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KR100878379B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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KR100878379B1
KR100878379B1 KR1020070067552A KR20070067552A KR100878379B1 KR 100878379 B1 KR100878379 B1 KR 100878379B1 KR 1020070067552 A KR1020070067552 A KR 1020070067552A KR 20070067552 A KR20070067552 A KR 20070067552A KR 100878379 B1 KR100878379 B1 KR 100878379B1
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liquid crystal
power supply
crystal display
output line
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KR1020070067552A
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타카시 쿠니모리
유타카 사노
마사노리 야스모리
유키야 히라바야시
야스시 야마자키
Original Assignee
엡슨 이미징 디바이스 가부시키가이샤
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Publication date
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Abstract

본 발명의 액정 표시 장치는 액티브 매트릭스 기판(2)과 이 기판에 대향 배치된 투명 재료로 이루어지는 제2 기판을 가지는 표시 패널과; 표시 패널을 조사하는 조명 수단과; 액티브 매트릭스 기판에 설치되어 외광을 검지하는 광센서를 가지는 광검출부를 구비하고, 상기 광센서는 박막 트랜지스터로 이루어지고, 이 박막 트랜지스터는 적어도 그 소스 전극 SL 및 드레인 전극 DL이 투명 절연층(3, 5)을 개재하여 쉴드(shield)용 투명 전극(6)으로 덮이고, 상기 투명 전극(6)이 드레인 전극 DL에 전기적으로 접속되고, 또 이 투명 전극이 일정 전압을 공급하는 전원에 접속되어 있다. 이와 같은 구성을 구비하는 것에 의해, 광센서를 외부 노이즈 및 주변 회로의 영향을 받지 않게 하여 패널 기판에 조성한 표시 장치를 제공할 수 있게 된다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
도 1은 본 발명의 실시예 1에 관한 액정 표시 패널의 컬러 필터 기판을 투시하여 나타낸 TFT 기판을 모식적으로 나타낸 평면도이다.
도 2(a)는 광검출부의 등가 회로도, 도 2(b)는 공통(common) 전극에 인가되는 VCOM 전압과 센서 출력의 관계를 설명하는 파형도이다.
도 3은 광검출부의 단면도이다.
도 4는 도 1의 IV－IV 단면도이다.
도 5는 광검출부 LS를 구성하는 광센서의 변형예를 나타내고, 도 5(a)는 TFT 기판상의 광센서를 CF 기판의 센서창으로부터 투시하여 모식적으로 나타낸 평면도, 도 5(b)는 도 5(a)의 VB－VB' 선의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 실시예 2에 관한 액정 표시 패널의 컬러 필터 기판을 투시하여 나타낸 TFT 기판을 모식적으로 나타낸 평면도이다.
도 7은 도 6의 VII－VII 선의 단면도이다.
도 8은 인출선의 변형예를 나타내고, 도 8(a)는 도 6의 장변(2b) 부분의 배선 및 인출 배선을 모식적으로 나타낸 평면도, 도 8(b)는 도 8(a)의 VIIIB－VIIIB 선의 단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예 3에 관한 액정 표시 패널을 TFT 기판에 적층된 컬 러 필터 기판으로부터 아랫쪽의 TFT 기판의 배선 등이 투시하여 보이도록 도시한 평면도이다.
도 10은 도 9의 X－X 선의 단면도이다.
도 11은 본 발명의 실시예 4에 관한 액정 표시 패널을 TFT 기판에 적층된 컬러 필터 기판으로부터 아랫쪽의 TFT 기판의 배선 등이 투시하여 보이도록 도시한 평면도이다.
도 12는 도 11의 XII－XII 선의 단면도이다.
<부호의 설명>
1ㆍ1A ~ 1C 액정 표시 패널,
2 액티브 매트릭스(TFT) 기판,
S 돌출부,
3 게이트 절연막,
5 보호 절연막,
6 도전막,
LS 광검출부,
L0 출력선,
LㆍL1ㆍL2 전원선,
H 컨택트홀,
Vref 기준 전압원,
Va 차전압,
Vs 기준 전압,
Vs' 출력 전압
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외광을 검출하는 광센서를 액정 표시 패널에 조성한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
최근, 정보통신 기기뿐만 아니라 일반 전자 기기에 있어서도 박형의 표시 패널이 이용되고, 이 중에서도 액정 표시 패널이 가장 많이 이용되고 있다. 이 액정 표시 패널은 액정이 비발광체이기 때문에 어두운 곳에 있어서 표시 화상이 보이기 어려워지므로, 백라이트(backlight) 내지는 사이드라이트(sidelight)(이하, 양쪽을 통틀어 「백라이트 등」이라고 함)를 설치하고, 이 백라이트 등을 외광이 어두울 때에 점등시켜서 표시 화상을 시인할 수 있도록 하고 있다.
그러나, 수동에 의한 조작에서는 외광의 명암에 따라 그때마다 백라이트 등의 온/오프(on/off) 조작을 해야 하기 때문에, 그 조작이 귀찮게 되고, 또 밝을 때에도 불필요하게 백라이트 등을 점등시켜 버리는 일이 있으므로, 쓸데 없는 소비 전력이 증대하여, 휴대 전화기 등에 이용했을 경우에 전지의 소모를 빠르게 해 버리는 일이 있다.
여기서, 이와 같은 부적절함을 없애기 위해서, 액정 표시 패널에 광센서를 조성하고, 이 광센서에 의해서 외광의 명암을 검출하고, 그 검출 결과에 기초하여 백라이트 등의 온/오프를 제어하는 기술이 개발되고 있다(하기와 같이 특허 문헌 1 ~ 3 참조).
예를 들어, 하기와 같이 특허 문헌 1에 기재된 액정 표시 장치는 광센서로서 박막 트랜지스터(TFT： Thin Film Transistor)를 이용하여 이 TFT 광센서를 액정 표시 패널의 스위칭 소자로서 이용되는 TFT와 동시에 작성한 것이고, 또 하기와 같이 특허 문헌 2에 기재된 액정 표시 장치는 패널 기판에 외광 조도 검출 센서 및 백라이트 조도 검출 센서를 배치하고, 양센서의 검출 결과에 기초하여 백라이트 등을 제어하는 것이고, 또 하기와 같이 특허 문헌 3에 기재된 액정 표시 장치는 광센서를 액정의 주변 구동 회로 및 외부 단자로부터 떨어진 위치에 배치하여, 이러한 구동 회로 등으로부터 발생하는 고주파 노이즈나 발열 등에 의해서 센서가 영향을 받지 않게 한 것이다.
[특허 문헌 1] 일본 특개 2002－131719호 공보(특허 청구의 범위, 단락[0010] ~ [0013], 도 1)
[특허 문헌 2] 일본 특개 2000－122575호 공보(단락[0013] ~ [0016], 도 4)
[특허 문헌 3] 일본 특개평 11－84426호 공보(단락[0019] ~ [0022], 도 1, 도 2)
[특허 문헌 4] 일본 특개평 1－143257호 공보(특허 청구의 범위, 도 3)
[특허 문헌 5] 일본 특개평 5－95100호 공보(단락[0010], 도 1)
TFT 광센서는 광이 닿지 않을 때는 그 게이트 오프 영역에 있어서 얼마 안되 는 누설 전류(암전류)가 흐르고, 광이 닿으면 그 광의 세기(밝기)에 따른 크기의 누설 전류(리크(leak) 전류)가 흐르는 특성을 가지고 있다. 그리고, 이 TFT 광센서는 이 리크 전류를 이용하여 외광의 밝기를 검출하는 것이기 때문에, 이 리크 전류는 극히 미약하여 TFT 광센서로부터의 출력은 외부 노이즈의 영향을 받기 쉬운 것으로 되어 있다.
이 때문에, 상술한 광센서를 액정 표시 패널의 한 쪽 기판, 예를 들어 액티브 매트릭스 기판(어레이 기판이라고도 함)에 조성하면, 그 액티브 매트릭스 기판에는 액정을 구동하는 주변 구동 회로 및 외부 단자 등이 배치되어 있기 때문에, 이러한 회로 등으로부터의 고주파 신호 및 발열 등이 광센서에 영향을 주는 일이 있다. 이 점 때문에, 상기 특허 문헌 3의 액정 표시 장치는 광센서를 고주파 신호나 발열을 발생하는 주변 회로 및 단자부로부터 떨어진 위치에 설치하여, 이와 같은 노이즈의 영향을 받지 않게 하고 있다. 그렇지만, 광센서로부터는 적어도 TFT 광센서에 전원선, 출력선 등의 인출 배선이 접속되고, 이러한 인출 배선이 표시부의 주변에 둘러쳐지므로, 이러한 인출 배선 중에서, 특히 출력선이 외부 노이즈의 영향을 받기 쉬워지고 있다. 또, 이 출력선은 출력선과 공통 전극 사이에 기생 용량이 발생하기 때문에, 대향 기판의 공통 전극에 인가되는 대향 전극 전압(이하, VCOM 전압이라고 함)의 영향을 받을 우려가 있다. 또, 광센서도 직접 VCOM 전압의 영향을 받는 일이 있다.
또한, 이런 종류의 광센서는 외부 노이즈의 영향을 받기 쉬운 것이기 때문에, 액티브 매트릭스 기판에 정전(靜電) 차폐막을 설치한 것(상기 특허 문헌 4, 5 참조)이 알려져 있지만, 이러한 광센서는 액티브 매트릭스 기판과 게이트 배선 사이에 정전 차폐용의 도전막 및 절연막을 설치하는 것이고, 이와 같은 도전막을 설치하게 되면, 액티브 매트릭스 기판상으로의 광센서의 형성에 통상의 제조 공정에 추가한 특별한 공정이 필요하여, 제조가 귀찮게 되어서 전체의 고비용 등을 초래하게 된다.
본 발명은 이와 같은 종래 기술이 가진 과제를 해소하기 위해 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 광센서가 외부 노이즈 및 주변 회로의 영향을 받지 않게 액정 표시 패널에 조성한 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 광센서 및 이 광센서로부터 인출된 출력선이 외부 노이즈 및 주변 회로의 영향을 받지 않게 조성한 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 액정 표시 패널의 제조 공정을 늘리는 일 없이 간단하게 광센서 및 출력선을 정전 쉴드할 수 있도록 한 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본원의 액정 표시 장치의 발명은 액티브 매트릭스 기판과 대향 기판 사이에 액정층이 설치된 액정 표시 패널과; 상기 액티브 매트릭스 기판에 설치된 외광을 검지하는 광센서를 가지는 광검출부와; 상기 광검출부로부터의 출력 신호를 도출하는 출력선과; 일정 전압이 공급되는 전원선과; 상기 광검출부의 출력에 의해 제어되는 조광 수단을 구비한 액정 표시 장치에 있어서, 상기 광센서는 투명 절연층을 개재하여 투명 전극으로 피복되고, 상기 투명 전극은 상기 전원선에 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 발명에 의하면, 광검출부의 광센서는 투명 전극으로 덮여 있고, 또 이 투명 전극의 전위는 일정 전압으로 안정되어 있다. 그 때문에, 투명 전극은 정전 쉴드로서 작용하고, 광센서는 외부 노이즈 및 주변 회로의 영향을 받기 어려워지므로, 외광을 고감도에 검출할 수 있게 되고, 조광 수단의 제어시에 오동작이 적게 된다. 또한, 본 발명에 있어서는 광센서로서 TFT, 포토 다이오드 등 주지된 것을 이용할 수 있다.
또, 본원의 액정 표시 장치의 발명에서, 상기 광센서는 박막 트랜지스터로 이루어지고, 상기 투명 전극은 평면에서 보아 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극의 대향 부분을 덮고 있는 것을 특징으로 한다.
상기 발명에 의하면, 광센서로서 TFT를 이용하여 투명 전극에 의해서 평면에서 보아 TFT의 소스 전극 및 드레인 전극의 대향 부분을 덮도록 했기 때문에, 외부 노이즈 및 주변 회로의 영향을 받기 쉬운 광센서로서 기능하는 TFT를 유효하게 정전 쉴드할 수 있게 된다.
또, 본원의 액정 표시 장치의 발명에서, 상기 소스 전극 및 드레인 전극은 서로 빗살 형상으로 형성되고, 서로 일정 거리 떨어져서 맞물리도록 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 발명에 의하면, TFT의 광센서로서 기능하는 채널 영역이 커지기 때문 에, 넓은 범위에서 광을 검출할 수 있게 되는 동시에, 광검출 감도가 향상한다.
또, 본원의 액정 표시 장치의 발명에서, 상기 박막 트랜지스터의 표면은 평탄화막으로 피복되고, 상기 투명 전극은 상기 평탄화막의 표면에 형성되어 있는 동시에, 상기 평탄화막 및 투명 절연층에 설치된 컨택트홀을 통하여 상기 전원선에 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 발명에 의하면, TFT, 투명 절연막, 평탄화막, 투명 전극을 모두 액티브 매트릭스 기판에 탑재하는 액티브 소자 및 표시부의 화소 전극 등의 형성과 동시에 형성할 수 있으므로, 특히 이러한 구성을 형성하기 위해서 제조 공정수를 늘릴 필요가 없어진다.
또, 본원의 액정 표시 장치의 발명에서, 상기 전원선 및 상기 출력선 중에서 적어도 출력선은 상기 투명 절연층을 개재하여 상기 투명 전극으로 피복되어 있는 동시에, 상기 투명 전극은 상기 투명 절연층에 형성된 컨택트홀을 통하여 상기 전원선과 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 발명에 의하면, 광센서에 접속된 전원선 및 출력선 중 적어도 출력선이 투명 전극으로 덮여서 정전 쉴드되어 있고, 또 투명 전극은 투명 절연층에 형성된 컨택트홀을 통하여 전원선에 전기적으로 접속되어 있기 때문에, 대향 기판의 VCOM 전압이 크게 변동하는 것이어도 이 VCOM 전압이 미약한 출력 신호가 흐르는 출력선에 영향을 주는 것을 막을 수 있다.
또, 본원의 액정 표시 장치의 발명에서, 상기 전원선은 2개 평행하게 설치되고, 상기 출력선은 상기 2개의 전원선 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 발명에 의하면, 출력선은 2개의 전원선 및 투명 전극에 의해 둘러싸여 정전 쉴드되므로, 출력선이 특히 기판의 수평 방향으로부터 침입하는 외부 노이즈의 영향을 받는 일이 적게 된다. 또, 이 구성에 의하면, 전원선과 출력선 사이에 컨덴서가 형성되게 되고, 이 컨덴서 용량에 의해서 출력선과 대향 기판에 설치된 공통 전극 사이에 기생 용량이 발생하는 것을 방지할 수 있기 때문에, 출력선에서 출력되는 출력 신호가 공통 전극에 인가되어 있는 전압의 영향을 받을 우려가 적게 된다.
또, 본원의 액정 표시 장치의 발명에서, 상기 전원선상에 제1의 투명 절연층, 상기 출력선, 제2의 투명 절연층 및 상기 투명 전극이 이러한 순서로 평면에서 보아 상기 전원선, 상기 출력선 및 상기 투명 전극이 겹치도록 적층 배치되어 있는 동시에, 상기 투명 전극은 상기 제1 및 제2의 투명 절연층에 형성된 컨택트홀을 통하여 상기 전원선에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 발명에 의하면, 출력선은 전원선 및 투명 전극 사이에 끼워져 정전 쉴드되는 동시에 투명 전극은 제1 및 제2의 투명 절연층에 형성된 컨택트홀을 통하여 전원선에 전기적으로 접속되어 있기 때문에, 투명 전극에 의해 대향 기판의 VCOM 전압이 크게 변동하는 것이어도 이 VCOM 전압이 미약한 출력 신호가 흐르는 출력선에 영향을 주는 것을 막을 수 있다. 또, 전원선에 의해서 기판의 상하 방향으로부터 침입하는 외부 노이즈 등의 영향을 받는 일이 적게 된다.
또, 본원의 액정 표시 장치의 발명에서, 상기 전원선 및 상기 투명 전극의 긴 쪽 방향과 직교하는 방향의 폭 길이는 상기 출력선의 동방향의 폭 길이보다 크 게 되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 발명에 의하면, 전원선 및 투명 전극의 폭 길이를 출력선의 폭 길이보다 크게 하는 것에 의해, 출력선의 외주(外周) 둘레가 전원선 및 투명 전극으로 폭 넓게 덮이므로, 쉴드 효과가 더욱 발휘되게 된다.
또, 본원의 액정 표시 장치의 발명에서, 상기 전원선은 상기 액티브 매트릭스 기판상에 형성되는 액정 표시 패널의 스위칭 소자인 박막 트랜지스터의 게이트 전극과 동일한 재료로 형성되고, 상기 출력선은 상기 스위칭 소자로서의 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극과 동일한 재료로 형성되고, 상기 투명 전극은 상기 액정 표시 패널의 화소 전극과 동일한 재료로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 발명에 의하면, 전원선은 액정 표시 패널의 스위칭 소자로서의 박막 트랜지스터의 게이트 전극과, 출력선은 동일하게 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극과, 투명 전극은 액정 표시 패널의 화소 전극과, 각각 동일 재료로 형성하는 것에 의해, 별도로 다른 재료를 준비하는 일 없이 이러한 배선 등을 형성할 수 있는 동시에, 액정 표시 패널의 제조 공정을 증대하는 일 없이 이러한 배선 등을 형성하는 것이 가능하게 된다.
또, 본원의 액정 표시 장치의 발명에서, 상기 전원선은 투명 절연층을 개재하여 상기 출력선상에 평면에서 보아 겹치도록 적층 배치되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 발명에 의하면, 출력선이 전원선에 의해서 정전 쉴드되므로, 전원선에 의해 대향 기판의 VCOM 전압이 크게 변동하는 것이어도 이 VCOM 전압이 미약한 출 력 신호가 흐르는 출력선에 영향을 주는 것을 막을 수 있다.
또, 본원의 액정 표시 장치의 발명에서, 상기 전원선의 긴 쪽 방향과 직교하는 방향의 폭 길이가 상기 출력선의 동방향의 폭 길이보다 크게 되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 발명에 의하면, 전원선의 폭 길이를 출력선의 폭 길이보다 크게 하는 것에 의해, 출력선의 윗쪽이 전원선으로 폭 넓게 덮이므로, 쉴드 효과가 더욱 발휘되게 된다.
또, 본원의 액정 표시 장치의 발명에서, 상기 출력선은 상기 액티브 매트릭스 기판상에 형성되는 액정 표시 패널의 스위칭 소자인 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극과 동일한 재료로 형성되고, 상기 전원선은 상기 액정 표시 패널의 화소 전극과 동일한 재료로 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 발명에 의하면, 출력선은 액정 표시 패널의 스위칭 소자인 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극과, 전원선은 화소 전극과 동일 재료로 형성되는 것에 의해, 별도로 다른 재료를 준비하는 일 없이 이러한 배선을 형성할 수 있는 동시에, 액정 표시 패널의 제조 공정을 증대하는 일 없이 양 배선을 형성하는 것이 가능하게 된다.
또, 본원의 액정 표시 장치의 발명에서, 상기 출력선은 상기 액티브 매트릭스 기판상에 형성되는 액정 표시 패널의 스위칭 소자인 박막 트랜지스터의 게이트 전극과 동일한 재료로 형성되고, 상기 전원선은 상기 스위칭 소자로서의 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극과 동일한 재료로 형성되는 것을 특징으로 한 다.
상기 발명에 의하면, 출력선은 액정 표시 패널의 스위칭 소자인 박막 트랜지스터의 게이트 전극과, 전원선은 동일하게 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극과 동일 재료로 형성되는 것에 의해, 별도로 다른 재료를 준비하는 일 없이 이러한 배선을 형성할 수 있는 동시에, 액정 표시 패널의 제조 공정을 증대하는 일 없이 양 배선을 형성하는 것이 가능하게 된다.
또, 본원의 액정 표시 장치의 발명에서, 상기 전원선 및 상기 출력선은 상기 액티브 매트릭스 기판상에 형성되는 액정 표시 패널의 스위칭 소자로서의 박막 트랜지스터와 제조 공정에 있어서 동시에 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 발명에 의하면, 전원선 및 출력선 모두 액티브 매트릭스 기판에 탑재하는 액티브 소자 및 표시부의 화소 전극 등의 형성과 동시에 형성할 수 있으므로, 특히 이러한 구성을 형성하기 위해서 제조 공정수를 늘릴 필요가 없어진다.
또, 본원의 액정 표시 장치의 발명에서, 상기 광센서는 박막 트랜지스터와 컨덴서에 의해 구성되는 것을 특징으로 한다.
또, 본원의 액정 표시 장치의 발명에서, 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극은 상기 컨덴서의 한 쪽 전극에 접속되고, 추가로 상기 출력선에 접속되어 있고, 컨덴서의 다른 쪽 전극은 상기 전원선에 접속되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기 발명에 의하면, 출력선과 일정 전압인 전원선 사이에 컨덴서가 있는 것에 의해 급격한 전압 변동이 억제되기 때문에, 대향 기판의 VCOM 전압이 크게 변동해도, 출력선의 신호에 대한 영향을 억제할 수 있다.
또, 본원의 액정 표시 장치의 발명에서, 상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극에는 소정의 부(負)전압이 인가되고, 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극은 상기 컨덴서의 한 쪽 전극에 접속되는 동시에, 스위치 소자를 통하여 기준 전압 공급원에 접속되고, 상기 스위치 소자를 온 상태로 하는 것에 의해 상기 컨덴서에 충전하는 것을 특징으로 한다.
상기 발명에 의하면, 박막 트랜지스터의 게이트 전극에 소정의 부전압을 인가하고, 박막 트랜지스터의 소스 전극을 컨덴서의 한 쪽 전극에 접속하는 동시에, 스위치 소자를 통하여 기준 전압을 충전하는 회로 구성으로 하는 것에 의해, 청구항 15 및 청구항 16의 광검출 회로를 구성할 수 있다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 바람직한 형태를 도면을 이용하여 상세하게 설명하지만, 이하에서 기술하는 실시예는 본 발명의 기술 사상을 구체화하기 위한 액정 표시 장치를 예시하는 것으로서, 본 발명을 이 실시예로 특정하는 것을 의도하는 것이 아니며, 본 발명은 특허 청구의 범위에 나타낸 기술 사상을 일탈하는 일 없이 여러 가지의 변경을 실시한 것에도 동일하게 적용할 수 있는 것이다.
[실시예 1]
도 1은 본 발명의 실시예 1에 관한 액정 표시 패널의 컬러 필터 기판을 투시하여 나타낸 TFT 기판을 모식적으로 나타낸 평면도이다.
액정 표시 패널(1)은 도 1에 나타내는 바와 같이, 서로 대향 배치되는 직사각 형상의 투명 재료, 예를 들어 유리판으로 이루어지는 한 쌍의 액티브 매트릭스 기판(이하, TFT 기판이라고 함)(2) 및 컬러 필터 기판 CF를 가지고, TFT 기판(2)은 컬러 필터 기판 CF와 대향 배치시켰을 때에 소정 스페이스의 돌출부 S가 형성되도록 컬러 필터 기판 CF보다 사이즈가 큰 것이 이용되고, 이러한 TFT 기판(2) 및 컬러 필터 기판 CF의 외주 둘레에 씰(seal)재가 첩부(貼付)되고, 내부에 액정 및 스페이서(spacer)가 봉입된 구성으로 되어 있다.
TFT 기판(2) 및 컬러 필터 기판 CF상의 대향면측에는 각종 배선 등이 형성되어 있다. 이 중에서, 컬러 필터 기판 CF에는 TFT 기판(2)의 화소 영역에 맞추어 매트릭스 상태로 설치된 블랙 매트릭스와, 이 블랙 매트릭스로 둘러싸인 영역에 설치한 예를 들어 적(R), 녹(G), 청(B) 등의 컬러 필터(도시 생략)와, TFT 기판(2)측의 전극에 전기적으로 접속되어 컬러 필터를 덮도록 설치한 공통 전극이 설치되어 있다. 또, 도시하지 않은 백라이트가 TFT 기판(2)의 배면에 설치되고, 광검출부 LS로부터의 출력 신호에 의해서 제어되게 되어 있다.
TFT 기판(2)은 각각 대향하는 단변(2a, 2b) 및 장변(2c, 2d)을 가지고, 한 쪽의 단변(2b)측이 돌출부 S로 되어 있고, 이 돌출부 S에 소스 드라이버 및 게이트 드라이버용 반도체칩 Dr이 탑재되고, 다른 쪽의 단변(2a)측에 광검출부 LS가 배치되어 있다.
이 TFT 기판(2)은 그 표면, 즉 액정과 접촉하는 면에, 도 1의 행방향(횡방향)으로 소정 간격을 두고 배열된 복수 라인의 게이트선 GW1 ~ GWn(n=2, 3, 4,ㆍㆍㆍ)과, 이러한 게이트선 GW1 ~ GWn과 절연되어 열방향(종방향)으로 배열된 복수 라인의 소스선 SW1 ~ SWm(m=2, 3, 4,ㆍㆍㆍ)를 가지고, 이러한 소스선 SW1 ~ SWm과 게 이트선 GW1 ~ GWn이 매트릭스 형상으로 배선되고, 서로 교차하는 게이트선 GW1 ~ GWn과 소스선 SW1 ~ SWm으로 둘러싸이는 각 영역에, 게이트선 GW1 ~ GWn으로부터의 주사 신호에 의해서 온 하는 스위칭 소자(도시 생략) 및 소스선 SW1 ~ SWm으로부터의 영상 신호가 스위칭 소자를 통하여 공급되는 화소 전극이 형성되어 있다.
이러한 게이트선 GW1 ~ GWn과 소스선 SW1 ~ SWm으로 둘러싸이는 각 영역은 이른바 화소를 구성하고, 이러한 화소가 형성된 에어리어가 표시 영역 DA, 즉 화상 표시부로 되어 있다. 스위칭 소자에는 예를 들어 박막 트랜지스터(TFT)가 이용된다.
각 게이트선 GW1 ~ GWn 및 각 소스선 SW1 ~ SWm은 표시 영역 DA의 밖으로 뻗어나가서 표시 영역 DA 밖의 외주변의 영역에 둘러쳐져서 소스 드라이버 및 게이트 드라이버용 반도체칩 Dr에 접속되어 있다. 또, TFT 기판(2)은 한 쪽의 단변(2a)측에 광검출부 LS가 설치되고, 또 장변(2d)측에 이 광검출부 LS로부터 도출된 인출 배선 L0, L이 배치되어 있고, 이러한 인출 배선 L, L0은 외부 제어 회로가 접속되는 단자 T1, T2에 접속되어 있다. 그리고, 광검출부 LS 및 인출 배선 L, L0이 형성되는 영역, 즉 도 1의 사선으로 나타내는 영역은 쉴드 구조가 행해지고 있다. 이 쉴드 구조에 대해서는 후술한다.
다음에, 도 1 ~ 도 4를 참조하여 광검출부 LS 및 인출 배선 L, L0의 구조를 설명한다. 또한, 도 2(a)는 광검출부의 등가 회로도, 도 2(b)는 공통 전극에 인가 되는 VCOM 전압과 센서 출력의 관계를 설명하는 파형도, 도 3은 광검출부의 단면도, 도 4는 도 1의 IV－IV선으로의 단면도이다.
광검출부 LS는 도 2(a)에 나타내는 바와 같이, TFT 광센서의 드레인 전극 DL과 소스 전극 SL 사이에 컨덴서 C가 병렬 접속되고, 소스 전극 SL과 컨덴서 C의 한 쪽 단자가 스위치 소자 SW를 통하여 기준 전압원 Vs에 접속되고, 드레인 전극 DL과 컨덴서 C의 다른 쪽 단자가 기준 전압원 Vref에 접속된 회로 구성으로 되어 있다. 이 기준 전압원 Vref는 일정한 직류 전압원으로 되어 있다. 또, 게이트 전극 GL에는 게이트 오프 전압, 예를 들어 -10V 가 인가되어 있다. 이 광검출부 LS의 출력은 컨덴서 C의 한 쪽 단자인 소스 전극 SL로부터 도출된다.
이 광검출부 LS는 TFT 기판(2)상에 형성된다. 즉, 도 3에 나타내는 바와 같이, TFT 기판(2)상에는 TFT 광센서의 게이트 전극 GL, 컨덴서 C의 한 쪽 단자 C1이 형성되고, 이러한 표면을 덮도록 하여 질화 실리콘이나 산화 실리콘 등으로 이루어지는 게이트 절연막(3)이 적층되어 있다. TFT 광센서의 게이트 전극 GL의 위에는 게이트 절연막(3)을 개재하여 비정질 실리콘이나 다결정 실리콘 등으로 이루어지는 반도체층(4)이 형성되고, 또 게이트 절연막(3)상에 알루미늄이나 몰리브덴 등의 금속으로 이루어지는 TFT 광센서의 소스 전극 SL 및 드레인 전극 DL이 반도체층(4)과 전기적으로 접촉하도록 설치되어 있다. 이 중, TFT 광센서의 소스 전극 SL은 연장되 어서 컨덴서 C의 다른 쪽 단자 C2를 형성하고 있다. 또한, TFT 광센서 및 컨덴서 C의 표면을 덮도록 하여, 예를 들어 무기 절연 재료로 이루어지는 보호 절연막(5)이 적층되어 있고, 또 그 위에 투명 재료로 이루어지는 도전막(ITO)(6)이 형성되어 있다. 이 도전막(6)은 액정 구동용의 화소 전극이 연장 설치된 것이다.
이 TFT 광센서는 액정 표시 패널의 제조 공정에 있어서 스위칭 소자로서의 TFT와 동시에 형성된다. 이것에 의해, 광검출부 LS를 설치하기 위해서 특히 제조 공정수를 증가시킬 필요가 없어진다. 또, TFT 광센서는 1개가 아니라 복수개 이용하여 이것들을 단변(2a)측에 일렬로 설치해도 된다. TFT 광센서를 단변에 복수개 일렬로 배치하는 것에 의해, 이용자가 부주의로 손가락 등으로 일부 TFT 광센서를 차단하는 일이 있어도, 모든 TFT 광센서가 동시에 차단하게 되는 일은 적기 때문에, 차광되어 있지 않은 TFT 광센서로 광검출이 가능하게 된다. 이 광검출부 LS는 표시 영역 DA의 외주 가장자리, 즉 씰재 도포 영역의 내측에 설치되어 액정층과 접촉한 위치에 형성된다. 또한, 씰 영역의 외측에서도 된다. 이 광검출부 LS로부터는 드레인 전극 DL에 접속된 전원선 L 및 소스 전극 SL에 접속된 출력선 L0이 각각 인출된다. 또한, 도시는 생략하지만, 이 광검출부 LS로부터는 게이트 전극 GL에 접속된 인출선도 인출된다.
인출 배선 L, L0 중에서, 전원선 L은 도 1에 나타내는 바와 같이, 단변(2a) 및 장변(2d)으로 둘러싸인 각(角)부 근방에 있어서 부호 t1로 나타내는 위치에서 2 개로 분기되고, 이 분기된 각 전원선 L1, L2는 장변(2d)측에 있어서 출력선 L0을 사이에 두고 이 출력선 L0을 따라서 배선되어 있다. 즉, 도 1에 나타내는 바와 같이, 분기된 2개의 전원선 L1, L2는 장변(2d)측의 스페이스를 이용하여 출력선 L0의 양측에 배치되어 돌출부 S까지 연장된 후, 부호 t2로 나타내는 위치에서 결합되어 단자 T1에 접속되어 있다. 또한, 부호 t1, t2는 분기 접속점을 나타내고 있다.
분기된 전원선 L1, L2 및 출력선 L0의 단면 구조는 도 4에 나타내는 바와 같이, TFT 기판(2)상에 설치한 게이트 절연막(3)의 위에 출력선 L0을 중앙으로 하여 양측에 소정의 간격을 두고 분기된 전원선 L1, L2가 배치되고, 이 2개의 전원선 L1, L2는 보호 절연막(5)으로 덮이고, 그 위에 투명 재료로 이루어지는 도전막(ITO)(6)이 형성된 구성으로 되어 있다. 또, 보호 절연막(5)에는 임의의 위치에서 컨택트홀이 형성되고, 이 컨택트홀을 이용하여 각 전원선 L1, L2와 도전막(6)이 전기적으로 접속되어 있다. 또, 도전막(6)은 기준 전압원 Vref에 접속되어 있다.
이와 같이 출력선 L0은 주위를 각 전원선 L1, L2 및 도전막(6)으로 덮이고, 이것들이 기준 전압원 Vref에 접속되는 것에 의해, 출력선 L0이 정전 쉴드되므로, 외부 노이즈에 의해서 영향을 받는 일이 없어진다. 또, 출력선 L0과 각 전원선 L, L1, L2 사이에는 도 2에 나타내는 컨덴서 C의 컨덴서 용량의 일부가 형성되고, 이 용량은 출력선 L0 및 전원선 L, L1, L2가 TFT 기판(2)의 장변(2d)을 따라서 배치되므로 용량이 큰 것으로 된다. 또, 전원선 L, L1, L2 및 출력선 L0은 액정 표시 패널(1)의 제조 공정에 있어서 TFT 광센서의 소스 전극 SL 및 드레인 전극 DL과 동일하게, 스위칭 소자로서의 TFT의 소스선 SW1 ~ SWm과 동일한 재료를 이용하여 형성된다. 이것에 의해, 이러한 인출 배선 L, L0 ~ L2를 형성할 때 스위칭 소자로서의 TFT의 소스선 SW1 ~ SWm 형성 공정과 동시에 형성할 수 있기 때문에, 공정수를 증가시키는 일 없이 간단하게 형성할 수 있다.
또한, 여기서는 전원선 L을 2개로 분기한 예를 나타냈지만, 미리 2개의 전원선 L1, L2를 출력선 L0과 평행하게 설치하여 두고, 보호 절연막(5)에 설치한 컨택트홀을 통하여 2개의 전원선 L1, L2를 각각 도전막(6)과 전기적으로 접속하는 구성으로 해도 된다.
다음에, 도 2를 참조하여, 이 광검출부 LS의 동작을 설명한다.
먼저, 기준 전압원 Vref로부터 드레인 전극 DL에 일정한 직류 전압(예를 들어, 0V)을 인가하는 동시에, TFT 광센서의 게이트 전극 GL에 일정한 부전압(예를 들어 -10V)을 인가하고, 스위치 소자 SW를 소정 시간(예를 들어 도 2(b)의 (2) 참조) 온 상태로 하여 일정한 기준 전압 Vs(예를 들어 ＋2V)를 컨덴서 C에 인가하고, 이 컨덴서 C에 기준 전압 Vs와 기준 전압원 Vref로부터의 직류 전압의 차전압 Va를 충 전한다. 이 때, 컬러 필터 기판 CF의 공통 전극에는 도 2(b)의 (1)로 나타내는 소정의 진폭을 가지는 직사각형파로 이루어지는 VCOM 전압이 인가되어 있다. 이 상태에 있어서, TFT 광센서에 외광이 조사되면, TFT 센서에 리크 전류가 흘러서 컨덴서 C의 충전 전압의 일부가 방전하고, 이 방전양은 주위의 밝기에 따라 시간과 함께 증가하므로, 이 방전한 만큼의 전압을 뺀 컨덴서 C의 충전 전압, 즉 출력 전압 Vs'는 도 2(b)의 (3)에 나타내는 바와 같이(그러나, 도 2에서는 간단하고 쉽게 직선적으로 나타내고 있음), 방전 커브(curve)를 그리며 저하한 후의 전압으로 된다. 그리고 이 출력 전압 Vs'는 도시하지 않은 출력 독취부에서 독취되어 백라이트의 제어를 행한다.
이 실시예 1에 의하면, 출력선 L0은 그 양측에 각 전원선 L1, L2가 배치되고, 또 출력선 L0 및 각 전원선 L1, L2가 보호 절연막(5)을 개재하여 도전막(6)으로 덮이고, 또 전원선 L, L1, L2의 어느 하나와 도전막(6)이 전기적으로 접속되고, 이로써 도전막(6)이 기준 전압원 Vref에 접속되므로, 출력선 L0이 정전 쉴드되어 외부 노이즈의 영향을 억제할 수 있다.
또, 각 전원선과 출력선 사이에 형성되는 용량 및 기준 전압원 Vref를 일정한 직류 전압으로 하는 것에 의해, VCOM 전압의 영향을 거의 받지 않는 안정된 출력 전압 Vs'를 얻을 수 있다. 또한, 기준 전압원 Vref를 일정한 직류 전압에 대신하여 직사각형파로 이루어지는 VCOM 전압으로 하면, 그 출력 전압은 도 2(b)의 (4)에 나타내는 바와 같이, 이 VCOM 전압에 동기하여 저하하는 것으로 되고, 안정성이 부족하여 독취부의 독취가 어려워진다. 또, 기준 전압원 Vref를 일정한 직류 전압으로 한 상태에서 출력선 L0의 주위를 쉴드하지 않는 구조로 하면, 출력선 L0과 공통 전극 사이에 생기는 기생 용량에 의해, 출력 전압은 VCOM 전압의 영향을 받아서 도 2(b)의 (5)에 나타내는 바와 같이 불안정하게 된다.
도 5는 광검출부 LS를 구성하는 광센서의 변형예를 나타내고, 도 5(a)는 TFT 기판상의 광센서를 CF 기판의 센서창으로부터 투시하여 모식적으로 나타낸 평면도, 도 5(b)는 도 5(a)의 VB－VB 선의 단면도이다.
광검출부 LS의 TFT 광센서는 도 5(b)에 나타내는 바와 같이, 먼저 TFT 기판(2)상에 TFT 광센서의 게이트 전극 GL이 형성되고, 이 게이트 전극 GL이 게이트 절연막(3)으로 덮이고, 상기 게이트 전극 GL을 덮은 게이트 절연막(3)의 바로 위에 반도체층(4)이 형성되어 있다. 또, 게이트 절연막(3)상에는 드레인 전극 DL 및 소스 전극 SL이 반도체층(4)과 접촉하도록 설치되어 있다. 이러한 드레인 전극 DL 및 소스 전극 SL은 도 5(a)에 나타내는 바와 같이, 각각 소정의 틈새를 가지는 빗살 형상의 전극 스트립(strip)을 가지고, 한 쪽의 빗살 형상의 전극 스트립이 다른 쪽의 빗살 형상의 전극 스트립에 들어가도록 하여 게이트 절연막(3)상에 형성되어 있다.
그 결과, 소스 전극 SL의 전극 스트립과 드레인 전극 DL의 전극 스트립이 교대로 배치되게 된다. 이와 같이 각 전극 스트립을 교대로 배치하는 것에 의해, 각 소스 전극 SL 및 드레인 전극 DL로 획정되는 채널이 확대되고, 넓은 범위에서 외광 의 검출이 가능하게 된다. 이러한 반도체층(4), 소스 전극 SL 및 드레인 전극 DL은 평면에서 보면 게이트 전극 GL의 내측에 배치되어 있다. 이와 같이 게이트 전극 GL의 내측에 반도체층(4), 소스 전극 SL 및 드레인 전극 DL을 배치하는 것에 의해, TFT 기판(2)의 배면의 백라이트로부터의 광이 게이트 전극 GL로 차광되어 반도체층(4)에 조사되는 일이 없어진다.
또, 게이트 전극 GL은 CF 기판에 설치하는 센서창보다 크게 형성되어 있다. 또한, 이러한 드레인 전극 DL, 소스 전극 SL, 반도체층(4) 및 이러한 전극 등의 주위는 보호 절연막(5)으로 덮이고, 상기 보호 절연막(5)의 위에 평탄화막(7)이 형성되어 있다. 그리고, 이 평탄화막(7)의 표면은 도전막(6)으로 덮여 있다. 또, 보호 절연막(5) 및 평탄화막(7)에는 컨택트홀 H가 형성되어 있고, 이 컨택트홀 H를 이용하여 드레인 전극 DL과 도전막(6)이 전기적으로 접속되어 있다. 이것에 의해 도전막(6)은 기준 전압원 Vref에 접속되어 있다.
이 구성에 의하면, TFT 기판(2)상에 형성된 TFT 광센서 및 그 출력선 L0을 덮도록, 사이에 보호 절연막(5) 및 평탄화막(7)을 개재하여 도전막(6)이 형성되고, 이 도전막(6)이 컨택트홀 H를 통하여 드레인 전극 DL에 전기적으로 접속되고, 또 이 도전막(6)이 기준 전압원 Vref에 접속된다. 이것에 의해, CF 기판의 공통 전극에 인가되는 VCOM 전압과 소스 전극 SL 및 출력선 L0의 사이에 전원선 L, L1, L2에 접속 된 도전막(6)이 개재하므로, VCOM 전압이 TFT 광센서의 출력 신호에 영향을 주는 것을 막을 수 있다.
[실시예 2]
도 6은 본 발명의 실시예 2에 관한 액정 표시 패널의 컬러 필터 기판을 투시하여 나타낸 TFT 기판을 모식적으로 나타낸 평면도, 도 7은 도 6의 VII－VII 선의 단면도이다.
이 액정 표시 패널(1A)은 실시예 1의 액정 표시 패널(1)과 비교하면 전원선과 출력선이 적층 배선된 점 이외는 동일한 구성을 구비하고 있다. 여기서, 실시예 1과 공통되는 구성에는 동일한 부호를 부여하여 중복 설명을 생략하고, 다른 구성에 대해 설명한다.
이 액정 표시 패널(1A)은 광검출부 LS로부터의 전원선 L 및 출력선 L0이 게이트 절연막(3)을 사이에 개재시켜서 적층되어 있다. 즉, 도 7에 나타내는 바와 같이, TFT 기판(2)상에 게이트선 GL과 동일 공정으로 전원선 L이 설치되고, 이 전원선 L을 게이트 절연막(3)으로 덮고, 게이트 절연막(3)을 개재하여 전원선 L과 겹치도록, 소스 전극 SL 및 드레인 전극 DL과 동일 공정으로 출력선 L0을 적층하고, 이것들을 보호 절연막(5)으로 덮고, 또 이를 투명 재료로 이루어지는 도전막(ITO)(6)으로 덮은 구성을 가지고 있다.
또한, 게이트 절연막(3)의 일부에 컨택트홀(도시 생략)을 설치하는 것으로 전원선 L은 드레인 전극 DL에 접속되어 있다. 또, 각 절연막(5, 3)에는 임의의 위치 에 컨택트홀(도시 생략)이 형성되고, 이 컨택트홀을 이용하여 전원선 L과 도전막(6)이 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 이 접속에 의해서 도전막(6)은 기준 전압원 Vref에 접속되어 있다. 출력선 L0은 소스 전극 SL과 동일 재료로 동일한 제조 공정으로 일체로 형성된다. 또, 전원선 L은 게이트 전극 GL과 동일 재료로 동일한 제조 공정으로 형성된다. 이것에 의해 이러한 각 인출 배선의 형성이 간단하게 된다.
이 구성에 의하면, 출력선 L0의 바로 밑에 게이트 절연막(3)을 개재하여 전원선 L이 배치되고, 바로 위에 보호 절연막(5)을 개재하여 도전막(6)이 배치되므로, 출력선 L0은 도전막(6) 및 전원선 L에 둘러싸여 정전 쉴드된다. 이와 같은 구성으로 하면, 특히 TFT 기판(2)의 바로 밑으로부터의 노이즈를 차폐할 수 있게 된다.
도 7에 나타내는 인출 배선 L, L0은 출력선 L0 및 전원선 L의 폭 길이가 거의 동일하게 되어 있지만, 전원선 L의 폭 길이를 출력선 L0의 폭 길이보다 크게 하는 것이 바람직하다. 또한, 도 8은 도 6에 나타내는 액정 표시 패널의 인출 배선의 변형예를 나타내고, 도 8(a)는 도 6의 한 쪽 장변(2d) 부분의 배선 및 인출 배선을 모식적으로 나타낸 확대 평면도, 도 8(b)는 도 8(a)의 VIIIB－VIIIB 선의 단면도이다.
이 변형예에 관한 전원선 L과 출력선 L0의 긴 쪽 방향과 직교하는 방향의 폭 길이를 W2, W1로 했을 때, W2가 W1보다 폭 넓게 형성되어 있다. 그리고, 전원선 L의 폭 길이 W2보다 더욱 넓은 폭 길이 W3를 가지는 도전막(6)에 의해 출력선 L0은 덮여 있다. 출력선 L0은 상하가 각 절연막(3, 5)으로 덮여 있고, 이러한 절연막(3, 5)에는 컨택트홀 H가 형성되고, 이 컨택트홀 H에 의해 도전막(6)이 전원선 L에 전기적으로 접속되어 있다. 또, 이 접속에 의해 도전막(6)은 기준 전압원 Vref에 접속된다. 이 구성에 의해, 출력선 L0은 그 외주 둘레의 거의 사방이 넓은 폭의 도전막(6) 및 전원선 L로 덮이므로 쉴드 효과가 보다 향상한다.
[실시예 3]
도 9는 본 발명의 실시예 3에 관한 액정 표시 패널을 TFT 기판에 적층된 컬러 필터 기판으로부터 아랫쪽의 TFT 기판의 배선 등이 투시하여 보이도록 도시한 평면도, 도 10은 도 9의 X－X 선의 단면도이다. 이 액정 표시 패널(1B)은 실시예 1의 액정 표시 패널(1)과는 전원선과 출력선이 적층 배선된 점 이외는 실시예 1의 액정 표시 패널(1)과 동일한 구성을 구비하고 있다. 여기서, 실시예 1과 공통되는 구성에는 동일한 부호를 부여하여 중복 설명을 생략하고, 다른 구성에 대해 설명한다.
이 액정 표시 패널(1B)은 광검출부 LS로부터의 출력선 L0이 게이트 절연막(3)의 위에 형성되고, 보호 절연막(5)으로 덮이고, 상기 보호 절연막(5)의 위에, 드레인 전극 DL에 접속된 투명 재료로 이루어지는 도전막(ITO)(6)이 형성된 구성을 가지고 있다. 즉, 이 도전막(6)이 전원선 L로 되어 있고, 단자 T1을 통하여 외부 회 로에 접속되어 있다. 이와 같이 출력선 L0의 윗쪽이 전원선 L로 되는 도전막(ITO)(6)으로 덮이는 것에 의해, 출력선 L0이 정전 쉴드되므로, 특히 TFT 기판(2)의 바로 위로부터의 노이즈가 차폐된다. 이 출력선 L0은 소스 전극 SL과 동일 재료로 동일한 제조 공정으로 일체로 형성되는 것이고, 전원선 L로서의 도전막(6)은 액정 구동용의 화소 전극과 동시에 형성되고, 또 그 일단(一端)부가 드레인 전극 DL에 접속되어 있다. 이것에 의해 각 인출 배선 L, L0의 형성이 간단하게 된다.
[실시예 4]
도 11은 본 발명의 실시예 4에 관한 액정 표시 패널을 TFT 기판에 적층된 컬러 필터 기판으로부터 아랫쪽의 TFT 기판의 배선 등이 투시하여 보이도록 도시한 평면도, 도 12는 도 11의 XII－XII 선의 단면도이다. 이 액정 표시 패널(1C)은 실시예 1의 액정 표시 패널(1)과는 전원선과 출력선이 적층 배선된 점 이외는 실시예 1의 액정 표시 패널(1)과 동일한 구성을 구비하고 있다. 여기서, 실시예 1과 공통되는 구성에는 동일한 부호를 부여하여 중복 설명을 생략하고, 다른 구성에 대해 설명한다.
이 액정 표시 패널(1C)는 도 11 및 도 12에 나타내는 바와 같이, 출력선 L0이 TFT 기판(2)의 위에 형성되어, 게이트 절연막(3)으로 덮이고, 상기 게이트 절연막(3)의 위에는 광검출부 LS의 드레인 전극 DL로부터 연장 설치된, 출력선 L0보다 폭 넓은 전원선 L이 출력선 L0을 덮도록 형성되어 있다. 그리고, 이 전원선 L은 보 호 절연막(5)에 의해 덮여 있다. 또한, 출력선 L0은 게이트 절연막(3)에 설치된 도시하지 않는 컨택트홀을 통하여 소스 전극 SL에 접속되어 있다.
이와 같이 출력선 L0의 윗쪽이 전원선 L로 덮이는 것으로, 출력선 L0이 정전 쉴드된다. 이것에 의해, 특히 TFT 기판의 바로 위로부터의 노이즈가 차폐된다. 이 출력선 L0은 게이트 전극 GL과 동일 재료로 동일한 제조 공정으로 일체로 형성되고, 또 그 일단이 게이트 절연막(3)에 설치된 컨택트홀을 통하여 소스 전극 SL에 접속되어 있다. 또, 전원선 L은 소스 전극 SL 및 드레인 전극 DL과 동일 재료로 동일한 제조 공정으로 일체로 형성되고, 드레인 전극 DL을 연장 설치하여 형성되어 있다.
또한, 본 실시예 4에 있어서도, 광검출부 LS는 도전막(ITO)(6)에 의해 그 표면이 덮이도록 하면 바람직하고, 또 이 도전막(ITO)(6)은 보호 절연막(5) 등에 설치된 도시하지 않는 컨택트홀을 통하여 전원선 L에 접속되어 있으면 바람직하다.
이상, 본 발명을 상기의 실시 형태로 상세에 설명하였으나, 본 발명은 이것으로 한정되지 않고, 본 발명이 속하는 기술 분야에 있어서 통상의 지식을 가지는 사람이면, 본 발명의 사상 및 정신을 벗어나는 일 없이 수정 또는 변경할 수 있다. 예를 들어, 광센서는 박막 트랜지스터가 아니라 다른 광센서, 예를 들어 포토 다이오드를 이용할 수 있다. 또, TFT 광센서의 작동 회로는 도 2(a)의 것으로 한정되지 않고, 예를 들어 소스 전극 SL을 기준 전압원 Vref에 접속하는 동시에 드레인 전극 DL을 기준 전압원 Vs에 접속하고, TFT 광센서로부터 출력된 광전류를 컨덴서 C에 충전하도록 한 회로로 해도 된다.
본 발명에 의하면, 외광을 검출하는 광센서를 액정 표시 패널에 조성한 액정 표시 장치를 제공할 수 있다.

Claims (17)

  1. 액티브 매트릭스 기판과 대향 기판 사이에 액정층이 설치된 액정 표시 패널과; 상기 액티브 매트릭스 기판에 설치된 외광을 검지하는 광센서를 가지는 광검출부와; 상기 광검출부로부터의 출력 신호를 도출하는 출력선과; 미리 결정된 전압이 공급되는 전원선과; 상기 광검출부의 출력에 의해 제어되는 조광 수단을 구비한 액정 표시 장치에 있어서,
    상기 광센서는 투명 절연층을 개재하여 투명 전극으로 피복되고, 상기 투명 전극은 상기 전원선에 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 광센서는 박막 트랜지스터로 이루어지고,
    상기 투명 전극은 평면에서 보아 상기 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극의 대향 부분을 덮고 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 소스 전극 및 드레인 전극은 서로 빗살 형상으로 형성되고, 서로 미리 결정된 거리 떨어져서 맞물리도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터의 표면은 평탄화막으로 피복되고,
    상기 투명 전극은 상기 평탄화막의 표면에 형성되어 있는 동시에, 상기 평탄화막 및 투명 절연층에 설치된 컨택트홀을 통하여 상기 전원선에 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 전원선 및 상기 출력선 중에서 적어도 출력선은 상기 투명 절연층을 개재하여 상기 투명 전극으로 피복되어 있는 동시에, 상기 투명 전극은 상기 투명 절연층에 형성된 컨택트홀을 통하여 상기 전원선과 전기적으로 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 전원선은 2개 평행하게 설치되고, 상기 출력선은 상기 2개의 전원선 사이에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 전원선상에 제1의 투명 절연층, 상기 출력선, 제2의 투명 절연층 및 상기 투명 전극이 이러한 순서로 평면에서 보아 상기 전원선, 상기 출력선 및 상기 투명 전극이 겹치도록 적층 배치되어 있는 동시에,
    상기 투명 전극은 상기 제1 및 제2의 투명 절연층에 형성된 컨택트홀을 통하여 상기 전원선에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 전원선 및 상기 투명 전극의 긴 쪽 방향과 직교하는 방향의 폭 길이는 상기 출력선의 동방향의 폭 길이보다 크게 되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 전원선은 상기 액티브 매트릭스 기판상에 형성되는 액정 표시 패널의 스위칭 소자인 박막 트랜지스터의 게이트 전극과 동일한 재료로 형성되고,
    상기 출력선은 상기 스위칭 소자로서의 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극과 동일한 재료로 형성되고,
    상기 투명 전극은 상기 액정 표시 패널의 화소 전극과 동일한 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 전원선은 상기 투명 절연층을 개재하여 상기 출력선상에 평면에서 보아 겹치도록 적층 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 전원선의 긴 쪽 방향과 직교하는 방향의 폭 길이가 상기 출력선의 동방향의 폭 길이보다 크게 되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  12. 청구항 10에 있어서,
    상기 출력선은 상기 액티브 매트릭스 기판상에 형성되는 액정 표시 패널의 스위칭 소자인 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극과 동일한 재료로 형성되고,
    상기 전원선은 상기 액정 표시 패널의 화소 전극과 동일한 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  13. 청구항 10에 있어서,
    상기 출력선은 상기 액티브 매트릭스 기판상에 형성되는 액정 표시 패널의 스위칭 소자인 박막 트랜지스터의 게이트 전극과 동일한 재료로 형성되고,
    상기 전원선은 상기 스위칭 소자로서의 박막 트랜지스터의 소스 전극 및 드레인 전극과 동일한 재료로 형성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 전원선 및 상기 출력선은 상기 액티브 매트릭스 기판상에 형성되는 액정 표시 패널의 스위칭 소자로서의 박막 트랜지스터와 제조 공정에 있어서 동시에 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  15. 청구항 1에 있어서,
    상기 광센서는 박막 트랜지스터와 컨덴서에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  16. 청구항 15에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터의 소스 전극은 상기 컨덴서의 한 쪽 전극에 접속되고, 또 상기 출력선에 접속되어 있고,
    컨덴서의 다른 쪽 전극은 상기 전원선에 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  17. 청구항 16에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터의 게이트 전극에는 미리 결정된 부(負)전압이 인가되고,
    상기 박막 트랜지스터의 소스 전극은 상기 컨덴서의 한 쪽 전극에 접속되는 동시에, 스위치 소자를 통하여 기준 전압 공급원에 접속되고, 상기 스위치 소자를 온 상태로 하는 것에 의해 상기 컨덴서에 충전하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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