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JP2005122187A - 光感知部を有する電子ディスプレイ装置 - Google Patents

光感知部を有する電子ディスプレイ装置 Download PDF

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Abstract

【課題】外部光の強さに応じて画面の明るさを調節する光感知部を有する電子ディスプレイ装置
【解決手段】電子ディスプレイ装置は、基板、前記基板上の前記表示領域の周辺に周辺領域を形成し、複数のゲートラインと複数のデータラインが互いに交差して複数の画素部を形成し、そして前記表示領域の一側の周辺領域に形成されており、外部光の強さを感知する少なくとも一つの光感知部を具備する。外部光の強さを感知することができる光感知部を画素アレーが形成される基板上に集積させることで、外部光の強さに対応して画面の明るさを変化させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電子ディスプレイ装置に関し、より詳細には画素アレーが形成された基板上に光感知素子が集積された電子ディスプレイ装置に関するものである。
現在の情報化時代において、電子ディスプレイ装置の役割は重要になりつつあり、各種電子ディスプレイ装置が多様な産業分野に広範囲に用いられている。
一般的に、電子ディスプレイ装置とは、多様な情報を視覚を通じて人間に伝達する装置を称する。即ち、電子ディスプレイ装置とは、各種電子機器から出力される電気的情報信号を人間の視覚で認識可能な光情報信号に変換する電子装置と定義することができ、人間と電子機器を連結する架け橋的役割を担当する装置と定義することもできる。
このような電子ディスプレイ装置において、光情報信号が発光現状によって表示される場合には発光型表示装置と称され、反射、散乱、干渉現象などによって光変調が表示される場合には、受光型表示装置と称される。能動型表示装置とも呼ばれる前記発光型表示装置には、陰極線管、プラズマディスプレイパネル、発光ダイオード及びＥＬディスプレイなどがある。また、受動型表示装置である前記受光型表示装置には、液晶表示装置、電気化学表示装置及び電気泳動表示装置などがある。
半導体技術の急速な進歩によって各種電子装置の固体化、低電圧及び低電力化と共に電子機器の小型及び軽量化における新しい環境に適合した電子ディスプレイ装置、即ち、薄くて軽量かつ低電圧駆動及び低消費電力の特徴を有するフラットパネルディスプレイ装置の需要が高まっている。特に、液晶表示装置及び電界発光表示装置に対した要求が急激に増大している。
液晶表示装置は、液晶セルの背面に位置したバックライトを利用して画層を表示する透過型液晶表示装置、外部の自然光を利用した反射型液晶表示装置と、室内などの外部光源が存在しない暗い空間では表示素子そのものの内装光源を利用してディスプレイする、いわゆる透過表示モードで作動し、室外の高照度環境では外部の入射光を反射させて表示する、いわゆる反射表示モードで作動する半透過型液晶表示装置とに区分される。
電界発光表示装置は、用いる材料によって無機電界発光装置と有機電界発光表示装置に大きく分かれ、低電圧駆動、広い視野角、高速応答性、高コントラストなどの優秀な特徴を有している有機電界発光表示装置の研究が更に活発に進行されている。
有機電界発光表示装置は、陰極電極と陽極電極からそれぞれ電子と正孔を発光部内に注入させ、注入された電子と正孔が再結合して励起子を生成し、この励起子が励起状態から基底状態に落ちるときに、光を放出する装置であって、アクティブマトリクス型とパシブマトリクス型に区分されることができる。アクティブマトリクス型有機電界発光表示装置では、薄膜トランジスタのようなスイッチング素子によって複数の画素に対応する有機ＥＬ素子を互いに独立的に駆動させる。
しかし、有機電界発光表示装置は、液晶表示装置とは違って反射型モードが不可能な発光型表示装置なので、外部光が強い環境下でディスプレイ視認性が低下される問題がある。
また、半透過型液晶表示装置も自体的に外部光の強さを判断することができないので、外部の明るさによって使用者に鮮明な画面を提供するのに限界がある。
従って、本発明の目的は、外部光の強さによって画面の明るさを変化させることができる電子ディスプレイ装置を提供することにある。
前述した目的を達成するために本発明は、表示領域と前記表示領域の周辺に形成された周辺領域を含み、複数のゲートラインとデータラインが形成された基板と、前記表示領域に複数のゲートラインと複数のデータラインが互いに交差することにより、形成され映像を表示する複数の画素部と、前記周辺領域に形成され、外部光の強さを感知する少なくとも一つの光感知部とを具備する。これにより、アレー基板上に形成された光感知部によって検出された外部光の強さによって暗い環境でも明るさを減少させて寿命を増加させ、明るい環境では、明るさを増加させてディスプレイ視認性を向上させることができる。
前記光感知部は、１次アレー構造で配列されるか、もしくは複数のアレー構造で形成される。
そして、本発明のディスプレイ装置は、前記表示領域の周辺領域の一部に形成され、前記光感知部と連結された読み出しラインを具備する。また、前記表示領域の周辺領域の一部に形成され、前記複数のゲートライン及び前記複数のデータラインと電気的に連結され、前記画素部を駆動するための駆動回路部と、前記光感知部によって感知された外部光の強さを読み出すための読み出し回路部とを更に具備する。
前記複数の画素部は、非晶質シリコン薄膜トランジスタで構成されたスイッチング素子を含み、前記光感知部は、少なくとも一つの非晶質シリコン薄膜トランジスタを含む。
前記光感知部は、外部光によって光電流を発生させる第１薄膜トランジスタと、前記第１薄膜トランジスタから提供された電荷を保存するストレージキャパシタと、前記ストレージキャパシタに保存された電荷を出力する第２薄膜トランジスタと、を含む。
そして、前記第２薄膜トランジスタ上部に外部光が到達することを防止する光遮断膜をさらに含む。
前記光感知部は、一つの薄膜トランジスタと一つのストレージキャパシタを含むか、もしくは前記光感知部は、一つの薄膜トランジスタを含む。もしくは、前記光感知部は、薄膜ダイオードを含む。また、前記光感知部は、ｐ型半導体層又は真性半導体層又はｎ型半導体層のＰＩＮダイオードを含む。
本発明による有機電界発光表示装置は、表示領域と前記表示領域の周辺に形成された周辺領域を含む基板と、前記基板上の表示領域に形成され、ゲートライン、前記ゲートラインと直交するデータライン、前記ゲートラインとデータラインとに連結されたスイッチング素子、前記スイッチング素子に連結され、画素電極に提供される第１電極、前記第１電極上に形成された有機電界発光層、及び前記有機電界発光層上に形成された第２電極を含んで形成された複数の画素部と、前記周辺領域に形成され、外部光の強さを感知するための少なくとも一つの光感知部とを具備する。これにより、アレー基板上に形成された光感知部によって検出された外部光の強さによって暗い環境でも明るさを減少させて寿命を増加させ、明るい環境では、明るさを増加させてディスプレイ視認性を向上させることができる。
前記少なくとも一つの光感知部は、１次アレー構造で形成され、前記光感知部は、一つの下部ゲート型非晶質シリコン薄膜トランジスタを含む。また、前記光感知部は、外部光によって駆動され、信号を出力するための光感知用薄膜トランジスタと、前記光感知用薄膜トランジスタのドレーン電極と連結された電源供給ラインと、前記光感知用薄膜トランジスタのソース電極と連結され、前記光感知用薄膜トランジスタから前記信号の入力を受けて前記信号を変換させる読み出し回路部に伝送するための読み出しラインとを含む。
前記光感知用薄膜トランジスタのゲート電極とソース電極とは、互いに連結されており、そして、前記表示領域の周辺領域の一部に形成され、前記複数のゲートライン及び前記複数のデータラインと電気的に連結され、前記画素部を駆動するための駆動回路部及び前記光感知部によって感知された外部光の強さを読み出すための読み出し回路部を更に具備する。
それぞれの画素部は、少なくとも一つの駆動素子及び少なくとも一つのキャパシタを更に含む。また、前記スイッチング素子及び駆動素子は、下部ゲート型非晶質シリコン薄膜トランジスタで構成されており、前記第１電極は不透明な導電物質で、前記第２電極は透明な導電物質である。特に、アクティブマトリクス型有機電界発光表示装置は、全面発光モードで駆動させることが一番有利であるので、薄膜トランジスタが外部光に露出されて、光をよりよく感知させるためである。
また、前記第１電極は透明導電物質で形成し、前記第２電極は不透明導電物質で形成して背面発光モードを具現し、前記第２電極は、前記光感知部が形成された周辺領域及び表示領域を含んだ基板の全面に形成される。
本発明による液晶表示装置は、表示領域と前記表示領域の周辺に形成された周辺領域を含む基板と、前記表示領域に、ゲートライン、前記ゲートラインと直交するデータライン、前記ゲートラインとデータラインとに連結されたスイッチング素子、前記スイッチング素子に連結され透明電極を含んで形成された複数の画素部と、前記表示領域の周辺領域の一部に形成され外部光の強さを感知する、少なくとも一つの光感知部と、を含む表示パネルアセンブリと、前記表示パネルの下部に配置され、前記表示パネルに光を供給するバックライトアセンブリを含み、前記バックライトアセンブリで供給する光の強さは、前記光感知部で感知した外部光の強さによって調節される。これにより、外部環境の明るさに応じてバックライトの明るさを調節し、ディスプレイモードを最適化することができる。
前記スイッチング素子と電気的に連結された反射電極を更に含み、前記光感知部は、１次アレー構造で形成されるか、もしくは複数のアレー構造で形成される。
また、前記表示領域の周辺領域の他の一部に形成され、前記光感知部と連結された少なくとも一つの読み出しラインを更に具備し、前記光感知部は、前記読み出しラインと前記ゲートラインとが交差している位置に形成される。そして、前記表示領域の周辺領域の他の一部に形成され、前記光感知部によって感知された外部光の強さを読み出す読み出し回路部を更に具備する。また、前記スイッチング素子は、非晶質シリコン薄膜トランジスタで形成される。
前記光感知部は、少なくとも一つの非晶質シリコン薄膜トランジスタを含み、また前記光感知部は、外部光によって光電流を発生させる第１薄膜トランジスタと、前記第１薄膜トランジスタから提供された電荷を保存するストレージキャパシタと、前記ストレージキャパシタに保存された電荷を出力する第２薄膜トランジスタとを含む。
そして、外部光が前記第２薄膜トランジスタの上部に到達することを防止する光遮断膜を含む。
さらに、前記光感知部は、一つの薄膜トランジスタと一つのストレージキャパシタを含むか、もしくは一つの薄膜トランジスタを含む。また、前記光感知部は、薄膜ダイオードを含むか、ｐ型半導体層又は真性半導体層又はｎ型半導体層のＰＩＮダイオードを含む。
本発明によると、外部光の強さを感知することができる光感知部を画素アレーが形成される基板上に集積させることで、外部光の強さに応じて画面の明るさを変化させる他、画面の明るさを調節してディスプレイモードを最適化することができる。
以下、添付した図面を参照して本発明の望ましい実施例をより詳細に説明する。
＜実施例１＞
［構成］
図１は、本発明の第１実施例による全面発光アクティブマトリクス型有機電界発光表示装置の平面図であり、図２は、図１のＡ部分、即ち、光感知部を拡大図示した回路図である。図３及び図４は、図１に図示しているアレー基板１００中の画素部及び光感知部の断面図である。
図１、図２、図３及び図４を参照すると、本発明の第１実施例による全面発光アクティブマトリクス型有機電界発光表示装置は、映像を表示するための画素がマトリクス形態で形成されたアレー基板１００を含む。
前記アレー基板１００上の表示領域１２０には、複数のゲートラインＧＬと複数のデータラインＶｄａｔａが交差配列され単位画素部１２５を形成する。隣接したデータラインＶｄａｔａの間には、電源供給ラインＶｄｄが前記データラインＶｄａｔａと平行に配列される。電源供給ラインＶｄｄにはディスプレイ信号の最大値が直流状態に印加される。
前記ゲートラインＧＬとデータラインＶｄａｔａは、スイッチング素子である第１薄膜トランジスタＴ１と電気的に連結される。
前記第１薄膜トランジスタＴ１のゲート電極１０２ａは、ゲートラインＧＬと連結され、ソース電極１０８ａは、データラインＶｄａｔａと連結されてデータ電圧を供給する。前記第１薄膜トランジスタＴ１のドレーン電極１１０ａは、第１ノードＮ１に電気的に連結される。薄膜トランジスタの出力電圧を外部に連結するための電極であって、駆動素子である第２薄膜トランジスタＴ２のゲート電極１０２ｂとストレージキャパシタＣｓｔの第１キャパシタ電極は、前記第１ノードＮ１に電気的に連結される。前記ストレージキャパシタＣｓｔの第２キャパシタ電極と前記第２薄膜トランジスタＴ２のソース電極１０８ｂは、前記電源供給ラインＶｄｄに電気的に連結される。前記第２薄膜トランジスタＴ２のゲート電極１０２ｂは、第１薄膜トランジスタＴ１のドレーン電極１１０ａと連結され、第２薄膜トランジスタＴ２のソース電極１０８ｂは電源供給ラインＶｄｄと連結され、第２薄膜トランジスタＴ２のドレーン電極１１０ｂは、有機電界発光素子ＥＬと連結される。
従って、前記第１薄膜トランジスタＴ１がオンすると、データラインＶｄａｔａのディスプレイ信号値が第１薄膜トランジスタＴ１のソースからドレーンを通って、第２薄膜トランジスタＴ２のゲートへ印加される。これにより第２薄膜トランジスタＴ２がオンされ、第２薄膜トランジスタＴ２のソースとドレーンを通じて電源供給ラインＶｄｄの直流信号値が有機電界発光素子ＥＬに印加される。結果、有機電界発光素子ＥＬが駆動する。図３及び図４の第１及び第２薄膜トランジスタＴ１，Ｔ２は、例えば、下部ゲート型非晶質シリコン薄膜トランジスタが図示されているが、他の形態のスイッチング素子で構成されることもできる。
前記有機電界発光素子ＥＬは、画素電極及び陽極電極に提供される第１電極１１４ｂ、前記第１電極１１４ｂ上に形成された有機電界発光層１１８、前記有機電界発光層１１８上に形成され、陰極電極に提供される第２電極１２１（図示せず）を含む。ここで、陰極電極の全面から外部に光が放出される全面発光モードでは、前記陰極電極が表示画面の方に配置されるので、前記陽極電極である第１電極１１４ｂは、不透明導電物質で形成され、前記陰極電極である第２電極１２１は、透明物質で形成される。また、透明物質で構成された前記第２電極１２１は、光感知部Ａが形成されている周辺領域を除いた表示領域１２０上に形成することが望ましい。
前記表示領域１２０の一側の周辺領域１３０には、外部光の強さを感知するための光感知部Ａが形成される。
一般的に、指紋認識器、タッチスクリーンパネル又はイメージセンサーの光感知回路は、二つの薄膜トランジスタと一つのストレージキャパシタを含んだ２次元的なアレー構造で形成される。しかし、本実施例では、外部光の強さのみを検出して駆動条件を設定するための目的で光感知部Ａを形成するので、光感知部Ａを２次元的なアレー構造で形成する必要がない。従って、一つの光感知用薄膜トランジスタＴｓを含む光感知部Ａは、表示領域１２０一側の周辺領域１３０に一つのみを形成するか１次アレー構造で形成する。
また、前記表示領域１２０の一側の周辺領域１３０には、電源供給ラインＶｄｄ及び前記光感知用薄膜トランジスタＴｓから信号の入力を受けて読み出し回路部ＲＯＣ１５０に伝送するための読み出しラインＲＯＬが形成される。
即ち、前記光感知部Ａは、外部光を感知して駆動を開始し信号を出力するための光感知用薄膜トランジスタとＴｓ、前記光感知用薄膜トランジスタＴｓのドレーン電極と連結された電源供給ラインＶｄｄと、前記光感知用薄膜トランジスタＴｓのソース電極と連結され、前記光感知用薄膜トランジスタＴｓから前記信号の入力を受けて、前記信号をデジタル信号に変換させる読み出し回路部ＲＯＣ１５０と、この読み出し回路ＲＯＣ１５０に伝送するための読み出しラインＲＯＬとで構成される。
前記読み出しラインＲＯＬと連結されており、前記光感知用薄膜トランジスタＴｓによって感知された外部光の強さを読み出す役割を持っている読み出し回路部ＲＯＣ１５０は、前記アレー基板１００上において周辺領域１３０以外の表示領域１２０の周辺の領域に実装される。
また、前記読み出し回路部ＲＯＣ１５０と同様に、前記アレー基板１００上において周辺領域１３０以外の表示領域１２０の周辺の領域には、ゲートラインＧＬを駆動するためのゲート駆動回路部１４５と、データラインＶｄａｔａを駆動するためのデータ駆動回路部１４０とが、共に実装される。すなわち、ゲート駆動回路１４５はゲートラインＧＬに接続されており、データ駆動回路１４０はデータラインＶｄａｔａに接続されている。
非晶質シリコン薄膜トランジスタで画素部が構成されるアクティブマトリクス型有機電界発光表示装置は、全面発光モードで駆動させることが一番有利であるので、薄膜トランジスタのチャンネルが外部光に露出されて光をよりよく感知するように、前記光感知用薄膜トランジスタＴｓを下部ゲート型非晶質シリコン薄膜トランジスタで形成する。従って、外部光に露出された光感知用薄膜トランジスタＴｓのチャンネルに入ってくる光量によって、光感知用薄膜トランジスタＴｓに流れる光電流が前記読み出し回路部ＲＯＣ１５０を通じて感知される。
［作用］
図５は前記光感知部Ａの動作を説明するための回路図である。図６は前記光感知部Ａの動作を説明するためのＶ−Ｉ特性グラフである。図６において■は、外部光がないときの光電流を示し、●は、外部光が入射したときの光電流を示す。
先ずは図５のように、光感知用薄膜トランジスタＴｓのゲート電極Ｇとソース電極Ｓを互いに連結して０Ｖを与え、前記光感知用薄膜トランジスタＴｓのゲートソース間電圧Ｖｇｓを０Ｖにする。
次に、図２を参照にして、感知しようとする外部光の強さに対して読み出しラインＲＯＬが飽和されないように、前記電源供給ラインＶｄｄの大きさを適当な値に可変する。このとき、前記電源供給ラインＶｄｄは約２Ｖ〜１０Ｖの範囲内で可変させるのが好ましい。
下部ゲート型非晶質シリコン薄膜トランジスタで構成された光感知用薄膜トランジスタＴｓのチャンネルに外部光が入射すると、前記光感知用薄膜トランジスタＴｓのゲートソース間電圧Ｖｇｓが変化して、図６に図示したように、前記光感知用薄膜トランジスタＴｓの両端の間には光電流Ｉが流れるようになる。前記光電流Ｉは、読み出しラインＲＯＬを通じて読み出し回路部ＲＯＣ１５０に到達する。
従って、光電流Ｉは、読み出し回路部ＲＯＣ１５０の内部に形成されたキャパシタＣｒｅｆを充電し、キャパシタＣｒｅｆの両端の間の電圧を変化させる。変化された電圧値は増幅器ＡＭＰ（図示せず）を通じて増幅され、アナログデジタル変換器ＡＤＣ（図示せず）へ出力される。
前記アナログデジタル変換器ＡＤＣを通じてアナログ信号からデジタル信号へ変換されたデジタル信号は、アクティブマトリクス型有機電界発光表示装置の駆動制御部にフィードバッグされて画面の全体明るさを再設定するようになる。
従って、暗い外部光の環境では、明るさを減少させて駆動を低くさせることにより寿命を長くし、明るい外部光の環境では、明るさを増加させて駆動を活発にさせることにより視認性を向上させることができる。
＜第１実施例：製造工程＞
以下、図３乃至図４を参照して図１に図示されたアレー基板１００の製造工程を説明する。
まず、表示領域１２０及び周辺領域１３０を含むアレー基板１００上に第１導電膜を蒸着した後、フォトリソグラフィなどの工程により前記第１導電膜をパターニングして第１導電膜パターンを形成する。
前記第１導電膜パターンは、横方向に伸長されるゲートラインＧＬ、前記ゲートラインＧＬから分岐した第１薄膜トランジスタＴ１のゲート電極１０２ａと第２薄膜トランジスタＴ２のゲート電極１０２ｂ、そして光感知用薄膜トランジスタＴｓのゲート電極１０２ｃを含む。また、前記第１導電膜パターンは、第２薄膜トランジスタＴ２のゲート電極１０２ｂと連結されたストレージキャパシタＣｓｔの下部電極を含む。
前記第１導電膜パターンが形成されたアレー基板１００の全面にシリコン窒化物をプラズマ化学気相蒸着法などの方法で蒸着して、ゲート絶縁膜１０４を形成する。
前記ゲート絶縁膜１０４上に非晶質シリコンで構成されたアクティブ層と、ｎ＋非晶質シリコンで構成されたオーミックコンタクト層とを順次蒸着する。このとき、前記アクティブ層とオーミックコンタクト層は、ＰＥＣＶＤ設備のチャンバー内における層内プロセスで蒸着されるのが好ましい。続いて、フォトリソグラフィ工程において前記膜をパターニングし、アクティブパターン１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃとオーミックコンタクトパターン１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃとを、各ゲート電極１０２ａ，１０２ｂ上のゲート絶縁膜１０４上に形成する。ここで、アクティブパターン１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃは非晶質シリコン膜で構成され、オーミックコンタクトパターン１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃはｎ＋非晶質シリコン膜で構成されるのが好ましい。
次に、全面に第２導電膜を蒸着し、フォトリソグラフィ工程で前記第２導電膜をパターニングして第２導電膜パターンを形成する。
前記第２導光板パターンは、前記ゲートラインＧＬに直交するデータラインＶｄａｔａと、前記データラインＶｄａｔａと平行に配列された電源供給ラインＶｄｄと、前記表示領域１２０の一側の周辺領域１３０において前記データラインＶｄａｔａと平行に形成された読み出しラインＲＯＬと、前記データラインＶｄａｔａから分岐した第１薄膜トランジスタＴ１のソース電極１０８ａと、第１薄膜トランジスタＴ１のドレーン電極１１０ａと、電源供給ラインＶｄｄから分岐した第２薄膜トランジスタＴ２のソース電極１０８ｂと、第２薄膜トランジスタＴ２のドレーン電極１１０ｂと、前記電源供給ラインＶｄｄから分岐した光感知用薄膜トランジスタＴｓのドレーン電極１１０ｃと、前記読み出しラインＲＯＬから分岐した光感知用薄膜トランジスタＴｓのソース電極１０８ｃとを含む。また、前記第２導電膜パターンは、前記第２薄膜トランジスタＴ２のソース電極１０８ｂと連結されたストレージキャパシタＣｓｔの上部電極を含む。
次に、それぞれのソース電極１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃとドレーン電極１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃとの間に露出したオーミックコンタクトパターン１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃを、反応性イオンエッチング方法によって除去する。すると、それぞれのソース電極１０８ａ、１０８ｂ、１０８ｃとドレーン電極１１０ａ、１１０ｂ、１１０ｃとの間にはアクティブパターン１０５ａ、１０５ｂ、１０５ｃが露出する。このアクティブパターンは、第１及び第２薄膜トランジスタＴ１，Ｔ２と光感知用薄膜トランジスタＴｓのチャンネル領域となる。
次に、全面にシリコン窒化物を蒸着して保護膜１１２を形成する。続いて、フォトリソグラフィ工程で前記保護膜１１２を部分的にエッチングして、第１薄膜トランジスタＴ１のドレーン電極１１０ａを露出する第１コンタクトホール１１３ａ、第２薄膜トランジスタＴ２のゲート電極１０２ｂ及びドレーン電極１１０ｂをそれぞれ露出する第２及び第３コンタクトホール１１３ｂ、１１３ｃ、光感知用薄膜トランジスタＴｓのソース電極１０８ｃ及びゲート電極１０２ｃをそれぞれ露出する第４及び第５コンタクトホール１１３ｄ、１１３ｅを形成する。
そして、前記第１乃至５コンタクトホール１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ、１１３ｅ及び保護膜１１２上に不透明導電物質を蒸着し、これをフォトリソグラフィ工程でパターニングして第３導電膜パターンを形成する。ここで、前記第３導電膜パターンは、不透明なＣｒ膜上に薄いＩＴＯ（indium tin oxide）膜を積層して形成するのが好ましい。
前記第３導電膜パターンは、前記第１コンタクトホール１１３ａ及び第２コンタクトホール１１３ｂを通じて前記第１薄膜トランジスタＴ１のドレーン電極１１０ａと第２薄膜トランジスタＴ２のゲート電極１０２ｂとを連結させる第１ブリッジ配線１１４ａ、前記第３コンタクトホール１１３ｃを通じて前記第１薄膜トランジスタＴ２のドレーン電極１１０ｂと連結された第１電極１１４ｂ、そして前記第４及び第５コンタクトホール１１３ｄ、１１３ｅを通じて前記光感知用薄膜トランジスタＴｓのソース電極１０８ｃとゲート電極１０２ｃを連結させる第２ブリッジ配線１１４ｃを含む。
画素電極である前記第１電極１１４ｂは、有機電界発光素子ＥＬの陽極電極の下部に提供される。
前記第３導電膜パターンである第１ブリッジ配線１１４ａ、第１電極１１４ｂ、第２ブリッジ配線１１４ｃ及び保護膜１１２上に、低誘電率の有機絶縁物質又は無機絶縁物質を蒸着して平坦化膜１１６を形成し、フォトリソグラフィ工程で前記平坦化膜１１６をパターニングして画素電極１１４の一部分を露出する開口部１１７を形成する。前記開口部１１７は、前記画素電極用第１電極１１４ｂと同じ形状を有し、前記第１電極１１４ｂの厚さよりも薄く形成される。前記平坦化膜１１６は、有機電界発光層１１８を支える役目を担う。
次に、前記開口部１１７及び絶縁膜１１６上に有機電界発光層１１８を形成し、その上に有機電界発光素子の陰極電極に提供される第２電極１２１（図示せず）を形成する。このとき、前記第２電極１２１は、低い仕事関数を有する金属膜、例えば、Ｍｇ、Ａｇ膜上にＩＴＯ膜を積層した透明導電物質で形成されるのが好ましい。また、外部光の光量をより正確に感知するために、前記第２電極１２１を光感知部Ａが形成された周辺領域を除いた表示領域にだけ形成することが望ましい。
前述したように、本発明の第１実施例によると、外部光の強さを感知することができる光感知部をアクティブマトリクス型有機電界発光表示装置のアレー基板上に集積させる。従って、暗い環境下では、画面の全体的な明るさを低めて用いて素子の寿命を増加させ、外部光が強く存在する環境下では、光感知部で感知した光の強さによって画面の全体的な明るさを増加させてディスプレイ視認性を向上させることができる。
＜実施例２＞
［構成］
次に、本発明の第２実施例における背面発光アクティブマトリクス型有機電界発光表示装置について、図を用いて詳細に説明する。図７及び図８は、本発明の第２実施例による背面発光アクティブマトリクス型有機電界発光表示装置において、画素部及び光感知部をそれぞれ図示した断面図である。本発明の第２実施例による背面発光アクティブマトリクス型有機電界発光表示装置は、第１実施例による全面発光アクティブマトリクス型有機電界発光表示装置とは第１及び第２電極を除いては同じである。従って、実施例１と同じ構成要素は同じ参照符号を使用し、それに関する説明は省略する。
［作用］
図７及び図８を参照すると、背面発光アクティブマトリクス型有機電界発光表示装置は、有機電界発光素子ＥＬで発生した光がその下部の薄膜トランジスタが形成された基板１００を通じて外部に放出される。このため、前記基板１００は表示画面の方に配置される。
従って、本発明の第２実施例による背面発光アクティブマトリクス型有機電界発光表示装置では、有機電界発光素子ＥＬの陽極電極の下部に提供される第１電極１１４ｂはＩＴＯのような透明導電物質で形成し、陰極電極に提供される第２電極１２１はAlのような不透明導電物質で形成される。本実施例による背面発光アクティブマトリクス型有機電界発光表示装置によると、表示画面である基板１００に入射される外部光は、有機電界発光素子ＥＬの陰極電極に提供される第２電極１２１で反射して光感知用薄膜トランジスタＴｓのチャンネルに入射する。従って、外部光は、露出された光感知用薄膜トランジスタＴｓのチャンネルに入り、その光量によって光感知用薄膜トランジスタＴｓに流れる光電流が読み出し回路部ＲＯＣ１５０を通じて感知される。
具体的には、図１、図７及び図８で示すように、画素部のスイッチング素子である第１薄膜トランジスタＴ１のゲート電極１０２ａは、ゲートラインＧＬに連結され、ソース電極１０８ａは、データラインＶｄａｔａと連結される。前記第１薄膜トランジスタＴ１のドレーン電極１１０ａは、第１ブリッジ配線１１４ａを通じて画素部の駆動素子である第２薄膜トランジスタＴ２のゲート電極１０２ｂに連結される。
前記第２薄膜トランジスタＴ２のソース電極１０８ｂは、電源供給ラインＶｄｄと連結され、ドレーン電極１１０ｂは、有機電界発光素子ＥＬに連結される。
前記ストレージキャパシタＣｓｔは、前記第２トランジスタのゲート電極１０２ｂと第１トランジスタドレーン電極１１０ａとが電気的に連結された第１キャパシタ電極と、前記電源供給ラインＶｄｄと第２薄膜トランジスタＴ２のソース電極１０８ｂとが電気的に連結された第２キャパシタ電極とを含む。前記有機電界発光素子ＥＬは、画素電極及び陽極電極に提供されており、透明導電物質で形成された第１電極１１４ｂと、前記第１電極１１４ｂ上に形成された有機電界発光層１１８と、前記有機電界発光層１１８上に不透明導電物質で形成され、陰極電極に提供される第２電極１２１とを含む。ここで、基板１００に入射される外部光の強さを光感知用薄膜トランジスタＴｓが感知するように、前記外部光を前記光感知用薄膜トランジスタＴｓのチャンネルの方に反射させる第２電極１２１を平坦化膜１１６上の全面に形成するのが好ましい。
図１および図２に示すように、基板１００の表示領域１２０の一側の周辺領域１３０上に形成される光感知部Ａは、外部光を受けて駆動開始し、信号を出力するための光感知用薄膜トランジスタＴｓと、前記光感知用薄膜トランジスタＴｓのドレーン電極１１０ｃと連結された電源供給ラインＶｄｄと、前記光感知用薄膜トランジスタＴｓのソース電極１０８ｃと連結され、前記光感知用薄膜トランジスタＴｓから前記信号の入力を受けて前記信号をデジタル信号に変換させる読み出し回路部ＲＯＣ１５０に伝送するための読み出しラインＲＯＬとで構成される。
そして、図８に示すように、前記光感知用薄膜トランジスタＴｓのゲート電極１０２ｃとソース電極１０８ｃは、第２ブリッジ配線１１４ｃを通じて互いに連結される。
上記の第２実施例のように、前記光感知部Ａは、背面発光アクティブマトリクス型有機電界発光表示装置にも適用されることができる。
＜実施例３＞
［構成］
次に、本発明の第３実施例について、図を用いて詳細に説明する。図９は、本発明の第３実施例による半透過型液晶表示装置の平面図である。図１０は、図９に図示した半透過型液晶表示装置の光感知部の回路図であり、図１１は、前記光感知部の断面図である。
図９、図１０及び図１１を参照すると、本発明の第３実施例による半透過型液晶表示装置は、映像を表示するための画素がマトリクス形態で形成されたアレー基板２００と、前記アレー基板２００と向い合うカラーフィルター基板(図示せず)と、前記アレー基板２００とカラーフィルター基板との間に介在される液晶層(図示せず)とを含む。
前記アレー基板２００上の表示領域２５０には、複数のゲートラインＧＬと複数のデータラインＶｄａｔａが交差配列されて単位画素部を形成する。
それぞれの画素部は、第１方向（図１での横方向に相当）に延長されたゲートラインＧＬと、第２方向（図１での縦方向に相当）に延長されており前記ゲートラインＤＬと直交しているデータラインＶｄａｔａに連結されたスイッチング素子と、前記スイッチング素子に連結されている反射電極と、透明電極とで構成されている画素電極（図示せず）を含む。また、前記反射電極と透明電極とは、重なって透過部及び反射部を形成する。
前記スイッチング素子は、前記ゲートラインＧＬから分岐して連結されるゲート電極と、前記データラインＶｄａｔａから分岐して連結されるソース電極と、前記画素電極と連結されたドレーン電極と、を有する下部ゲート型非晶質シリコン薄膜トランジスタで構成される。
前記表示領域２５０の一側の周辺領域は、外部光の強さを感知するための光感知部２６０が形成される。前記光感知部２６０は、前記表示領域２５０の一側の周辺領域に形成された少なくとも一つの読み出しラインＲＯＬとゲートラインＧＬとが交差している位置に形成される。
ここで、前記光感知部２６０は、１次アレー構造で形成されるか複数のアレー構造に形成するのが好ましい。前記光感知部２６０は、外部光の強さを検出してデータを運ぶための第１薄膜トランジスタＴｓ１と、前記第１薄膜トランジスタＴｓ１から提供されたデータを電荷として保存させるためのストレージキャパシタと、Ｃｓｔ前記ストレージキャパシタＣｓｔに保存された電荷を出力させるための第２薄膜トランジスタＴｓ２とを含む。
そして、前記第１及び第２薄膜トランジスタＴｓ１，Ｔｓ２は、下部ゲート型非晶質シリコン薄膜トランジスタで形成するのが好ましい。
前記第１薄膜トランジスタＴｓ１のゲート電極２０２ａは、Ｖｇｏｆｆ信号ラインに連結され、ドレーン電極２０８ａは、データラインＶｄａｔａに連結される。前記第１薄膜トランジスタＴｓ１のソース電極２０８ｂは、ストレージキャパシタＣｓｔの下部電極と第２薄膜トランジスタＴｓ２のドレーン電極に連結される。
前記第２薄膜トランジスタＴｓ２のゲート電極２０２ｂは、Ｖｇ信号ラインに連結され、ソース電極２０８ｃは、読み出しラインＲＯＬに連結される。前記読み出しラインＲＯＬは、前記第２薄膜トランジスタＴｓ２から電荷を受けて前記電荷をデジタル信号に変換させる読み出し回路部ＲＯＣ１５０に伝送する役割をする。
光遮断膜２１６は、前記第２薄膜トランジスタＴｓ２上部に形成される。このため、外部光は前記第１トランジスタＴｓ１には到達することができるが、前記第２トランジスタＴｓ２には到達することができない。
前記第２薄膜トランジスタＴｓ２のゲート電極２０２ｂに連結されたＶｇ信号ラインは、画素部のゲートラインＧＬと共通に用いるか別途のラインを用いて形成することができる。
前記読み出しラインＲＯＬと連結されており、前記第１薄膜トランジスタＴｓ１によって感知された外部光の強さを読み出すための読み出し回路部ＲＯＣ１５０は、前記アレー基板２００上の表示領域２５０の周辺の領域に実装される。
また、図示しなかったが、前記表示領域２５０の周辺の領域上には、ゲートラインＧＬを駆動するためのゲート駆動回路部及びデータラインＶｄａｔａを駆動するためのデータ駆動回路部も共に実装される。
［作用］
前記光感知部２６０の動作を見ると次のようである。まず、光感知用第１薄膜トランジスタＴｓ１に外部光が入射されると、前記第１薄膜トランジスタＴｓ１のゲート電極２０２ａに連結されたＶｇｏｆｆ信号ラインにはマイナスの電圧を印加し、また、第１薄膜トランジスタＴｓ１のドレーン電極２０８ａに連結されたデータラインＶｄａｔａにはプラスの電圧を印加して、前記第１薄膜トランジスタＴｓ１をオフ状態にする。そうすると、外部光が入射された第１薄膜トランジスタＴｓ１では、外部光が入射されない第２薄膜トランジスタＴｓ２に比べて相当な大きさのリーク電流が発生する。
このように、発生したリーク電流は、第２薄膜トランジスタＴｓ２がオフの状態において、ストレージキャパシタＣｓｔを充電させる。こうして前記ストレージキャパシタＣｓｔに充電された電荷は、第２薄膜トランジスタＴｓ２がオンされるまで維持される。
前記第２薄膜トランジスタＴｓ２のゲート電極２０２ｂに連結されたＶｇ信号ラインに信号を印加することによって、前記ストレージキャパシタＣｓｔに充電された電荷は、前記第２薄膜トランジスタＴｓ２を通過して読み出しラインＲＯＬを通って読み出し回路部ＲＯＣ１５０に出力される。
そして、前記読み出し回路部ＲＯＣ１５０に出力されたリーク電流を測定して、この値から外部光の強さを検出して、デジタル信号に変換された信号をアレー基板２００の背面に位置したバックライトにフィードバッグして前記バックライトの明るさを調節する。
＜第３実施例：製造工程＞
以下、図１１を参照して図９に図示されたアレー基板２００の製造工程を説明する。
まず、表示領域２５０及び周辺領域を含むアレー基板２００上に、Ａｌ合金、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ又はこれの合金で形成された第１導電膜を蒸着した後、フォトリソグラフィ工程で前記第１導電膜をパターニングして第１導電膜パターンを形成する。
前記第１導電膜パターンは、第１方向（図中の横方向に相当）に伸長されるゲートラインＧＬと、前記ゲートラインＧＬから分岐した画素部薄膜トランジスタのゲート電極(図示せず)と、光感知部２６０の第１及び第２薄膜トランジスタＴｓ１，Ｔｓ２のゲート電極２０２ａ，２０２ｂとを含む。
前記第１導電膜パターンが形成されたアレー基板２００の全面にシリコン窒化物を蒸着してゲート絶縁膜２０４を形成した後、その上に非晶質シリコンで構成されたアクティブ層及びｎ＋非晶質シリコンで構成されたオーミックコンタクト層を順次蒸着する。このとき、前記アクティブ層とオーミックコンタクト層は、プラズマ化学気相蒸着法設備のチャンバー内における層内プロセスで蒸着されるのが好ましい。続いて、フォトリソグラフィ工程で前記膜をパターニングし、アクティブパターン２０５ａ、２０５ｂとオーミックコンタクトパターン２０６ａ、２０６ｂとを、各ゲート電極上のゲート絶縁膜２０４上に形成する。ここで、アクティブパターン２０５ａ、２０５ｂは非晶質シリコン膜で構成され、オーミックコンタクトパターン２０６ａ、２０６ｂはｎ＋非晶質シリコン膜で構成されるのが好ましい。
次に、全面にＡｌＮｄ、Ｃｒ、Ｍｏ又はこれの合金で構成された第２導電膜を蒸着し、フォトリソグラフィ工程で前記第２導電膜パターンを形成する。
前記第２導電膜パターンは、前記ゲートラインＧＬに直交するデータラインＶｄａｔａと、前記データラインＶｄａｔａと平行に配列され、前記表示領域２５０の一側の周辺領域に形成された読み出しラインＲＯＬと、ストレージキャパシタＣｓｔの下部電極２０８ｂとを含む。
また、前記第２導電膜パターンは、前記データラインＶｄａｔａから分岐する画素部薄膜トランジスタのソース及びドレーン電極(図示せず)と、前記表示領域２５０の周辺の領域に形成され、データラインＶｄａｔａから分岐している、光感知部２６０の第１薄膜トランジスタＴｓ１のドレーン電極２０８ａと、前記読み出しラインＲＯＬから分岐している、光感知部２６０の第２薄膜トランジスタＴｓ２のソース電極２０８ｃとを含む。
その後、それぞれのソース及びドレーン電極２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃの間の露出したオーミックコンタクトパターン２０６ａ、２０６ｂを、反応性イオンエッチング法によって除去する。これにより、それぞれのソース及びドレーン電極２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃの間の露出したアクティブパターン領域が画素部の薄膜トランジスタのチャネル領域や、光感知部の第１及び第２薄膜トランジスタＴｓ１，Ｔｓ２のチャンネル領域に提供される。
次に、全面にシリコン窒化物を蒸着して絶縁膜２１０を形成する。前記絶縁膜２１０は、ストレージキャパシタＣｓｔの誘電膜となる役目をもつ。
続いて、フォトリソグラフィ工程で前記絶縁膜２１０を部分的にエッチングして、画素部薄膜トランジスタのドレーン電極を露出させるコンタクトホール(図示せず)を形成する。
前記コンタクトホールを含んだ絶縁膜２１０上にＩＴＯ又はＩＺＯ(indium zinc oxide)で構成された透明導電膜及びＣｒ、Ｍｏ、ＡｌＮｄ、Ｃｕ又はこれの合金で構成された反射膜を順次蒸着し、フォトリソグラフィ工程で前記膜をパターニングする。これにより、前記コンタクトホールを通じて画素部薄膜トランジスタのドレーン電極と連結される画素電極(図示せず)と前記光感知部２６０のストレージキャパシタＣｓｔの上部電極２１２が形成される。
前記画素電極は、透明電極と、この透明電極と重なって透過部及び反射部を形成する反射電極とで構成される。
次に、前記画素電極やストレージキャパシタＣｓｔの上部電極２１２が形成されたアレー基板２００の全面に、シリコン窒化物を蒸着して保護膜２１４を形成する。前記保護膜２１４上には光遮断物質を蒸着し、フォトリソグラフィ工程にてこれをパターニングして光感知部２６０の第２薄膜トランジスタＴｓ２上に光遮断膜２１６を形成する。本実施例では、半透過型液晶表示装置の場合を例に挙げたが、本発明の場合、透過型液晶表示装置にも適用されることができる。
前述したように、本発明の第３実施例によると、外部光の強さを感知することができる光感知部を半透過型液晶表示装置のアレー基板上に集積させる。光感知部によって外部光の強さを検出し、前記外部光の強さを希望する信号パターンに出力した後、前記出力された信号をアレー基板の背面に位置したバックライトの明るさを調節する信号として用いる。従って、外部環境の明るさに応じてバックライトの明るさを調節し、ディスプレイモードを最適化することができる。
＜実施例４＞
［構成と作用］
次に、本発明の第４実施例について図を用いて説明する。図１２は、本発明の第４実施例による半透過型液晶表示装置の光感知部の回路図である。
図１２を参照すると、本発明の第４実施例による半透過型液晶表示装置の光感知部は、一つの非晶質シリコン薄膜トランジスタＴｓと一つのストレージキャパシタＣｓｔとで構成され、外部光による薄膜トランジスタＴｓのリーク電流をストレージキャパシタＣｓｔを利用して直接検出する。
前記薄膜トランジスタＴｓのゲート電極はＶｇｏｆｆ信号ラインに連結され、ドレーン電極はデータラインＶｄａｔａに連結され、ソース電極はストレージキャパシタＣｓｔの下部電極及び読み出しラインＲＯＬに連結される。
まず、光感知用薄膜トランジスタＴｓに外部光が入射されると、前記トランジスタＴｓにはリーク電流が流れる。特に、外部光が強くなるに従って前記薄膜トランジスタＴｓのリーク電流が増加する。前記リーク電流は、一時的にストレージキャパシタＣｓｔに保存され、読み出しラインＲＯＬを通じて読み出し回路部ＲＯＣ１５０に出力される。
従って、前記読み出し回路部ＲＯＣ１５０へ出力されたリーク電流を測定し、この値から外部光の強さを検出し、デジタル信号に変換されたＶｄａｔａからの信号をバックライトにフィードバッグして、バックライトの明るさを調節する。尚、本実施例では、半透過型液晶表示装置である場合を例に挙げたが、本発明の場合、透過型液晶表示装置にも適用されることができる。
＜実施例５＞
［構成と作用］
次に、本発明の第５実施例について図を用いて説明する。図１３は、本発明の第５実施例による半透過型液晶表示装置の光感知部の回路図である。図１３を参照すると、本発明の第５実施例による半透過型液晶表示装置の光感知部は、一つの非晶質シリコン薄膜トランジスタＴｓのみを用いて外部光の強さを検出する。前記薄膜トランジスタＴｓのゲート電極はＶｏｆｆ信号ラインに連結され、ドレーン電極はデータラインＶｄａｔａに接続され、ソース電極は読み出しラインＲＯＬに連結される。
光感知用薄膜トランジスタＴｓに外部光が入射されると、外部光の大きさによって前記薄膜トランジスタＴｓのチャンネル領域にリーク電流が流れるようになる。前記リーク電流は、光感知用薄膜トランジスタＴｓのチャンネル領域を通過後、読み出しラインＲＯＬを通して読み出し回路部ＲＯＣ１５０に出力される。
従って、前記読み出し回路部ＲＯＣ１５０に出力されたリーク電流を測定し、この値から外部光の強さを検出し、デジタル信号に変換されたＶｄａｔａからの信号をバックライトの明るさ調節信号として、バックライトにフィードバッグする。
本実施例では、半透過型液晶表示装置の例を挙げたが、本発明の場合、透過型液晶表示装置にも適用されることができる。
＜実施例６＞
［構成と作用］
次に、本発明の第６実施例について図を用いて説明する。図１４は、本発明の第６実施例による半透過型液晶表示装置の光感知部の回路図であり、図１５は、前記光感知部のリーク電流を測定したグラフである。図１５で、“ＯＦＦ”は、外部光がないときのリーク電流を示し、“ＯＮ”は、外部光が光感知用薄膜トランジスタＴｓに入射したときのリーク電流を示す。
図１４及び図１５を参照すると、本発明の第６実施例による半透過型液晶表示装置の光感知部は、一つの非晶質シリコン薄膜トランジスタＴｓのみで構成される。前記薄膜トランジスタのドレーン電極はデータラインＶｄａｔａに接続され、ゲート電極はソースソース電極及び読み出しラインＲＯＬに連結される。光感知用薄膜トランジスタＴｓのゲート及びソース間電圧Ｖｇｓは常に０Ｖである。この状態で、外部が入射されないときのリーク電流電流（図１５中のＯＦＦ）と外部光が入射したときのリーク電流（図１５中のＯＮ）とをそれぞれ測定し、外部光によるリーク電流の差を検出する。
その後、検出されたリーク電流の差の値をバックライトの明るさ調節信号としてバックライトにフィードバッグする。
また、図示していないが、本発明の他の実施例による半透過型液晶表示装置において、アレー基板上の表示領域の周辺の領域に集積される光感知部は、薄膜ダイオード又はｐ型半導体層、真性半導体層、ｎ型半導体層のＰＩＮダイオードで形成されることができる。
前述したように、本発明によると、外部光の強さを感知することができる光感知部を画素アレーが形成される基板上に集積することで、外部光の強さに応じて画面の明るさを変化させることができる。以上で説明したように、アクティブマトリクス型有機電界発光表示装置である場合、アレー基板上に形成された光感知部によって検出された外部光の強さによって暗い環境でも明るさを減少させて寿命を増加させ、明るい環境では、明るさを増加させてディスプレイ視認性を向上させることができる。
半透過型液晶表示装置である場合は、光感知部によって検出された外部光の強さによってバックライトの明るさを調節してディスプレイモードを最適化することができる。
以上、本発明を実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。
本発明の第１実施例による全面発光アクティブマトリクス型有機電界発光表示装置の平面図 図１の光感知部Ａを拡大図示した回路図 図１に図示した全面発光アクティブマトリクス型有機電界発光表示装置において、画素部及び光感知部をそれぞれ図示した断面図 図１に図示した全面発光アクティブマトリクス型有機電界発光表示装置において、画素部及び光感知部をそれぞれ図示した断面図 本発明の第１実施例による全面発光アクティブマトリクス型有機電界発光表示装置において、光感知部Ａの動作を説明するための回路図 光感知部Ａの動作を説明するためのＶｇｓ−Ｉｄｓ特性グラフ 本発明の第２実施例による背面発光アクティブマトリクス型有機電界発光表示装置おいて、画素部及び光感知部をそれぞれ図示した断面図 本発明の第２実施例による背面発光アクティブマトリクス型有機電界発光表示装置おいて、画素部及び光感知部をそれぞれ図示した断面図 本発明の第３実施例による半透過型液晶表示装置の平面図 図９の光感知部の回路図 図９の光感知部の断面図 本発明の第４実施例による半透過型液晶表示装置の光感知部の回路図 本発明の第５実施例による半透過型液晶表示装置の光感知部の回路図 本発明の第６実施例による半透過型液晶表示装置の光感知部の回路図 本発明の第６実施例による半透過型液晶表示装置において、外部光がないときと、外部光が入射したときとの光感知部のリーク電流を測定したグラフ
符号の説明
１００、２００ アレー基板
１０２ ゲート電極
１０４ ゲート絶縁膜
１０５ アクティブパターン
１０６ オーミックコンタクトパターン
１０８ ソース電極
１１０ ドレーン電極
１１２、２１４ 保護膜
１１３ コンタクトホール
１１４ａ 第１ブリッジ配線
１１４ｂ 第１電極
１１４ｃ 第２ブリッジ配線
１１６ 平坦化膜
１１７ 開口部
１１８ 有機電界発光層
１２０、２５０ 表示領域
１２１ 第２電極
１２５ 単位画素部
１３０ 周辺領域
１４０ データ駆動回路部
１４５ ゲート駆動回路部
１５０ 読み出し回路部ＲＯＣ
２０２ａ 第１トランジスタゲート電極
２０２ｂ 第２トランジスタゲート電極
２０４ ゲート絶縁膜
２０６ａ オーミックコンタクトパターン
２０８ａ 第１トランジスタドレーン電極
２０８ｂ 第１トランジスタソース電極および第２トランジスタドレーン電極
２０８ｃ 第２トランジスタソース電極
２１０ 絶縁膜
２１２ 上部電極
２１６ 光遮断膜
２６０ 光感知部

Claims (37)

  1. 表示領域と前記表示領域の周辺に形成された周辺領域とを含み、複数のゲートラインとデータラインとが形成された基板と、
    前記表示領域に複数のゲートラインと複数のデータラインとが互いに交差することにより、形成され映像を表示する複数の画素部と、
    前記周辺領域に形成され、外部光の強さを感知する少なくとも一つの光感知部と、
    を具備することを特徴とする電子ディスプレイ装置。
  2. 前記光感知部は、１次アレー構造で配列されることを特徴とする請求項１記載の電子ディスプレイ装置。
  3. 前記光感知部は、複数のアレー構造で形成されることを特徴とする請求項１記載の電子ディスプレイ装置。
  4. 前記表示領域の周辺領域の一部に形成され、前記光感知部と連結された読み出しラインを更に具備することを特徴とする請求項１記載の電子ディスプレイ装置。
  5. 前記表示領域の周辺領域の一部に形成され、前記複数のゲートライン及び前記複数のデータラインと電気的に連結され、前記画素部を駆動するための駆動回路部と、
    前記光感知部によって感知された外部光の強さを読み出すための読み出し回路部と、
    を更に具備することを特徴とする請求項１記載の電子ディスプレイ装置。
  6. 前記複数の画素部は、非晶質シリコン薄膜トランジスタで構成されたスイッチング素子を含み、
    前記光感知部は、少なくとも一つの非晶質シリコン薄膜トランジスタを含む、
    ことを特徴とする請求項１記載の電子ディスプレイ装置。
  7. 前記光感知部は、
    外部光によって光電流を発生させる第１薄膜トランジスタと、
    前記第１薄膜トランジスタから提供された電荷を保存するストレージキャパシタと、
    前記ストレージキャパシタに保存された電荷を出力する第２薄膜トランジスタと、
    を含むことを特徴とする請求項１記載の電子ディスプレイ装置。
  8. 前記第２薄膜トランジスタ上部に外部光が到達することを防止する光遮断膜をさらに含むことを特徴とする請求項７記載の電子ディスプレイ装置。
  9. 前記光感知部は、一つの薄膜トランジスタを含むことを特徴とする請求項１記載の電子ディスプレイ装置。
  10. 前記光感知部は、一つのストレージキャパシタをさらに含むことを特徴とする請求項９記載の電子ディスプレイ装置。
  11. 前記光感知部は、薄膜ダイオードを含むことを特徴とする請求項１記載の電子ディスプレイ装置。
  12. 前記光感知部は、ｐ型半導体層又は真性半導体層又はｎ型半導体層のＰＩＮダイオードを含むことを特徴とする請求項１記載のディスプレイ装置。
  13. 表示領域と前記表示領域の周辺に形成された周辺領域とを含む基板と、
    前記基板上の表示領域に形成され、ゲートライン、前記ゲートラインと直交するデータライン、前記ゲートラインとデータラインとに連結されたスイッチング素子、前記スイッチング素子に連結され、画素電極に提供される第１電極、前記第１電極上に形成された有機電界発光層、及び前記有機電界発光層上に形成された第２電極を含んで形成された複数の画素部と、
    前記周辺領域に形成され、外部光の強さを感知するための少なくとも一つの光感知部と、
    を具備することを特徴とする有機電界発光表示装置。
  14. 前記少なくとも一つの光感知部は、１次アレー構造で形成されていることを特徴とする請求項１３記載の有機電界発光表示装置。
  15. 前記光感知部は、一つの下部ゲート型非晶質シリコン薄膜トランジスタを含むことを特徴とする請求項１３記載の有機電界発光表示装置。
  16. 前記光感知部は、
    外部光によって駆動され、信号を出力するための光感知用薄膜トランジスタと、
    前記光感知用薄膜トランジスタのドレーン電極と連結された電源供給ラインと、
    前記光感知用薄膜トランジスタのソース電極と連結され、前記光感知用薄膜トランジスタから前記信号の入力を受けて前記信号を変換させる読み出し回路部に伝送するための読み出しラインと、
    を含むことを特徴とする請求項１５記載の有機電界発光表示装置。
  17. 前記光感知用薄膜トランジスタのゲート電極とソース電極とは、互いに連結されていることを特徴とする請求項１６記載の有機電界発光表示装置。
  18. 前記表示領域の周辺領域の一部に形成され、前記複数のゲートライン及び前記複数のデータラインと電気的に連結され、前記画素部を駆動するための駆動回路部及び前記光感知部によって感知された外部光の強さを読み出すための読み出し回路部を更に具備することを特徴とする請求項１３記載の有機電界発光表示装置。
  19. それぞれの画素部は、少なくとも一つの駆動素子及び少なくとも一つのキャパシタを更に含むことを特徴とする請求項１３記載の有機電界発光表示装置。
  20. 前記スイッチング素子及び駆動素子は、下部ゲート型非晶質シリコン薄膜トランジスタで構成されたことを特徴とする請求項１９記載の有機電界発光表示装置。
  21. 前記第１電極は不透明な導電物質で、前記第２電極は透明な導電物質であることを特徴とする請求項１３記載の有機電界発光表示装置。
  22. 前記第１電極は透明導電物質で形成し、前記第２電極は不透明導電物質で形成して背面発光モードを具現し、
    前記第２電極は、前記光感知部が形成された周辺領域及び表示領域を含んだ基板の全面に形成されていることを特徴とする請求項１３記載の有機電界発光表示装置。
  23. 表示領域と前記表示領域の周辺に形成された周辺領域を含む基板と、
    前記表示領域に、ゲートライン、前記ゲートラインと直交するデータライン、前記ゲートラインとデータラインとに連結されたスイッチング素子、前記スイッチング素子に連結され透明電極を含んで形成された複数の画素部と、
    前記表示領域の周辺領域の一部に形成され外部光の強さを感知する、少なくとも一つの光感知部と、を含む表示パネルアセンブリと、
    前記表示パネルの下部に配置され、前記表示パネルに光を供給するバックライトアセンブリを含み、
    前記バックライトアセンブリで供給する光の強さは、前記光感知部で感知した外部光の強さによって調節される液晶表示装置。
  24. 前記スイッチング素子と電気的に連結された反射電極を更に含むことを特徴とする請求項２３記載の液晶表示装置。
  25. 前記光感知部は、１次アレー構造で形成されることを特徴とする請求項２３記載の液晶表示装置。
  26. 前記光感知部は、複数のアレー構造で形成されることを特徴とする請求項２３記載の液晶表示装置。
  27. 前記表示領域の周辺領域の他の一部に形成され、前記光感知部と連結された少なくとも一つの読み出しラインを更に具備することを特徴とする請求項２３記載の液晶表示装置。
  28. 前記光感知部は、前記読み出しラインと前記ゲートラインとが交差している位置に形成されたことを特徴とする請求項２７記載の液晶表示装置。
  29. 前記表示領域の周辺領域の他の一部に形成され、前記光感知部によって感知された外部光の強さを読み出す読み出し回路部を更に具備することを特徴とする請求項２３記載の液晶表示装置。
  30. 前記スイッチング素子は、非晶質シリコン薄膜トランジスタで形成されていることを特徴とする請求項２３記載の液晶表示装置。
  31. 前記光感知部は、少なくとも一つの非晶質シリコン薄膜トランジスタを含むことを特徴とする請求項２３記載の液晶表示装置。
  32. 前記光感知部は、
    外部光によって光電流を発生させる第１薄膜トランジスタと、
    前記第１薄膜トランジスタから提供された電荷を保存するストレージキャパシタと、
    前記ストレージキャパシタに保存された電荷を出力する第２薄膜トランジスタと、を含むことを特徴とする請求項３１記載の液晶表示装置。
  33. 外部光が前記第２薄膜トランジスタの上部に到達することを防止する光遮断膜をさらに含むことを特徴とする請求項３２記載の液晶表示装置。
  34. 前記光感知部は、一つの薄膜トランジスタを含むことを特徴とする請求項３１記載の液晶表示装置。
  35. 前記光感知部は、一つのストレージキャパシタをさらに含むことを特徴とする請求項３４記載の液晶表示装置。
  36. 前記光感知部は、薄膜ダイオードを含むことを特徴とする請求項２３記載の液晶表示装置。
  37. 前記光感知部は、ｐ型半導体層又は真性半導体層又はｎ型半導体層のＰＩＮダイオードを含むことを特徴とする請求項２３記載の液晶表示装置。
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