KR101000454B1

KR101000454B1 - 표시장치 및 표시 시스템

Info

Publication number: KR101000454B1
Application number: KR1020030069845A
Authority: KR
Inventors: 조종환; 박상진; 최영준
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2003-10-08
Filing date: 2003-10-08
Publication date: 2010-12-13
Also published as: KR20050034055A

Abstract

영상의 표시품질을 향상시킨 표시장치 및 표시장치 시스템이 개시되어 있다. 표시장치는 한 프레임 주파수의 시간을 삼등분한 제 1 시간동안 레드광, 제 1 시간동안 그린광 및 제 1 시간동안 블루광을 공급하는 광공급장치 및 마주보는 제 1 및 제 2 기판들의 사이에 배치된 제 1 및 제 2 전극들, 영상을 표시하기 위해 제 1 및 제 2 전극들에 의하여 발생한 전계에 의해 레드광, 그린광 및 블루광들의 각각의 투과율을 조절하는 액정 및 제 1 전극들의 사이에 배치되고 센싱 광에 의하여 제 1 및 제 2 전극들에 인가되는 구동 신호들을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시키는 광 센싱 소자를 갖는 액정표시패널을 포함한다. 이로써, 표시장치의 휘도를 향상 및 구동특성을 개선하고, 사용자에 의한 정보에 의하여 화면을 재구성할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

표시장치 및 표시 시스템{DISPLAY DEVICE AND DISPLAY SYSTEM}

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 의한 표시장치를 도시한 개념도이다.

도 2는 도 1에 도시된 광공급장치를 도시한 개념적인 평면도이다.

도 3은 도 1에 도시된 광공급장치의 다른 구성을 개념적으로 도시한 평면도이다.

도 4는 도 1에 도시된 광공급장치의 또 다른 구성을 도시한 개념도이다.

도 5는 도 1에 도시된 제 1 기판에 배치된 박막트랜지스터를 개념적으로 도시한 평면도이다.

도 6은 도 5의 박막트랜지스터의 내부구조를 도시한 단면도이다.

도 7은 본 실시예에 의한 액정표시패널의 다른 실시예를 도시한 단면도이다.

도 8은 본 실시예에 의한 광 감지 소자를 도시한 평면도이다.

도 9는 도 8의 광 감지 소자를 도시한 단면도이다.

도 10 내지 도 12는 도 1에 도시된 구동모듈의 구성 및 작동을 도시한 블록도이다.

도 13은 본 발명의 일실시예에 의한 액정표시 시스템의 개념도이다.

도 14는 도 13의 라이트 펜을 도시한 개념도이다.

본 발명은 표시장치 및 이를 갖는 표시 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 영상의 표시품질을 향상 및 외부에서 입력된 광에 의하여 영상을 재구성할 수 있는 표시장치 및 이를 갖는 표시 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 액정(Liquid Crystal)은 전계(electric field)에 대응하여 배열이 변경되는 전기적 특성 및 배열에 대응하여 광투과도가 변경되는 광학적 특징으로 갖는다. 액정표시장치(Liquid Crystal Display device, LCD)는 액정의 전기, 광학적 특성에 의하여 영상을 디스플레이 한다.

종래 액정표시장치는 액정을 제어하기 위한 액정표시패널(liquid crystal display panel) 및 액정표시패널로 백색광을 공급하는 광공급장치로 구성된다.

종래 액정표시패널은 상호 마주보는 제 1 기판, 제 2 기판 및 액정을 포함한다.

제 1 기판은 매트릭스 형태로 배치된 복수개의 픽셀(pixel)을 갖는다. 픽셀은 액정표시장치로부터 1 개의 색을 발생시키기 위한 최소 단위이다. 색은 광의 삼원색이 가산 혼합되어 발생됨으로, 1 개의 픽셀은 3 개의 서브 픽셀(sub pixel)로 구성된다. 각 서브 픽셀은 1 개의 화소 전극(pixel electrode) 및 1 개의 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, TFT)로 구성된다. 각 서브 픽셀에는 박막 트랜지스터를 통해 구현할 색에 해당하는 서로 다른 계조 전압(gray voltage)이 인가된다.

제 2 기판에는 픽셀과 마주보는 공통 전극(common electrode) 및 컬러필터(color filter)를 갖는다. 공통 전극은 제 1 기판에 형성된 모든 픽셀과 대향하기에 충분한 면적을 갖는다. 컬러필터는 제 1 기판에 형성된 서브 픽셀과 동일한 면적 및 서브 픽셀과 동일한 위치에 형성된다.

액정은 픽셀과 공통 전극의 사이에 배치된다. 액정은 각 서브 픽셀에 인가된 계조 전압 및 공통 전극의 전계차에 대응하여 배열이 변경되고, 이에 대응하여 서로 다른 광투과도를 갖는다.

따라서, 제 1 기판의 바깥쪽에서 균일한 휘도로 제 1 기판으로 인가된 광은 각 서브 픽셀에 배치된 액정을 통과하면서 서로 다른 광량을 갖게 된다. 액정에 의하여 광량이 조절된 이미지광은 컬러필터를 통과하면서 단색 이미지광으로 변경된다. 3 개의 서브 픽셀로부터 출사된 단색 이미지광은 혼합되어 1 개의 색을 형성한다.

이때, 액정표시패널의 대각선 길이가 6.4인치이고, 해상도가 640 ×480일 때, 액정표시패널에는 약 307,200개의 픽셀을 갖고, 서브 픽셀은 640 ×480 ×3개, 즉 921,600개가 형성된다.

그러나, 이와 같이 액정표시패널의 내부에 컬러필터가 형성되고 서브 픽셀을 갖는 액정표시장치는 다음과 같은 문제점을 갖는다.

첫 번째로, 액정을 통과한 이미지광은 컬러필터를 통과하면서 컬러필터에 상당량이 흡수되어 컬러필터를 통과한 단색 이미지광의 휘도가 현저히 낮아져 영상의 표시품질이 저하되는 문제점을 갖는다.

두 번째로, 1 개의 색을 발생하기 위해서는 3 개의 서브 픽셀을 필요로 하고, 각 서브 픽셀에 연결된 박막 트랜지스터를 제조해야 하기 때문에 액정표시패널의 제조 과정이 매우 복잡하며 수율이 크게 저하되는 문제점을 갖는다.

세 번째로, 각 서브 픽셀에 연결된 박막 트랜지스터를 개별 구동해야 하기 때문에 구동 모듈의 구성이 복잡하고 구동이 어려운 문제점을 갖는다.

네 번째로, 일반적으로 서브 픽셀과 서브 픽셀 사이는 액정이 배열되지 않음으로 블랙 매트릭스로 가려지고, 이로 인해 개구율이 현저하게 감소되어 디스플레이 휘도가 저하되는 문제점을 갖는다.

또한, 최근 개발된 대부분의 액정표시장치는 일반적으로, 정보처리장치(information processing device)로부터 전기적 신호를 인가 받아 영상으로 변환시킨다. 다시 말해, 종래 디스플레이 장치와 정보처리장치는 일방향 통신만이 가능하였다. 따라서, 작업자는 정보처리장치로 새로운 정보를 입력하기 위해 별도의 데이터 입력 장치, 예를 들면, 키보드, 키 패드, 마우스 등을 필요로 한다.

최근 개발된 액정표시장치 중 일부는 작업자가 영상이 디스플레이 된 스크린에 입력한 데이터를 정보처리장치로 출력하여 영상을 재구성하는 기능을 갖는다. 즉, 이는 액정표시장치와 정보처리장치의 양방향 통신이 가능해졌음을 의미한다.

액정표시장치와 정보처리장치의 양방향 통신을 위해, 종래 액정표시장치는 터치 스크린 패널(touch screen panel)을 더 포함한다. 터치 스크린 패널은 작업자의 손 또는 터치 펜(touch pen)에 의해 가해진 압력을 인식하여 위치 데이터를 정 보처리장치로 출력한다. 정보처리장치는 디스플레이 장치로부터 입력된 위치 데이터를 처리하여 새로운 영상 신호를 디스플레이 장치로 출력하고, 디스플레이 장치는 영상 신호에 대응하여 새로운 영상을 디스플레이 한다.

그러나, 터치 패널로 인해 액정표시장치는 두께 및 무게가 크게 증가되는 또 다른 문제점을 갖는다. 또한, 터치 패널을 이용한 액정표시장치는 정밀한 문자나 그림을 표현하기에 부적합한 문제점을 함께 갖는다.

최근에는 작업자가 입력한 광을 감지하여 정보처리장치와 양방향 통신하는 액정표시장치가 개발된 바 있다. 이와 같은 액정표시장치는 미세한 크기를 갖고 매트릭스 형태로 배열된 광 감지 센서들이 내장되어 있다.

광 감지 센서는 작업자가 입력한 광에 의하여 정보처리장치가 인식할 수 있는 신호를 출력하고, 출력된 신호는 정보처리장치로 전송된다. 정보처리장치는 액정표시장치로부터 입력된 신호에 대응하여 새로운 영상 신호를 액정표시장치로 출력하고, 액정표시장치는 영상 신호에 의해 새로운 영상을 디스플레이 한다.

한편, 광 감지 센서를 갖는 액정표시장치에 광을 인가하기 위해서는 라이트 펜(light pen)을 필요로 한다. 최근 개발된 라이트 펜은 액정표시장치의 표면을 일정 압력을 가함으로써 광을 발생한다.

이와 같은 종래 라이트 펜은 작업자가 라이트 펜을 디스플레이 장치를 가압 할 때만 광을 발생시킴으로 라이트 펜의 소비전력을 크게 감소시키는 장점을 갖는다. 반면, 종래 라이트 펜으로부터 광을 발생시키기 위해서는 작업자가 라이트 펜을 통해 디스플레이 장치에 압력을 가해야 함으로 작업자의 피로도를 증가시키는 문제점을 갖는다.

또한, 종래 라이트 펜은 액정표시장치의 표면에 압력을 가함으로 액정표시장치의 표면을 손상시킬 수 있다. 또한, 종래 라이트 펜은 휘도를 향상시키기 위해 렌즈 등 복잡한 구성을 갖기 때문에 생산 코스트가 지나치게 증가되고, 무게 및 부피가 크게 증가되는 문제점을 갖는다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 종래 문제점을 감안한 것으로서, 본 발명의 제1 목적은 영상의 표시품질을 크게 향상 및 사용자가 원하는 정보를 영상이 표시되는 스크린에 직접 입력할 수 있는 표시장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 제 2 목적은 영상의 표시품질을 크게 향상 및 사용자가 원하는 정보를 입력할 수 있는 표시 시스템을 제공한다.

이와 같은 본 발명의 제 1 목적을 구현하기 위해, 본 발명은 한 프레임 주파수의 시간을 삼등분한 제 1 시간동안 레드광, 제 1 시간동안 그린광 및 제 1 시간동안 블루광을 공급하는 광공급장치 및 마주보는 제 1 및 제 2 기판들의 사이에 배치된 제 1 및 제 2 전극들, 영상을 표시하기 위해 제 1 및 제 2 전극들에 의하여 발생한 전계에 의해 레드광, 그린광 및 블루광들의 각각의 투과율을 조절하는 액정 및 제 1 전극들의 사이에 배치되고 센싱 광에 의하여 제 1 및 제 2 전극들에 인가되는 구동 신호들을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시키는 광 센싱 소자를 갖는 표시패널을 포함하는 표시장치를 제공한다.

또한, 본 발명의 제 2 목적을 구현하기 위해, 본 발명은 한 프레임을 삼등분한 제 1 시간동안 레드광을 공급, 한 프레임을 삼등분한 제 2 시간동안 그린광을 공급 및 한 프레임을 삼등분한 제 3 시간동안 블루광을 공급하는 광공급장치, 마주보는 제 1 및 제 2 기판들의 사이에 배치된 제 1 및 제 2 전극들, 제 1 및 제 2 전극들에 의하여 발생한 전계에 의해 레드광, 그린광 및 블루광들의 각각의 투과율을 조절하여 영상을 표시하기 위한 액정 및 제 1 전극들의 사이에 배치되어 제 1 센싱 광을 감지하여 제 1 및 제 2 전극들에 인가되는 구동 신호들을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시키는 광 센싱 소자를 갖는 액정표시패널 및 영상을 제 1 센싱 광으로 변환시키는 센싱 광 입력 유닛을 포함하는 표시 시스템을 제공한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하고자 한다.

표시장치

도 1을 참조하면, 액정표시장치(400)는 광공급장치(100) 및 액정표시패널(200)을 포함한다.

광공급장치(100)는 프레임 주파수(frame frequency)의 시간 내에 레드광(red light; RL), 그린광(green light; GL) 및 블루광(blue light; BL)을 발생한다. 이때, 본 실시예에서, 프레임 주파수는 다음과 같이 정의된다. 프레임 주파수는 영상을 디스플레이 하기 위해 첫 번째 주사선(scan-line)으로부터 마지막 주사선에 순 차적으로 구동신호(driving signal)를 인가하는데 필요한 주파수이다. 예를 들어, 프레임 주파수가 60㎐일 경우, 첫 번째 주사선으로부터 마지막 주사선에 구동신호를 인가하는데 소요되는 시간은 약 1/60 초(약 16.6ms)이다.

본 실시예에서, 광공급장치(100)는 프레임 주파수가 60㎐일 때, 레드광(BL), 그린광(GL) 및 블루광(BL)을 프레임 주파수를 삼등분한 제 1 시간(약 1/180초) 이내에 순차적으로 발생한다. 이때, 레드광(RL), 그린광(GL) 및 블루광(BL)의 발생 순서는 변경 가능하다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 광공급장치(100)는 레드광 공급장치(110), 그린광 공급장치(120), 블루광 공급장치(130), 전압인가모듈(140) 및 수납용기(180)를 포함한다.

레드광 공급장치(110)는 레드 파장을 갖는 레드광(RL)을 발생시키고, 그린광 공급장치(120)는 그린 파장을 갖는 그린광(GL)을 발생시키고, 블루광 공급장치(130)는 블루 파장을 갖는 블루광(BL)을 발생시킨다.

레드광 공급장치(110)는 레드광 냉음극선관 방식 램프이고, 그린광 공급장치(120)는 그린광 냉음극선관 방식 램프이고, 블루광 공급장치(130)는 블루광 냉음극선관 방식 램프이다. 레드광 공급장치(110), 그린광 공급장치(120) 및 블루광 공급장치(130)들은 교대로 배치된다. 또한, 레드광 공급장치(110), 그린광 공급장치(120) 및 블루광 공급장치(130)들은 상호 평행하게 배열된다.

레드광 공급장치(110), 그린광 공급장치(120) 및 블루광 공급장치(130)들은 레드광(RL), 그린광(GL) 및 블루광(BL)을 발생하기 위해 각각 제 1 전극(101) 및 제 2 전극(102)을 포함한다. 이때, 제 1 전극(101) 및 제 2 전극(102)은 각 레드광 공급장치(110), 그린광 공급장치(120) 및 블루광 공급장치(130)의 내부 또는 외부에 규칙적으로 반복 배치될 수 있다. 본 실시예에서, 제 1 전극(101) 및 제 2 전극(102)은 각 레드광 공급장치(110), 그린광 공급장치(120) 및 블루광 공급장치(130)의 표면에 배치된 외부 전극이다.

전압 인가 모듈(140)은 제 1 전극(101) 및 제 2 전극(102)에 전기적으로 병렬 연결된다. 전압 인가 모듈(140)은 제 1 방전전압 인가모듈(142), 제 2 방전전압 인가모듈(144) 및 인버터(invertor;146)를 포함한다.

제 1 방전전압 인가모듈(142)은 제 1 전극(101)에 전기적으로 연결되고, 제 2 방전전압 인가모듈(144)은 제 2 전극(102)에 전기적으로 연결된다. 제 1 방전전압 인가모듈(142)에 인가된 제 1 방전전압 및 제 2 방전전압 인가모듈(144)에 인가된 제 2 방전전압은 제 1 전극(101) 및 제 2 전극(102) 사이에서 전자(electron)가 공간 이동하기에 충분한 전압차를 갖는다. 인버터(146)는 제 1 방전전압 인가모듈(142) 및 제 2 방전전압 인가모듈(144)로 제 1 방전전압 및 제 2 방전전압을 인가한다.

수납용기(180)는 레드광 공급장치(110), 그린광 공급장치(120), 블루광 공급장치(130) 및 전압인가모듈(140)을 수납한다.

도 3을 참조하면, 광공급장치(100)는 수납용기(180), 레드 발광 다이오드(150), 그린 발광 다이오드(160) 및 블루 다이오드(170) 및 전압 인가 모듈(179)을 포함한다.

레드 발광 다이오드(150), 그린 발광 다이오드(160) 및 블루 다이오드(170)는 수납용기(180)에 규칙적으로 반복 배치된다. 레드 발광 다이오드(150)는 레드 파장의 레드광을 발생시키며, 그린 발광 다이오드(160)는 그린 파장의 레드광을 발생시키며, 블루 발광 다이오드(170)는 블루 파장의 블루광을 발생시킨다.

전압 인가 모듈(179)은 제 1 신호선(155), 제 2 신호선(165), 제 3 신호선(175) 및 신호인가모듈(177)을 포함한다. 제 1 신호선(155)은 레드 발광 다이오드(150)에 제 1 구동 전압(V₁)을 인가한다. 제 2 신호선(165)은 그린 발광 다이오드(160)에 제 2 구동 전압(V₂)을 인가한다. 제 3 신호선(175)은 블루 발광 다이오드(170)에 제 3 구동 전압(V₃)을 인가한다. 신호인가모듈(177)은 제 1 구동전압(V₁), 제 2 구동 전압(V₂) 및 제 3 구동 전압(V₃)을 레드 발광 다이오드(150), 그린 발광 다이오드(160) 및 블루 발광 다이오드(170)에 각각 인가한다.

이때, 각 제 1 구동 전압(V₁), 제 2 구동 전압(V₂) 및 제 3 구동 전압(V₃)은 레드 발광 다이오드(150), 그린 발광 다이오드(160) 및 블루 발광 다이오드(170)로부터 동일한 휘도를 갖도록 하기 위해 서로 다른 레벨로 인가될 수 있다.

도 4를 참조하면, 광공급장치(100)는 도광판(192) 및 광공급 모듈(195)을 포함한다. 본 실시예에서, 도광판(192)은 직육면체 형상을 갖는다. 도광판(192)은 광출사면(192a) 및 복수개의 측면(192c,192d,192e,192f)을 포함한다. 마주보는 한 쌍의 측면(192d,192f)에는 복수개의 광원 수납홈(192g)이 매트릭스 형태로 형성된다.

광공급 모듈(195)은 도광판(192)의 광원 수납홈(192g)에 설치된다. 광공급 모듈(195)은 인쇄회로기판(196) 및 레드 발광 다이오드(197a), 그린 발광 다이오드(197b) 및 블루 발광 다이오드(197c)로 구성된다. 인쇄회로기판(196)에는 레드 발광 다이오드(197a), 그린 발광 다이오드(197b) 및 블루 발광 다이오드(197c)가 전기적으로 연결된다. 인쇄회로기판(196)은 인버터와 전기적으로 연결되어 레드 발광 다이오드(197a), 그린 발광 다이오드(197b) 및 블루 발광 다이오드(197c)에 구동전압을 인가한다.

광공급 모듈(195)에서 발생한 레드광, 그린광 및 블루광은 도광판(192)의 광출사면(192a)으로부터 출사되어, 도 1에 도시된 액정표시패널(200)로 공급된다.

이와 다르게, 도광판(192)의 마주보는 측면(192d,192f)에는 레드광을 발생시키는 레드광 냉음극선관 램프, 그린광을 발생시키는 그린광 냉음극선관 램프 및 블루광을 발생시키는 블루광 냉음극선관 램프가 배치될 수 있다.

도 1을 다시 참조하면, 액정표시패널(200)은 제 1 기판(210), 제 2 기판(220), 제 1 전극(230), 제 2 전극(240), 액정(250) 및 광 감지 소자(260)를 포함한다. 선택적으로, 액정표시패널(200)은 구동모듈(270)을 더 포함할 수 있다.

본 실시예에서, 제 1 기판(210) 및 제 2 기판(220)은 투명한 기판으로 이루어지고, 제 1 기판(210) 및 제 2 기판(220)은 상호 마주보도록 배치된다.

제 1 전극(230) 및 제 2 전극(240)은 제 1 기판(210) 및 제 2 기판(220)의 내부에 상호 소정 간격 이격 되어 배치된다. 본 실시예에서, 제 1 전극(230)은 제 1 기판(210)에 배치되고, 제 2 전극(240)은 제 2 기판(220)에 배치된다. 이와 다르게, 제 1 전극(230) 및 제 2 전극(240)은 IPS(In-Plan-Switching) 방식으로 제 1 기판(210)에 모두 배치될 수 있다.

제 1 전극(230)은 투명하면서 도전성인 산화 주석 인듐(Indium Tin Oxide, ITO) 또는 산화 아연 인듐(Indium Zinc Oxide, IZO)으로 이루어질 수 있다. 본 실시예에서, 해상도가 640 ×480인 액정표시패널의 제 1 기판(210)에는 640 ×480 ×3개의 제 1 전극(230)이 배치된다. 각 제 1 전극(230)에는 서로 다른 레벨을 갖는 화소전압(pixel voltage)이 인가된다.

제 2 전극(240)은 제 2 기판(220)에 배치되고, 투명하면서 도전성인 산화 주석 인듐(Indium Tin Oxide, ITO) 또는 산화 아연 인듐(Indium Zinc Oxide, IZO)으로 이루어질 수 있다. 제 2 전극(240)에는 일정한 레벨의 공통전압(common voltage)이 인가된다.

도 5는 도 1에 도시된 제 1 기판에 배치된 박막트랜지스터를 개념적으로 도시한 평면도이다. 도 6은 도 5의 박막트랜지스터의 내부구조를 도시한 단면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 제 1 기판(210)에 배치된 제 1 전극(230)들에 서로 다른 레벨의 화소전압을 인가하기 위해, 제 1 기판(210)은 신호전송선(201) 및 제 1 박막트랜지스터(202)를 포함한다.

신호전송선(201)은 게이트 라인(gate line;201a) 및 데이터 라인(data line;201b)을 포함한다.

게이트 라인(201a)은 제 1 기판(210)에 제 1 방향으로 형성된다. 해상도가 640 ×480인 액정표시패널은 480개의 게이트 라인(201a)을 갖는다. 제 1 게이트 전극부(201c)는 각 게이트 라인(201a)으로부터 480 ×3 개의 개수로 연장된다. 게이트 라인(201a)으로는 채널층(C)의 전기적 저항을 감소시키기 위한 게이트 신호가 인가된다.

데이터 라인(201b)은 제 1 기판(210)에 제 1 방향과 실질적으로 직교하는 제 2 방향으로 형성된다. 해상도가 640 ×480인 액정표시패널은 640 ×3개의 데이터 라인(201b)을 갖는다. 제 1 소오스 전극부(201d)는 각 데이터 라인(201b)으로부터 480개가 연장된다. 데이터 라인(201b)으로는 영상을 디스플레이 하기 위한 계조 신호가 인가된다.

제 1 박막 트랜지스터(202)는 상기 제 1 게이트 전극부(201c), 절연층(insulation layer;201e), 제 1 채널층(channel layer; C), 상기 제 1 소오스 전극부(S1) 및 제 1 드레인 전극(drain electrode; D1)으로 이루어진다.

절연층(201e)은 제 1 게이트 전극부(201c)를 절연시킨다.

제 1 채널층(C)은 절연층(201e)의 상면 중 제 1 게이트 전극부(201c)와 대응하는 위치에 배치된다. 제 1 채널층(C)은 아몰퍼스 실리콘 박막(amorphus silicon film;C1) 및 아몰퍼스 실리콘 박막(C1)의 상면에 상호 이격된 2 조각으로 구성된 제 1 n⁺ 아몰퍼스 실리콘 패턴(n⁺amorphus silicon pattern ;C2) 및 제 2 n⁺ 아몰퍼스 실리콘 패턴(C3)으로 이루어진다. 제 1 n⁺ 아몰퍼스 실리콘 패턴(C2)에는 제 1 소오스 전극부(S1)가 배치되고, 제 2 n⁺ 아몰퍼스 실리콘 패턴(C3)에는 제 1 드레인 전극(D1)이 배치된다.

제 1 드레인 전극(D1)에는 제 1 전극(230)이 콘택 된다. 참조부호 201f는 층간 절연막이다.

도 1을 다시 참조하면, 액정층(250)은 제 1 기판(210) 및 제 2 기판(220)의 사이에 배치된다. 액정층(250)에 포함된 액정 분자는 제 1 전극(230) 및 제 2 전극 (240)사이의 전압차에 의하여 배열이 변경된다. 또한, 액정층(250)은 광공급장치(100)로부터 공급된 레드광(RL), 그린광(GL) 또는 블루광(BL)의 투과율을 변경시킨다. 본 실시예에서, 액정층(250)은 노멀리 블랙 모드의 수직 배향 모드 또는 노멀리 블랙 모드 트위스트 네마틱 액정 등을 사용하는 것이 바람직하다.

도 7은 본 실시예에 의한 액정표시패널의 다른 실시예를 도시한 단면도이다. 본 실시예에 의한 액정표시패널은 유기막 및 제 2 전극의 구조를 제외하면 실시예 1의 액정표시패널과 동일하다. 따라서, 동일한 부재에 대하여는 동일한 참조 번호로 나타내고 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.

도 7을 참조하면, 제 1 기판(210)에는 투명한 유기막(203)이 형성되고, 유기막(203) 중 제 1 드레인 전극(D1)과 대응하는 부분에는 콘택홀(203a)이 형성되고, 유기막(203)의 표면에는 요철 패턴(203b)이 형성된다.

제 1 전극(230)은 다시 투명전극(231) 및 반사전극(232)으로 형성된다. 투명전극(231)은 콘택홀(203a)을 매개로 제 1 드레인 전극(D1)에 연결되고, 투명전극(231) 상에는 반사전극(232)이 형성된다. 반사전극(232)은 메쉬 형태를 갖거나 일부가 개구된 형상을 가질 수 있다.

도 8은 본 실시예에 의한 광 감지 소자를 도시한 평면도이다. 도 9는 도 8의 광 감지 소자를 도시한 단면도이다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 광 감지 소자(260)는 제 1 및 제 2 센서 라인(266, 268)들, 제 2 박막 트랜지스터(262), 제 3 박막 트랜지스터(264)를 포함한다.

제 1 센서 라인(266)은 각 게이트 라인(201a)과 평행하게 배치되며, 제 2 센서 라인(268)은 각 데이터 라인(201b)과 평행하게 배치된다.

제 2 박막 트랜지스터(262) 및 제 3 박막 트랜지스터(264)의 구조는 제 1 박막 트랜지스터(202)와 동일함으로 그 중복된 설명은 생략하기로 한다.

제 2 박막 트랜지스터(262)의 제 2 게이트 전극(G2)은 제 1 센서 라인(266)과 전기적으로 연결되고, 제 2 소오스 전극(S2)은 데이터 라인(201b)에 연결된다. 제 3 박막 트랜지스터(264)의 제 3 게이트 전극(G3)은 게이트 라인(201a)에 전기적으로 연결되고, 제 3 드레인 전극(D3)은 제 2 센서 라인(268)에 연결된다. 이때, 제 2 박막 트랜지스터(262)의 제 2 드레인 전극(D2) 및 제 3 박막 트랜지스터(264)의 제 3 소오스 전극(S3)은 전기적으로 연결된다.

한편, 제 2 박막 트랜지스터(262)는 광에 응답하여 구동된다. 이때, 제 2 박 막 트랜지스터(262)를 구동시키는 광은 광공급장치(100)로부터 발생된 레드광(RL), 그린광(GL) 및 블루광(BL)일 수 있다.

제 2 박막 트랜지스터(262)가 광에 의하여 구동되면, 데이터 라인(201b)에 인가된 계조 신호는 제 2 소오스 전극(S2)을 통해 제 2 박막 트랜지스터(262)의 제 2 드레인 전극(D2)으로 출력된다.

이후, 게이트 라인(201a)으로 제공된 게이트 신호에 의하여 제 3 박막 트랜지스터(264)가 구동된 후, 제 2 박막 트랜지스터(262)의 제 2 드레인 전극(D2)으로부터 출력된 계조 신호는 제 3 박막 트랜지스터(264)의 제 3 소오스 전극(S3)으로 제공된다. 따라서, 제 3 박막 트랜지스터(264)의 제 3 드레인 전극(D3)을 통해 제 2 센서 라인(268)으로는 센싱 신호(SS)가 출력된다.

센싱 신호, 센싱 신호를 발생시키기 위한 계조 신호 및 게이트 신호에 의하여 광이 인가된 광 감지 소자(260)의 위치가 결정된다.

도 10은 도 1에 도시된 구동모듈을 도시한 블록도이다.

도 10을 참조하면, 센싱 신호는 감지신호 처리유닛(269)으로 인가되고, 감지신호 처리유닛(269)은 센싱 신호에 의하여 광이 입력된 위치 데이터를 발생시킨다. 위치 데이터는 다시 구동모듈(270)로 인가된다.

구동 모듈(270)은 게이트 구동부(271), 데이터 구동부(272), 게이트 구동부(271)에 연결된 구동 전압 생성부(273), 데이터 구동부(272)에 연결된 계조 전압 생성부(274), 광을 공급하는 광공급장치(100)에 연결되어 광공급장치(100)를 제어하는 광원 제어부(101), 광 감지 소자(260)로부터 발생한 센싱 신호(SS)를 처 리하는 감지 신호 처리유닛(269) 및 이들을 제어하는 신호 제어부(275)를 포함한다.

게이트 구동부(271)는 각 게이트 라인(201a)에 연결된다. 게이트 구동부(271)는 구동 전압 생성부(273)로부터 발생한 게이트 신호를 게이트 라인(201b)에 인가한다. 게이트 신호는 게이트 턴-온 신호(V_on), 게이트 턴-오프 신호(V_off) 및 공통전극으로 인가되는 공통 전압(V_com)을 포함한다.

데이터 구동부(272)는 각 데이터 라인(201b)에 연결된다. 데이터 구동부(272)는 계조 전압 생성부(274)로부터 발생한 계조 전압(gray voltage)을 선택하여 데이터 라인(201a)에 인가한다.

신호 제어부(275)는 게이트 구동부(271), 구동 전압 생성부(273), 데이터 구동부(272) 및 계조 전압 생성부(274)를 제어한다. 신호 제어부(275)는 외부 정보처리장치(276)로부터 비디오 신호를 입력받는다. 비디오 신호는 제 1 레드 계조 신호(R₁), 제 1 그린 계조 신호(G₁), 제 1 블루 계조 신호(B₁), 수직 동기 신호(vertical synchronizing signal, V_sync), 수평 동기 신호(horizontal synchronizing signal, H_sync), 메인 클록 신호(main clock signal, CLK), 데이터 인에이블 신호(data enable signal, DE) 등을 포함한다.

신호 제어부(275)는 비디오 신호에 포함된 제 1 레드 계조 신호(R₁), 제 1 그린 계조 신호(G₁) 및 제 1 블루 계조 신호(B₁)를 제 2 레드 계조 신호(R₂), 제 2 그린 계조 신호(G₂) 및 제 2 블루 계조 신호(B₂)로 변경시킨다. 신호 제어부(275)에서 발생한 제 2 레드 계조 신호(R₂), 제 2 그린 계조 신호(G₂) 또는 제 2 블루 계조 신호(B₂)가 데이터 구동부(272)로 출력된다.

한편, 신호 제어부(275)는 제 2 레드 계조 신호(R₂), 제 2 그린 계조 신호(G₂) 및 제 2 블루 계조 신호(B₂)와 함께 데이터 제어 신호를 데이터 구동부(272)로 출력한다. 데이터 제어 신호는 첫 번째 데이터 라인으로부터 마지막 데이터 라인까지 제 2 레드 계조 신호(R₂), 제 2 그린 계조 신호(G₂) 및 제 2 블루 계조 신호(B₂)의 입력 개시를 지시하는 수평 동기 시작 신호(horizontal synchronization start signal), 각 데이터 라인(201b)에 해당 계조 전압의 인가를 지시하는 로드 신호(load signal) 및 데이터 클럭 신호(data clock signal) 등을 포함한다.

또한, 신호 제어부(275)는 게이트 제어 신호를 게이트 구동부(271)로 출력한다. 게이트 제어 신호는 게이트 신호 펄스의 하이 구간인 게이트 온 펄스 신호의 출력 시작을 지시하는 수직 동기 시작 신호(vertical synchronization start signal, STV), 게이트 온 펄스의 출력 시기를 제어하는 게이트 클록 신호(gate clock signal, CPV), 게이트 온 펄스의 펄스 폭을 제어하여 약 256개의 게이트 라인(475)의 그룹으로 정의된 어느 하나의 채널에서 인접한 채널로 연속하여 게이트 온 펄스를 인가하기 위한 게이트 온 인에이블 신호(gate on enable signal, OE) 등 을 포함한다. 게이트 온 인에이블 신호와 게이트 클록 신호는 구동 전압 생성부(273)에 공급된다.

작동 측면에서, 도 10을 참조하면, 신호 제어부(275)는 한 프레임을 삼등분한 시간 이내에 데이터 구동부(272)로 제 2 레드 계조 신호(R₂)를 출력한다. 데이터 구동부(272)는 계조 전압 생성부(274)로부터 제 2 레드 계조 신호(R₂)에 대응하는 아날로그 계조 전압을 인가 받아 각 데이터 라인(201b)에 계조 전압을 순차적으로 출력한다.

이어서, 게이트 구동부(271)는 신호 제어부(275)로부터 발생한 게이트 제어 신호에 따라 게이트 온 펄스 신호를 첫 번째 게이트 라인(201a)에 인가하여 첫 번째 게이트 라인(201a)에 연결된 모든 박막 트랜지스터를 턴-온 시킨다.

신호 제어부(275)는 한 프레임을 삼등분한 제 1 시간 이내에 이와 같은 과정을 반복하여 모든 제 1 전극(230)에 레드 계조 전압(R₂)을 인가한다. 이로 인해, 제 1 전극(230) 및 제 2 전극(240)의 사이에는 전압차가 발생하고 이로 인해, 제 1 전극(230) 및 제 2 전극(240)의 사이에 배치된 액정은 배열된다.

이어서, 신호 제어부(275)는 광공급장치(100)의 레드광 공급장치(110)를 점등시키기 위한 레드광 점등신호(LCR₂)를 광원 제어부(101)에 인가하여 레드광 공급장치(110)를 점등시킨다. 이때, 그린광 발생장치(120) 및 블루광 발생장치(130)는 소등되며, 신호 제어부(275)에서 발생한 레드광 점등신호는 제 1 전극(230) 및 제 2 전극(240)의 사이에 개재된 액정의 배열이 완료됨과 동시에 이루어진다.

따라서, 한 프레임을 삼등분한 시간 동안, 예를 들어, 한 프레임이 16.6㎳라고 하였을 때, 약 5.5㎳의 시간 동안 액정표시패널 외부로는 광투과율이 조절된 레드광이 출사된다. 따라서, 영상은 레드광에 의해 단색으로 표시된다.

도 11을 참조하면, 신호 제어부(275)는 한 프레임을 삼등분한 제 1 시간 이내에 데이터 구동부(272)로 제 2 그린 계조 신호(G₂)를 출력한다. 데이터 구동부(272)는 계조 전압 생성부()로부터 제 2 그린 계조 신호(G₂)에 대응하는 아날로그 계조 전압을 인가 받아 각 데이터 라인(201b)들에 해당하는 계조 전압을 순차적으로 출력한다.

이어서, 게이트 구동부(271)는 신호 제어부(275)로부터 발생한 게이트 제어 신호에 따라 게이트 온 펄스 신호를 다시 첫 번째 게이트 라인(201a)에 인가하여 첫 번째 게이트 라인(201a)에 연결된 모든 제 1 박막 트랜지스터(202)를 턴-온 시킨다.

신호 제어부(275)는 한 프레임을 삼등분한 시간 이내에 이와 같은 과정을 반복하여 제 1 전극(230)에 그린 계조 전압을 인가한다.

제 1 전극(230)에 그린 계조 전압이 인가되면, 신호 제어부(275)는 광원 제어부(101)에 그린광 발생장치(120)를 점등시키기 위한 그린광 점등신호(LCG₂)를 인가하여 그린광 공급장치(120)를 점등시킨다. 이때, 레드광 공급장치(110) 및 블루광 공급장치(130)는 소등된 상태이다. 신호 제어부(275)에서 발생한 그린광 점등신호는 모든 제 1 전극(230)의 액정의 배열이 완료됨과 동시에 이루어진다.

따라서, 한 프레임을 삼등분한 시간 동안, 예를 들어, 한 프레임이 16.6㎳라고 하였을 때, 약 5.5㎳의 시간 동안 액정표시패널 외부로는 그린광이 출사된다.

도 12를 참조하면, 신호 제어부(275)는 한 프레임을 삼등분한 제 1 시간 이내에 데이터 구동부(272)로 제 2 블루 계조 신호(B₂)를 출력한다. 데이터 구동부(272)는 계조 전압 생성부(274)로부터 제 2 블루 계조 신호(B₂)에 대응하는 아날로그 계조 전압을 인가 받아 각 데이터 라인(201b)들에 해당하는 계조 전압을 순차적으로 출력한다.

이어서, 게이트 구동부(271)는 신호 제어부(275)로부터 발생한 게이트 제어 신호에 따라 게이트 온 펄스 신호를 첫 번째 게이트 라인(201a)에 인가하여 첫 번째 게이트 라인(201a)에 연결된 모든 제 1 박막 트랜지스터(202)를 턴-온 시킨다. 신호 제어부(275)는 한 프레임을 삼등분한 제 1 시간 이내에 이와 같은 과정을 반복하여 모든 제 1 전극(230)에 블루 계조 전압을 인가한다.

모든 제 1 전극(230)에 블루 계조 전압이 인가되면, 신호 제어부(275)는 광원 제어부(101)에 블루광 공급장치(130)를 점등시키기 위한 블루광 점등신호(LCB₂)를 인가하여 블루광 공급장치(130)를 점등시킨다. 이때, 레드광 공급장치(110) 및 그린광 공급장치(120)는 소등된 상태이다. 신호 제어부(275)에서 발생한 블루광 점등신호는 제 1 전극(230)의 액정의 배열이 완료됨과 동시에 이루어진다.

따라서, 한 프레임을 삼등분한 시간 동안, 예를 들어, 한 프레임이 16.6㎳라고 하였을 때, 약 5.5㎳의 시간 동안 액정표시패널 외부로는 블루광이 출사된다.

이로써, 한 프레임의 시간 동안 액정표시패널 외부로는 레드광, 그린광 및 블루광이 연속하여 출력된다. 따라서, 작업자는 레드광, 그린광 및 블루광의 잔상 효과에 의하여 영상을 인식한다.

한편, 도 10 내지 도 12의 과정을 연속하여 수행하여 영상을 디스플레이 하는 과정에서, 광 감지 소자(260)로 레드광, 그린광 또는 블루광이 공급되면, 감지신호 처리유닛(269)으로부터 위치 데이터가 발생하고, 위치 데이터는 신호 제어부(275)로 인가된다. 신호 제어부(275)는 위치 데이터를 정보처리장치(276)로 다시 인가하고, 정보처리장치(276)는 위치 데이터를 처리하여 새로운 비디오 신호를 신호 제어부(275)로 인가한다. 따라서, 광에 의하여 신호 제어부(275)는 액정표시패널로부터 사용자가 원하는 새로운 영상을 디스플레이 한다.

이때, 광 감지 소자(260)로 공급된 광은 액정표시패널(200)로부터 영상을 표시하기 위해 출사된 레드광, 그린광 및 블루광의 일부일 수 있다. 이와 다르게, 광 감지 소자(260)로 공급된 광은 외부에서 인공적으로 발생한 인공광을 사용할 수 있다.

표시 시스템

도 13은 본 발명의 일실시예에 의한 표시 시스템의 개념도이다. 도 14는 도 13의 라이트 펜을 도시한 개념도이다. 본 실시예에서, 액정표시장치는 앞서 설명한 액정표시장치와 동일함으로 그 중복된 설명은 생략하기로 하며, 동일한 부분에 대해서는 동일한 참조부호 및 명칭을 부여하기로 한다.

도 13 및 도 14를 참조하면, 라이트 펜(500)은 몸체(510), 광 변환부(520), 광발생모듈(530) 및 디텍터(540)를 포함한다.

몸체(510)는 내부에 빈 공간을 포함하고, 몸체(510) 중 광발생 모듈(530)과 마주보는 곳에는 개구(510a)가 형성된다.

몸체(510)에는 광 변환부(520)가 배치된다. 광 변환부(520)는 레드광, 그린광 또는 블루광의 일부를 제 1 센싱 광(SL)으로 변환시킨다. 광 변환부(520)는 몸체(510)에 형성된 개구(510a)와 대응하는 곳에 형성된 관통공을 갖는다.

광발생 모듈(530) 및 디텍터(540)는 몸체(510)의 내부에 형성된 빈 공간에 배치된다.

광발생 모듈(530)은 광원(531), 제어유닛(532), 전원 공급장치(533) 및 스위치(534)를 포함한다. 본 실시예에서 광원(531)은 크기가 작고, 휘도가 높은 발광 다이오드(Light Emitting Diode, LED)이다. 광원(531)에서는 제 2 센싱 광(SL1)이 출사된다. 전원 공급장치(533)는 광원(531)에 제 2 센싱 광(SL1)을 발생하기 위한 전원을 제공한다. 제어유닛(532)은 광원(531)의 점등 및 소등을 제어한다.

디텍터(540)는 몸체(510)의 내부 빈 공간에 배치되며, 제어유닛(532)에 연결되어 제어유닛(532)으로 디텍팅 신호를 전송한다. 디텍터(540)는 레드광, 그린광 또는 블루광과 같은 아날로그 신호를 디지털 신호로 컨버팅한다. 본 실시예에서 디텍터(540)는 포토 트랜지스터 또는 포토 다이오드가 사용된다.

디텍터(540)는 레드광, 그린광 또는 블루광의 광량을 주기적 디텍팅 하여, 디텍팅 신호를 제어유닛(532)으로 출력한다. 디텍팅 신호에는 레드광, 그린광 또는 블루광의 광량과 연관된 정보가 포함되어 있다.

제어유닛(532)은 디텍터(540)의 디텍팅 신호를 기 설정된 레퍼런스 신호와 비교한다. 제어 유닛(532)은 레드광, 그린광 또는 블루광의 광량이 지정된 광량보다 낮으면, 전원을 전원 공급장치(533)로부터 광원(531)으로 인가하여 광원(531)으로부터 제 2 센싱 광(SL1)을 발생시킨다. 제 2 센싱 광(SL1)은 광 변환부(520)을 통해 액정표시패널(200)의 광 감지 소자(260)를 향해 출사된다.

이처럼 레드광, 그린광 또는 블루광의 광량에 대응하여 제 2 센싱 광(SL1)을 발생시키는 것은 레드광, 그린광 또는 블루광의 광량이 작을 경우 광 변환부(520)에서 발생한 제 1 센싱 광(SL)의 광량이 작기 때문이다.

본 실시예에 의하면, 레드광, 그린광 또는 블루광의 광량이 부족하여 제 1 센싱 광(SL)의 광량이 부족할 경우, 라이트 펜(500)의 몸체(510)의 내부에서 광 감지 소자(260)를 향해 제 2 센싱 광(SL1)을 발생시켜, 라이트 펜(500)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.

이상에서 상세하게 설명한 바에 의하면, 영상의 표시품질, 예를 들면, 영상의 휘도를 크게 향상, 구동 특성을 개선 및 영상을 사용자가 직접 제어할 수 있도록 하여 액정표시장치의 전체 품질을 크게 향상시킨다.

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.

Claims

한 프레임 주파수의 시간을 삼등분한 제 1 시간동안 레드광, 상기 제 1 시간동안 그린광 및 상기 제 1 시간동안 블루광을 공급하는 광공급장치; 및

마주보는 제 1 및 제 2 기판들의 사이에 배치된 제 1 및 제 2 전극들, 상기 제 1 및 제 2 전극들의 사이에 개재된 액정 및 상기 제 1 전극들의 사이에 배치되고 센싱 광에 의하여 센싱 신호를 발생시키는 광 센싱 소자를 갖는 액정표시패널을 포함하고,

상기 광공급장치는 상기 액정표시패널과 마주보는 바닥면을 갖는 수납용기 및 상기 바닥면에 배치되며 상기 레드광을 발생시키는 레드광 발생 유닛, 상기 그린광을 발생시키는 그린광 발생 유닛 및 상기 블루광을 발생시키는 블루광 발생 유닛을 갖는 광발생 유닛을 포함는 표시장치.
삭제
제 1 항에 있어서, 상기 레드광 발생 유닛은 레드 발광 다이오드이고, 상기 그린광 발생 유닛은 그린 발광 다이오드이고, 상기 블루광 발생 유닛은 블루 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 레드광 발생 유닛은 레드 냉음극선관 램프이고, 상기 그린광 발생 유닛은 그린 냉음극선관 램프이고, 상기 블루광 발생 유닛은 블루 냉음극선관 램프인 것을 특징으로 하는 표시장치.
한 프레임 주파수의 시간을 삼등분한 제 1 시간동안 레드광, 상기 제 1 시간동안 그린광 및 상기 제 1 시간동안 블루광을 공급하는 광공급장치; 및

마주보는 제 1 및 제 2 기판들의 사이에 배치된 제 1 및 제 2 전극들, 상기 제 1 및 제 2 전극들의 사이에 개재된 액정 및 상기 제 1 전극들의 사이에 배치되고 센싱 광에 의하여 센싱 신호를 발생시키는 광 센싱 소자를 갖는 액정표시패널을 포함하고,

상기 광공급장치는 상기 액정표시패널과 마주보며 측면 및 광출사면을 갖는 도광판 및 상기 측면에 배치되어 상기 레드광을 발생시키는 레드광 발생 유닛, 상기 그린광을 발생시키는 그린광 발생 유닛 및 상기 블루광을 발생시키는 블루광 발생 유닛을 갖는 광발생 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제 5 항에 있어서, 상기 레드광 발생 유닛은 레드 발광 다이오드이고, 상기 그린광 발생 유닛은 그린 발광 다이오드이고, 상기 블루광 발생 유닛은 블루 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제 5 항에 있어서, 상기 레드광 발생 유닛은 레드 냉음극선관 램프이고, 상기 그린광 발생 유닛은 그린 냉음극선관 램프이고, 상기 블루광 발생 유닛은 블루 냉음극선관 램프인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기판에는 복수개의 상기 제 1 전극들이 배치되고, 상기 제 2 기판에는 1 개의 상기 제 2 전극이 배치된 것을 특징으로 하는 표시장치.
제 8 항에 있어서, 상기 제 1 기판은 상기 각 제 1 전극에 제 1 드레인 전극이 연결된 제 1 박막트랜지스터, 상기 제 1 박막트랜지스터의 제 1 게이트 전극에 연결된 게이트 라인 및 상기 제 1 박막트랜지스터의 제 1 소오스 전극에 연결된 데이터 라인을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제 9 항에 있어서, 상기 제 1 기판은 상기 제 1 박막 트랜지스터 및 상기 제 1 전극의 사이에 개재되고 상기 제 1 드레인 전극 부분이 개구된 유기막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제 10 항에 있어서, 상기 제 1 전극은 투명 전극 및 상기 투명 전극의 상면에 배치된 금속 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제 9 항에 있어서, 상기 광 센싱 소자는 상기 데이터 라인과 평행한 제 1 감지 신호선, 상기 게이트 라인과 평행한 제 2 감지 신호선, 상기 제 1 감지 신호선에 제 2 소오스 전극이 연결되고 제 2 게이트 전극이 제 2 감지 신호선에 연결된 제 2 박막트랜지스터 및 상기 제 2 박막트랜지스터의 제 2 드레인 전극에 연결된 제 3 소오스 전극, 상기 게이트 라인에 연결된 제 3 게이트 전극 및 상기 제 1 감지 신호선에 연결된 제 3 드레인 전극을 포함하는 제 3 박막트랜지스터를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 센싱 광은 상기 광 센싱 소자 쪽으로 반사된 영상의 일부인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 센싱 광은 상기 광 센싱 소자 쪽으로 공급된 인공광인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제 1 항에 있어서, 상기 액정은 수직 배향 모드 액정인 것을 특징으로 하는 표시장치.
한 프레임을 삼등분한 제 1 시간동안 레드광을 공급, 상기 한 프레임을 삼등분한 제 2 시간동안 그린광을 공급 및 상기 한 프레임을 삼등분한 제 3 시간동안 블루광을 공급하는 광공급장치;

마주보는 제 1 및 제 2 기판들의 사이에 배치된 제 1 및 제 2 전극들, 상기 제 1 및 제 2 전극들에 의하여 발생한 전계에 의해 상기 레드광, 그린광 및 블루광들의 각각의 투과율을 조절하여 영상을 표시하기 위한 액정 및 상기 제 1 전극들의 사이에 배치되어 제 1 센싱 광을 감지하여 상기 제 1 및 제 2 전극들에 인가되는 구동 신호들을 제어하기 위한 센싱 신호를 발생시키는 광 센싱 소자를 갖는 표시패널; 및

상기 영상을 상기 제 1 센싱 광으로 변환시키는 센싱 광 입력 유닛을 포함하 는 표시 시스템.
제 16 항에 있어서, 상기 센싱 광 입력 유닛은 몸체 및 상기 몸체에 배치되어 상기 영상의 일부를 반사하는 영상 반사 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 시스템.
제 17 항에 있어서, 상기 몸체는 광을 발생시키는 광발생모듈 및 상기 영상의 광량을 디텍팅 하는 디텍터를 더 포함하고, 상기 영상 반사 부재는 상기 영상의 일부를 상기 디텍터로 공급 및 상기 영상의 광량이 레퍼런스 광량 이하일 때 제 2 센싱 광을 출사시키기 위한 관통공을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 시스템.