KR20080064412A - Photosensor - Google Patents
Photosensor Download PDFInfo
- Publication number
- KR20080064412A KR20080064412A KR1020070001280A KR20070001280A KR20080064412A KR 20080064412 A KR20080064412 A KR 20080064412A KR 1020070001280 A KR1020070001280 A KR 1020070001280A KR 20070001280 A KR20070001280 A KR 20070001280A KR 20080064412 A KR20080064412 A KR 20080064412A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- optical sensor
- liquid crystal
- semiconductor
- signal
- sensing
- Prior art date
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 33
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229910021417 amorphous silicon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 17
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000010409 thin film Substances 0.000 abstract description 5
- 238000002161 passivation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 36
- 239000010408 film Substances 0.000 description 18
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 17
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 description 6
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 5
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 4
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 3
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 3
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 3
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 3
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical compound [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 2
- 229910001316 Ag alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001182 Mo alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004205 SiNX Inorganic materials 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical group [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 1
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011574 phosphorus Substances 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 238000001020 plasma etching Methods 0.000 description 1
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- G09G3/22—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 using controlled light sources
- G09G3/30—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 using controlled light sources using electroluminescent panels
- G09G3/32—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 using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED]
- G09G3/3208—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 using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED]
- G09G3/3225—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 using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix
- G09G3/3233—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 using controlled light sources using electroluminescent panels semiconductive, e.g. using light-emitting diodes [LED] organic, e.g. using organic light-emitting diodes [OLED] using an active matrix with pixel circuitry controlling the current through the light-emitting element
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
- H01L27/127—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement
- H01L27/1274—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement using crystallisation of amorphous semiconductor or recrystallisation of crystalline semiconductor
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/02—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers
- H01L27/12—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body
- H01L27/1214—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components specially adapted for rectifying, oscillating, amplifying or switching and having potential barriers; including integrated passive circuit elements having potential barriers the substrate being other than a semiconductor body, e.g. an insulating body comprising a plurality of TFTs formed on a non-semiconducting substrate, e.g. driving circuits for AMLCDs
- H01L27/1259—Multistep manufacturing methods
- H01L27/127—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement
- H01L27/1274—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement using crystallisation of amorphous semiconductor or recrystallisation of crystalline semiconductor
- H01L27/1277—Multistep manufacturing methods with a particular formation, treatment or patterning of the active layer specially adapted to the circuit arrangement using crystallisation of amorphous semiconductor or recrystallisation of crystalline semiconductor using a crystallisation promoting species, e.g. local introduction of Ni catalyst
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
Abstract
Description
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광센서를 포함하는 액정 표시 장치의 블록도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display including an optical sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광센서를 포함하는 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.2 is an equivalent circuit diagram of one pixel of a liquid crystal display including an optical sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광센서를 포함하는 액정 표시 장치의 개략도이다.3 is a schematic diagram of a liquid crystal display including an optical sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 광센서의 감지 소자의 단면도이다.4 is a cross-sectional view of a sensing element of an optical sensor according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 광센서에 관한 것이다.The present invention relates to an optical sensor.
표시 장치에는 스스로 발광하는 음극선관(cathode ray tube), 유기 발광 표시 장치(organic electro-luminescence display) 및 플라즈마 표시장치(PDP, plasma display)등과 스스로 발광하지 못하고 별도의 광원을 필요로 하는 액정 표시 장치(liquid crystal display) 등이 있다.The display device includes a cathode ray tube, an organic electro-luminescence display, a plasma display, and a liquid crystal display that do not emit light by themselves and require a separate light source. (liquid crystal display).
일반적인 액정 표시 장치는 화소 전극 및 공통 전극이 구비된 두 표시판과 그 사이에 들어 있는 유전율 이방성(dielectric anisotropy)을 갖는 액정층을 포함한다. 화소 전극은 행렬의 형태로 배열되어 있고 박막 트랜지스터(TFT)등 스위칭 소자에 연결되어 한 행씩 차례로 데이터 전압을 인가 받는다. 공통 전극은 표시판의 전면에 걸쳐 형성되어 있으며 공통 전압을 인가 받는다. 화소 전극과 공통 전극 및 그 사이의 액정층은 회로적으로 볼 때 액정 축전기를 이루며, 액정 축전기는 이에 연결된 스위칭 소자와 함께 화소를 이루는 기본 단위가 된다.A general liquid crystal display device includes two display panels including a pixel electrode and a common electrode and a liquid crystal layer having dielectric anisotropy interposed therebetween. The pixel electrodes are arranged in a matrix form and connected to a switching element such as a thin film transistor (TFT) to receive data voltages one by one in sequence. The common electrode is formed over the entire surface of the display panel and receives a common voltage. The pixel electrode, the common electrode, and the liquid crystal layer therebetween form a liquid crystal capacitor, and the liquid crystal capacitor becomes a basic unit that forms a pixel together with a switching element connected thereto.
이러한 액정 표시 장치에서는 두 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전계를 생성하고, 이 전계의 세기를 조절하여 액정층을 통과하는 빛의 투과율을 조절함으로써 원하는 화상을 얻는다. 이때, 액정층에 한 방향의 전계가 오랫동안 인가됨으로써 발생하는 열화현상을 방지하기 위하여 프레임별로, 행별로, 또는 화소별로 공통 전압에 대한 데이터 전압의 극성을 반전시킨다.In such a liquid crystal display, a voltage is applied to two electrodes to generate an electric field in the liquid crystal layer, and the intensity of the electric field is adjusted to adjust the transmittance of light passing through the liquid crystal layer to obtain a desired image. In this case, in order to prevent deterioration caused by the application of an electric field in one direction for a long time, the polarity of the data voltage with respect to the common voltage is inverted frame by frame, row by pixel, or pixel by pixel.
최근 이러한 액정 표시 장치에 광센서를 구비한 제품이 개발되어 왔다. 광센서는 손 또는 터치 펜(touch pen) 등이 액정 표시 장치의 화면에 접촉하면 이에 따라 광의 변화를 감지하고 이에 기초한 감지 신호를 액정 표시 장치에 제공한다. 액정 표시 장치는 광센서로부터 감지 신호를 받아 적절히 처리하여 외부 장치로 전송하며, 외부 장치는 처리된 감지 신호로부터 접촉 여부 및 접촉 위치 등의 접촉 정보를 판단하여 이에 기초한 영상 신호를 액정 표시 장치에 전송한다.Recently, a product having an optical sensor in such a liquid crystal display has been developed. The optical sensor detects a change in light according to the touch of a hand, a touch pen, or the like on the screen of the liquid crystal display, and provides the sensing signal to the liquid crystal display. The liquid crystal display receives a detection signal from an optical sensor, processes the signal appropriately, and transmits the detected signal to an external device. do.
본 발명에 의한 기술적 과제는 비정질 규소 박막 트랜지스터를 이용한 저전압 고출력 광센서를 제공하고, 추가적인 마스크 없이 에치 스톱퍼(etch stopper)를 형성할 수 있는 광센서를 제공하는 데 있다.The present invention provides a low voltage high output optical sensor using an amorphous silicon thin film transistor and provides an optical sensor capable of forming an etch stopper without an additional mask.
이러한 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 한 실시예에 따른 광센서는 기판 위에 형성되어 있는 게이트 전극, 상기 게이트 전극 위에 형성되어 있는 게이트 절연막, 상기 게이트 절연막 위에 형성되어 있는 반도체, 상기 반도체 위에 형성되어 있는 산화막, 상기 산화막 위에 형성되어 있는 저항성 접촉 부재, 그리고 상기 저항성 접촉 부재 위에 형성되어 있는 보호막을 포함한다.The optical sensor according to an embodiment of the present invention for achieving the technical problem is a gate electrode formed on a substrate, a gate insulating film formed on the gate electrode, a semiconductor formed on the gate insulating film, is formed on the semiconductor An oxide film, an ohmic contact member formed on the oxide film, and a protective film formed on the ohmic contact member.
상기 반도체는 수소화 비정질 규소로 이루어질 수 있다.The semiconductor may be made of hydrogenated amorphous silicon.
상기 반도체는 300Å 내지 1000Å일 수 있다.The semiconductor may be 300 kW to 1000 kW.
상기 산화막은 1nm 내지 3nm일 수 있다.The oxide layer may be 1 nm to 3 nm.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In the drawings, the thickness of layers, films, panels, regions, etc., are exaggerated for clarity. Like parts are designated by like reference numerals throughout the specification. When a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "on" another part, this includes not only the other part being "right over" but also another part in the middle. On the contrary, when a part is "just above" another part, there is no other part in the middle.
이제 본 발명의 실시예에 따른 광센서를 내장하는 표시 장치에 대하여 도면 을 참고로 하여 상세하게 설명한다.A display device incorporating an optical sensor according to an exemplary embodiment of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광센서를 포함하는 액정 표시 장치의 블록도이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광센서를 포함하는 액정 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이며, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 광센서를 포함하는 액정 표시 장치의 개략도이다.1 is a block diagram of a liquid crystal display including an optical sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an equivalent circuit diagram of one pixel of a liquid crystal display including an optical sensor according to an embodiment of the present invention. 3 is a schematic diagram of a liquid crystal display including an optical sensor according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 액정 표시 장치는 액정 표시판 조립체(liquid crystal panel assembly)(300) 및 이에 연결된 영상 주사부(400), 데이터 구동부(500), 감지 주사부(700), 신호 판독부(800), 데이터 구동부(500)에 연결된 계조 전압 생성부(550), 그리고 이들을 제어하는 신호 제어부(600)를 포함한다.As shown in FIG. 1, a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid
액정 표시판 조립체(300)는 등가 회로로 볼 때 복수의 신호선(G1-Gn, D1-Dm, S1-Sn, P1-Pm, PSG, PSD)과 이에 연결되어 있으며 대략 행렬의 형태로 배열된 복수의 화소(pixel)를 포함한다.The liquid
신호선(G1-Gn, D1-Dm)은 영상 주사 신호를 전달하는 복수의 영상 주사선(G1-Gn)과 영상 데이터 신호를 전달하는 데이터선(D1-Dm)을 포함한다. 영상 주사선(G1-Gn)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 데이터선(D1-Dm)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.The signal lines G 1 -G n and D 1 -D m include a plurality of image scanning lines G 1 -G n for transmitting an image scanning signal and data lines D 1 -D m for transmitting an image data signal. do. The image scanning lines G 1 -G n extend substantially in the row direction and are substantially parallel to each other, and the data lines D 1 -D m extend substantially in the column direction and are substantially parallel to each other.
신호선(S1-Sn, P1-Pm)은 감지 주사 신호를 전달하는 복수의 감지 주사선(S1- Sn)과 감지 신호를 전달하는 감지 신호선(P1-Pm)을 포함한다. 감지 주사선(S1-Sn)은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하고 감지 신호선(P1-Pm)은 대략 열 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행하다.Includes a detection signal (P 1 -P m) to pass - (S n S 1) and the detection signal lines (S 1 -S n, P 1 -P m) comprises a plurality of scan lines for transmitting a detection signal detected injection . The sensing scan lines S 1 -S n extend substantially in the row direction and are substantially parallel to each other, and the sensing signal lines P 1 -P m extend substantially in the column direction and are substantially parallel to each other.
신호선(PSG, PSD)은 제어 전압(VSG)을 전달하는 제어 전압선(PSG)과 입력 전압(VSD)을 전달하는 입력 전압선(PSD)을 포함하며, 행 또는 열 방향으로 뻗어 있다.The signal lines P SG and P SD include a control voltage line P SG for transmitting the control voltage V SG and an input voltage line P SD for transferring the input voltage V SD , and extend in the row or column direction. have.
각 화소는 신호선(G1-Gn, D1-Dm)에 연결된 스위칭 소자(QS1)와 이에 연결된 액정 축전기(liquid crystal capacitor)(CLC) 및 유지 축전기(storage capacitor)(CST)를 포함한다. 유지 축전기(CST)는 필요에 따라 생략할 수 있다.Each pixel includes a switching element Q S1 connected to a signal line G 1 -G n , D 1 -D m , and a liquid crystal capacitor C LC and a storage capacitor C ST connected thereto. It includes. The holding capacitor C ST can be omitted as necessary.
박막 트랜지스터 등 스위칭 소자(QS1)는 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 영상 주사선(G1-Gn) 및 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 액정 축전기(CLC) 및 유지 축전기(CST)에 연결되어 있다.The switching element Q S1 , such as a thin film transistor, is a three-terminal element whose control terminal and input terminal are connected to the image scanning line G 1 -G n and the data line D 1 -D m, respectively, and the output terminal is a liquid crystal. It is connected to a capacitor (C LC ) and a holding capacitor (C ST ).
액정 축전기(CLC)는 액정 표시판 조립체(300)의 하부 표시판(100)의 화소 전극(도시하지 않음)과 상부 표시판(200)의 공통 전극(도시하지 않음)을 두 단자로 하며 두 전극 사이의 액정층은 유전체로서 기능한다. 화소 전극은 스위칭 소자(Qs1)에 연결되며 공통 전극은 상부 표시판(200)의 전면에 형성되어 있고 공통 전압(Vcom)을 인가받는다.The liquid crystal capacitor C LC has two terminals, a pixel electrode (not shown) of the
액정 축전기(CLC)의 보조적인 역할을 하는 유지 축전기(CST)는 하부 표시판(100)에 구비된 별개의 신호선(도시하지 않음)과 화소 전극이 절연체를 사이에 두고 중첩되어 이루어지며 이 별개의 신호선에는 공통 전압(Vcom) 따위의 정해진 전압이 인가된다. 그러나 유지 축전기(CST)는 화소 전극이 절연체를 매개로 바로 위의 전단 게이트선과 중첩되어 이루어질 수 있다.The storage capacitor C ST , which serves as an auxiliary part of the liquid crystal capacitor C LC , is formed by overlapping a separate signal line (not shown) and a pixel electrode of the
한편, 색 표시를 구현하기 위해서는 각 화소가 삼원색 중 하나를 고유하게 표시하거나(공간 분할) 각 화소가 시간에 따라 번갈아 삼원색을 표시하게(시간 분할) 하여 이들 삼원색의 공간적, 시간적 합으로 원하는 색상이 인식되도록 한다. 공간 분할의 한 예로서 각 화소가 화소 전극에 대응하는 영역에 적색, 녹색, 또는 청색의 색필터(도시하지 않음)를 구비할 수 있다.On the other hand, to implement color display, each pixel uniquely displays one of the three primary colors (spatial division) or each pixel alternately displays the three primary colors over time (time division) so that the desired color can be selected by the spatial and temporal sum of these three primary colors. To be recognized. As an example of spatial division, each pixel may include a red, green, or blue color filter (not shown) in a region corresponding to the pixel electrode.
또한 화소는 광센서를 포함하는데, 이는 신호선(PSG, PSD)에 연결된 감지 소자(QP), 신호선(S1-Sn, P1-Pm)에 연결된 스위칭 소자(QS2)와 이들에 연결된 감지 신호 축전기(CP)를 포함한다. 그러나 모든 화소가 이러한 광센서를 포함할 필요는 없고, 예를 들면, 복수의 화소 중 하나의 화소가 광센서를 포함하거나, 소정 간격으로 놓인 화소마다 광센서를 포함할 수도 있다. 즉, 광센서의 형성 밀도는 필요에 따라 조정될 수 있으며, 이에 따라 감지 주사선(S1-Sn) 및 감지 신호선(P1-Pm)의 수효도 조정될 수 있다.The pixel also includes an optical sensor, which includes a sensing element Q P connected to the signal lines P SG , P SD , and a switching element Q S2 connected to the signal lines S 1 -S n , P 1 -P m . And a sense signal capacitor C P connected thereto. However, not all pixels need to include such an optical sensor, and for example, one pixel of the plurality of pixels may include an optical sensor or an optical sensor for each pixel spaced at predetermined intervals. That is, the formation density of the photosensor may be adjusted as needed, and accordingly, the number of sensing scan lines S 1 -S n and sensing signal lines P 1 -P m may be adjusted.
감지 소자(QP)는 삼단자 소자로서 그 제어 단자 및 입력 단자는 각각 제어 전압선(PSG)과 입력 전압선(PSD)에 연결되어 있으며, 출력 단자는 감지 신호 축전기(CP) 및 스위칭 소자(QS2)에 연결되어 있다. 감지 소자(QP)는 그 채널부 반도체에 빛이 조사되면 비정질 규소 또는 다결정 규소로 이루어진 채널부 반도체가 광전류를 형성하고, 입력 전압선(PSD)에 인가된 입력 전압(VSD)에 의해 광전류가 감지 신호 축전기(CP) 및 스위칭 소자(QS2) 방향으로 흐른다.The sensing element Q P is a three-terminal element whose control terminal and input terminal are connected to the control voltage line P SG and the input voltage line P SD, respectively, and the output terminal is a sensing signal capacitor C P and a switching element. Is connected to (Q S2 ). In the sensing element Q P , when the channel semiconductor is irradiated with light, the channel semiconductor consisting of amorphous silicon or polycrystalline silicon forms a photo current, and the photo current is generated by the input voltage V SD applied to the input voltage line P SD . Flows in the direction of the sense signal capacitor C P and the switching element Q S2 .
감지 신호 축전기(CP)는 감지 소자(QP)와 제어 전압선(PSG) 사이에 연결되어 있고, 감지 소자(QP)로부터의 광전류에 따른 전하를 축적하여 소정 전압을 유지한다. 감지 신호 축전기(CP)는 필요에 따라 생략할 수 있다.The sensing signal capacitor C P is connected between the sensing element Q P and the control voltage line P SG , and accumulates charges according to the photocurrent from the sensing element Q P to maintain a predetermined voltage. The sensing signal capacitor C P may be omitted as necessary.
스위칭 소자(QS2) 역시 삼단자 소자로서 그 제어 단자, 출력 단자 및 입력 단자는 각각 감지 주사선(S1-Sn), 감지 신호선(P1-Pm) 및 감지 소자(QP)에 연결되어 있다. 스위칭 소자(QS2)는 감지 주사선(S1-Sn)에 스위칭 소자(QS2)를 턴 온시키는 전압이 인가되면 감지 신호 축전기(CP)에 저장되어 있는 전압 또는 감지 소자(QP)로부터의 광전류를 감지 신호(VP)로서 감지 신호선(P1-Pm)으로 출력한다.The switching element Q S2 is also a three-terminal element whose control terminal, output terminal and input terminal are connected to the sensing scan lines S 1 -S n , the sensing signal lines P 1 -P m and the sensing elements Q P, respectively. It is. The switching element Q S2 is a voltage stored in the sensing signal capacitor C P or the sensing element Q P when a voltage for turning on the switching element Q S2 is applied to the sensing scan lines S 1 -S n . The photocurrent from is output to the sensing signal lines P 1 -P m as sensing signals V P.
여기서 스위칭 소자(QS1, QS2) 및 감지 소자(QP)는 비정질 규소(amorphous silicon) 또는 다결정 규소(poly crystalline silicon) 박막 트랜지스터로 이루어질 수 있다.The switching elements Q S1 and Q S2 and the sensing element Q P may be formed of amorphous silicon or poly crystalline silicon thin film transistors.
한편 광센서가 화소에 포함되어 있는 것으로 설명하였으나 광센서는 화소 사이 또는 화소 밖의 별도의 영역에 배치될 수도 있다.Meanwhile, although the optical sensor is described as being included in the pixel, the optical sensor may be disposed in a separate area between the pixels or outside the pixel.
도 3에 도시한 바와 같이, 액정 표시판 조립체(300)는 표시 영역(31)을 정의하는 블랙 매트릭스(32)를 포함하며, 화소와 신호선(G1-Gn, D1-Dm, S1-Sn, P1-Pm, PSG, PSD)의 대부분은 표시 영역(31) 내에 위치한다. 상부 표시판(200)은 하부 표시판(100)보다 크기가 작아서 하부 표시판(100)의 일부 영역이 노출되며, 이 영역은 데이터선(D1-Dm)이 연장되어 데이터 구동부(500)와 연결된다. 주사선(G1-Gn, S1-Sn)은 또한 블랙 매트릭스(32)로 가려진 영역으로 연장되어 영상 주사부(400) 및 감지 주사부(700)와 각각 연결된다.As shown in FIG. 3, the liquid
다시 도 1을 참고하면, 계조 전압 생성부(550)는 화소의 투과율과 관련된 두 벌의 복수 계조 전압을 생성한다. 두 벌 중 한 벌은 공통 전압(Vcom)에 대하여 양의 값을 가지고 다른 한 벌은 음의 값을 가진다.Referring back to FIG. 1, the
영상 주사부(400)는 액정 표시판 조립체(300)의 영상 주사선(G1-Gn)에 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 영상 주사 신호를 영상 주사선(G1-Gn)에 인가한다.The
데이터 구동부(500)는 액정 표시판 조립체(300)의 데이터선(D1-Dm)에 연결되어 계조 전압 생성부(550)로부터의 계조 전압을 선택하여 데이터 신호로서 화소에 인가한다.The
감지 주사부(700)는 액정 표시판 조립체(300)의 감지 주사선(S1-Sn)에 연결되어 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 조합으로 이루어진 감지 주사 신호를 감지 주사선(S1-SN)에 인가한다.The
영상 주사부(400) 및 감지 주사부(700)는 실질적으로 시프트 레지스터(shift register)로서 일렬로 배열된 복수의 스테이지(stage)를 포함한다. 도 3에서 영상 주사부(400) 및 감지 주사부(700)는 블랙 매트릭스(32)로 가려진 영역에 위치하여 스위칭 소자(QS1, QS2) 및 감지 소자(QP)와 동일한 공정으로 형성되어 집적되어 있다. 그러나 집적 회로(IC)의 형태로 실장될 수도 있다.The
신호 판독부(800)는 액정 표시판 조립체(300)의 감지 신호선(P1-Pm)에 연결되어 감지 신호선(P1-Pm)을 통하여 출력되는 감지 신호(VP)를 입력받아 소정의 신호 처리를 행한다.
신호 제어부(600)는 영상 주사부(400), 데이터 구동부(500), 감지 주사부(700), 신호 판독부(800) 등의 동작을 제어한다.The
계조 전압 생성부(550), 데이터 구동부(500), 신호 판독부(800) 및 신호 제어부(600)는 도 3에 도시한 것처럼 하나의 칩(33)으로 구현되어 COG(chip on glass) 방식으로 액정 표시판 조립체(300)에 장착되어 있다. 그러나 개별적인 복수의 칩으로 COF(chip on film) 등의 방식으로 장착될 수도 있다.The
도 4는 본 발명의 일실시예에 의한 광센서의 감지 소자의 단면도를 나타낸 도면이다.도 4에 도시된 바와 같이, 하부 표시판(100) 위에 게이트 전극(120)이 형성되어 있다.4 is a cross-sectional view illustrating a sensing element of an optical sensor according to an exemplary embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, a gate electrode 120 is formed on a
게이트 전극은 알루미늄(Al)이나 알루미늄 합금 등 알루미늄 계열 금속, 은(Ag)이나 은 합금 등 은 계열 금속, 구리(Cu)나 구리 합금 등 구리 계열 금속, 몰리브덴(Mo)이나 몰리브덴 합금 등 몰리브덴 계열 금속, 크롬(Cr), 탄탈륨(Ta) 및 티타늄(Ti) 따위로 만들어질 수 있다. 그러나 이들은 물리적 성질이 다른 두 개의 도전막(도시하지 않음)을 포함하는 다중막 구조를 가질 수도 있다. 이 중 한 도전막은 신호 지연이나 전압 강하를 줄일 수 있도록 비저항(resistivity)이 낮은 금속, 예를 들면 알루미늄 계열 금속, 은 계열 금속, 구리 계열 금속 등으로 만들어진다. 이와는 달리, 다른 도전막은 다른 물질, 특히 ITO(indium tin oxide) 및 IZO(indium zinc oxide)와의 물리적, 화학적, 전기적 접촉 특성이 우수한 물질, 이를테면 몰리브덴 계열 금속, 크롬, 탄탈륨, 티타늄 등으로 만들어진다. 이러한 조합의 좋은 예로는 크롬 하부막과 알루미늄 (합금) 상부막 및 알루미늄 (합금) 하부막과 몰리브덴 (합금) 상부막을 들 수 있다. 그러나 게이트 전극(120)은 이외에도 여러 가지 다양한 금속 또는 도전체로 만들어질 수 있다.The gate electrode is made of aluminum-based metal such as aluminum (Al) or aluminum alloy, silver-based metal such as silver (Ag) or silver alloy, copper-based metal such as copper (Cu) or copper alloy, and molybdenum-based metal such as molybdenum (Mo) or molybdenum alloy , Chromium (Cr), tantalum (Ta) and titanium (Ti). However, they may have a multilayer structure including two conductive films (not shown) having different physical properties. One of the conductive films is made of a metal having low resistivity, such as aluminum-based metal, silver-based metal, or copper-based metal, so as to reduce signal delay or voltage drop. In contrast, other conductive films are made of other materials, particularly materials having excellent physical, chemical, and electrical contact properties with indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO), such as molybdenum-based metals, chromium, tantalum, and titanium. Good examples of such a combination include a chromium bottom film, an aluminum (alloy) top film, and an aluminum (alloy) bottom film and a molybdenum (alloy) top film. However, the gate electrode 120 may be made of various other metals or conductors.
게이트전극(120) 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위로 만들어진 게이트 절연막(gate insulating layer)(140)이 형성되어 있다.A
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)(비정질 규소는 약칭 a-Si로 씀)로 만들어진 반도체(150)가 형성되어 있다. 비정질 규소(hydrogenated amorphous silicon)는 300Å 내지 1000Å으로 증 착되어 있다.On the
반도체(150) 위에는 산화막(160)이 형성되어 있다.An oxide film 160 is formed on the
여기서 산화막(160)은 1 내지 3nm로 형성되어 있으며, 이후 형성될 저항성 접촉 부재(170)를 형성하기 위한 공정의 식각 정지막의 역할을 한다.The oxide layer 160 is formed to have a thickness of 1 to 3 nm, and serves as an etch stop layer of a process for forming the
산화막(160) 위에는 저항성 접촉 부재(170)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(170)는 인 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어진다.An
저항성 접촉 부재(170) 위에는 보호막(180)이 형성되어 있다.The passivation layer 180 is formed on the
이와 같은 광센서를 형성하는 공정은 게이트 전극(120), 게이트 절연막(140), 반도체(150)를 차례로 형성하고, O2플라즈마로 반도체(150) 표면 위에 산화막(160)을 1 내지 3nm 로 형성한다.In the process of forming the optical sensor, the gate electrode 120, the
이후 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질층을 형성하고 건식 식각하여 저항성 접촉 부재(170)를 형성한다. 여기서 식각은 플라즈마 식각을 이용하며, 식각 가스로는 SF6+Cl2+He를 이용하여 Si만을 선택적으로 식각한다.Thereafter, a material layer such as n + hydrogenated amorphous silicon in which n-type impurities are heavily doped is formed and dry-etched to form an
이와 같이 형성한 광센서의 감지 소자에서 산화막(160)은 수소화 비정질 규소로 만들어진 반도체(150)와 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어진 저항성 접촉 부재(170) 사이에서 최초 외부광에 의한 반도체(150)의 페르미 레벨(Fermi level)의 이동으로 채널부 전압을 낮추어서 소스(source)에서 캐리어(carrier)가 유입될 때 낮은 전압차를 유지하는 영역에서는 전하의 유입을 막는다. 결과적으로 광학 센서의 오프(off) 전류를 더욱 낮추는 효과를 가져오며 베리어(barrier)를 터널링(tunneling) 할 수 있는 임계 전압차를 넘어서면 아발란치 프로세스(avalanche process)에 의해 캐리어의 유입이 폭발적으로 일어나게 된다.In the sensing element of the optical sensor formed as described above, the oxide layer 160 is formed by the first external semiconductor light between the
또한 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질층의 식각 시 산화막이 채널 영역을 보호하여 후속 공정 시 플라즈마에 노출되어 발생할 수 있는 채널의 손상 및 오염을 최소화 할수 있는 동시에 채널의 두께를 감소시킬 수 있다.In addition, the oxide layer protects the channel region during the etching of the material layer such as the n + hydrogenated amorphous silicon, thereby minimizing the damage and contamination of the channel that may occur due to exposure to the plasma during the subsequent process and at the same time reducing the thickness of the channel.
이와 같이, 본 발명에 의하면 저전압 고출력 광센서를 제공할 수 있다.Thus, according to this invention, a low voltage high output optical sensor can be provided.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of rights.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070001280A KR20080064412A (en) | 2007-01-05 | 2007-01-05 | Photosensor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020070001280A KR20080064412A (en) | 2007-01-05 | 2007-01-05 | Photosensor |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20080064412A true KR20080064412A (en) | 2008-07-09 |
Family
ID=39815715
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020070001280A KR20080064412A (en) | 2007-01-05 | 2007-01-05 | Photosensor |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20080064412A (en) |
-
2007
- 2007-01-05 KR KR1020070001280A patent/KR20080064412A/en not_active Application Discontinuation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6865256B2 (en) | Semiconductor device | |
KR101709750B1 (en) | Semiconductor device and method for manufacturing the same | |
KR102141557B1 (en) | Array substrate | |
US9111810B2 (en) | Circuit board and display device including first and second channel layers made of different semiconductor materials | |
KR101359923B1 (en) | Display device and method of drive for the same | |
US7477445B2 (en) | Electrophoretic indication display | |
KR101090254B1 (en) | Display device including sensing element | |
US20120320307A1 (en) | Active matrix substrate, glass substrate, liquid crystal panel and liquid crystal display device | |
KR102471130B1 (en) | Display device and manufacturing method thereof | |
KR20080008858A (en) | Thin film transistor substrate | |
KR20070020675A (en) | Liquid crystal display | |
KR20080007813A (en) | Thin film transistor array panel | |
US20100177256A1 (en) | Thin film transistor substrate and liquid crystal display having the same | |
CN101021659B (en) | Liquid crystal picture element and producing method thereof and liquid crystal display device | |
WO2010100824A1 (en) | Photodiode, display device provided with photodiode, and methods for manufacturing the photodiode and the display device | |
US20110084278A1 (en) | Thin film transistor and method for fabricating the same | |
KR20080076459A (en) | Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof | |
US20190221590A1 (en) | Active matrix substrate and display device provided with active matrix substrate | |
KR20130092848A (en) | Thin film transistor and display panel employing the same | |
TWI656386B (en) | Display device and forming method thereof | |
KR20070088949A (en) | Disply device | |
US20060065894A1 (en) | Thin film transistor array panel and manufacturing method thereof | |
KR20080038538A (en) | Liquid crystal display | |
KR20070088871A (en) | Disply device | |
KR20080064412A (en) | Photosensor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
WITN | Withdrawal due to no request for examination |