KR100954084B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

모아레 현상의 발생을 방지하기 위한 액정 표시 장치가 개시된다. 백라이트 어셈블리는 광을 출사하고, 액정 표시 패널은 스캔 라인과, 데이터 라인과, 스캔 라인과 데이터 라인에 의해 정의되는 제1 영역에 형성된 제1 스위칭 소자와, 제1 스위칭 소자에 연결된 액정 커패시터를 포함한다. 패턴 인식 패널은 일정 굴곡을 갖는 제1 및 제2 게이트 라인과, 전원 라인 및 리드 아웃 라인에 의해 정의되는 제2 영역에 형성된 광 감지 소자와, 광 감지 소자로부터 출력되는 광 감지 신호를 출력하는 제2 스위칭 소자를 구비하여 액정 표시 패널 위에 배치된다. 따라서, 제1 및 제2 게이트 라인의 일부는 스캔 라인과 중첩되고, 나머지는 스캔 라인과 미중첩되므로써, 모아레 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.

Description

액정 표시 장치{Liquid Crystal Display}
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 패턴 인식 패널의 패턴 인식셀을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 패턴 인식 패널의 패턴 인식셀의 평면도이다.
도 4는 상기한 도 3의 A-A' 선으로 절단한 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 액정 표시 장치 110 : 제어부
120 : 전원공급부 130 : 백라이트 유니트
140 : 패턴 인식 게이트 구동부 150 : 패턴 인식 패널
160 : 패턴 인식 데이터 구동부 200 : 패턴 인식셀
250 : 센서 TFT 254 : 제1 게이트 라인
258 : 리드 아웃 라인 260 : 스위칭 TFT
262 : 전원 라인 264 : 제2 채널 영역
266 : 제2 게이트 라인 268 : 제2 드레인 전극
270 : 스토리지 커패시터
본 발명은 액정 표시 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 모아레 현상의 발생을 방지하기 위한 액정 표시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 비정질 실리콘(a-Si) 박막 트랜지스터 액정표시장치(Thin Film Transistor Liquid Crystal Display ; 이하, TFT-LCD라 칭함)는 평판 디스플레이 장치(FPD : Flat Panel Display)의 하나로서, 노트북 컴퓨터, 모니터, 텔레비전 및 이동통신 단말기 등에 널리 사용되고 있다.
여기서, a-Si TFT-LCD는 스위칭 기능을 가지고 있어 디스플레이 TFT로 사용된다. 또한, a-Si TFT-LCD는 빛을 받으면 화학적으로 변하는 감광성이 있어 광 감지 센서로 바이오 매트릭스(biometrics) 산업에도 널리 이용되고 있다.
상기 바이오 매트릭스 산업은 지문, 음성, 얼굴, 손 또는 홍채와 같은 개인의 특유한 특징을 이용한 개인 인증 시스템에 관한 것이다. 여기서, 비용, 사용의 편의성 및 정확성의 측면에서 개인의 특유한 특징 중 지문을 이용한 개인 인증 방법이 널리 사용되고 있다.
상기한 패턴 인식 장치는 단독으로 사용되는 경우보다 영상을 디스플레이 하는 액정 표시 패널과 함께 사용되는 경우가 더 많다. 즉, 패턴 인식 장치는 이동 통신 단말기에서 영상을 디스플레이 하는 액정 표시 패널 상부에 적층되어 사용된다.
일반적으로, 액정 표시 패널에 적층되어 사용되는 패턴 인식 장치의 단위 화 소의 피치(pitch)와 액정 표시 패널의 단위 화소의 피치(pitch)는 같도록 형성된다. 물론, 액정 표시 패널의 해상도를 높이기 위하여 상기 패턴 인식 장치의 단위 화소 피치는 액정 표시 패널의 단위 화소에 대하여 1/2 또는 1/3이 되도록 형성된다.
이와 같은 단위화소 피치를 갖는 패턴 인식 장치을 액정 표시 패널에 적층할 때, 수 um의 설계 허용치 이상의 미스 얼라인(mis-align)이 발생하는 경우, 가로선 및 세로선의 간섭 무늬가 화면상에 나타나는 모아레 현상이 발생한다. 즉, 격자 무늬의 가로선 및 세로선에 의해 화면이 검게 보이는 현상이 발생하고, 그에 따라 화면의 밝기가 현저히 저하되는 문제점이 있다.
이에 본 발명의 기술적 과제는 이러한 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 패턴 인식 패널과의 미스 얼라인에 의해 발생되는 모아레 현상을 차단하기 위한 액정 표시 장치를 제공하는 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 액정 표시 장치는 광을 출사하는 백라이트 어셈블리; 스캔 라인과, 데이터 라인과, 상기 스캔 라인과 데이터 라인에 의해 정의되는 제1 영역에 형성된 제1 스위칭 소자와, 상기 제1 스위칭 소자에 연결된 액정 커패시터를 포함하는 액정 표시 패널; 및 일정 굴곡을 갖는 제1 및 제2 게이트 라인과, 전원 라인 및 리드 아웃 라인에 의해 정의되는 제2 영역에 형성된 광 감지 소자와, 상기 광 감지 소자로부터 출력되는 광 감지 신호를 출력하는 제2 스위칭소자를 구비하여 상기 액정 표시 패널 위에 배치된 패턴 인식 패널을 포함한다.
이러한 액정 표시 장치에 의하면, 평면상에서 관찰할 때 상기 패턴 인식 패널에 형성되는 제1 및 제2 게이트 라인의 일부는 상기 액정 표시 패널에 형성된 스캔 라인과 중첩되고, 나머지는 상기 액정 표시 패널에 형성된 스캔 라인과 미중첩되므로써, 모아레 현상이 발생되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치(100)는 제어부(110), 전원공급부(120), 백라이트 유니트(130), 패턴 인식 게이트 구동부(140), 패턴 인식 패널(150) 및 패턴 인식 데이터 구동부(160)를 포함한다. 설명의 편의를 위해 액정 표시 패널 위에 합체되는 패턴 인식 장치를 도시한다.
제어부(110)는 패턴 인식 제어부(112), 타이밍 제어부(114) 및 아날로그-디지털 변환기(이하, A/D 컨버터라 칭함)(116)를 포함하여, 전원공급부(120), 패턴 인식 게이트 구동부(140) 및 패턴 인식 데이터 구동부(160)의 동작을 제어하고, 상기 패턴 데이터를 제공받는다.
구체적으로, 패턴 인식 제어부(112)는 사용자의 조작 등에 응답하여 패턴 인식 장치의 동작 모드를 설정하는 제1 타이밍 신호(TS1)를 타이밍 제어부(114)에 제공하고, A/D 컨버터(116)로부터 디지털 변환된 패턴 데이터를 제공받아 패턴을 인 식한다. 물론 도시하지는 않았지만, 별도의 메모리를 구비한다면 상기 패턴 인식 제어부(112)는 상기 디지털 변환된 패턴 데이터를 저장할 수도 있다.
타이밍 제어부(114)는 상기 제1 타이밍 신호(TS1)를 제공받아, 제2 타이밍 신호(TS2)를 전원공급부(120)에 제공하고, 제3 타이밍 신호(TS3)를 패턴 인식 게이트 구동부(140)에 제공하며, 제4 타이밍 신호(TS4)를 패턴 인식 데이터 구동부(160)에 제공하며, 제5 타이밍 신호(TS5)를 A/D 컨버터(116)에 제공한다.
A/D 컨버터(116)는 상기 제5 타이밍 신호(TS5)를 근거로 기동되어, 패턴 인식 데이터 구동부(160)로부터 제공되는 아날로그 타입의 패턴 신호를 제공받아, 이를 디지털 타입의 패턴 데이터로 변환하여 패턴 인식 제어부(112)에 제공한다.
전원공급부(120)는 타이밍 제어부(114)로부터 제공되는 상기 제2 타이밍 신호(TS2)를 근거로 백라이트 유니트(130)에 전원을 공급한다.
백라이트 유니트(130)는 전원공급부(120)로부터 제공되는 전원에 응답하여 기동되어, 소정의 광을 패턴 인식 패널(150)의 하부에 배치되는 액정 표시 패널(130)에 제공한다. 백라이트 유니트(130)는 다양한 형태로 이루어질 수 있데, 일례로 도광판과 상기 도광판의 일측에 광을 공급하는 램프 어셈블리와, 상기 도광판 위에 배치되어 도광판을 경유하는 광의 특성을 향상시키는 다수의 광학 시트류를 포함한다.
패턴 인식 게이트 구동부(140)는 상기 제3 타이밍 신호(TS3)를 제공받고, 패턴 인식 패널(150)을 구동하는 스캔 신호(S1, S2, ...Sm)를 순차적으로 제공한다.
패턴 인식 패널(150)은 m개의 게이트 라인과, 상기 게이트 라인에 전기적으 로 교차하는 n개의 데이터 라인과, 상기 게이트 라인과 데이터 라인에 의해 정의되는 영역에 형성된 패턴 인식셀(152)을 포함한다. 패턴 인식셀(152)에 대해서는 후술하는 도 2에서 상세히 설명한다.
패턴 인식 데이터 구동부(160)는 제어부(110)로부터 제공되는 상기 제4 타이밍 신호(TS4)에 응답하여 패턴 인식 패널(150)로부터 추출된 아날로그 타입의 패턴 신호들(R1, R2, ...,Rn)을 제어부(110), 바람직하게는 A/D 컨버터(116)에 제공한다.
도 2는 상기한 도 1의 패턴 인식 패널의 패턴 인식셀을 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 패턴 인식 장치(100)의 상기 패턴 인식셀(152)은 센서 TFT(152a), 스위칭 TFT(152b) 및 스토리지 커패시터(Cst)를 포함한다.
센서 TFT(152a)는 채널 영역을 구비하여, 외부로부터 광중 소정의 지문 패턴에 의해 반사되는 광을 상기 채널영역을 통해 수광하고, 상기 채널영역에 수광된 광에 의해 도통된다. 상기 채널 영역은 패터닝된 아몰퍼스-실리콘(a-Si) 패턴과, 그 상부에 형성된 n+ 도핑층에 의해 정의된다.
스위칭 TFT(152b)는 게이트 전극(G1)을 통해 게이트 구동부(미도시)로부터 인가되는 게이트 구동 신호를 인가받아 스위칭 동작을 한다. 여기서, 상기 게이트 구동부는 지문을 스캐닝하도록 설정된 매 프레임마다 스위칭 TFT(152b)를 스위칭하기 위한 게이트 구동신호를 출력함으로써, 패턴 인식 기판을 통해 입력된 지문의 영상을 배열된 각 센서 TFT(152a) 별로 스캔한 프레임을 형성한다.
또한, 스위칭 TFT(152b)의 드레인 전극(D2)은 리드 아웃 라인(Readout Line)을 통하여 외부의 데이터 추출부(미도시)내의 증폭부(미도시)에 연결됨에 따라 스위칭 TFT(152b)로부터 출력되는 전압은 일정 레벨로 증폭된다.
스토리지 커패시터(Cst)는 센서 TFT(152a)가 도통됨에 따라 센서 TFT(152a)의 채널영역에 수광된 광량에 비례하는 전하를 충전한다.
한편, 스위칭 TFT(152b)는 스위칭 동작에 따라 리드 아웃 라인을 통해 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된 전하에 비례하는 전압을 출력한다.
센서 TFT(152a)의 드레인 단자(D1)는 외부 전원으로부터 소정 레벨의 직류 전압(Vdd)을 인가받고, 게이트 단자(G1)는 센서 TFT 게이트 라인에 연결되어 패턴 인식 게이트 구동부(120)로부터 온/오프를 제어하는 바이어스 전압(VDD)을 인가받는다.
센서 TFT(152a)의 게이트 단자(G1)는 스위칭 TFT(152b)의 게이트 라인에 연결되어 패턴 인식 게이트 구동부(120)로부터 게이트 구동 신호를 인가받아 스위칭 동작을 수행하고, 스위칭 TFT(152b)의 드레인 단자(D2)는 리드 아웃 라인에 연결되어 스캔된 지문 패턴 신호를 패턴 인식 데이터 구동부(130)로 출력한다. 즉, 패턴 인식 게이트 구동부(120)는 패턴을 스캐닝하도록 설정된 매 프레임(Frame)마다 스위칭 TFT(152b)를 스위칭하기 위한 게이트 구동신호를 출력함으로써, 패턴 인식 패널(110)에 배열된 복수개의 센서 TFT(152a)별로 지문 패턴을 스캔한다.
센서 TFT(152a)는 접촉되는 사용자의 손가락 지문 패턴으로부터의 반사광에 따른 광 전류(Photo current)를 생성하고, 스토리지 커패시터(Cst)는 센서 TFT(152a)에서 생성된 광 전류에 따른 전하를 충전하고, 스위칭 TFT(152b)는 스토리지 커패시터(Cst)에 충전된 전하에 따른 지문 패턴 신호를 리드 아웃 라인을 통해 패턴 인식 데이터 구동부(130)로 출력한다.
즉, 사용자가 손가락의 지문을 패턴 인식 장치(100)에 밀착하면, 패턴 인식 장치(100)의 하부에 위치하는 백라이트 어셈블리(130)로부터 발생된 광이 지문 패턴에 따라 반사되어 센서 TFT(152a)로 수광된다. 센서 TFT(152a)는 수광된 광에 의해 도통되고, 그에 따라 광 전류가 생성되며, 저장 커패시터(Cst)는 센서 TFT(152a)에 의해 생성된 광 전류에 따른 전하를 충전한다.
스위칭 TFT(152b)는 패턴 인식 게이트 구동부(120)로부터 게이트 단자(G2)에 구동신호가 입력되어 턴-온됨에 따라 저장 커패시터(Cst)에 충전된 전하의 양에 비례하는 전압을 리드 아웃 라인을 통해 패턴 인식 데이터 구동부(160)로 출력한다. 상기 리드 아웃 라인을 통해 패턴 인식 데이터 구동부(160)에 출력되는 전압은 아날로그 타입의 패턴 신호이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 도 1의 패턴 인식 패널(150)의 패턴 인식셀(200)의 평면도이다.
도 3을 참조하면, 패턴 인식셀(200)은 센서 TFT(250), 제1 게이트 라인(254), 리드 아웃 라인(258), 스위칭 TFT(260), 전원 라인(262), 제2 채널 영역(264), 제2 게이트 라인(266), 제2 드레인 전극(268) 및 스토리지 커패시터(270)를 포함한다.
센스 TFT(250)는 일정 굴곡을 갖는 제1 및 제2 게이트 라인(254, 266)과, 전원 라인(262) 및 리드 아웃 라인(258)에 의해 정의되는 영역에 형성된다. 여기서, 센스 TFT(250)는 제1 드레인 전극(252), 제1 게이트 전극(253), 제1 소오스 전극(255) 및 제1 채널 영역(256)을 포함한다.
구체적으로, 제1 드레인 전극(252)은 스토리지 커패시터(270)에 연결된다. 제1 게이트 전극(253)은 제1 게이트 라인(254)에 연결되어, 스캔 신호에 따라서 센스 TFT(250)를 구동한다. 제1 소오스 전극(255)은 전원 라인(262)에 연결되어 스위칭 동작에 따라 스토리지 커패시터(270)에 전하를 충전한다. 제1 채널 영역(256)은 제1 드레인 전극(252)을 경유하여, 리드 아웃 라인(216)에 전류를 출력한다.
센서 TFT(250)는 서로 교차하는 제1 게이트 라인(254)과 전원 라인(262)에 대응하는 영역에 형성되어, 외부로부터 입사되는 광량에 대응하는 광전류를 스토리지 커패시터(270)에 제공한다.
또한, 센서 TFT(250)은 전원 라인(262)에서 전하를 공급받아서 스토리지 커패시터(270)에 충전시키는 역할을 한다.
제1 게이트 라인(254)은 가로 방향으로 신장되어, 제1 게이트 신호를 센서 TFT(250)에 전달한다. 제1 게이트 라인(254)은 다수개로 이루어져, 세로 방향으로 배열된다.
리드 아웃 라인(258)은 가로 방향으로 배열되고, 세로 방향으로 신장되어, 스위칭 TFT(260)로부터 제공되는 리드 아웃 신호를 외부에 전달한다.
스위칭 TFT(260)는 스캔 라인과, 데이터 라인과, 상기 스캔 라인과 데이터 라인에 의해 정의되는 영역에 형성되고, 제2 드레인 전극(262), 제2 채널 영역(264), 제2 게이트 전극(266) 및 제2 소오스 전극(268)을 포함한다.
구체적으로, 제2 드레인 전극(262)은 리드 아웃 라인(258)에 연결된다.
제2 채널 영역(264)은 제2 드레인 전극을 경유하여, 리드 아웃 라인(258)에 전류를 출력한다. 제2 게이트 전극(266)은 제2 게이트 라인(266)에 연결되어, 스캔 신호에 따라서 스위치 TFT(2)를 구동한다. 제2 소오스 전극(268)은 스토리지 커패시터(270)에 연결되어 스위칭 동작에 따라 리드 아웃 라인(258)에 전하를 출력한다.
스위칭 TFT(250)는 서로 교차하는 제2 게이트 라인(266)과 리드 아웃 라인(258)에 대응하는 영역에 형성되어, 제2 게이트 라인(266)에 인가되는 신호에 응답하여 턴-온되어 스토리지 커패시터(270)에 충전된 전하를 리드 아웃 라인(258)에 제공한다.
제2 게이트 라인(266)은 가로 방향으로 신장되어, 제2 게이트 신호를 스위치 TFT(260)에 전달한다. 제2 게이트 라인(266)은 다수개로 이루어져, 세로 방향으로 배열된다.
전원 라인(258)은 가로 방향으로 배열되고, 세로 방향으로 신장되어, 일정 레벨의 전원전압을 센서 TFT(250)에 전달한다.
스토리지 커패시터(270)는 일단이 상기 제1 게이트 라인(254)에 연결되고, 타단이 상기 센서 TFT(250) 및 스위칭 TFT(260)에 연결되어, 센서 TFT(250)로부터 전달되는 광전류에 대응하는 전하를 충전한다.
이상에서는 하나의 단위 화소 영역에 제1 및 제2 게이트 라인 각각이 일정 영역 침범하는 것을 도시하였으나, 어느 하나의 게이트 라인이 일정 영역 침범하도록 구현할 수도 있을 것이다. 또한, 상기 화소 영역에 침범하는 게이트 라인이 V자 형상으로 침범하는 것을 도시하였으나, 다양한 형상으로 침범할 수도 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 액정 표시 패널에 형성된 서로 인접하는 스캔 라인과 데이터 라인에 의해 정의되는 영역의 면적은 패턴 인식 패널에 형성된 제1 및 제2 게이트 라인(254, 266)과, 서로 인접하는 전원 라인(258, 262)에 의해 정의되는 영역의 면적보다 크다. 왜냐하면, 패턴 인식 패널에 형성된 제1 및 제2 게이트 라인을 화소 영역측으로 굴곡시켜 형성하기 때문이다. 이처럼, 하부의 액정 표시 패널에 형성된 스캔 라인과, 상부의 패턴 인식 패널에 형성된 게이트 라인이 서로 중첩되지 않도록 배치시키므로써, 패턴 인식 패널이 액정 표시 패널에 정상적으로 합체되지 않아서 발생되는 모아레 현상을 방지할 수 있다.
도 4는 상기한 도 3의 A-A' 선으로 절단한 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 패턴 인식 장치(100)는 투명기판 상에 형성되는 센서 TFT(250), 스위칭 TFT(260) 및 스토리지 커패시터(storage capacitor)(270)를 포함한다.
센서 TFT(250)는 상기 센서 물체의 지문 패턴 등에 의한 반사광이 입사됨에 따라 광전류가 발생되고, 발생된 광전류는 TM토리지 커패시터(Cst)에 전하 형태로 충전하며, 충전된 전하는 스위칭 TFT(260)의 턴-온 동작에 응답하여 소정의 패턴 인식 신호를 리드 아웃 배선을 통해 외부에 출력한다.
센서 TFT(250)의 제1 소오스 전극(252)과 제1 드레인 전극(256) 사이에는 비정질 실리콘으로 이루어진 제1 채널영역(256)이 형성되고, 스위칭 TFT(260)의 제1 소오스 전극(252)과 제1 드레인 전극(258) 사이에는 비정질 실리콘으로 이루어진 제1 채널영역(256)이 형성된다. 또한, 센서 TFT(250)의 제1 게이트 전극(254) 및 스위칭 TFT(260)의 제2 게이트 전극(266)을 포함한 투명기판(280) 전면에는 제1 및 제2 소오스 전극(252,268), 제1 및 제2 드레인 전극(258, 262)과의 절연을 위한 게이트 절연막(282)이 형성된다.
또한, 투명기판 상에 센서 TFT(250)와 인접한 제1 게이트 전극(254)이 형성되고, 스위칭 TFT(260)와 인접한 제2 게이트 전극(266)이 형성된다.
센서 TFT(250)의 제1 드레인 전극(258)은 전원 라인(262)에 연결되어 있고, 센서 TFT(250)의 제1 소오스 전극(252)과 스위칭 TFT(260)의 제2 소오스 전극(268)은 스토리지 커패시터(270)에 의해 전기적으로 연결된다. 스위칭 TFT(260)의 제2 드레인 전극(262)은 리더 아웃 라인(258)에 연결된다. 또한, 센서 TFT(250)의 제1 게이트 전극(254)은 제1 게이트 라인(254)에 연결되고, 스위칭 TFT(260)의 제2 게이트 전극(266)은 제2 게이트 라인(266)에 연결된다. 여기서, 제1 및 제2 게이트 라인(254, 266)은 교대로 형성된다.
스토리지 커패시터(270)의 하부전극인 제1 전극(270a)은 센서 TFT(250)의 제1 소오스 전극(252)과 스위칭 TFT(260)의 제2 소오스 전극(268)을 전기적으로 연결되고, 제1 전극(270a)이 형성된 투명기판(280) 전면에 절연층(284)이 형성된다.
스토리지 커패시터(270)의 상부전극인 제2 전극(270b)은 절연층(284) 상부에 서 제1 전극(270a)과 대응되는 위치에 형성된다. 이때, 제1 전극(270a), 제2 전극(270b) 및 절연층(284)에 의해 스토리지 커패시터(270)가 형성되고, 스토리지 커패시터(270)는 센서 TFT(250)로 입력되는 광의 양에 비례하는 전하를 충전한다.
센서 TFT(250)의 제1 드레인 전극(258)과 제1 소오스 전극(252)의 상부에는 광이 수광되는 것을 방지하기 위한 광 차단층(shielding layer)(288)이 형성된다. 또한, 광 차단층(288)이 형성된 투명기판(280) 상에는 보호막(286)이 형성된다.
패턴 인식 패널(150)과 액정 표시 패널(130)이 합착되는 경우, 하부에 위치하는 액정 표시 패널(130)의 화소 영역에 대하여 소정의 기울기로 회전된 사각형 형상의 화소 영역을 포함한다.
즉, 제1 및 제2 게이트 라인(254, 266)이 소정 기울기를 가지도록 형성됨에 따라 인접하는 2개의 리더 아웃 라인(258)과 제1 및 제2 게이트 라인에 의해 정의되는 화소 영역은 소정의 기울기로 회전된 사각형의 격자 형상을 가진다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 패턴 인식 장치(100)의 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 센서 TFT(250)의 제1 드레인 전극(258)에는 소정 전압 레벨의 직류 전압이 인가되고, 제1 게이트 전극(254)에는 소정 레벨의 바이어스 전압이 인가된다.
이어, 지문 패턴을 센서하고자 하는 물체 예를 들어, 손가락이 패턴 인식 패널(150)에 밀착되면, 투명기판 하부의 백라이트 어셈블리 등으로부터 발생된 광이 액정 표시 패널(130)의 액정을 거친 후 패턴 인식 패널(150)로 입사된다.
패턴 인식 패널(150)의 투명기판으로 입사된 광은 지문 패턴에 따라 반사되 어 센서 TFT(250)의 제1 채널영역(256)에 수광되고, 제1 채널영역(256)에 수광된 광에 의해 센서 TFT(250)는 도통된다. 이때, 센서 TFT(250)가 도통됨에 따라 스토리지 커패시터(270)는 센서 TFT(250)의 제1 채널영역(256)에 수광된 광량에 비례하는 전하가 충전된다.
이어, 스위칭 TFT(260)는 제2 게이트 전극(266)을 통해 게이트 구동부는 도시되지 않음)로부터 인가되는 게이트 구동 신호를 인가받아 스위칭 동작을 한다. 여기서, 게이트 구동부는 지문 패턴을 스캐닝하도록 설정된 매 프레임마다 스위칭 TFT(260)를 스위칭하기 위한 게이트 구동신호를 출력함으로써, 패턴 인식 기판을 통해 입력된 지문 패턴의 영상을 배열된 각 센서 TFT(250) 별로 스캔한 프레임을 형성하도록 한다.
한편, 스위칭 TFT(260)는 스위칭 동작에 따라 리더 아웃 라인(258)을 통해 스토리지 커패시터(270)에 충전된 전하에 비례하는 전압을 출력한다. 또한, 스위치 TFT(260)의 제1 드레인 전극(262)은 리더 아웃 라인(258)을 통하여 외부의 데이터 독출부(도시되지 않음)내의 증폭부(도시되지 않음)에 연결됨에 따라 스위치 TFT(260)로부터 출력되는 전압은 일정 레벨로 증폭된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 패턴 인식 장치를 액정 표시 패널에 합착시켜 평면상에서 관찰할 때, 일정 방향으로 상기 액정 표시 패널에 직선 타입으로 형성된 게이트 라인에 대응하여 상기 패널 인식 장치에 형성된 제1 및 제2 게이트 라인의 중복을 회피하므로써, 합착시 나타나는 미스 얼라인에 의한 모아레 현상을 방지할 수 있다. 구체적으로, 상기 패턴 인식 장치에 형성된 제1 및 제2 게이트 라인을 패턴 인식셀측으로 절곡시키므로써, 상기 제1 및 제2 게이트 라인의 일부 영역은 액정 표시 패널의 게이트 라인과 중복하고, 나머지 영역은 액정 표시 패널의 게이트 라인과는 이격시킬 수 있다.
이상에서는 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 패턴 인식 장치를 액정 표시 패널에 합착시켜 평면상에서 관찰할 때, 일정 방향으로 상기 액정 표시 패널에 직선 타입으로 형성된 게이트 라인에 대응하여 상기 패널 인식 장치에 형성된 제1 및 제2 게이트 라인의 중복을 회피하므로써, 합착시 나타나는 미스 얼라인에 의한 모아레 현상을 방지할 수 있다.

Claims (5)

  1. 광을 출사하는 백라이트 어셈블리;
    스캔 라인과, 데이터 라인과, 상기 스캔 라인과 데이터 라인에 의해 정의되는 제1 영역에 형성된 제1 스위칭 소자와, 상기 제1 스위칭 소자에 연결된 액정 커패시터를 포함하는 액정 표시 패널; 및
    일정 굴곡을 갖는 제1 및 제2 게이트 라인과, 전원 라인 및 리드 아웃 라인에 의해 정의되는 제2 영역에 형성된 광 감지 소자와, 상기 광 감지 소자로부터 출력되는 광 감지 신호를 출력하는 제2 스위칭소자를 구비하여 상기 액정 표시 패널 위에 배치된 패턴 인식 패널을 포함하는 액정 표시 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 영역의 면적은 상기 제2 영역의 면적보다 큰 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 패턴 인식 패널을 상기 액정 표시 패널에 합착시켜 관찰할 때,
    상기 제1 게이트 라인의 일부는 상기 스캔 라인과 중첩되고, 나머지는 상기 제1 영역 내측으로 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 패턴 인식 패널을 상기 액정 표시 패널에 합착시켜 관 찰할 때,
    상기 제2 게이트 라인의 일부는 상기 스캔 라인과 중첩되고, 나머지는 상기 제1 영역 내측으로 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  5. 제1항에 있어서, 상기 패턴 인식 패널을 상기 액정 표시 패널에 합체시켜 관찰할 때,
    상기 제1 게이트 라인의 일부는 상기 스캔 라인과 중첩되고, 나머지는 상기 제1 영역 내측으로 돌출 형성되며,
    상기 제2 게이트 라인의 일부는 상기 스캔 라인과 중첩되고, 나머지는 상기 제1 영역 내측으로 돌출 형성된 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH09160063A (ja) * 1995-12-14 1997-06-20 Sharp Corp 液晶画像表示／読取装置

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