KR100995571B1 - Display device and display system - Google Patents

Display device and display system Download PDF

Info

Publication number
KR100995571B1
KR100995571B1 KR1020030078088A KR20030078088A KR100995571B1 KR 100995571 B1 KR100995571 B1 KR 100995571B1 KR 1020030078088 A KR1020030078088 A KR 1020030078088A KR 20030078088 A KR20030078088 A KR 20030078088A KR 100995571 B1 KR100995571 B1 KR 100995571B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
electrode
liquid crystal
substrate
display device
Prior art date
Application number
KR1020030078088A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20050043253A (en
Inventor
조종환
박상진
박종웅
이명우
Original Assignee
삼성전자주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020030078088A priority Critical patent/KR100995571B1/en
Priority to US10/846,043 priority patent/US7649527B2/en
Priority to TW093113844A priority patent/TWI348857B/en
Priority to CN200410054530A priority patent/CN100595656C/en
Priority to JP2004251881A priority patent/JP4692951B2/en
Publication of KR20050043253A publication Critical patent/KR20050043253A/en
Priority to JP2010183194A priority patent/JP5194281B2/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100995571B1 publication Critical patent/KR100995571B1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1335Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
    • G02F1/133509Filters, e.g. light shielding masks
    • G02F1/133514Colour filters

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Abstract

액정표시장치 및 액정표시 시스템이 개시되어 있다. 액정표시장치는 내부에 사용자에 의해 제공된 센싱광을 인식하여 센싱광의 위치에 따른 위치 신호를 발생시키는 광감지소자가 내장되어 있다. 광감지소자에 의하여 발생한 위치 신호는 액정표시장치와 연결된 정보처리장치로 제공된다. 센싱광이 액정표시패널의 내부에 내장된 광감지소자로 공급될 때 광감지소자와 마주보는 컬러필터의 일부를 개구하거나 광감지소자와 마주보는 곳에는 컬러필터를 형성하지 않음으로써 액정표시장치로부터 발생한 영상의 휘도를 향상시킬 뿐만 아니라 광감지소자의 광 인식률을 크게 향상시켜 액정표시장치의 성능 및 표시품질을 모두 향상시킨다.

Figure R1020030078088

A liquid crystal display device and a liquid crystal display system are disclosed. The liquid crystal display includes a light sensing element that recognizes the sensing light provided by the user and generates a position signal according to the position of the sensing light. The position signal generated by the light sensing element is provided to the information processing device connected to the liquid crystal display. When the sensing light is supplied to an optical sensing element built into the liquid crystal display panel, the liquid crystal display is not opened by opening a part of the color filter facing the photosensitive element or forming a color filter where the photosensitive element faces the photosensitive element. In addition to improving the luminance of the generated image, the optical recognition rate of the photosensitive device is greatly improved, thereby improving both the performance and the display quality of the liquid crystal display.

Figure R1020030078088

Description

표시장치 및 표시 시스템{DISPLAY DEVICE AND DISPLAY SYSTEM}Display and Display System {DISPLAY DEVICE AND DISPLAY SYSTEM}

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 액정표시장치의 부분 절개 사시도이다.1 is a partial cutaway perspective view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 2는 도 1에 도시된 제 1 기판의 일부를 개념적으로 도시한 평면도이다.FIG. 2 is a plan view conceptually illustrating a portion of the first substrate illustrated in FIG. 1.

도 3은 도 2의 A1-A2를 따라 절단한 단면도이다.3 is a cross-sectional view taken along the line A 1 -A 2 of FIG. 2 .

도 4는 도 1에 도시된 제 2 기판을 개념적으로 도시한 평면도이다.4 is a plan view conceptually illustrating a second substrate illustrated in FIG. 1.

도 5는 도 4의 광감지소자를 확대 도시한 평면도이다.5 is an enlarged plan view illustrating the light sensing device of FIG. 4.

도 6은 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 1 전극 및 제 2 전극을 개념적으로 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view conceptually illustrating a first electrode and a second electrode of the liquid crystal display according to the present invention.

도 7은 본 발명에 의한 액정표시장치의 다른 실시예를 개념적으로 도시한 평면도이다.7 is a plan view conceptually showing another embodiment of a liquid crystal display according to the present invention.

도 8은 본 발명에 의한 액정표시장치의 다른 실시예를 개념적으로 도시한 단면도이다.8 is a cross-sectional view conceptually showing another embodiment of a liquid crystal display according to the present invention.

도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 액정표시 시스템을 도시한 개념도이다.9 is a conceptual diagram illustrating a liquid crystal display system according to an embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 액정표시 시스템의 개념도이다.10 is a conceptual diagram of a liquid crystal display system according to another embodiment of the present invention.

본 발명은 표시장치 및 표시 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 화소의 사이에 배치된 광감지소자의 광 인식률을 크게 향상시켜 표시 품질을 향상시킨 표시장치 및 표시 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a display device and a display system, and more particularly, to a display device and a display system in which the display quality is improved by greatly improving the optical recognition rate of a photosensitive device disposed between pixels.

일반적으로, 디스플레이 장치(display device)는 정보처리장치(information processing device)로부터 인가된 전기적 신호를 영상으로 변환시킨다. 종래 디스플레이 장치와 정보처리장치는 일 방향 통신만이 가능하였다. 따라서, 디스플레이 장치로부터 새로운 영상을 디스플레이 하기 위해서는 정보처리장치로 정보를 입력하는 데이터 입력 장치, 예를 들면, 키보드, 키패드, 마우스 등을 필요로 한다.In general, a display device converts an electrical signal applied from an information processing device into an image. Conventional display apparatuses and information processing apparatuses are only capable of one-way communication. Therefore, in order to display a new image from the display apparatus, a data input apparatus for inputting information into the information processing apparatus, for example, a keyboard, a keypad, a mouse, or the like is required.

최근 개발된 디스플레이 장치 중 일부는 작업자가 영상이 디스플레이 된 스크린에 직접 입력하여 정보처리장치로 정보를 출력하여 영상을 재구성하는 기능을 갖는다. 즉, 이는 디스플레이 장치와 정보처리장치의 양방향 통신이 가능해졌음을 의미한다.Some of the recently developed display apparatuses have a function of reconstructing an image by directly inputting the image on a screen on which an image is displayed and outputting information to the information processing apparatus. In other words, this means that the bidirectional communication between the display device and the information processing device is enabled.

디스플레이 장치와 정보처리방치의 양방향 통신을 위해 종래 디스플레이 장치는 터치 스크린 패널(touch screen panel)을 더 포함한다. 터치스크린 패널은 작업자의 손 또는 터치 펜(touch pen)에 의해 가해진 압력을 위치 데이터로 변경하여 정보처리장치로 출력한다. 정보처리장치는 디스플레이 장치로부터 입력된 위치 데이터를 처리하여 새로운 영상신호를 디스플레이 장치로 출력하고, 디스플레이 장치는 영상 신호에 대응하여 새로운 영상을 디스플레이 한다.The conventional display device further includes a touch screen panel for bidirectional communication between the display device and the information processing device. The touch screen panel changes the pressure applied by the operator's hand or a touch pen into position data and outputs the position data to the information processing apparatus. The information processing apparatus processes the position data input from the display apparatus to output a new image signal to the display apparatus, and the display apparatus displays the new image corresponding to the image signal.

그러나, 터치패널로 인해 디스플레이 장치는 두께 및 무게가 증가되는 문제 점을 갖는다. 또한, 터치 패널을 이용한 디스플레이 장치는 정밀한 문자나 그림을 표현하기에 부적합한 문제점을 갖는다.However, due to the touch panel, the display device has a problem in that thickness and weight are increased. In addition, a display device using a touch panel has a problem that is unsuitable for expressing precise characters or pictures.

최근에는 작업자가 입력한 광을 감지하여 위치 정보 신호를 출력하고, 정보처리장치와 양방향 통신을 하는 광 감지 액정표시장치가 개발된 바 있다. 이와 같은 광 감지 액정표시장치에는 영상을 표시하는 화소들과 함께 광을 감지하여 위치 정보를 갖는 신호를 출력하는 광 감지 센서들이 내장되어 있다.Recently, a light sensing liquid crystal display device that detects light input by an operator to output a location information signal and communicates bidirectionally with an information processing device has been developed. Such a photosensitive liquid crystal display has a built-in photosensitive sensor that detects light and outputs a signal having position information together with pixels displaying an image.

광 감지 센서는 작업자가 입력한 광을 감지하여 정보처리장치가 인식할 수 있는 신호를 출력하고, 출력된 신호는 정보처리장치로 전송된다. 정보처리장치는 광 감지 액정표시장치로부터 입력된 신호에 대응하여 새로운 영상 신호를 광 감지 액정표시장치로 출력하고, 광 감지 액정표시장치는 영상 신호에 의해 새로운 영상을 디스플레이 한다.The light sensor detects the light input by the operator and outputs a signal that can be recognized by the information processing device, and the output signal is transmitted to the information processing device. The information processing apparatus outputs a new image signal to the photosensitive liquid crystal display in response to the signal input from the photosensitive liquid crystal display, and the photosensitive liquid crystal display displays the new image by the image signal.

한편, 화소 및 광 감지 센서를 갖는 액정표시장치에 광을 인가하기 위해서는 라이트 펜(light pen)을 필요로 한다. 라이트 펜에는 고휘도의 광을 발생시키는 광원이 내장된다. 라이트 펜의 광원으로는 광 인식률이 높은 레드 발광 다이오드가 사용되고, 발광 다이오드는 액정표시장치와 마주보는 라이트 펜의 일측 단부에 설치된다.On the other hand, a light pen is required to apply light to a liquid crystal display having a pixel and a light sensing sensor. The light pen has a light source for generating high brightness light. A red light emitting diode having a high optical recognition rate is used as a light source of the light pen, and the light emitting diode is disposed at one end of the light pen facing the liquid crystal display.

그러나, 이와 같은 종래의 광 감지 액정표시장치의 경우 라이트 펜에서 출사된 광 중 상당 양이 컬러필터 그리고, 화소들과 광 감지 센서들을 보호하는 유기막 등을 통과하는 동안 손실되어 광 감지 센서로 입사되는 광 유입량이 감소된다. 이로 인해 광 감지 센서들의 센싱 감도가 저하되어 광 감지 액정표시장치가 오작동 되는 문제점이 있다.However, in the conventional photosensitive liquid crystal display device, a considerable amount of light emitted from the light pen is lost while passing through the color filter and the organic layer protecting the pixels and the photosensitive sensors, and enter the photosensitive sensor. The amount of light entering is reduced. As a result, there is a problem in that the sensing sensitivity of the photosensitive sensors is lowered and the photosensitive liquid crystal display is malfunctioning.

또한, 광 감지부에 광을 인가하는 라이트 펜에 발광 다이오드 및 전원 공급부 등과 같은 부품들이 내장되기 때문에 생산 코스트가 증가되고, 라이트 펜이 무게 및 부피가 커지는 문제점이 있다. 또한, 발광 다이오드에 전원을 공급하는 전원 공급부가 소모성 부품이므로 전원 공급부를 자주 교체해야하는 번거로움이 있다.In addition, since parts such as a light emitting diode and a power supply unit are built in the light pen for applying light to the light sensing unit, the production cost is increased, and the light pen has a weight and a volume. In addition, since the power supply unit for supplying power to the light emitting diode is a consumable part, there is a need to frequently replace the power supply unit.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로써, 본 발명의 제 1 목적은 표시패널 상에 정보를 광에 의하여 입력 및 입력된 광의 인식률을 높여 오작동을 방지한 표시장치를 제공한다.Accordingly, the present invention has been made in view of such a conventional problem, and a first object of the present invention is to provide a display device in which malfunction is prevented by increasing the recognition rate of light inputted on the display panel by light.

본 발명의 제 2 목적은 상기 표시장치에서 발생한 이미지 광을 라이트 펜에 의하여 센싱 광으로 변환하여 액정표시장치에 정보를 입력하는 표시 시스템을 제공한다.It is a second object of the present invention to provide a display system for converting image light generated in the display device into sensing light using a light pen to input information into a liquid crystal display device.

이와 같은 본 발명의 제 1 목적을 구현하기 위하여, 본 발명은 백색광을 필터링하여 레드, 그린 및 블루광을 각각 출사하기 위한 제 1 광투과영역, 백색광을 투과시키기 위한 제 2 광투과영역을 포함하는 제 1 기판, 제 1 광투과영역에 대응하여 형성된 제 1 화소영역, 제 2 광투과영역에 대응하여 형성된 제 2 화소영역 및 제 2 화소영역에 배치되어 센싱광에 의하여 감지신호를 출력하는 광감지소자를 포함하는 제 2 기판, 제 1 기판 및 제 2 기판의 사이에 개재된 액정층, 액정층에 포함된 액정을 제어하기 위하여 제 1 및 제 2 화소영역에 배치된 제 1 전극 및 전계 를 발생시키기 위해 제 1 전극으로부터 이격된 제 2 전극을 포함하는 표시장치를 제공한다.In order to realize the first object of the present invention, the present invention includes a first light transmission region for filtering white light and emitting red, green and blue light, respectively, and a second light transmission region for transmitting white light. An optical sensing device disposed on the first substrate, the first pixel region formed corresponding to the first light transmission region, the second pixel region formed corresponding to the second light transmission region, and the second pixel region to output a sensing signal by sensing light; A second substrate including an element, a liquid crystal layer interposed between the first substrate and the second substrate, a first electrode and an electric field disposed in the first and second pixel regions to control the liquid crystal contained in the liquid crystal layer To provide a display device including a second electrode spaced apart from the first electrode.

또한, 본 발명의 제 2 목적을 구현하기 위하여, 본 발명은 백색광을 필터링하여 레드, 그린 및 블루광을 각각 출사하기 위한 제 1 광투과영역, 백색광을 투과시키기 위한 제 2 광투과영역을 포함하는 제 1 기판, 제 1 광투과영역에 대응하여 형성된 제 1 화소영역, 제 2 광투과영역에 대응하여 형성된 제 2 화소영역 및 제 2 화소영역에 배치되어 센싱광에 의하여 감지신호를 출력하는 광감지소자를 포함하는 제 2 기판, 제 1 기판 및 제 2 기판의 사이에 개재된 액정층, 액정층에 포함된 액정을 제어하기 위하여 제 1 및 제 2 화소영역에 배치된 제 1 전극 및 전계를 발생시키기 위해 제 1 전극으로부터 이격된 제 2 전극을 포함하는 액정표시장치 및 제 1 기판으로부터 출사된 레드, 그린, 블루광 및 백색광들을 센싱광으로 변환시키는 광 변환부를 포함하는 라이트 펜을 포함하는 표시 시스템을 제공한다.In addition, in order to realize the second object of the present invention, the present invention includes a first light transmission region for filtering white light and emitting red, green and blue light, respectively, and a second light transmission region for transmitting white light. An optical sensing device disposed on the first substrate, the first pixel region formed corresponding to the first light transmission region, the second pixel region formed corresponding to the second light transmission region, and the second pixel region to output a sensing signal by sensing light; A second substrate including an element, a liquid crystal layer interposed between the first substrate and the second substrate, a first electrode and an electric field disposed in the first and second pixel regions to control the liquid crystal contained in the liquid crystal layer The liquid crystal display device includes a second electrode spaced apart from the first electrode, and a light including a light converter configured to convert red, green, blue light and white light emitted from the first substrate into sensing light. It provides a display system comprising a.

본 발명에 의하면 표시장치에 내장되어 사용자에 의하여 입력된 정보를 정보처리장치로 전송하는 광감지소자의 광 인식률을 보다 향상시켜 표시장치의 품질을 향상시킨다.According to the present invention, the optical recognition rate of the optical sensing element which is embedded in the display device and transmits the information input by the user to the information processing device is further improved to improve the quality of the display device.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

표시장치Display

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 액정표시장치의 부분 절개 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 제 1 기판의 일부를 개념적으로 도시한 평면도이다. 도 3은 도 2의 A1-A2를 따라 절단한 단면도이다.1 is a partial cutaway perspective view of a liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 2 is a plan view conceptually illustrating a portion of the first substrate illustrated in FIG. 1. 3 is a cross-sectional view taken along the line A 1 -A 2 of FIG. 2 .

도 1을 참조하면, 액정표시장치(800)는 제 1 기판(100), 제 2 기판(200), 액정층(300), 제 1 및 제 2 전극(미도시)을 포함한다.Referring to FIG. 1, the liquid crystal display device 800 includes a first substrate 100, a second substrate 200, a liquid crystal layer 300, and first and second electrodes (not shown).

도 2를 참조하면, 제 1 기판(100)은 투명한 유리 기판을 포함한다. 제 1 기판(100)은 제 1 유효 디스플레이 영역(first effective display area;110) 및 제 1 비유효 디스플레이 영역(first non-effective display area:120)을 포함한다. 제 1 비유효 디스플레이 영역(120)은 제 1 유효 디스플레이 영역(110)을 감싼다.Referring to FIG. 2, the first substrate 100 includes a transparent glass substrate. The first substrate 100 includes a first effective display area 110 and a first non-effective display area 120. The first invalid display area 120 surrounds the first effective display area 110.

제 1 유효 디스플레이 영역(110)에는 블랙 매트릭스(black matrix;130)가 배치된다. 블랙 매트릭스(130)는 격자 형상을 갖는다. 블랙 매트릭스(130)는 제 1 기판(100) 상에 형성된 크롬 박막(Cr film), 산화 크롬 박막(Cr oxide film), 블랙 유기막(black organic film) 등을 패터닝하여 형성한다.A black matrix 130 is disposed in the first effective display area 110. The black matrix 130 has a lattice shape. The black matrix 130 is formed by patterning a chromium thin film, a chromium oxide film, a black organic film, or the like formed on the first substrate 100.

도 2 및 도 3을 참조하면, 풀-컬러 영상을 표시하기 위해서, 블랙 매트릭스(130)의 개구들로부터는 백색광(WL)으로부터 필터링된 레드광(RL), 그린광(GL) 및 블루광(BL)이 출사된다.2 and 3, in order to display a full-color image, the red light RL, the green light GL, and the blue light filtered from the openings of the black matrix 130 are filtered from the white light WL. BL) is emitted.

이를 구현하기 위해, 블랙 매트릭스(130)의 개구에는 레드 컬러필터(142), 그린 컬러필터(144) 및 블루 컬러필터(146)가 배치된다. 이하, 레드 컬러필터(142), 그린 컬러필터(144) 및 블루 컬러필터(146)가 통과하는 영역을 제 1 광투과영역(150)이라 칭하기로 한다. To implement this, a red color filter 142, a green color filter 144, and a blue color filter 146 are disposed in the opening of the black matrix 130. Hereinafter, a region through which the red color filter 142, the green color filter 144, and the blue color filter 146 pass will be referred to as a first light transmission region 150.                     

한편, 제 1 유효 디스플레이 영역(110)으로부터 출사된 영상의 휘도를 향상시키기 위해 블랙 매트릭스(130)의 개구에는 투명 패턴(148)이 배치된다. 투명 패턴(148)은 백색광(WL)을 그대로 통과시킨다. 이하, 투명 패턴(148)이 통과하는 영역을 제 2 광투과영역(160)이라 칭하기로 한다.Meanwhile, the transparent pattern 148 is disposed in the opening of the black matrix 130 to improve the brightness of the image emitted from the first effective display area 110. The transparent pattern 148 passes white light WL as it is. Hereinafter, the region through which the transparent pattern 148 passes will be referred to as a second light transmission region 160.

제 1 및 제 2 광투과영역(150,160)은 제 1 유효 디스플레이 영역(110)에 매트릭스 형태로 배치된다. 제 1 광투과영역(150)은 컬러 영상을 표시하고, 제 2 광투과영역(160)은 컬러 영상의 휘도를 증가시킨다.The first and second light transmitting regions 150 and 160 are disposed in a matrix form on the first effective display region 110. The first light transmission region 150 displays a color image, and the second light transmission region 160 increases the luminance of the color image.

도 4는 도 1에 도시된 제 2 기판을 개념적으로 도시한 평면도이다.4 is a plan view conceptually illustrating a second substrate illustrated in FIG. 1.

도 4를 참조하면, 제 2 기판(200)은 투명한 유리 기판을 포함한다. 제 2 기판(200)은 제 2 유효 디스플레이 영역(second effective display area;210), 제 2 비유효 디스플레이 영역(second non-effective display area;220)을 포함한다. 제 2 비유효 디스플레이 영역(220)은 제 2 유효 디스플레이 영역(210)을 감싼다.Referring to FIG. 4, the second substrate 200 includes a transparent glass substrate. The second substrate 200 includes a second effective display area 210 and a second non-effective display area 220. The second invalid display area 220 surrounds the second effective display area 210.

제 2 기판(200)은 제 1 기판(100)과 마주보도록 배치된다. 본 실시예에서, 제 1 유효 디스플레이 영역(110)은 제 2 유효 디스플레이 영역(210)과 마주보고, 제 2 비유효 디스플레이 영역(120)은 제 2 비유효 디스플레이 영역(220)과 마주본다.The second substrate 200 is disposed to face the first substrate 100. In the present embodiment, the first effective display area 110 faces the second effective display area 210 and the second invalid display area 120 faces the second invalid display area 220.

제 2 기판(200)의 제 2 유효 디스플레이 영역(210)은 제 1 화소영역(first pixel region;250) 및 제 2 화소영역(second pixel region;260)을 포함한다. 제 1 화소영역(250)은 제 1 광투과영역(150)과 마주보며, 제 2 화소영역(260)은 제 2 광투과영역(160)과 마주본다. The second effective display area 210 of the second substrate 200 includes a first pixel region 250 and a second pixel region 260. The first pixel region 250 faces the first light transmission region 150, and the second pixel region 260 faces the second light transmission region 160.                     

제 2 기판(200)의 제 1 화소영역(250) 및 제 2 화소영역(260)은 제 1 박막 트랜지스터(230) 및 제 1 박막 트랜지스터(230)를 구동시키기 위한 제 1 구동 신호선(233) 및 제 2 구동 신호선(235)을 포함한다.The first pixel region 250 and the second pixel region 260 of the second substrate 200 may include a first driving signal line 233 for driving the first thin film transistor 230 and the first thin film transistor 230; The second driving signal line 235 is included.

제 1 박막 트랜지스터(230)는 제 1 게이트 전극(G1), 제 1 소오스 전극(S1), 제 1 채널층(C1) 및 제 1 드레인 전극(D1)을 포함한다. 제 1 게이트 전극(G1)은 제 1 채널층(C1)과 절연되며, 제 1 채널층(C1)의 전기적 특성을 부도체에서 도전체로 변경시킨다. 제 1 소오스 전극(S1) 및 제 1 드레인 전극(D1)은 제 1 채널층(C1)에 전기적으로 연결된다.The first thin film transistor 230 includes a first gate electrode G1, a first source electrode S1, a first channel layer C1, and a first drain electrode D1. The first gate electrode G1 is insulated from the first channel layer C1 and changes the electrical characteristics of the first channel layer C1 from a nonconductor to a conductor. The first source electrode S1 and the first drain electrode D1 are electrically connected to the first channel layer C1.

제 1 구동 신호선(233)은 제 1 게이트 전극(G1)에 연결되며, 제 2 구동 신호선(235)은 제 1 소오스 전극(S1)에 연결된다. 제 1 구동 신호선(233)은 제 1 구동 전압을 제 1 게이트 전극(G1)에 인가한다. 제 2 구동 신호선(235)은 제 2 구동 전압을 제 1 소오스 전극(S1)에 인가한다.The first driving signal line 233 is connected to the first gate electrode G1, and the second driving signal line 235 is connected to the first source electrode S1. The first driving signal line 233 applies a first driving voltage to the first gate electrode G1. The second driving signal line 235 applies a second driving voltage to the first source electrode S1.

작동 측면에서, 제 2 구동 전압은 제 2 구동 신호선(235)을 통해 제 1 소오스 전극(S1)에 인가된다. 이어서, 제 1 구동 신호선(233)을 통해 제 1 구동 전압이 제 1 게이트 전극(G1)에 인가되어, 제 1 채널층(C1)의 전기적 특성은 부도체에서 도체로 변경된다. 따라서, 제 2 구동 전압은 제 1 채널층(C1)을 통하여 제 1 드레인 전극(D1)으로 출력된다.In operation, the second driving voltage is applied to the first source electrode S1 through the second driving signal line 235. Subsequently, a first driving voltage is applied to the first gate electrode G1 through the first driving signal line 233, so that electrical characteristics of the first channel layer C1 are changed from a non-conductor to a conductor. Therefore, the second driving voltage is output to the first drain electrode D1 through the first channel layer C1.

도 5는 도 4의 광감지소자를 확대 도시한 평면도이다.5 is an enlarged plan view illustrating the light sensing device of FIG. 4.

도 4 및 도 5를 참조하면, 제 2 기판(200)중 제 1 기판(100)의 투명 패턴(148)과 마주보는 제 2 화소영역(260)은 광감지소자(270)를 포함한다. 광감지 소자(270)는 광, 예를 들면, 레드광(RL), 그린광(GL), 블루광(BL) 또는 백색광(WL)을 인식하여 위치 데이터가 포함된 광감지신호를 출력한다.4 and 5, the second pixel region 260 facing the transparent pattern 148 of the first substrate 100 of the second substrate 200 includes a photosensitive device 270. The light sensing element 270 recognizes light, for example, red light RL, green light GL, blue light BL, or white light WL, and outputs a light sensing signal including position data.

광감지소자(270)는 제 2 박막 트랜지스터(272), 제 3 박막 트랜지스터(273), 제 1 신호선(275) 및 제 2 신호선(277)을 포함한다.The photosensitive device 270 includes a second thin film transistor 272, a third thin film transistor 273, a first signal line 275, and a second signal line 277.

제 1 신호선(275)은 제 1 구동 신호선(233)과 평행하게 배치되고, 제 2 신호선(277)은 제 2 구동 신호선(235)과 평행하게 배치된다.The first signal line 275 is disposed in parallel with the first driving signal line 233, and the second signal line 277 is disposed in parallel with the second driving signal line 235.

제 2 박막 트랜지스터(272) 및 제 3 박막 트랜지스터(273)는 제 1 신호선(275), 제 1 구동 신호선(233), 제 2 신호선(277) 및 제 2 구동 신호선(235)에 의하여 둘러싸인 영역에 배치된다.The second thin film transistor 272 and the third thin film transistor 273 are disposed in an area surrounded by the first signal line 275, the first driving signal line 233, the second signal line 277, and the second driving signal line 235. Is placed.

제 2 박막 트랜지스터(272)는 제 2 게이트 전극(G2), 제 2 소오스 전극(S2), 제 2 채널층(C2) 및 제 2 드레인 전극(D2)을 포함한다. 제 2 게이트 전극(G2)은 제 2 채널층(C2)과 절연된다. 제 2 소오스 전극(S2) 및 제 2 드레인 전극(D2)은 제 2 채널층(C2)에 전기적으로 연결된다. 제 2 게이트 전극(G2)은 제 1 신호선(275)에 전기적으로 연결되고, 제 2 소오스 전극(S2)은 제 2 구동 신호선(235)에 전기적으로 연결된다. 이때, 제 2 채널층(C2)은 광에 의하여 부도체에서 도체로 변경된다.The second thin film transistor 272 includes a second gate electrode G2, a second source electrode S2, a second channel layer C2, and a second drain electrode D2. The second gate electrode G2 is insulated from the second channel layer C2. The second source electrode S2 and the second drain electrode D2 are electrically connected to the second channel layer C2. The second gate electrode G2 is electrically connected to the first signal line 275, and the second source electrode S2 is electrically connected to the second driving signal line 235. At this time, the second channel layer C2 is changed from the non-conductor to the conductor by light.

제 3 박막 트랜지스터(273)는 제 3 게이트 전극(G3), 제 3 소오스 전극(S3), 제 3 채널층(C3) 및 제 3 드레인 전극(D3)을 포함한다. 제 3 게이트 전극(G3)은 제 3 채널층(C3)과 절연되며, 제 3 채널층(C3)의 전기적 특성을 부도체에서 도전체로 변경시킨다. 제 3 소오스 전극(S3) 및 제 3 드레인 전극(D3)은 제 3 채널층(C3)에 전기적으로 연결된다. 제 3 게이트 전극(G3)은 제 1 구동 신호선(233)에 전기적으로 연결되며, 제 3 소오스 전극(S3)은 제 2 드레인 전극(D2)에 전기적으로 연결되고, 제 3 드레인 전극(D3)은 제 2 신호선(277)에 전기적으로 연결된다.The third thin film transistor 273 includes a third gate electrode G3, a third source electrode S3, a third channel layer C3, and a third drain electrode D3. The third gate electrode G3 is insulated from the third channel layer C3 and changes the electrical characteristics of the third channel layer C3 from a nonconductor to a conductor. The third source electrode S3 and the third drain electrode D3 are electrically connected to the third channel layer C3. The third gate electrode G3 is electrically connected to the first driving signal line 233, the third source electrode S3 is electrically connected to the second drain electrode D2, and the third drain electrode D3 is It is electrically connected to the second signal line 277.

이와 같은 구성을 갖는 광감지소자(270)는 복수개의 제 2 화소영역(260)마다 1 개씩 형성된다. 도 2 및 도 4를 참조하면, 광감지소자(270)를 제 1 기판(100)의 투명 패턴(148)과 마주보는 제 2 화소영역(260)에 형성하는 것은 작업자에 의하여 제 1 기판(100)으로 인가된 광이 광감지소자(270)로 인가되기 이전에 손실되는 것을 방지하여 광감지소자(270)의 광 인식률을 크게 향상시키기 위함이다.One photosensitive device 270 having such a configuration is formed for each of the plurality of second pixel regions 260. 2 and 4, the photosensitive device 270 may be formed in the second pixel area 260 facing the transparent pattern 148 of the first substrate 100 by a worker. This is to prevent the light applied to the photosensitive device 270 from being lost before being applied to the photosensitive device 270 to greatly improve the optical recognition rate of the photosensitive device 270.

광감지소자(270)의 제 2 신호선(277)으로는 광감지신호가 출력된다. 광감지신호는 광감지신호를 처리하는 감지신호 처리모듈(미도시)로 입력되고, 감지신호 처리모듈에서는 영상 제어 신호를 발생한다. 영상 제어 신호는 다시 액정표시장치와 연결된 정보처리장치(미도시)로 인가되고, 정보처리장치는 영상 제어 신호에 따라 새로운 영상 데이터를 액정표시장치로 인가한다.The photosensitive signal is output to the second signal line 277 of the photosensitive device 270. The light detection signal is input to a detection signal processing module (not shown) that processes the light detection signal, and the detection signal processing module generates an image control signal. The image control signal is again applied to an information processing device (not shown) connected to the liquid crystal display, and the information processing device applies new image data to the liquid crystal display according to the image control signal.

도 1을 다시 참조하면, 이와 같은 구성을 갖는 제 1 기판(100) 및 제 2 기판(200)은 상호 결합되고, 제 1 기판(100) 및 제 2 기판(200)의 사이에는 액정층(liquid crystal layer;300)이 개재된다. 액정층(300)은 스스로 광을 발생하는 능동소자가 아니고, 광을 받아들이는 수광소자이다. 액정층(300)은 전압차에 의하여 형성된 전계에 의하여 배열이 변경되고, 배열에 의하여 광의 투과율을 변경시킨다. 따라서, 액정층(300)으로부터 광의 투과율을 변경하기 위해서는 제 1 전극 및 제 2 전극을 필요로 한다.Referring back to FIG. 1, the first substrate 100 and the second substrate 200 having such a configuration are coupled to each other, and a liquid crystal layer is provided between the first substrate 100 and the second substrate 200. crystal layer; 300 is interposed. The liquid crystal layer 300 is not an active device that generates light by itself, but a light receiving device that receives light. The arrangement of the liquid crystal layer 300 is changed by an electric field formed by a voltage difference, and the light transmittance is changed by the arrangement. Therefore, in order to change the transmittance of light from the liquid crystal layer 300, a first electrode and a second electrode are required.

도 6은 본 발명에 의한 액정표시장치의 제 1 전극 및 제 2 전극을 개념적으 로 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view conceptually illustrating a first electrode and a second electrode of the liquid crystal display according to the present invention.

도 4 및 도 6을 참조하면, 제 1 전극(190)은 제 1 기판(100)에 배치된다. 제 1 전극(190)은 레드 컬러필터(142), 그린 컬러필터(144), 블루 컬러필터(146) 및 투명 패턴(148)의 상면에 배치된다. 제 1 전극(190)은 투명하면서 도전성인 산화 주석 인듐 박막(Indium Tin Oxide film, ITO film) 또는 산화 아연 인듐 필름(Indium Zinc Oxide film, IZO film)을 패터닝하여 형성된다.4 and 6, the first electrode 190 is disposed on the first substrate 100. The first electrode 190 is disposed on an upper surface of the red color filter 142, the green color filter 144, the blue color filter 146, and the transparent pattern 148. The first electrode 190 is formed by patterning a transparent and conductive tin indium oxide thin film (ITO film) or indium zinc oxide film (IZO film).

제 2 전극(290)은 제 2 기판(200)에 배치된다. 제 2 전극(290)은 제 2 기판(200)의 제 1 화소 영역(250) 및 제 2 화소 영역(260)에 각각 배치된다. 제 2 전극(290)은 제 1 화소 영역(250) 및 제 2 화소 영역(260)마다 형성된 제 1 박막 트랜지스터(230)의 제 1 드레인 전극(D1)에 연결된다. 제 2 전극(290)은 투명하면서 도전성인 산화 주석 인듐 박막(Indium Tin Oxide film, ITO film) 또는 산화 아연 인듐 필름(Indium Zinc Oxide film, IZO film)을 패터닝하여 형성된다.The second electrode 290 is disposed on the second substrate 200. The second electrode 290 is disposed in the first pixel region 250 and the second pixel region 260 of the second substrate 200, respectively. The second electrode 290 is connected to the first drain electrode D1 of the first thin film transistor 230 formed in each of the first pixel region 250 and the second pixel region 260. The second electrode 290 is formed by patterning a transparent and conductive tin indium oxide thin film (ITO film) or indium zinc oxide film (IZO film).

제 1 전극(190) 및 제 2 전극(290)의 사이에 개재된 액정층(300)은 TN 모드 액정(Twist Nematic liquid crystal) 또는 VA 모드 액정(Vertical Alignment mode liquid crystal)이 모두 사용될 수 있다.TN mode liquid crystal (Twist Nematic liquid crystal) or VA mode liquid crystal (Vertical Alignment mode liquid crystal) may be used for the liquid crystal layer 300 interposed between the first electrode 190 and the second electrode 290.

도 7은 본 발명에 의한 액정표시장치의 다른 실시예를 개념적으로 도시한 평면도이다. 본 실시예에 의한 액정표시장치의 제 1 박막 트랜지스터, 제 1 및 제 2 구동 신호선은 앞서 설명한 실시예와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 앞서 설명한 실시예와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다. 7 is a plan view conceptually showing another embodiment of a liquid crystal display according to the present invention. The first thin film transistor, the first and second driving signal lines of the liquid crystal display according to the present embodiment are the same as in the above-described embodiment. Therefore, the same members will be denoted by the same reference numerals as in the above-described embodiment, and redundant description thereof will be omitted.                     

도 7을 참조하면, 제 1 전극(192) 및 제 2 전극(292)은 모두 제 2 기판(200) 상에 배치된다. 제 1 전극(192)은 제 1 박막 트랜지스터((230))의 제 1 드레인 전극(D1)에 연결된다. 제 1 전극(192)은 도 7에 도시된 바와 같이 복수개로 분기된 나뭇가지 형상을 갖는다. 제 2 전극(292)은 제 1 전극(192)과 동일한 레이어에 형성된다. 제 2 전극(292)은 복수개로 분기된 나뭇가지 형상으로 갖으며, 제 2 전극(292)은 제 1 전극(192)의 사이에 배치된다. 따라서, 제 1 전극(192) 및 제 2 전극(292)은 교대로 배치된다.Referring to FIG. 7, both the first electrode 192 and the second electrode 292 are disposed on the second substrate 200. The first electrode 192 is connected to the first drain electrode D1 of the first thin film transistor 230. As illustrated in FIG. 7, the first electrode 192 has a branch shape divided into a plurality of branches. The second electrode 292 is formed on the same layer as the first electrode 192. The second electrode 292 has a plurality of branched branches, and the second electrode 292 is disposed between the first electrodes 192. Therefore, the first electrode 192 and the second electrode 292 are alternately arranged.

제 1 전극(192) 및 제 2 전극(292)의 사이에 개재된 액정층(300)은 VA 모드 액정 또는 IPS 모드 액정이 사용된다. 제 1 전극(192) 및 제 2 전극(292)은 제 2 기판(200) 상에 수평 배치되어 있어 액정층(300)은 수평 전계의 영향에 의하여 배치되고, 이로 인해 액정표시장치의 시야각을 보다 확장할 수 있다.As the liquid crystal layer 300 interposed between the first electrode 192 and the second electrode 292, VA mode liquid crystal or IPS mode liquid crystal is used. The first electrode 192 and the second electrode 292 are arranged horizontally on the second substrate 200, so that the liquid crystal layer 300 is disposed under the influence of the horizontal electric field, thereby viewing the viewing angle of the liquid crystal display device. Can be extended.

도 8은 본 발명에 의한 액정표시장치의 다른 실시예를 개념적으로 도시한 단면도이다.8 is a cross-sectional view conceptually showing another embodiment of a liquid crystal display according to the present invention.

도 8을 참조하면, 제 2 기판(200)의 제 1 박막 트랜지스터(230) 및 제 2 전극(294)의 사이에는 수 ㎛의 두께를 갖는 유기막(299)이 개재된다. 유기막(299)은 포토레지스트 물질로 이루어진 박막을 패터닝하여 제작한다. 유기막(299)은 제 1 박막 트랜지스터(230)에 연결된 제 1 구동 신호선 및 제 2 구동 신호선과 제 2 전극(294)의 간격을 증가시킨다. 이로써, 제 1 구동 신호선 및 제 2 구동 신호선과 제 2 전극(294) 사이의 기생 커패시턴스는 크게 감소되고, 액정표시장치의 개구율이 크게 향상되어 휘도가 증가된다. Referring to FIG. 8, an organic film 299 having a thickness of several μm is interposed between the first thin film transistor 230 and the second electrode 294 of the second substrate 200. The organic film 299 is fabricated by patterning a thin film made of a photoresist material. The organic layer 299 increases the distance between the first driving signal line and the second driving signal line connected to the first thin film transistor 230 and the second electrode 294. As a result, the parasitic capacitance between the first driving signal line and the second driving signal line and the second electrode 294 is greatly reduced, and the aperture ratio of the liquid crystal display device is greatly improved, thereby increasing the luminance.                     

제 2 전극(294)은 금속 박막을 패터닝하여 형성된 금속 전극(294b)을 포함한다. 다르게, 제 2 전극(294)은 투명 전극(294a) 및 투명 전극(294a)의 상면에 배치된 금속 전극(294b)을 사용할 수 있다. 이때, 금속 전극(294b)은 벌집 형태로 제작되거나, 일부만이 개구될 수 있다.The second electrode 294 includes a metal electrode 294b formed by patterning a metal thin film. Alternatively, the second electrode 294 may use the transparent electrode 294a and the metal electrode 294b disposed on the upper surface of the transparent electrode 294a. In this case, the metal electrode 294b may be manufactured in a honeycomb form, or only a part of the metal electrode 294b may be opened.

앞서 설명한 실시예들에서는 액정표시장치(800)의 제 1 기판(100)에 레드 컬러필터, 그린 컬러필터 및 블루 컬러필터 이외에 투명 패턴을 형성하여 센싱광이 광감지소자(270)로 공급 및 액정표시장치의 휘도를 향상시키지만, 이와 다르게 제 1 기판(100)에 형성된 레드 컬러필터, 그린 컬러필터, 블루 컬러필터의 일부에 센싱광이 통과하기에 적합한 개구를 형성하고, 제 2 기판(200)에 개구를 통해 입사된 센싱광에 의하여 감지신호를 출력하는 광감지소자를 형성하여도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
In the above-described embodiments, a transparent pattern is formed on the first substrate 100 of the liquid crystal display device 800 in addition to the red color filter, the green color filter, and the blue color filter so that the sensing light is supplied to the photosensitive device 270 and the liquid crystal is provided. Although the luminance of the display device is improved, an opening suitable for passing sensing light is formed in a portion of the red, green, and blue color filters formed on the first substrate 100, and the second substrate 200 is formed. The same effect can be obtained even by forming an optical sensing element for outputting a sensing signal by the sensing light incident through the opening.

액정표시 시스템LCD display system

도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 액정표시 시스템을 도시한 개념도이다. 본 실시예에 의한 액정표시 시스템의 액정표시장치는 앞서 설명한 실시예와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 앞서 설명한 실시예와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.9 is a conceptual diagram illustrating a liquid crystal display system according to an embodiment of the present invention. The liquid crystal display device of the liquid crystal display system according to the present embodiment is the same as the embodiment described above. Therefore, the same members will be denoted by the same reference numerals as in the above-described embodiment, and redundant description thereof will be omitted.

도 9를 참조하면, 액정표시 시스템은 액정표시장치(800) 및 라이트 펜(900)을 포함한다. 라이트 펜(900)은 몸체(910) 및 광 변환부(920)를 포함한다. 광 변환부(920)는 몸체(910)의 단부에 배치된다. 본 실시예에서, 광 변환부(920)는 제 1 기판(100)으로 출사된 레드광(RL), 그린광(GL), 블루광(BL) 또는 백색광(WL)을 센싱광(SL)으로 변환시킨다. 구체적으로, 본 실시예에서 광 변환부(920)는 제 1 기판(100)으로 출사된 레드광(RL), 그린광(GL), 블루광(BL) 또는 백색광(WL)을 반사시킨다. 광 변환부(920)에서 반사된 센싱광(SL)은 다시 제 1 기판(100)을 향하게 되고, 센싱광(SL)의 일부는 투명 패턴(148) 및 액정층(300)을 통과하여 광감지소자(270)에 도달하게 된다. 이로 인해, 액정표시장치(800)에 연결된 정보처리장치는 액정표시장치(800)로 입사된 광의 위치는 정확하게 인식하여 액정표시장치(800)의 화면을 제어한다.Referring to FIG. 9, the liquid crystal display system includes a liquid crystal display device 800 and a light pen 900. The light pen 900 includes a body 910 and a light converter 920. The light converter 920 is disposed at the end of the body 910. In the present exemplary embodiment, the light converter 920 converts the red light RL, the green light GL, the blue light BL, or the white light WL emitted to the first substrate 100 into the sensing light SL. Convert In detail, in the present exemplary embodiment, the light converter 920 reflects the red light RL, the green light GL, the blue light BL, or the white light WL emitted to the first substrate 100. The sensing light SL reflected by the light converter 920 is directed toward the first substrate 100, and a part of the sensing light SL passes through the transparent pattern 148 and the liquid crystal layer 300 to sense the light. Device 270 is reached. Thus, the information processing device connected to the liquid crystal display device 800 controls the screen of the liquid crystal display device 800 by accurately recognizing the position of the light incident on the liquid crystal display device 800.

도 10은 본 발명의 다른 실시예에 의한 액정표시 시스템의 개념도이다. 본 실시예에 의한 액정표시 시스템의 액정표시장치는 앞서 설명한 실시예와 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 앞서 설명한 실시예와 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.10 is a conceptual diagram of a liquid crystal display system according to another embodiment of the present invention. The liquid crystal display device of the liquid crystal display system according to the present embodiment is the same as the embodiment described above. Therefore, the same members will be denoted by the same reference numerals as in the above-described embodiment, and redundant description thereof will be omitted.

도 10을 참조하면, 액정표시 시스템(900)은 액정표시장치(800) 및 라이트 펜(950)을 포함한다.Referring to FIG. 10, the liquid crystal display system 900 includes a liquid crystal display device 800 and a light pen 950.

라이트 펜(950)은 몸체(960), 광 변환부(970), 광발생모듈(980) 및 디텍터(990)를 포함한다.The light pen 950 includes a body 960, a light converter 970, a light generating module 980, and a detector 990.

몸체(960)는 내부에 빈 공간을 포함하고, 몸체(960) 중 광발생모듈(980)과 마주보는 곳에는 개구가 형성된다.The body 960 includes an empty space therein, and an opening is formed in a portion of the body 960 facing the light generating module 980.

몸체(960)에는 광 변환부(970)가 배치된다. 광 변환부(970)는 레드광(RL), 그린광(GL), 블루광(BL) 또는 백색광(WL)의 일부를 제 1 센싱광(SL1)으로 변환시킨 다. 광 변환부(970)는 몸체(960)에 형성된 개구와 대응하는 곳에 형성된 관통공을 갖는다.The light converter 970 is disposed in the body 960. The light converter 970 converts a part of the red light RL, the green light GL, the blue light BL, or the white light WL into the first sensing light SL1. The light converter 970 has a through hole formed at a portion corresponding to the opening formed in the body 960.

광발생모듈(980) 및 디텍터(990)는 몸체(960)의 내부에 형성된 빈 공간에 배치된다.The light generating module 980 and the detector 990 are disposed in an empty space formed inside the body 960.

광발생모듈(980)은 광원(982), 제어유닛(984), 전원 공급장치(986) 및 스위치(988)를 포함한다. 본 실시예에서 광원(982)은 크기가 작고, 휘도가 높은 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)이다. 광원(982)에서는 제 2 센싱광(SL2)이 출사된다. 전원 공급장치(986)는 광원(982)에 제 2 센싱광(SL2)을 발생하기 위한 전원을 제공한다. 제어유닛(984)은 광원(982)의 점등 및 소등을 제어한다.The light generating module 980 includes a light source 982, a control unit 984, a power supply 986, and a switch 988. In this embodiment, the light source 982 is a light emitting diode (LED) having a small size and high luminance. The second sensing light SL2 is emitted from the light source 982. The power supply 986 provides a power source for generating the second sensing light SL2 to the light source 982. The control unit 984 controls the lighting and turning off of the light source 982.

디텍터(990)는 몸체(960)의 내부 빈 공간에 배치되며, 제어유닛(984)에 연결되어 제어유닛(984)으로 디텍팅 신호를 전송한다. 디텍터(990)는 레드광(RL), 그린광(GL), 블루광(BL) 또는 백색광(WL)과 같은 아날로그 신호를 디지털 신호로 컨버팅 한다. 본 실시예에서 디텍터(990)는 포토 트랜지스터 또는 포토 다이오드가 사용된다.The detector 990 is disposed in an inner empty space of the body 960 and is connected to the control unit 984 to transmit a detecting signal to the control unit 984. The detector 990 converts an analog signal such as red light RL, green light GL, blue light BL, or white light WL into a digital signal. In the present embodiment, the detector 990 uses a photo transistor or a photo diode.

디텍터(990)는 제 1 기판(100)으로 출사된 레드광(RL), 그린광(GL), 블루광(BL) 및 백색광(WL)의 광량을 주기적 디텍팅 하여, 디텍팅 신호를 제어유닛(984)으로 출력한다. 디텍팅 신호에는 레드광(RL), 그린광(GL), 블루광(BL) 및 백색광(WL)의 광량과 연관된 정보가 포함되어 있다.The detector 990 periodically detects the amounts of the red light RL, the green light GL, the blue light BL, and the white light WL emitted to the first substrate 100 to control the detection signal. Output to (984). The detecting signal includes information related to the amount of light of the red light RL, the green light GL, the blue light BL, and the white light WL.

제어유닛(984)은 디텍터(990)의 디텍팅 신호를 기 설정된 레퍼런스 신호와 비교한다. 제어 유닛(984)은 레드광(RL), 그린광(GL), 블루광(BL) 및 백색광(WL)의 광량이 지정된 광량보다 낮으면, 전원을 전원 공급장치(986)로부터 광원(982)으로 인가하여 광원(982)으로부터 제 1 기판(100)을 향하는 제 2 센싱광(SL2)을 발생시킨다. 제 2 센싱광(SL2)은 액정표시장치(800)의 광감지소자(270)를 향해 출사된다.The control unit 984 compares the detecting signal of the detector 990 with a preset reference signal. The control unit 984 supplies power from the power supply 986 to the light source 982 when the light amount of the red light RL, the green light GL, the blue light BL, and the white light WL is lower than the designated light amount. Is applied to generate the second sensing light SL2 directed from the light source 982 toward the first substrate 100. The second sensing light SL2 is emitted toward the light sensing element 270 of the liquid crystal display device 800.

이처럼 레드광, 그린광, 블루광 및 백색광의 광량에 대응하여 제 2 센싱광(SL2)을 발생시키는 것은 레드광, 그린광, 블루광 및 백색광의 광량이 작을 경우 광 변환부(970)에서 발생한 제 1 센싱광(SL1)의 광량 역시 작기 때문이다.As such, generating the second sensing light SL2 in response to the light amounts of the red light, the green light, the blue light, and the white light is generated by the light conversion unit 970 when the light amount of the red light, the green light, the blue light, and the white light is small. This is because the amount of light of the first sensing light SL1 is also small.

본 실시예에 의하면, 레드광, 그린광, 블루광 및 백색광의 광량이 부족하여 제 1 센싱광(SL1)의 광량이 부족할 경우, 라이트 펜(950)의 몸체(960)의 내부로부터 제 1 기판(100)을 통과하여 광감지소자(270)를 향해 제 2 센싱광(SL2)을 발생시켜, 라이트 펜(950)이 예를 들면, 수직 배향 모드 액정(Vertical Alignment mode liquid crystal)을 이용한 노멀리 블랙 모드(normally black mode) 액정표시장치 등에서도 원활하게 작동될 수 있도록 한다.According to the present exemplary embodiment, when the amount of red light, green light, blue light and white light is insufficient and the amount of light of the first sensing light SL1 is insufficient, the first substrate from the inside of the body 960 of the light pen 950. The second sensing light SL2 is generated through the light source 100 toward the photosensitive device 270 so that the light pen 950 normally uses, for example, a vertical alignment mode liquid crystal. Black mode (normally black mode) It is possible to operate smoothly even in a liquid crystal display.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 액정표시장치에 내장된 광감지소자의 광 인식률을 크게 향상시켜 광감지소자의 오작동을 방지 및 액정표시장치의 표시 품질을 크게 향상시키는 효과를 갖는다.As described in detail above, the optical recognition rate of the photosensitive device incorporated in the liquid crystal display device is greatly improved, thereby preventing malfunction of the photosensitive device and greatly improving the display quality of the liquid crystal display device.

본 발명의 실시예들은 모두 외부 광원으로부터 발생한 광을 반사하여 센싱 동작을 수행하는 것이 설명되고 있지만, 이와 다르게, 외부 광원에서 발생한 광의 일부를 차단하여 그림자를 형성하는 쉐도우 방식에 적용하여도 무방할 것이다.Although embodiments of the present invention have all been described to perform a sensing operation by reflecting light generated from an external light source, alternatively, the present invention may be applied to a shadow method that forms a shadow by blocking a part of the light generated by the external light source. .

앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참 조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.In the detailed description of the present invention described above with reference to a preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art or those skilled in the art having ordinary knowledge of the present invention described in the claims to be described later It will be understood that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit and scope of the art.

Claims (22)

백색광을 필터링하여 레드, 그린 및 블루광을 각각 출사하기 위한 제 1 광투과영역, 상기 백색광을 투과시키기 위한 제 2 광투과영역을 포함하는 제 1 기판;A first substrate including a first light transmission region for filtering white light and emitting red, green and blue light, respectively, and a second light transmission region for transmitting the white light; 상기 제 1 광투과영역에 대응하여 형성된 제 1 화소영역, 상기 제 2 광투과영역에 대응하여 형성된 제 2 화소영역 및 상기 제 2 화소영역에 배치되어 센싱광에 의하여 감지신호를 출력하는 광감지소자를 포함하는 제 2 기판;An optical sensing element disposed in the first pixel region corresponding to the first light transmitting region, the second pixel region corresponding to the second light transmitting region, and the second pixel region to output a sensing signal by sensing light; A second substrate comprising a; 상기 제 1 기판 및 제 2 기판의 사이에 개재된 액정층;A liquid crystal layer interposed between the first substrate and the second substrate; 상기 액정층에 포함된 액정을 제어하기 위하여 상기 제 1 및 제 2 화소영역에 배치된 제 1 전극; 및A first electrode disposed in the first and second pixel areas to control the liquid crystal included in the liquid crystal layer; And 전계를 발생시키기 위해 상기 제 1 전극으로부터 이격된 제 2 전극을 포함하는 표시장치.And a second electrode spaced apart from the first electrode to generate an electric field. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 광투과영역은 레드 컬러필터, 그린 컬러필터 및 블루 컬러필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.The display device of claim 1, wherein the first light transmitting area comprises a red color filter, a green color filter, and a blue color filter. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 광투과영역은 상기 백색광이 투과되는 투명 패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.The display device of claim 1, wherein the second light transmission region comprises a transparent pattern through which the white light is transmitted. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 광투과영역은 매트릭스 형태로 배치된 것을 특징으로 하는 표시장치.The display device of claim 1, wherein the first and second light transmitting regions are arranged in a matrix form. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 화소영역에는 제 1 게이트 전극, 제 1 소오스 전극 및 제 1 드레인 전극을 포함하는 제 1 박막 트랜지스터가 각각 배치되고, 상기 제 1 게이트 전극은 제 1 구동 신호선에 연결되고, 상기 제 1 소오스 전극은 제 2 구동 신호선에 연결되는 것을 특징으로 하는 표시장치.The display device of claim 1, wherein a first thin film transistor including a first gate electrode, a first source electrode, and a first drain electrode is disposed in the first and second pixel regions, respectively, and the first gate electrode is driven by a first driving electrode. And a first source electrode connected to a second driving signal line. 제 5 항에 있어서, 상기 광감지소자는 상기 제 1 구동 신호선과 평행하게 배치된 제 1 신호선;The display device of claim 5, wherein the photosensitive device comprises: a first signal line disposed in parallel with the first driving signal line; 상기 제 1 신호선에 연결된 제 2 게이트 전극, 상기 제 2 구동 신호선에 연결된 제 2 소오스 전극, 제 2 드레인 전극 및 상기 센싱광이 입사되는 제 2 채널층을 포함하는 제 2 박막 트랜지스터;A second thin film transistor including a second gate electrode connected to the first signal line, a second source electrode connected to the second driving signal line, a second drain electrode, and a second channel layer to which the sensing light is incident; 상기 제 2 구동 신호선과 평행하게 배치된 제 2 신호선:A second signal line arranged in parallel with the second driving signal line; 상기 제 2 드레인 전극과 연결된 제 3 소오스 전극, 상기 제 1 구동 신호선에 연결된 제 3 게이트 전극, 제 2 신호선에 연결된 제 3 드레인 전극 및 채널층을 포함하는 제 3 박막 트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.And a third thin film transistor including a third source electrode connected to the second drain electrode, a third gate electrode connected to the first driving signal line, a third drain electrode connected to the second signal line, and a channel layer. Display. 제 6 항에 있어서, 상기 센싱광은 상기 레드, 그린, 블루 및 백색광들을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.The display device of claim 6, wherein the sensing light comprises the red, green, blue, and white lights. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전극은 상기 제 1 기판 상에 배치되고, 상기 제 2 전극은 상기 제 2 기판 상에 배치된 것을 특징으로 하는 표시장치.The display device of claim 1, wherein the first electrode is disposed on the first substrate, and the second electrode is disposed on the second substrate. 제 8 항에 있어서, 상기 액정은 트위스트 네마틱 액정인 것을 특징으로 하는 표시장치.The display device of claim 8, wherein the liquid crystal is a twisted nematic liquid crystal. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 전극들은 상기 제 2 기판에 배치되며, 상기 제 1 전극은 복수개로 분기되고, 상기 제 2 전극은 상기 분기된 상기 제 1 전극의 사이에 개재된 것을 특징으로 하는 표시장치.The method of claim 1, wherein the first and second electrodes are disposed on the second substrate, the first electrode is divided into a plurality of parts, and the second electrode is interposed between the branched first electrodes. Display device characterized in that. 제 10 항에 있어서, 상기 액정은 수직 배향 모드 액정인 것을 특징으로 하는 표시장치.The display device of claim 10, wherein the liquid crystal is a vertical alignment mode liquid crystal. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전극은 투명하면서 도전성인 산화 주석 인듐 박막(Indium Tin Oxide film) 또는 산화 아연 인듐 박막(Indium Zinc Oxide film)인 것을 특징으로 하는 표시장치.The display device of claim 1, wherein the first electrode is a transparent and conductive indium tin oxide film or an indium zinc oxide film. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 전극은 투명하면서 도전성인 산화 주석 인듐 박막(Indium Tin Oxide film) 또는 산화 아연 인듐 박막(Indium Zinc Oxide film)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시장치.The display device of claim 1, wherein the second electrode comprises a transparent and conductive indium tin oxide film or an indium zinc oxide film. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 전극은 상기 제 1 기판에 배치되고, 상기 제 1 전극 및 상기 제 1 기판의 사이에는 유기막이 개재된 것을 특징으로 하는 표시장치.The display device of claim 1, wherein the first electrode is disposed on the first substrate, and an organic layer is interposed between the first electrode and the first substrate. 제 14 항에 있어서, 상기 제 1 전극은 반사전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.The display device of claim 14, wherein the first electrode comprises a reflective electrode. 제 14 항에 있어서, 상기 제 1 전극은 투명전극 및 상기 투명전극의 상면에 배치된 반사전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.The display device of claim 14, wherein the first electrode comprises a transparent electrode and a reflective electrode disposed on an upper surface of the transparent electrode. 제 16 항에 있어서, 상기 반사전극은 복수개의 투과창을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.The display device of claim 16, wherein the reflective electrode has a plurality of transmission windows. 백색광을 필터링하여 레드, 그린 및 블루광을 각각 출사 및 센싱광을 공급받기 위한 개구를 포함하는 컬러필터와, 센싱광을 공급받기 위한 개구에 배치되어 상기 센싱광을 손실없이 통과시키는 투명 패턴을 포함하는 제 1 기판;A color filter including an opening for filtering white light to emit red, green, and blue light, and receiving sensing light, and a transparent pattern disposed in the opening for receiving sensing light and passing the sensing light without loss. A first substrate; 상기 투명 패턴을 통과한 센싱광이 도달하는 위치에 배치되어 상기 센싱광에 의해 감지신호를 출력하는 광감지소자를 포함하는 제 2 기판;A second substrate disposed at a position at which the sensing light passing through the transparent pattern reaches and including an optical sensing device outputting a sensing signal by the sensing light; 상기 제 1 기판 및 제 2 기판의 사이에 개재된 액정층;A liquid crystal layer interposed between the first substrate and the second substrate; 상기 액정층에 포함된 액정을 제어하기 위하여 상기 제 2 기판의 제 1 및 제 2 화소영역에 배치된 제 1 전극; 및First electrodes disposed in the first and second pixel areas of the second substrate to control the liquid crystal contained in the liquid crystal layer; And 전계를 발생시키기 위해 상기 제 1 전극으로부터 이격된 제 2 전극을 포함하는 표시장치.And a second electrode spaced apart from the first electrode to generate an electric field. 백색광을 필터링하여 레드, 그린 및 블루광을 각각 출사하기 위한 제 1 광투과영역, 상기 백색광을 투과시키기 위한 제 2 광투과영역을 포함하는 제 1 기판, 상기 제 1 광투과영역에 대응하여 형성된 제 1 화소영역, 상기 제 2 광투과영역에 대응하여 형성된 제 2 화소영역 및 상기 제 2 화소영역에 배치되어 센싱광에 의하여 감지신호를 출력하는 광감지소자를 포함하는 제 2 기판, 상기 제 1 기판 및 제 2 기판의 사이에 개재된 액정층, 상기 액정층에 포함된 액정을 제어하기 위하여 상기 제 1 및 제 2 화소영역에 배치된 제 1 전극 및 전계를 발생시키기 위해 상기 제 1 전극으로부터 이격된 제 2 전극을 포함하는 표시장치; 및 A first substrate including a first light transmission region for filtering white light and emitting red, green, and blue light, respectively, a first substrate including a second light transmission region for transmitting white light, and a first formed to correspond to the first light transmission region A second substrate comprising a first pixel region, a second pixel region formed corresponding to the second light transmitting region, and an optical sensing element disposed in the second pixel region to output a sensing signal by sensing light; And a liquid crystal layer interposed between the second substrate, a first electrode disposed in the first and second pixel regions to control the liquid crystal contained in the liquid crystal layer, and spaced apart from the first electrode to generate an electric field. A display device including a second electrode; And 상기 제 1 기판으로부터 출사된 상기 레드, 그린, 블루광 및 백색광들을 상기 센싱광으로 변환시키는 광 변환부를 포함하는 라이트 펜을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 시스템.And a light pen including a light converter configured to convert the red, green, blue light and white light emitted from the first substrate into the sensing light. 제 19 항에 있어서, 상기 광 변환부는 상기 레드, 그린, 블루광 및 백색광들을 반사시키기 위한 광 반사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 시스템.The display system of claim 19, wherein the light conversion unit comprises a light reflection unit for reflecting the red, green, blue light, and white light. 제 19 항에 있어서, 상기 라이트 펜은 중공을 갖는 몸체, 상기 몸체의 내부 에 배치되어 상기 레드, 그린, 블루광 및 백색광들의 광량을 디텍팅 하여 상기 광량이 기 설정된 광량 이하일 경우 디텍팅 신호를 출력하는 디텍터 및 상기 디텍팅 신호에 의하여 상기 광감지소자로 광을 출력하는 광원을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 시스템.20. The method of claim 19, wherein the light pen is a body having a hollow, disposed inside the body to detect the light amount of the red, green, blue light and white light to output a detection signal when the light amount is less than a predetermined light amount And a light source for outputting light to the photosensitive device by the detector and the detecting signal. 제 21 항에 있어서, 상기 광원은 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 표시 시스템.The display system of claim 21, wherein the light source is a light emitting diode.
KR1020030078088A 2003-09-08 2003-11-05 Display device and display system KR100995571B1 (en)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030078088A KR100995571B1 (en) 2003-11-05 2003-11-05 Display device and display system
US10/846,043 US7649527B2 (en) 2003-09-08 2004-05-14 Image display system with light pen
TW093113844A TWI348857B (en) 2003-09-08 2004-05-17 Image display system with light pen
CN200410054530A CN100595656C (en) 2003-09-08 2004-07-23 Image display system with light pen
JP2004251881A JP4692951B2 (en) 2003-09-08 2004-08-31 Light pen, display device, and display system having the same
JP2010183194A JP5194281B2 (en) 2003-09-08 2010-08-18 Line pen, display device and display system having these.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020030078088A KR100995571B1 (en) 2003-11-05 2003-11-05 Display device and display system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20050043253A KR20050043253A (en) 2005-05-11
KR100995571B1 true KR100995571B1 (en) 2010-11-19

Family

ID=37244021

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020030078088A KR100995571B1 (en) 2003-09-08 2003-11-05 Display device and display system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100995571B1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07325319A (en) * 1994-05-31 1995-12-12 Sharp Corp Liquid crystal display device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07325319A (en) * 1994-05-31 1995-12-12 Sharp Corp Liquid crystal display device

Also Published As

Publication number Publication date
KR20050043253A (en) 2005-05-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7626575B2 (en) Light pen
JP5194281B2 (en) Line pen, display device and display system having these.
KR101642146B1 (en) Touch screen display apparatus
KR101264727B1 (en) Liquid Crystal Display Device with an Embedded Touch Panel therein
JP5008017B2 (en) Display device
JP4995279B2 (en) Liquid crystal display device and electronic device
US20030179323A1 (en) Light sensitive display
US11914258B2 (en) Electronic apparatus incorporating a liquid crystal element
JP5106784B2 (en) Electro-optical device and electronic apparatus
KR20040087471A (en) Liquid crystal display device
CN206741360U (en) Display device and electronic equipment
KR100989334B1 (en) Liquid crystal display and method for manufacturing the same
JP2007304519A (en) Liquid crystal display device
KR100995570B1 (en) Liquid crystal display device and liquid crystal display system
KR100923023B1 (en) Light pen and light-sensitive liquid crystal display device having the same
KR100995571B1 (en) Display device and display system
KR100965141B1 (en) Display device and display system
KR100981638B1 (en) Display device and display system
KR100973817B1 (en) Light sensing liquid crystal display
KR100962651B1 (en) Light pen and light-sensitive liquid crystal display system having the same
KR100964598B1 (en) Liquid Crystal Display Device
KR20080048345A (en) Liquid crystal display device and manufacturing method thereof
JP2009109800A (en) Liquid crystal device, image sensor, and electronic apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131031

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141030

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151030

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171101

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181101

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20191028

Year of fee payment: 10