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KR101789330B1 - 광센서를 포함한 액정표시패널과 이를 이용한 표시장치 - Google Patents

광센서를 포함한 액정표시패널과 이를 이용한 표시장치 Download PDF

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KR101789330B1
KR101789330B1 KR1020110031242A KR20110031242A KR101789330B1 KR 101789330 B1 KR101789330 B1 KR 101789330B1 KR 1020110031242 A KR1020110031242 A KR 1020110031242A KR 20110031242 A KR20110031242 A KR 20110031242A KR 101789330 B1 KR101789330 B1 KR 101789330B1
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문교호
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Abstract

본 발명의 액정표시패널은 데이터 라인들, 상기 데이터 라인들과 교차되는 게이트 라인들, 상기 데이터 라인들과 나란하게 형성되는 센싱 라인들, 및 상기 데이터 라인들과 상기 게이트 라인들에 의해 정의된 다수의 픽셀들을 구비하는 픽셀 어레이를 포함하고, 상기 픽셀 어레이는, 제n(n은 자연수) 게이트 라인의 제n 게이트 펄스에 응답하여 턴-온되어 제m(m은 자연수) 데이터 라인의 데이터 전압을 액정셀의 화소전극에 공급하는 제1 TFT를 이용하여 데이터를 표시하는 데이터 표시부; 및 제m 센싱 라인에 광감지신호를 출력하는 광센서부를 포함하며, 상기 광센서부는, 게이트 전극과 소스 전극은 저전위 전압원에 접속되고 드레인 전극은 상대적으로 전위가 높은 제1 노드에 접속되어, 입사되는 빛이 세기에 따라 턴-온되는 채널량을 다르게 조절하는 제2 TFT, 게이트 전극은 제n+1 게이트 라인에 접속되고 소스 전극은 고전위 전압원에 접속되고 드레인 전극은 상기 제1 노드에 접속되어, 상기 제n+1 게이트 라인의 제n+1 게이트 펄스에 응답하여 턴-온되어 상기 제1 노드를 상기 고전위 전압원의 전압으로 초기화하는 제3 TFT, 게이트 전극은 상기 제1 노드에 접속되고 드레인 전극은 상기 제m 센싱 라인에 접속되어, 상기 제1 노드의 전압에 따라 턴-온되는 채널량을 다르게 조절하는 제4 TFT, 및 게이트 전극은 상기 제n 게이트 라인에 접속되고, 소스 전극은 상기 고전위 전압원에 접속되며, 드레인 전극은 상기 제4 TFT의 소스 전극에 접속되며, 상기 제n 게이트 펄스에 응답하여 턴-온되어 상기 고전위 전압원의 전압을 제4 TFT의 소스 전극에 공급하는 제5 TFT를 포함하여 상기 제m 센싱 라인에 광감지신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.

Description

광센서를 포함한 액정표시패널과 이를 이용한 표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY PANEL INCLUDING PHOTO SENSOR AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}
본 발명은 사용자의 터치를 감지할 수 있는 광센서를 포함한 액정표시패널과 이를 이용한 표시장치에 관한 것이다.
액정표시장치(Liquid Crystal Display Device)는 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인해 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 액정표시장치는 노트북 PC와 같은 휴대용 컴퓨터, 사무 자동화 기기, 오디오/비디오 기기, 옥내외 광고 표시장치 등으로 광범위하게 이용되고 있다. 액정표시장치는 액정층에 인가되는 전계를 제어하여 백라이트 유닛으로부터 입사되는 빛을 변조함으로써 화상을 표시한다.
액정표시장치의 전면(前面)에 사용자가 손이나 펜 등으로 화면과 직접 접촉하여 정보를 입력하는 터치 스크린 패널(Touch Screen Panel)을 부착함으로써, 사용자는 손쉽게 정보를 입력할 수 있다. 하지만, 터치 스크린 패널의 부착으로 인해, 표시장치의 두께가 증가하게 된다. 따라서, 터치 기능을 포함하는 표시장치의 슬림화가 어렵다는 문제가 있다.
이를 해결하기 위해, 액정표시패널의 내부에 광센서를 직접 형성하는 방법들이 제안되었으며, 그 방법들 중에서 액정표시패널의 내부에 광 감지를 위한 포토 다이오드(Photo Diode)를 형성하는 방법이 알려져 있다. 액정표시패널의 내부에 광 감지를 위한 포토 다이오드(Photo Diode)를 형성하는 경우, n+ 층과 p+ 층의 도핑이 필요하다. 하지만, 액정표시패널의 트랜지스터들은 n+ 층 및 p+ 층 중 어느 하나만을 포함하므로, 포토 다이오드 형성으로 인해 n+ 층 또는 p+ 층을 형성하기 위한 공정이 추가되게 된다. 결국, 포토 다이오드 형성으로 인해 공정 복잡도가 상승할 뿐만 아니라, 마스크 비용 등의 추가 비용이 발생하므로 제조 비용이 많이 증가하게 된다.
본 발명은 제조 비용을 절감할 수 있는 광센서를 포함한 액정표시패널과 이를 이용한 표시장치를 제공한다.
본 발명의 액정표시패널은 데이터 라인들, 상기 데이터 라인들과 교차되는 게이트 라인들, 상기 데이터 라인들과 나란하게 형성되는 센싱 라인들, 및 상기 데이터 라인들과 상기 게이트 라인들에 의해 정의된 다수의 픽셀들을 구비하는 픽셀 어레이를 포함하고, 상기 픽셀 어레이는, 제n(n은 자연수) 게이트 라인의 제n 게이트 펄스에 응답하여 턴-온되어 제m(m은 자연수) 데이터 라인의 데이터 전압을 액정셀의 화소전극에 공급하는 제1 TFT를 이용하여 데이터를 표시하는 데이터 표시부; 및 제m 센싱 라인에 광감지신호를 출력하는 광센서부를 포함하며, 상기 광센서부는, 게이트 전극과 소스 전극은 저전위 전압원에 접속되고 드레인 전극은 상대적으로 전위가 높은 제1 노드에 접속되어, 입사되는 빛이 세기에 따라 턴-온되는 채널량을 다르게 조절하는 제2 TFT, 게이트 전극은 제n+1 게이트 라인에 접속되고 소스 전극은 고전위 전압원에 접속되고 드레인 전극은 상기 제1 노드에 접속되어, 상기 제n+1 게이트 라인의 제n+1 게이트 펄스에 응답하여 턴-온되어 상기 제1 노드를 상기 고전위 전압원의 전압으로 초기화하는 제3 TFT, 게이트 전극은 상기 제1 노드에 접속되고 드레인 전극은 상기 제m 센싱 라인에 접속되어, 상기 제1 노드의 전압에 따라 턴-온되는 채널량을 다르게 조절하는 제4 TFT, 및 게이트 전극은 상기 제n 게이트 라인에 접속되고, 소스 전극은 상기 고전위 전압원에 접속되며, 드레인 전극은 상기 제4 TFT의 소스 전극에 접속되며, 상기 제n 게이트 펄스에 응답하여 턴-온되어 상기 고전위 전압원의 전압을 제4 TFT의 소스 전극에 공급하는 제5 TFT를 포함하여 상기 제m 센싱 라인에 광감지신호를 출력하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 액정표시패널 내부의 광센서부에 포토 트랜지스터를 형성하고, 포토 트랜지스터의 게이트 전극과 소스 전극을 저전압원에 접속하고, 드레인 전극을 초기화 트랜지스터를 거쳐 전원전압원에 접속한다. 그 결과, 본 발명은 n+ 층 및 p+ 층 중 어느 하나만을 형성하므로, 공정을 단순화할 수 있고, 제조 비용을 절감할 수 있다. 또한, 본 발명은 포토 트랜지스터의 광전류를 낮출 수 있고, 이로 인해 소비전력을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광센서를 포함한 액정표시장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광센서를 포함한 액정표시장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시패널의 픽셀 어레이의 일부를 상세히 보여주는 회로도이다.
도 4는 도 3의 게이트라인들에 공급되는 게이트펄스, 및 센싱라인의 출력을 나타내는 파형도이다.
도 5a 및 도 5b는 도 3의 제2 TFT의 평면도 및 단면도이다.
도 6a 및 도 6b는 순방향 및 역방향 접속된 제2 TFT의 광전류 변화를 보여주는 그래프이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그 상세한 설명을 생략한다.
이하의 설명에서 사용되는 구성요소들의 명칭은 명세서 작성의 용이함을 고려하여 선택된 것으로, 실제 제품의 명칭과는 상이할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 광센서를 포함한 액정표시장치의 구조를 개략적으로 보여주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 광센서를 포함한 액정표시장치는 광센서를 포함한 액정표시패널(10)과 액정표시패널(10)의 하부에 위치하여 액정표시패널(10)에 빛을 조사하는 백라이트 유닛, 및 액정표시패널(10)의 측면과 백라이트 유닛의 측면과 하부를 감싸는 케이스 부재들을 포함한다.
액정표시패널(10)은 데이터 표시부(13)와 광센서부(12)를 포함하는 픽셀 어레이가 형성된 하부기판(10b)과 컬러필터 어레이가 형성된 상부기판(10a)을 포함한다. 데이터 표시부(13)는 영상 데이터를 표시하고, 광센서부(12)는 외부 광의 입사 여부를 감지한다. 상부기판(10a)과 하부기판(10b) 사이에는 액정층이 형성된다. 픽셀 어레이에는 데이터 라인(DL)들과 게이트 라인(GL)들이 상호 교차되도록 형성되고, 데이터 라인(DL)들과 게이트 라인(GL)들에 의해 정의된 셀 영역들에 다수의 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된다. 또한, 픽셀 어레이에는 데이터 라인(DL)들과 나란한 센싱 라인(SL)들이 형성된다.
데이터 라인(DL)과 게이트 라인(GL)의 교차부에 형성된 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하 'TFT'라 칭함)는 게이트 라인(GL)으로부터의 게이트 펄스에 응답하여 데이터 라인(DL)들을 통해 공급되는 데이터 전압을 액정셀(Clc)의 화소 전극에 전달하게 된다. 이를 위해, TFT의 게이트 전극은 게이트 라인(GL)에 접속되고, 소스 전극은 데이터 라인(DL)에 접속되며, 드레인 전극은 액정셀(Clc)의 화소 전극 및 스토리지 캐패시터(Storage Capacitor, Cst)에 접속된다. 스토리지 캐패시터(Cst)는 화소 전극에 전달된 데이터 전압을 다음 데이터 전압이 들어올 때까지 일정시간 동안 유지해주는 기능을 한다.
또한, 픽셀 어레이에는 외부 광의 입사 여부를 감지할 수 있는 광센서부(12)가 형성된다. 도 1과 같이 외부 광이 직접 입사되는 광센서부(12)에는 높은 강도의 빛이 입사되고, 손가락에 의해 외부 광이 차단되는 광센서부(12)에는 어떠한 빛도 입사되지 않거나, 손가락에 의해 반사된 낮은 강도의 빛이 입사될 수 있다. 광센서부(12)는 외부 광이 직접적으로 입사되는 경우, 손가락에 의해 외부 광이 차단되는 경우, 및 손가락에 의해 반사된 낮은 강도의 빛이 입사되는 경우마다 광감지신호(SPS)를 다르게 출력한다. 광센서부(12)는 손가락 등의 터치에 의해 외부 광이 차단되는 경우 게이트 펄스에 동기하여 광감지신호(SPS)를 하이 레벨로 발생한다. 광센서부(12)는 외부 광이 차단되지 않는 경우 광감지신호(SPS)를 로우 레벨로 발생한다. 또한, 광센서부(12)는 외부 광의 세기에 따라 출력을 다르게 발생한다. 즉, 광센서부(12)는 높은 강도의 빛이 입사되는 경우 광감지신호(SPS)를 로우 레벨로 발생하고, 낮은 강도의 빛이 입사되는 경우 로우 레벨과 하이 레벨 사이의 전압 레벨로 광감지신호(SPS)를 발생한다. 광센서부(12)에 대한 자세한 설명은 도 3을 결부하여 후술한다.
컬러필터 기판은 상부 유리기판 상에 형성된 블랙매트릭스, 컬러필터를 포함한다. 공통전극은 TN(Twisted Nematic) 모드와 VA(Vertical Alignment) 모드와 같은 수직전계 구동방식에서 상부 유리기판 상에 형성되며, IPS(In Plane Switching) 모드와 FFS(Fringe Field Switching) 모드와 같은 수평전계 구동방식에서 화소전극과 함께 하부 유리기판 상에 형성된다.
표시패널(10)의 상부기판(10a)에는 상부 편광판이 부착되고, 하부기판(10b)에는 하부 편광판이 부착된다. 상부 편광판의 광투과축과 하부 편광판의 광투과축은 직교된다. 또한, 상부 유리기판과 하부 유리기판에는 액정의 프리틸트각(pre-tilt angle)을 설정하기 위한 배향막이 형성된다. 표시패널(10)의 상부기판(10a)과 하부기판(10b) 사이에는 액정층의 셀갭(cell gap)을 유지하기 위한 스페이서가 형성된다. 표시패널(10)의 액정모드는 전술한 TN 모드, VA 모드, IPS 모드, FFS 모드뿐 아니라 어떠한 액정모드로도 구현될 수 있다. 또한, 표시패널(10)의 상부기판(10a)에는 보호필름(11)이 부착되므로, 액정표시패널(10)은 손가락 등의 접촉으로 인한 손상을 방지할 수 있다.
표시패널(10)이 액정표시소자로 구현되는 경우, 백라이트 유닛이 필요하다. 백라이트 유닛은 백라이트 유닛 구동부로부터 공급되는 구동전류에 따라 점등하는 광원(21), 도광판(22)(또는 확산판), 다수의 광학시트들(23) 등을 포함한다. 백라이트 유닛은 직하형(direct type) 백라이트 유닛, 또는 에지형(edge type) 백라이트 유닛으로 구현될 수 있다. 도 1에는 에지형 백라이트 유닛이 나타나 있다. 백라이트 유닛의 광원들은 HCFL(Hot Cathode Fluorescent Lamp), CCFL(Cold Cathode Fluorescent Lamp), EEFL(External Electrode Fluorescent Lamp), LED(Light Emitting Diode) 중 어느 하나의 광원 또는 두 종류 이상의 광원들을 포함할 수 있다.
케이스 부재들은 커버 보텀(20), 가이드 패널(30), 및 케이스 탑(40)을 포함한다. 커버 보텀(20)은 사각 프레임의 금속으로 제작되어 백라이트 유닛의 하부를 지지한다. 가이드 패널(30)은 액정표시패널(10)의 측면을 감싼다. 가이드 패널(30)은 액정표시패널(10)을 아래에서 지지하고, 액정표시패널(10)과 광학시트들(23) 사이의 간격을 일정하게 유지시킨다. 케이스 탑(40)은 가이드 패널(30)의 상면 및 측면을 감싸고, 커버 보텀(20)의 측면 및 하부를 감싸는 구조를 가진다. 케이스 탑(40)은 커버 보텀(20) 및 가이드 패널(30) 중 적어도 어느 하나에 후크 또는 스크류로 고정된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 광센서를 포함한 액정표시장치를 개략적으로 보여주는 블록도이다. 본 발명의 실시예에 따른 광센서를 포함한 액정표시장치는 액정표시패널(10), 게이트 구동회로(110), 데이터 구동회로(120), 감지 인식부(130), 및 제어부(140) 등을 포함한다.
액정표시패널(10)에 대하여는 도 1을 결부하여 상세히 설명하였다.
데이터 구동회로(120)는 데이터 타이밍 제어신호에 응답하여 제어부(140)로부터 입력되는 디지털 비디오 데이터(RGB)를 래치한다. 그리고 데이터 구동회로(120)는 극성제어신호(POL)에 응답하여 디지털 비디오 데이터(RGB)를 아날로그 정극성/부극성 감마보상전압으로 변환하여 정극성/부극성 데이터전압을 생성한다. 데이터 구동회로(120)로부터 출력된 정극성/부극성 데이터전압은 데이터 라인(DL)들에 공급된다. 데이터 구동회로(120)의 소스 드라이브 IC들은 COG(Chip On Glass) 공정이나 TAB(Tape Automated Bonding) 공정으로 액정표시패널(10)의 데이터 라인(DL)들에 접속될 수 있다.
게이트 구동부(110)는 제어부(140)의 제어 하에 데이터 전압에 동기되는 게이트 펄스를 액정표시패널(10)의 게이트 라인(GL)들에 순차적으로 공급한다. 게이트 구동회로(110)는 쉬프트 레지스터, 쉬프트 레지스터의 출력신호를 액정셀의 TFT 구동에 적합한 스윙폭으로 변환하기 위한 레벨 쉬프터, 및 출력 버퍼 등을 각각 포함하는 다수의 게이트 드라이브 IC들로 구성된다. 이 경우, 게이트 구동회로(110)는 TAB 방식으로 액정표시패널(10)의 게이트 라인들(GL)에 접속된다. 게이트 구동회로(110)는 GIP(Gate In Panel) 방식으로 액정표시패널(10)의 하부기판(10b) 상에 직접 형성될 수도 있다.
감지 인식부(130)는 센싱 라인(SL)들로부터 광센서부(12)들의 광감지신호(SPS)들을 순차적으로 입력받는다. 감지 인식부(130)는 광센서부(12)들 각각에서 출력되는 광감지신호(SPS)로부터 터치 여부를 판단할 수 있다. 상세히 설명하면, 광센서부(12)는 손가락 등의 터치에 의해 외부 광이 차단되는 경우 게이트 펄스에 동기하여 하이 레벨의 광감지신호(SPS)를 발생하고, 외부 광이 입사되는 경우 로우 레벨의 광감지신호(SPS)를 발생한다. 감지 인식부(130)는 외부 광이 차단되는 경우와 차단되지 않는 경우에 광센서부(12)들로부터 출력되는 광감지신호(SPS)의 전압의 크기 또는 전류의 크기가 다르므로, 광센서부(12)들 각각의 광감지신호(SPS)로부터 손가락 등의 터치에 의해 외부 광이 차단되는 경우와 차단되지 않는 경우를 판단할 수 있다.
또한, 광센서부(12)는 외부 광의 세기에 따라 광감지신호(SPS)를 다르게 발생한다. 즉, 광센서부(12)는 높은 강도의 빛이 입사되는 경우에 로우 레벨의 광감지신호(SPS)를 발생하고, 낮은 강도의 빛이 입사되는 경우에 하이 레벨과 로우 레벨 사이의 전압 레벨을 갖는 광감지신호(SPS)를 발생한다. 감지 인식부(130)는 입사되는 빛의 강도에 따라 광센서부(12)로부터 출력되는 광감지신호(SPS)의 전압의 크기 또는 전류의 크기가 다르므로, 광센서부(12)들 각각의 광감지신호(SPS)로부터 높은 강도의 빛이 입사되는 경우와 낮은 강도의 빛이 입사되는 경우를 판단할 수 있다. 이에 대한 자세한 설명은 도 4를 결부하여 후술한다.
감지 인식부(130)는 광센서부(12)들 각각으로부터 출력되는 광감지신호(SPS)를 디지털 데이터로 변환한다. 감지 인식부(130)는 공지된 터치 인식 알고리즘을 이용하여 변환된 디지털 데이터들로부터 터치 위치를 판단하고, 그 터치 위치를 지시하는 터치 좌표 데이터(Txy)를 제어부(140)로 출력한다. 제어부(140)는 감지 인식부(130)로부터 입력받은 터치 좌표 데이터(Txy)에 해당하는 위치의 아이콘(icon), 또는 어플리케이션(application) 등을 실행한다.
제어부(140)는 호스트 시스템(미도시)으로부터 입력된 입력 영상의 디지털 비디오 데이터(RGB)를 데이터 구동회로(120)에 공급한다. 제어부(140)는 호스트 시스템으로부터 수직 동기신호(Vsync), 수평 동기신호(Hsync), 데이터 인에이블 신호(Data Enable, DE), 및 도트 클럭(CLK) 등의 타이밍신호를 입력받아 데이터 구동회로(120)와 게이트 구동회로(110)의 동작 타이밍을 제어하기 위한 타이밍 제어신호들을 발생한다. 타이밍 제어신호들은 게이트 구동회로(110)의 동작 타임을 제어하기 위한 게이트 타이밍 제어신호, 데이터 구동회로(120)의 동작 타이밍과 데이터전압의 극성을 제어하기 위한 데이터 타이밍 제어신호를 포함한다.
게이트 타이밍 제어신호는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC), 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등을 포함한다. 게이트 스타트 펄스(GSP)는 첫 번째 게이트 펄스를 발생화는 게이트 드라이브 IC에 인가되어 첫 번째 게이트 펄스가 발생되도록 그 게이트 드라이브 IC를 제어한다. 게이트 쉬프트 클럭(GSC)은 게이트 드라이브 IC들에 공통으로 입력되는 클럭신호로써 게이트 스타트 펄스(GSP)를 쉬프트시키기 위한 클럭신호이다. 게이트 출력 인에이블신호(GOE)는 게이트 드라이브 IC들의 출력을 제어한다.
데이터 타이밍 제어신호는 소스 스타트 펄스(SSP), 소스 샘플링 클럭(SSC), 극성제어신호(POL), 및 소스 출력 인에이블신호(SOE) 등을 포함한다. 소스 스타트 펄스(SSP)는 데이터 구동회로(120)의 데이터 샘플링 시작 타이밍을 제어한다. 소스 샘플링 클럭(SSC)은 라이징 또는 폴링 에지에 기준하여 소스 드라이브 IC들 각각에서 데이터의 샘플링 타이밍을 제어하는 클럭신호이다. 소스 출력 인에이블신호(SOE)는 데이터 구동회로(120)의 출력 타이밍을 제어한다. 극성제어신호(POL)는 데이터 구동회로(120)로부터 출력되는 데이터전압의 극성 반전 타이밍을 지시한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시패널의 픽셀 어레이의 일부를 상세히 보여주는 회로도이다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정표시패널(10)의 픽셀 어레이는 데이터 표시부(13)와 광센서부(12)를 포함한다. 데이터 표시부(13)는 액정셀(Clc), 스토리지 캐패시터(Cst), 및 액정셀(Clc)과 스토리지 캐패시터(Cst)에 접속된 제1 TFT(T1)를 포함한다. 제1 TFT(T1)의 게이트 전극은 제n 게이트 라인(GLn)에 접속되고, 소스 전극은 제m 데이터 라인(DLm)에 접속되며, 드레인 전극은 액정셀(Clc)의 화소전극(1)과 스토리지 캐패시터(Cst)의 제1 전극(2)에 접속된다. 제1 TFT(T1)는 제n 게이트 라인(GLn)으로부터의 제n 게이트 펄스(GPn)에 응답하여 턴-온되어 제m 데이터 라인(DLm)의 데이터 전압을 액정셀(Clc)의 화소전극(1)과 스토리지 캐패시터(Cst)의 제1 전극(2)에 공급한다. 액정셀(Clc)의 공통전극(3)과 스토리지 캐패시터(Cst)의 제2 전극(4)에는 공통전압(Vcom)이 공급된다.
광센서부(12)는 포토 트랜지스터로 기능하는 제2 TFT(T2), 및 제1 노드(N1)를 초기화시키는 초기화 트랜지스터로 기능하는 제3 TFT(T3)를 포함한다. 또한, 광센서부(12)는 제1 노드(N1)의 전압에 따라 턴-온되는 채널량을 다르게 조절하는 제4 TFT(T4), 및 제n 게이트 펄스(GPn)에 응답하여 고전위 전압원(VDD)의 전압을 제4 TFT(T4)의 소스 전극에 공급하는 제5 TFT(T5)를 포함한다.
제2 TFT(T2)의 게이트 전극과 소스 전극은 저전위 전압원(VSS)에 접속되고, 드레인 전극은 제1 노드(N1)에 접속된다. 제3 TFT(T3)의 게이트 전극은 제n+1 게이트 라인(GLn+1)에 접속되고, 소스 전극은 고전위 전압원(VDD)에 접속되며, 드레인 전극은 제1 노드(N1)에 접속된다. 제4 TFT(T4)의 게이트 전극은 제1 노드(N1)에 접속되고, 소스 전극은 제5 TFT(T5)의 드레인 전극에 접속되며, 드레인 전극은 제m 센싱 라인(SLm)에 접속된다. 제5 TFT(T5)의 게이트 전극은 제n 게이트 라인(GLn)에 접속되고, 소스 전극은 고전위 전압원(VDD)에 접속되며, 드레인 전극은 제4 TFT(T4)의 소스 전극에 접속된다. 저전위 전압원(VSS)은 그라운드 전압(GND)으로 설정될 수 있고, 고전위 전압원(VDD)은 포토 센서인 제2 TFT(T2)의 특성, 및 게이트 전극이 제1 노드(N1)에 접속된 제5 TFT의 특성 등을 고려하여 직류 고전위 전원 전압으로 설정될 수 있다. 이하에서, 도 3과 도 4를 참조하여 광센서부(12)의 동작 방법을 상세히 살펴본다.
도 4는 도 3의 게이트 라인들에 공급되는 게이트 펄스, 및 센싱 라인의 광감지신호의 출력을 나타내는 파형도이다. 도 4를 참조하면, 제n 게이트 라인(GLn)에는 제n 게이트 펄스(GPn)가 공급되고, 제n+1 게이트 라인(GLn+1)에는 제n+1 게이트 펄스(GPn+1)가 공급된다. 게이트 펄스들은 대략 1 수평기간(1H)의 펄스 폭으로 발생하고, 1 프레임 기간을 주기로 발생한다.
t1 기간 동안, 제n+1 게이트 펄스(GPn+1)에 응답하여 제3 TFT(T3)가 턴-온된다. 제3 TFT(T3)의 턴-온으로 고전위 전압원(VDD)의 전압이 제1 노드(N1)으로 공급되고, 제1 노드(N1)는 고전위 전압원(VDD)의 전압으로 초기화된다.
포토 트랜지스터인 제2 TFT(T2)는 입사되는 빛의 세기에 따라 턴-온되는 채널량을 다르게 조절한다. 그러므로, t2 기간 동안, 외부 광의 입사 여부에 따라 고전위 전압원(VDD)의 전압으로 초기화된 제1 노드(N1)의 전압 레벨이 달라진다. 첫 번째로, 외부 광이 직접 입사되는 경우와 같이 높은 강도의 빛이 입사되면, 제2 TFT(T2)의 턴-온된 채널량이 크다. 이로 인해, 제1 노드(N1)의 전압은 저전위 전압원(VSS)의 전압 레벨까지 낮아진다. 두 번째로, 손가락 등에 의해 반사된 빛이 입사되는 경우와 같이 낮은 강도의 빛이 입사되면, 제2 TFT(T2)의 턴-온되는 채널량이 작다. 제2 TFT(T2)의 턴-온되는 채널량이 작기 때문에, 제1 노드(N1)의 전압은 고전위 전압원(VDD)의 전압과 저전위 전압원(VSS)의 전압 사이의 전압 레벨로 낮아진다. 세 번째로, 외부 광이 손가락 등에 의해 차단되어 어떠한 빛도 광센서부(12)로 입사되지 않는 경우, 제2 TFT(T2)는 턴-오프된다. 이 경우, 제1 노드(N1)는 초기화 기간(t1)에 공급된 고전위 전압원(VDD)의 전압 레벨을 그대로 유지한다.
t3 기간 동안, 제n 게이트 펄스(GPn)에 응답하여 제5 TFT(T5)가 턴-온된다. 제5 TFT(T5)의 턴-온으로 고전위 전압원(VDD)의 전압은 제4 TFT(T4)의 소스 전극에 공급된다. 제4 TFT(T4)는 제1 노드(N1)의 전압에 따라 턴-온되는 채널량이 다르게 조절한다. 첫 번째로, 제1 노드(N1)가 t2 및 t3 기간 동안에 저전위 전압원(VSS)의 전압 레벨로 방전된다면, 제4 TFT(T4)는 턴-오프된다. 이 경우, 제m 센싱 라인(SLm)으로 어떠한 출력도 발생하지 않으므로, 광감지신호(SPS)는 도 4의 (a)와 같이 로우 레벨로 발생한다. 두 번째로, 제1 노드(N1)가 t2 및 t3 기간 동안에 저전위 전압원(VSS)의 전압과 고전위 전압원(VDD)의 전압 사이의 전압 레벨을 가진다면, 제4 TFT(T4)의 채널은 일부만 턴-온된다. 이 경우, 턴-온된 채널량 만큼의 전압이 제m 센싱 라인(SLm)으로 출력되므로, 광감지신호(SPS)는 도 4의 (b)와 같이 하이 레벨과 로우 레벨 사이의 전압 레벨로 발생한다. 세 번째로, 제1 노드(N1)가 t2 및 t3 기간 동안에 고전위 전압원(VDD)의 전압 레벨을 가진다면, 제4 TFT(T4)는 거의 완전히 턴-온된다. 이 경우, 제4 TFT(T4)의 소스 전극에 공급된 고전위 전압원(VDD)의 전압은 제m 센싱 라인(SLm)으로 출력되므로, 광감지신호(SPS)는 도 4의 (c)와 같이 하이 레벨로 발생한다.
종합해보면, 첫 번째로, 높은 강도의 외부 광이 입사되면, 제2 TFT(T2)가 완전히 턴-온되므로 제1 노드(N1)의 전압이 저전위 전압원(VSS)의 전압 레벨로 방전된다. 이로 인해, 제4 TFT(T4)는 턴-오프되므로, 제m 센싱 라인(SLm)에는 도 4의 (a)와 같이 광감지신호(SPS)가 로우 레벨로 발생한다. 두 번째로 낮은 강도의 외부 광이 입사되면, 제2 TFT(T2)의 채널 일부만이 턴-온되므로, 제1 노드(N1)의 전압은 저전위 전압원(VSS)의 전압과 고전위 전압원(VDD)의 전압 사이의 전압 레벨을 갖는다. 이로 인해, 제4 TFT(T4)의 채널 일부만이 턴-온되므로, 제m 센싱 라인(SLm)에는 도 4의 (b)와 같이 광감지신호(SPS)가 턴-온된 채널량 만큼의 전압 레벨, 즉 하이 레벨과 로우 레벨 사이의 전압 레벨로 발생한다. 세 번째로, 손가락 등에 의해 외부 광이 차단되면, 제2 TFT(T2)가 완전히 턴-오프되므로 제1 노드(N1)의 전압은 고전위 전압원(VDD)의 전압 레벨을 유지한다. 이로 인해, 제4 TFT(T4)가 완전히 턴-온되므로, 제m 센싱 라인(SLm)에는 도 4의 (c)와 같이 광감지신호(SPS)가 하이 레벨로 출력된다.
도 5a 및 도 5b는 도 3의 제2 TFT의 평면도 및 단면도이다. 이하에서, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 제2 TFT(T2)의 구조를 상세히 설명한다. 도 5a를 참조하면, 제2 TFT(T2)의 게이트 전극, 소스 전극, 및 드레인 전극이 나타나 있다. 게이트 전극은 게이트 금속층(201)으로 형성된다. 소스 전극 및 드레인 전극은 소스-드레인 금속층(204)으로 형성된다. 게이트 전극의 게이트 금속층(201)과 소스 전극의 소스-드레인 금속층(204)은 콘택홀(206)을 통해 전기적으로 접속된다.
도 5b를 참조하면, 하부기판(10b)상에 게이트 금속층(201)이 형성된다. 게이트 절연막(202)은 게이트 금속층(201) 상에 형성되어 게이트 금속층(201)을 다른 층으로부터 전기적으로 절연시킨다. 게이트 절연막(202) 상에는 반도체층(203), 및 소스-드레인 금속층(204)이 차례로 형성된다. 소스-드레인 금속층(204)은 게이트 절연막(202)을 관통하는 콘택홀(206)을 통해 게이트 금속층(201)과 전기적으로 접속된다. 마지막으로, 게이트 절연막(202), 반도체층(203), 및 소스-드레인 금속층(204)을 덮는 보호막(205)이 형성된다.
게이트 금속층(201)은 알루미늄(Al), AlNd, 구리(Cu) 중 어느 하나 또는 그 합금 등의 금속으로 형성될 수 있다. 데이터 표시부(13)와 광센서부(12)의 TFT들의 게이트 전극들, TFT들의 게이트 전극들과 연결되는 게이트라인들은 게이트 금속층(201)으로 형성된다. 게이트 절연막(202)과 보호막(205)은 산화 실리콘(SiOx) 또는 질화 실리콘(SiNx) 등의 절연 물질을 포함할 수 있다. 반도체층(203)은 n+ 층 또는 p+ 층 중 어느 하나로 형성될 수 있다. 본 발명의 실시예에서는 반도체층(203)이 n+ 층으로 형성된 것을 중심으로 설명하였다. 반도체층(203)은 액티브층과 오믹접촉층을 포함한다. 소스-드레인 금속층(204)은 구리(Cu), 알루미늄(Al), AlNd, 몰리브덴(Mo) 중 어느 하나 또는 그 합금 등의 금속으로 형성될 수 있다. 콘택홀(206)은 식각 공정을 통해 형성될 수 있다.
도 5a 및 도 5b와 같이 포토 트랜지스터인 제2 TFT(T2)의 반도체층이 n+ 층 또는 p+ 층 중 어느 하나로 형성된다. 따라서, 종래 n+ 층과 p+ 층을 모두 형성하여야 했던 포토 다이오드를 사용하는 경우에 비해, 본 발명은 공정의 수를 줄일 수 있고, 이로 인해 제조 비용을 절감할 수 있다.
또한, 도 5a 및 도 5b와 같이 제2 TFT(T2)의 게이트 전극의 게이트 금속층(201)과 소스 전극의 소스-드레인 금속층(204)은 콘택홀(206)을 통해 접속된다. 제2 TFT(T2)의 게이트 전극의 게이트 금속층(201)과 소스 전극의 소스-드레인 금속층(204)은 저전위 전압원(VSS)에 접속되고, 드레인 전극의 소스-드레인 금속층(204)은 고전위 전압원(VDD)에 접속된다. 즉, 본 발명은 포토 트랜지스터인 제2 TFT(T2)를 역방향으로 접속함으로써, 빛의 세기에 따라 제2 TFT(T2)의 광전류가 다르도록 하였다. 빛의 세기에 따라 제2 TFT(T2)의 광전류가 달라짐으로써, 광감지신호(SPS)의 출력을 제어하는 제4 TFT(T4)의 게이트 전극에 접속된 제1 노드(N1)에 전압 변화가 발생하게 된다. 이하에서, 도 6a 및 도 6b를 결부하여 제2 TFT(T2)의 광전류 특성에 대하여 설명한다.
도 6a 및 도 6b는 순방향 또는 역방향 접속된 제2 TFT의 광전류 변화를 보여주는 그래프이다. 도 6a 및 도 6b에는 순방향 또는 역방향 접속된 제2 TFT(T2)의 문턱전압(V) 변화에 따른 광전류의 변화가 나타나 있다. x축은 제2 TFT(T2)의 문턱전압(V)을 의미하고, y축은 광전류를 의미한다.
도 6a에는 제2 TFT(T2)를 순방향 접속하는 경우, 즉 제2 TFT(T2)의 게이트 전극과 소스 전극을 고전위 전압원(VDD)에 접속하고, 드레인 전극을 저전위 전압원(VSS)에 접속한 경우가 나타나 있다. 순방향으로 접속된 제2 TFT(T2)의 문턱전압(V)보다 큰 전위의 전압이 인가될수록 제2 TFT(T2)의 광전류의 세기가 증가한다. 그런데, 순방향으로 접속된 제2 TFT(T2)는 빛이 입사된 경우(Light)와 빛이 입사되지 않은 경우(Dark)에 광전류를 동일하게 발생시킨다. 따라서, 순방향으로 접속된 제2 TFT(T2)는 빛이 입사된 경우와 입사되지 않은 경우를 구별할 수 없으므로, 광센서부(12)의 포토 트랜지스터로 사용하기 부적합하다.
도 6b에는 제2 TFT(T2)를 역방향 접속하는 경우, 즉 제2 TFT(T2)의 게이트 전극과 소스 전극을 저전위 전압원(VSS)에 접속하고, 드레인 전극을 고전위 전압원(VDD)에 접속한 경우가 나타나 있다. 역방향으로 접속된 제2 TFT(T2)의 문턱전압(V)보다 큰 전위의 전압이 인가될수록 제2 TFT(T2)의 광전류의 세기가 증가한다. 특히, 역방향으로 접속된 제2 TFT(T2)는 높은 강도의 빛이 입사된 경우(High Intensity)와 낮은 강도의 빛이 입사된 경우(Low Intensity)에 광전류를 다르게 발생시킨다. 또한, 역방향으로 접속된 제2 TFT(T2)는 빛이 입사되지 않은 경우(Dark)에 광전류를 발생시키지 않는다. 따라서, 역방향으로 접속된 제2 TFT(T2)는 입사된 빛의 세기에 따라 광전류를 다르게 발생시킬 뿐 아니라, 빛이 입사되지 않은 경우 광전류를 발생시키지 않으므로, 포토 트랜지스터로 역할을 수행할 수 있다.
나아가, 역방향으로 접속된 제2 TFT(T2)는 도 6b와 같이 빛이 입사된 경우 0.0 ~ 7.0×10-9mA의 광전류를 발생한다. 이에 비해, 순방향으로 접속된 제2 TFT(T2)는 도 6a와 같이 빛이 입사된 경우 0.0 ~ -12.0 ×10-6mA의 광전류를 발생한다. 따라서, 역방향으로 접속된 제2 TFT(T2)는 광전류를 매우 낮게 발생시키므로, 본 발명의 액정표시장치는 소비전력을 절감할 수 있는 장점이 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명은 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
10: 표시패널 10a: 상부기판
10b: 하부기판 11: 보호필름
12: 광센서부 13: 데이터 표시부
20: 커버 보텀 21: 광원
22: 도광판 23: 광학시트들
30: 가이드 패널 40: 케이스 탑
110: 게이트 구동회로 120: 데이터 구동회로
130: 감지 인식부 140: 제어부
201: 게이트 금속층 202: 게이트 절연막
203: 액티브층 204: 소스/드레인 금속층
205: 보호막 206: 콘택홀

Claims (6)

  1. 데이터 라인들, 상기 데이터 라인들과 교차되는 게이트 라인들, 상기 데이터 라인들과 나란하게 형성되는 센싱 라인들, 및 상기 데이터 라인들과 상기 게이트 라인들에 의해 정의된 셀 영역들에 다수의 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된 픽셀 어레이를 포함하고,
    상기 픽셀 어레이는,
    제n(n은 자연수) 게이트 라인의 제n 게이트 펄스에 응답하여 턴-온되어 제m(m은 자연수) 데이터 라인의 데이터 전압을 액정셀의 화소전극에 공급하는 제1 TFT를 이용하여 데이터를 표시하는 데이터 표시부; 및 제m 센싱 라인에 광감지신호를 출력하는 광센서부를 포함하며,
    상기 광센서부는,
    게이트 전극과 소스 전극은 저전위 전압원에 접속되고 드레인 전극은 상대적으로 전위가 높은 제1 노드에 접속되어, 입사되는 빛이 세기에 따라 턴-온되는 채널량을 다르게 조절하는 제2 TFT,
    게이트 전극은 제n+1 게이트 라인에 접속되고 소스 전극은 고전위 전압원에 접속되고 드레인 전극은 상기 제1 노드에 접속되어, 상기 제n+1 게이트 라인의 제n+1 게이트 펄스에 응답하여 턴-온되어 상기 제1 노드를 상기 고전위 전압원의 전압으로 초기화하는 제3 TFT,
    게이트 전극은 상기 제1 노드에 접속되고 드레인 전극은 상기 제m 센싱 라인에 접속되어, 상기 제1 노드의 전압에 따라 턴-온되는 채널량을 다르게 조절하는 제4 TFT, 및
    게이트 전극은 상기 제n 게이트 라인에 접속되고, 소스 전극은 상기 고전위 전압원에 접속되며, 드레인 전극은 상기 제4 TFT의 소스 전극에 접속되며, 상기 제n 게이트 펄스에 응답하여 턴-온되어 상기 고전위 전압원의 전압을 제4 TFT의 소스 전극에 공급하는 제5 TFT를 포함하여 상기 제m 센싱 라인에 광감지신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 TFT는,
    높은 강도의 빛이 입사될수록 턴-온되는 채널량이 커지고, 낮은 강도의 빛이 입사될수록 턴-온되는 채널량이 작아지며, 어떠한 빛도 입사되지 않는 경우 턴-오프되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제4 TFT는,
    상기 제1 노드의 전압이 높을수록 턴-온되는 채널량이 커지고, 상기 제1 노드의 전압이 낮을수록 턴-온되는 채널량이 작아지며, 상기 제1 노드의 전압이 저전위 전압원의 전압인 경우 턴-오프되는 것을 특징으로 하는 액정표시패널.
  4. 삭제
  5. 데이터 라인들, 상기 데이터 라인들과 교차되는 게이트 라인들, 상기 데이터 라인들과 나란하게 형성되는 센싱 라인들, 및 상기 데이터 라인들과 상기 게이트 라인들에 의해 정의된 셀 영역들에 다수의 픽셀들이 매트릭스 형태로 배치된 픽셀 어레이를 포함하는 액정표시패널;
    상기 데이터 라인들에 데이터 전압을 공급하는 데이터 구동회로; 및
    상기 게이트 라인들에 게이트 펄스를 순차적으로 공급하는 게이트 구동회로를 포함하고,
    상기 픽셀 어레이는,
    제n(n은 자연수) 게이트 라인의 제n 게이트 펄스에 응답하여 턴-온되어 제m(m은 자연수) 데이터 라인의 데이터 전압을 액정셀의 화소전극에 공급하는 제1 TFT를 이용하여 데이터를 표시하는 데이터 표시부; 및 제m 센싱 라인에 광감지신호를 출력하는 광센서부를 포함하며,
    상기 광센서부는,
    게이트 전극과 소스 전극은 저전위 전압원에 접속되고 드레인 전극은 상대적으로 전위가 높은 제1 노드에 접속되어, 입사되는 빛이 세기에 따라 턴-온되는 채널량을 다르게 조절하는 제2 TFT,
    게이트 전극은 제n+1 게이트 라인에 접속되고 소스 전극은 고전위 전압원에 접속되고 드레인 전극은 상기 제1 노드에 접속되어, 상기 제n+1 게이트 라인의 제n+1 게이트 펄스에 응답하여 턴-온되어 상기 제1 노드를 상기 고전위 전압원의 전압으로 초기화하는 제3 TFT,
    게이트 전극은 상기 제1 노드에 접속되고 드레인 전극은 상기 제m 센싱 라인에 접속되어, 상기 제1 노드의 전압에 따라 턴-온되는 채널량을 다르게 조절하는 제4 TFT, 및
    게이트 전극은 상기 제n 게이트 라인에 접속되고, 소스 전극은 상기 고전위 전압원에 접속되며, 드레인 전극은 상기 제4 TFT의 소스 전극에 접속되며, 상기 제n 게이트 펄스에 응답하여 턴-온되어 상기 고전위 전압원의 전압을 제4 TFT의 소스 전극에 공급하는 제5 TFT를 포함하여 상기 제m 센싱 라인에 광감지신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 액정표시장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 광센서부들로부터 광감지신호들을 입력받고, 상기 광감지신호들을 디지털 데이터들로 변환한 후, 상기 디지털 데이터들에 기초하여 터치 위치를 판단하는 감지 출력부를 더 포함하는 액정표시장치.
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CN112183246A (zh) * 2017-12-30 2021-01-05 深圳信炜科技有限公司 感光驱动电路、感光装置及电子设备

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006091708A (ja) * 2004-09-27 2006-04-06 Sony Corp アクティブマトリクス型液晶表示装置
JP2006343713A (ja) * 2005-06-09 2006-12-21 Lg Philips Lcd Co Ltd 液晶表示装置及びその製造方法と液晶表示装置を用いたイメージセンシング方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006091708A (ja) * 2004-09-27 2006-04-06 Sony Corp アクティブマトリクス型液晶表示装置
JP2006343713A (ja) * 2005-06-09 2006-12-21 Lg Philips Lcd Co Ltd 液晶表示装置及びその製造方法と液晶表示装置を用いたイメージセンシング方法

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