부층(628b)을 형성하는 공정을 제외하고는 실질적으로 동일하다. 따라서, 중복되는 상세한 설명은 생략한다.
본 실시예에 따르면, 상기 광 센서부(640)가 아이지제트오(IGZO: In-Ga-Zn-O)와 같은 광에 안정적인 물질을 포함하는 상기 하부층(628a), 및 광에 불안정한 물질을 포함하는 상기 상부층(628b)을 포함한다. 그러므로, 상기 광 센서부(640)는 상기 백라이트 어셈블리로부터 발생하는 상기 내부광에 반응하지 않고, 상기 외부광에 반응할 수 있고, 이에 따라, 상기 광 센서부(640)의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상에서 설명된 바와 같이, 표시 기판, 이 표시 기판의 제조 방법 및 이 표시 기판을 포함하는 표시 패널에 의하면, 광 센서부가 표시 패널의 주변이 밝으면 화소의 계조를 감소시키고 상기 표시 패널의 주변이 어두우면 상기 화소의 계조를 증가시킨다. 따라서, 상기 표시 패널의 시인성이 향상될 수 있다.
이상에서는 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 표시 장치 110: 표시 패널
120: 데이터 구동부 130: 게이트 구동부
140: 타이밍 제어부 220: 스위칭 소자
240: 광 센서부

Claims (20)

  1. 베이스 기판;
    상기 베이스 기판 상에 형성되고, 게이트 라인 및 데이터 라인과 전기적으로 연결된 스위칭 소자;
    상기 스위칭 소자와 전기적으로 연결된 화소 전극; 및
    상기 스위칭 소자 및 상기 화소 전극과 전기적으로 연결되고, 외부로부터 인가되는 외부광의 밝기에 따라 상기 화소 전극을 포함하는 화소의 계조를 제어하는 광 센서부를 포함하는 표시 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 광 센서부는 상기 화소 전극에 인가되는 화소 전압의 레벨을 제어하는 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  3. 제2항에 있어서, 상기 광 센서부는 상기 외부광의 밝기가 낮을수록 상기 화소 전압의 레벨을 증가시키는 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  4. 제2항에 있어서, 상기 광 센서부는 상기 외부광의 밝기가 높을수록 상기 화소 전압의 레벨을 감소시키는 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  5. 제1항에 있어서, 상기 스위칭 소자는 제1 박막 트랜지스터를 포함하고, 상기 광 센서부는 제2 박막 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제1 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인과 전기적으로 연결된 제1 게이트 전극, 상기 데이터 라인과 전기적으로 연결된 제1 소스 전극, 및 상기 화소 전극과 전기적으로 연결된 제1 드레인 전극을 포함하고,
    상기 제2 박막 트랜지스터는 접지 전압을 전달하는 접지 라인에 전기적으로 연결된 제2 게이트 전극, 상기 접지 라인에 전기적으로 연결된 제2 소스 전극, 및 상기 제1 박막 트랜지스터의 상기 제1 드레인 전극 및 상기 화소 전극에 전기적으로 연결된 제2 드레인 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  7. 제6항에 있어서, 상기 표시 기판은 상기 접지 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  8. 제5항에 있어서, 상기 제2 박막 트랜지스터는 하부층 및 상부층을 가지는 활성층을 포함하고,
    상기 하부층은 상기 상부층에 비해 광의 반응도가 낮은 물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  9. 제5항에 있어서, 상기 제2 박막 트랜지스터는 산화물 반도체 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2 박막 트랜지스터는 아이지제트오(IGZO: In-Ga-Zn-O) 트랜지스터인 것을 특징으로 하는 표시 기판.
  11. 베이스 기판 상에 서로 전기적으로 연결되는 스위칭 소자 및 광 센서부를 형성하는 단계;
    상기 스위칭 소자 및 상기 광 센서부 상에 유기 절연층을 형성하는 단계; 및
    상기 유기 절연층 상에, 상기 스위칭 소자 및 상기 광 센서부에 전기적으로 연결되어 상기 광 센서부에 인가되는 외부광의 밝기에 따라 화소 전압의 레벨이 제어되는 화소 전극을 형성하는 단계를 포함하는 표시 기판의 제조 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 스위칭 소자는 제1 박막 트랜지스터를 포함하고, 상기 광 센서부는 제2 박막 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.
  13. 제12항에 있어서, 상기 제1 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인과 전기적으로 연결된 제1 게이트 전극, 상기 데이터 라인과 전기적으로 연결된 제1 소스 전극, 및 상기 화소 전극과 전기적으로 연결된 제1 드레인 전극을 포함하고,
    상기 제2 박막 트랜지스터는 접지 전압을 전달하는 접지 라인에 전기적으로 연결된 제2 게이트 전극, 상기 접지 라인에 전기적으로 연결된 제2 소스 전극, 및 상기 제1 박막 트랜지스터의 상기 제1 드레인 전극 및 상기 화소 전극에 전기적으로 연결된 제2 드레인 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 기판의 제조 방법.
  14. 제1 베이스 기판, 상기 제1 베이스 기판 상에 형성되고 게이트 라인 및 데이터 라인과 전기적으로 연결된 스위칭 소자, 상기 스위칭 소자와 전기적으로 연결된 화소 전극, 및 상기 스위칭 소자 및 상기 화소 전극과 전기적으로 연결되고 외부로부터 인가되는 외부광의 밝기에 따라 상기 화소 전극을 포함하는 화소의 계조를 제어하는 광 센서부를 포함하는 하부 기판; 및
    상기 제1 베이스 기판과 대향하는 제2 베이스 기판, 및 상기 제2 베이스 기판 상에 형성되고 상기 화소 전극과 전계를 형성하는 공통 전극을 포함하는 상부 기판을 포함하는 표시 패널.
  15. 제14항에 있어서, 상기 광 센서부는 상기 화소 전극에 인가되는 화소 전압의 레벨을 제어하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  16. 제15항에 있어서, 상기 광 센서부는 상기 외부광의 밝기가 낮을수록 상기 화소 전압의 레벨을 증가시키는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  17. 제15항에 있어서, 상기 광 센서부는 상기 외부광의 밝기가 높을수록 상기 화소 전압의 레벨을 감소시키는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  18. 제14항에 있어서, 상기 스위칭 소자는 제1 박막 트랜지스터를 포함하고, 상기 광 센서부는 제2 박막 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제1 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인과 전기적으로 연결된 제1 게이트 전극, 상기 데이터 라인과 전기적으로 연결된 제1 소스 전극, 및 상기 화소 전극과 전기적으로 연결된 제1 드레인 전극을 포함하고,
    상기 제2 박막 트랜지스터는 접지 전압을 전달하는 접지 라인에 전기적으로 연결된 제2 게이트 전극, 상기 접지 라인에 전기적으로 연결된 제2 소스 전극, 및 상기 제1 박막 트랜지스터의 상기 제1 드레인 전극 및 상기 화소 전극에 전기적으로 연결된 제2 드레인 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
  20. 제14항에 있어서, 상기 상부 기판은 상기 외부광을 차단하는 광 차단층을 더 포함하고,
    상기 스위칭 소자는 상기 광 차단층에 의해 커버되고, 상기 광 센서부는 상기 광 차단층으로부터 노출되는 것을 특징으로 하는 표시 패널.
KR1020120109772A 2012-10-04 2012-10-04 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 패널 KR20140043971A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120109772A KR20140043971A (ko) 2012-10-04 2012-10-04 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 패널
US13/734,300 US9091894B2 (en) 2012-10-04 2013-01-04 Display substrate, method of manufacturing the same and display panel having the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120109772A KR20140043971A (ko) 2012-10-04 2012-10-04 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 패널

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20140043971A true KR20140043971A (ko) 2014-04-14

Family

ID=50432420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120109772A KR20140043971A (ko) 2012-10-04 2012-10-04 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 패널

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9091894B2 (ko)
KR (1) KR20140043971A (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20150060129A (ko) 2013-11-26 2015-06-03 삼성디스플레이 주식회사 화소 회로 및 이를 포함하는 표시 장치
CN109656069A (zh) * 2017-10-11 2019-04-19 京东方科技集团股份有限公司 阵列基板的制作方法、阵列基板和显示装置
KR102554283B1 (ko) * 2018-10-30 2023-07-10 엘지디스플레이 주식회사 표시장치

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6028581A (en) * 1997-10-21 2000-02-22 Sony Corporation Method and apparatus for a liquid crystal display (LCD) having an input function
AU2002336341A1 (en) * 2002-02-20 2003-09-09 Planar Systems, Inc. Light sensitive display
KR101256663B1 (ko) 2005-12-28 2013-04-19 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치와 그의 제조 및 구동방법
KR20080001306A (ko) 2006-06-29 2008-01-03 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터 어레이 기판
KR20080068343A (ko) 2007-01-19 2008-07-23 삼성전자주식회사 액정 표시 장치와 그 구동 방법
EP2151811A3 (en) * 2008-08-08 2010-07-21 Semiconductor Energy Laboratory Co, Ltd. Display device and electronic device
WO2010029662A1 (ja) * 2008-09-09 2010-03-18 シャープ株式会社 表示装置
TWI396011B (zh) * 2009-06-16 2013-05-11 Au Optronics Corp 觸控面板
US8605059B2 (en) * 2010-07-02 2013-12-10 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Input/output device and driving method thereof
JP6018624B2 (ja) * 2011-04-19 2016-11-02 パーセプティブ ピクセル インコーポレイテッド タッチセンシング用光学フィルタ処理センサ・イン・ピクセル技術

Also Published As

Publication number Publication date
US9091894B2 (en) 2015-07-28
US20140098311A1 (en) 2014-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9898985B2 (en) Gate on array drive system of raising yield and liquid crystal panel having the same
US8624831B2 (en) Electrophoretic display device and method of driving same
US10008163B1 (en) Driver structure for RGBW four-color panel
US8890801B2 (en) Electrophoresis display device and driving method
US9477105B2 (en) Display device
US10529293B2 (en) Display device
US10643566B2 (en) Display device
KR20140013902A (ko) 표시장치
US9030460B2 (en) Display apparatus
US20140362129A1 (en) Liquid crystal display apparatus and method for driving the same
US9069402B2 (en) Display apparatus
KR20140043971A (ko) 표시 기판, 이의 제조 방법 및 이를 포함하는 표시 패널
EP3091390A1 (en) Liquid crystal display and driving method thereof
US9812055B2 (en) Display device and a method for driving the same
US10643564B2 (en) Liquid crystal display and method of driving liquid crystal display
US9355606B2 (en) Liquid crystal display device and liquid crystal display device driving method
KR101362389B1 (ko) 전기영동 표시패널, 이를 구비한 전기영동 표시장치 및이의 구동 방법
KR20130104029A (ko) 전기 영동 표시장치
KR20160103240A (ko) 표시 장치 및 그것의 구동 방법
KR20140137729A (ko) 액정 표시장치 및 그 구동방법
US9666150B2 (en) Display device
KR101712204B1 (ko) 표시장치 및 그 제조방법
US20150091954A1 (en) Liquid crystal display device
KR101789330B1 (ko) 광센서를 포함한 액정표시패널과 이를 이용한 표시장치
US20150042636A1 (en) Liquid crystal display device and liquid crystal display device driving method

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid