KR101258901B1

KR101258901B1 - 이미지 센싱 기능을 가지는 액정표시장치

Info

Publication number: KR101258901B1
Application number: KR1020060139121A
Authority: KR
Inventors: 추교섭; 유준혁; 도미영; 강희광
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2006-12-29
Filing date: 2006-12-29
Publication date: 2013-04-29
Also published as: KR20080062932A

Abstract

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 이미지 센싱기능을 가지는 액정표시장치는 적색, 청색, 녹색 서브화소를 포함하는 화소로 이루어진 화소영역; 상기 적색, 청색, 녹색 서브화소 각각에 구비된 제1 스위칭 TFT와 제2 스위칭 TFT; 상기 적색, 청색, 녹색 서브화소내에 각각 구비된 제1, 2, 3 포토 TFT; 및 상기 적색, 청색 서브화소내에 위치하는 제1, 2 포토 TFT소자 크기가 상기 녹색 서브화소내에 위치하는 제3 포토 TFT 소자 크기보다 큰 것을 특징으로한다.

포토 TFT, 스위칭 TFT, 화소, 서브화소, 구동전압공급라인

Description

이미지 센싱 기능을 가지는 액정표시장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE HAVING IMAGE SENSING FUNCTION}

도 1은 종래기술에 따른 TFT 어레이기판의 일부를 도시한 평면도.

도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도.

도 3은 종래기술에 따른 포토 센싱소자를 나타내는 단면도.

도 4는 종래기술에 따른 R, G, B 화소부 각각에 구비된 포토 박막트랜지스터의 채널폭을 비교한 개략도.

도 5는 본 발명에 따른 이미지 센싱기능을 가지는 액정표시장치를 개략적으로 도시한 평면도.

도 6은 도 5의 Ⅵ-Ⅵ선에 따른 제1박막트랜지스터부의 단면도.

도 7은 도 5의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 포토 박막트랜지스터와 제1박막트랜지스터의 단면도.

도 8은 본 발명에 따른 이미지 센싱기능을 가지는 액정표시장치의 R, G, B 화소부 각각에 구비된 포토 박막트랜지스터의 채널폭을 비교한 개략도.

- 도면의 주요부분에 대한 부호설명 -

102 : 게이트라인 104 : 데이터라인

106 : 제1TFT 108 : 게이트전극

110 : 소스전극 112 : 드레인전극

114 : 활성층 116 : 접촉홀

118 : 화소전극 180 : 제1 스토리지 캐패시터

120 : 제2 스토리지 캐패시터 144 : 게이트절연막 150 : 보호막 140 : 포토 TFT 170 : 제2TFT 152 : 제 구동전압 공급라인 172 : 제2 스토리지 하부전극 174 : 제2 스토리지 상부전극

155 : 제2 접촉홀 200 : 포토 센싱소자

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 화소영역 각각에 서로 다른 크기의 센서를 갖는 이미지 센싱 기능을 가지는 액정표시장치에 관한 것이다.

통상의 액정표시장치는 전계를 이용하여 액정의 광투과율을 조절하므로써 화상을 표시하게 된다. 이를 위하여 액정표시장치는 액정셀들이 매트릭스 형태로 배열되어진 액정표시패널과 상기 액정표시패널을 구동하기 위한 구동회로를 구비한다.

액정표시패널은 서로 대향하는 박막트랜지스터 어레이기판 및 칼라필터 어레이기판과, 두 기판사이에 일정한 셀갭을 유지하기 위해 위치하는 스페이서와, 그 셀갭에 채워진 액정을 구비한다.

박막트랜트랜지스터 어레이기판은 게이트라인들 및 데이터라인들과, 그 게이트라인들과 데이터라인들의 교차부마다 스위치소자로 형성된 박막트랜지스터와, 액정셀 단위로 형성되어 박막트랜지스터에 접속된 화소전극등과, 그들위에 도포된 배향막으로 구성된다.

게이트라인들과 데이터라인들은 각각의 패드부를 통해 구동회로들로부터 신호를 공급받는다.

박막트랜지스터는 게이트라인에 공급되는 스캔신호에 응답하여 데이터라인에 공급되는 화소전압신호를 화소전극에 공급한다.

칼라필터 어레이기판은 액정셀 단위로 형성된 칼라필터들과, 칼라필터들간의 구분 및 외부광 반사를 위한 블랙매트릭스와, 액정셀들에 공통적으로 기준전압을 공급하는 공통전극 등과, 그들위에 도포되는 배향막으로 구성된다.

액정표시패널은 박막트랜지스터 어레이기판과 칼라필터 어레이기판을 별도로 제작하여 합착한 다음 액정을 주입 봉입하므로써 완성하게 된다.

이러한 종래기술에 따른 액정표시장치에 대해 도 1 및 2를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래기술에 따른 TFT 어레이기판의 일부를 도시한 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ선에 따른 단면도이다.

도 1 및 2를 참조하면, 박막트랜지스터 어레이기판은 하부기판(42)위에 게이트절연막(44)을 사이에 두고 교차하게 형성된 게이트라인(2) 및 데이터라인(4)과, 그 교차부마다 형성된 박막트랜지스터와, 그 교차구조로 마련된 셀영역에 형성된 화소전극(19)을 구비한다.

그리고, TFT 어레이기판은 화소전극(18)과 이전단 게이트라인(2)의 중첩부에 형성된 스토리지 캐패시터(20)을 구비한다.

TFT(6)은 게이트라인(2)에 접속된 게이트전극(8)과, 데이터라인(4)에 접속된 소스전극(10)과, 화소전극(18)에 접속된 드레인전극(12)과, 게이트전극(8)과 중첩되고 소스전극(10)과 드레인전극(12)사이에 채널을 형성하는 활성층(14)을 구비한다.

활성층(14)은 데이터라인(4), 소스전극(10) 및 드레인전극(12)과 중첩되게 형성되고 소스전극(10)과 드레인전극(12)사이의 채널부를 더 포함한다.

활성층(14)위에는 데이터라인(4), 소스전극(10) 및 드레인전극(12)과 오믹접촉을 위한 오믹접촉층(48)이 더 형성된다.

여기서, 상기 활성층(14) 및 오믹접촉층(48)을 반도체패턴(45)이라 명명한다.

이러한 TFT(6)은 게이트라인(2)에 공급되는 게이트신호에 응답하여 데이터라인(4)에 공급되는 화소전압 신호가 화소전극(18)에 충전되어 유지되게 한다.

상기 화소전극(18)은 보호막(50)을 관통하는 접촉홀(16)을 통해 TFT(6)의 드레인전극(12)과 접촉된다.

화소전극(18)은 충전된 화소전압에 의해 도시하지 않은 상부기판에 형성되는 공통전극과 전위차를 발생시키게 된다.

이 전위차에 의해 TFT 어레이기판과 컬러필터 어레이기판사이에 위치하는 액정이 유전 이방성에 의해 회전하게 되며, 도시하지 않은 광원으로부터 화소 ㄱu을경유하여 입사되는 광을 상부기판쪽으로 투과시키게 된다.

스토리지 캐패시터(20)는 전단 게이트전극(2)과 화소전극(18)에 의해 형성된다. 게이트라인(2)과 화소전극(18)사이에는 게이트절연막(44) 및 보호막(50)이 위치하게 된다.

이러한 스토리지 캐패시터(20)는 화소전극(18)에 충전된 화소전압이 다음 화소전압이 충전될때까지 유지되도록 도움을 주게 된다.

이러한 종래기술에 따른 액정표시장치는 디스플레이 기능만을 가질뿐 외부 문서 또는 이미지 등의 내용 화상으로 구현할 수 있는 등의 외부 이미지를 센싱하여 디스플레이할 수 있는 기능을 가지고 있지 않다.

이러한 외부 이미지를 센싱할 수 있는 종래의 이미지 센싱소자에 대해 도 3및 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 3은 종래기술에 따른 포토 센싱소자를 나타내는 단면도이다.

도 4는 종래기술에 따른 포토 센싱소자의 R, G, B 화소의 배열상태를 도시한 평면도이다.

도 3을 참조하면, 종래기술에 따른 이미지 센싱소자는 포토 TFT(40), 포토TFT(40)과 접속된 스토리지 캐패시터(80), 스토리지 캐패시터(80)을 사이에 두고 포토TFT(40)와 반대방향에 위치하는 스위치TFT(60)을 구비한다.

포토TFT(50)은 기판(42)상에 형성된 게이트전극(8)과, 게이트절연막(44)을 사이에 두고 게이트전극(8)과 중첩되는 활성층(14), 활성층(14)과 전기적으로 접속되는 구동 소스전극(60), 구동 소스전극(60)과 마주 보는 구동 드레인전극(62)을 구비한다.

활성층(14)은 구동소스전극(60) 및 구동 드레인전극(62)과 중첩되게 형성되고 구동 소스전극(60)과 구동드레인전극(62)사이의 채널부를 더 포함한다.

활성층(14)위에는 구동소스전극(60) 및 구동 드레인전극(62)과 오믹접촉을 위한 오믹접촉층(48)이 더 형성된다.

이러한 포토 TFT(40)은 문서 또는 사람의 지문 등 소정의 이미지에 의해 입사되는 광을 센싱하는 역할을 한다.

스토리지 캐패시터(80)는 포토 TFT(40)의 게이트전극(8)과 접속된 스토리지 하부전극(72), 절연막(44)을 사이에 두고 스토리지 하부전극(72)과 중첩되게 형성되며, 포토 TFT(40)의 구동드레인전극(62)과 접속된 스토리지 상부전극(74)을 구비한다.

이러한, 스토리지 캐패시터(80)는 포토TFT(40)에 발생된 광전류에 의한 전하를 저장하는 역할을 한다.

스위칭 TFT(6)는 기판(42)상에 형성된 게이트전극(8)과, 스토리지 상부전극 (74)과 접속된 소스전극(10), 소스전극(10)과 마주보는 드레인전극(12)과, 게이트전극(8)과 중첩되고 소스전극910)과 드레인전극(12)사이에 채널을 형성하는 활성층 (14)을 구비한다.

상기 활성층(14)은 소스전극(10) 및 드레인전극(12)과 중첩되게 형성되고 소 스전극(10)과 드레인전극(12)사이의 채널부를 더 포함한다.

활성층(14)위에는 소스전극(10) 및 드레인전극(12)과 오믹접촉을 위한 오믹접촉층(48)이 더 형성된다.

상기한 바와같이, 종래기술에 따른 이미지 센싱소자에 의하면 다음과 같은 문제점이 있다.

종래기술에 따른 이미지 센싱소자는 R, G, B 화소에 해당하는 센서 TFT와 스토리지 캐패시턴스의 크기가 모두 동일하게 유지하였다. 특히, 도 4에 도시된 바와같이, R, G, B 화소 각각에 구비된 센서 TFT(40)들의 채널폭(W1, W2, W3)은 동일한 크기를 갖는다.

이 경우에 가장 투과율이 높은 G 화소의 센서는 짧은 시간에도 센싱광량이 높지만, 상대적으로 투광율이 낮은 R, G 화소의 센서는 스캔 시간이 짧으면 센싱량이 크지 않아 스캐닝한후 컬러 이미지는 녹색을 띠면서 전체적으로 어두운 이미지를 보이게 된다.

즉, 종래의 스캐너 일체형 액정표시장치, 특히 컬러 스캐너 일체형 액정표시장치에서는 R, G, B 서브 화소 당 각각 1개의 포토센서가 형성되어 있어서, 각각의 센싱광량을 조합하면 컬러 스캔 이미지를 얻을 수 있다.

단, 이 경우에 스캔 시간이 짧아지면, 광투과율이 높은 녹색부 센서는 충분한 센싱이 가능하나 상대적으로 광투과율이 낮은 R, B화소부 센서는 센싱하기에 시간이 불충분하여 센싱된 이미지는 녹색을 띠면서 화질이 전체적으로 어두워진다.

예를들어, 스캔시간이 T2인 경우는 R, G, B 센서의 충전전압 차이가 크지 않 아 스캔 이미지의 색상 차이가 크지 않으나 스캔 시간이 T1처럼 짧은 경우는 G 센서의 충전은 잘되는 반면에 R, B 센서의 충전은 충분하지 않다.

이에 본 발명은 상기 종래기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 투과율이 낮은 컬러필터부의 센서의 크기를 투과율이 높은 컬러필터부의 센서크기보다 크게 하므로써 짧은 스캔시간동안에도 충전이 이루어져 스캔 이미지를 개선시킬 수 있는 이미지 센싱기능을 가지는 액정표시장치를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 이미지 센싱기능을 가지는 액정표시장치는, 적색, 청색, 녹색 서브화소를 포함하는 화소로 이루어진 화소영역; 상기 적색, 청색, 녹색 서브화소 각각에 구비된 제1 스위칭 TFT와 제2 스위칭 TFT; 상기 적색, 청색, 녹색 서브화소내에 각각 구비된 제1, 2, 3 포토 TFT; 및 상기 적색, 청색 서브화소내에 위치하는 제1, 2 포토 TFT소자 크기가 상기 녹색 서브화소내에 위치하는 제3 포토 TFT 소자 크기보다 큰 것을 특징으로한다.

이하, 본 발명에 따른 이미지 센싱기능을 가지는 액정표시장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 6은 본 발명에 따른 이미지 센싱기능을 가지는 액정표시장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선에 따른 제1박막트랜지스터부의 단면도이다.

도 8은 도 6의 Ⅷ-Ⅷ선에 따른 포토 박막트랜지스터부와 제1박막트랜지스터부의 단면도이다.

도 9는 본 발명에 따른 이미지 센싱기능을 가지는 액정표시장치의 R, G, B 화소의 배열상태를 도시한 평면도이다.

도 10은 본 발명에 따른 이미지 센싱기능을 가지는 액정표시장치의 R, G, B 화소부 각각에 구비된 박막트랜지스터의 채널폭을 비교한 평면도이다.

도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명에 따른 이미지 센싱 기능을 가지는 TFT 어레이기판은 하부기판(142)위에 게이트절연막(144)을 사이에 두고 게이트라인(102) 및 데이터라인(104)과, 그 교차부마다 형성된 화소 스위칭소자(이하, 제1TFT"라 한다.)(106)와, 그 교차구조로 마련된 셀영역에 형성된 화소전극(118), 화소전극(118)을 사이에 두고 데이터라인(104)과 나란하게 형성된 리드아웃라인(read-out line) (204), 게이트라인(102)과 나란하게 위치되게 형성되어 포토TFT(140)에 제1 및 제 2 구동전압을 공급하는 제1 및 제2 구동전압공급라인(152, 171), 제1 구동전압공급라인(152)과 리드아웃라인(204)의 교차영역에 형성된 포토TFT(140), 게이트라인(102)과 리드아웃라인(204)의 교차영역에 형성된 스위칭 TFT(이하 "제2 TFT"라 한다.) (170)을 구비한다.

그리고, 상기 포토 TFT(140)와 제2 TFT(170)사이에 위치하는 포토 센싱용 스토리지 캐패시터(이하, "제1 스토리지 캐패시터"라 한다) (180), 화소전극(118)과 이전단 게이트라인(102)의 중첩부에 형성된 화소용 스토리지 캐패시터(이하, "제2 스토리지 캐패시터"라 한다.) (120)을 구비한다.

도면에서의 제2 스토리지 캐패시터(120)는 편의상 다음 화소의 제2 스토리지 캐패시터(120)을 나타낸 것이다.

상기 제1 TFT(106)는 게이트라인(102)에 접속된 게이트전극(108)과, 데이터라인(104)에 접속된 소스전극(110)과, 화소전극(118)에 접속된 드레인전극(112)과, 게이트전극(108)과 중첩되고 소스전극(110)과 드레인전극(112)사이에 채널을 형성하는 활성층(114)을 구비한다.

상기 활성층(114)은 데이터라인(104), 소스전극(110) 및 드레인전극(112)과중첩되게 형성되고 소스전극(110)과 드레인전극(112)사이의 채널부를 더 포함한다.

활성층(114)위에는 데이터라인(104), 소스전극(110) 및 드레인전극(112)과 오믹접촉을 위한 오믹접촉층(148)이 더 형성된다.

여기서, 통상적으로 활성층(114) 및 오믹접촉층(148)을 반도체패턴(145)이라 명명한다.

이러한 제1 TFT(106)는 게이트라인(102)에 공급되는 게이트 신호에 응답하여 데이터라인(104)에 공급되는 화소전압 신호가 화소전극(118)에 충전되어 유지되게 한다.

상기 화소전극(118)은 보호막(150)을 관통하는 제1접촉홀(116)을 통해 TFT(106)의 드레인전극(112)과 접속된다.

화소전극(118)은 충전된 화소전압에 의해 도시하지 않은 상부기판(예를들어, 컬러필터 어레이기판)에 형성되는 공통전극과 전위차를 발생시키게 된다.

이 전위차에 의해 TFT 어레이기판과 컬러필터 어레이기판사이에 위치하는 액 정이 유전 이방성에 의해 회전하게 되며 도시하지 않은 광원으로부터 화소전극(118)을 경유하여 입사되는 광을 상부기판쪽으로 투과시키게 된다.

제2 스토리지 캐패시터(120)는 전단 게이트라인(102)과 화소전극(118)에 의해 형성된다. 게이트라인(102)과 화소전극(118)사이에는 게이트절연막(144) 및 보호막(150)이 위치하게 된다.

이러한 제2 스토리지 캐패시터(120)는 화소전극(118)에 충전된 화소전압이 다음 화소전압이 충전될 때까지 유지되도록 도움을 주게 된다.

상기 포토TFT(140) (이하, TFT의 각 구성요소들중 상술한 제1TFT의 구성요소와 동일한 기능을 가지는 구성요소들은 제1TFT의 구성요소와 동일한 도면부호를 부여하기로 한다.)는 제2 구동전압 공급라인(171)이 접속되는 게이트전극(108)과, 게이트절연막(144)을 사이에 두고 게이트전극(108)과 중첩되는 활성층(114), 활성층(114)과 전기적으로 접속됨과 아울러 제1 구동전압 공급라인(152)과 접속된 구동소스전극(160), 구동소스전극(160)과 마주 보는 구동 드레인전극(162)을 구비한다.

여기서, 상기 포토TFT(140)은 보호막(150) 및 게이트절연막(144)을 관통하여 제1구동전압 공급라인(152)을 일부 노출시키는 제2 접촉홀(155)을 구비하고, 구동 소스전극(160)은 제2 접촉홀(155)상에 형성된 투명전극패턴(154)에 의해 제1구동전압공급라인(152)과 접속된다.

상기 활성층(114)은 구동소스전극(160) 및 구동 드레인전극(162)과 중첩되게 형성되고 구동 소스전극(160)과 구동드레인전극(162)사이의 채널부를 더 포함한다.

상기 활성층(114)위에는 구동 소스전극(160) 및 구동드레인전극(162)과 오믹 접촉을 위한 오믹접촉층(148)이 더 형성된다.

이러한 포토TFT(140)는 문서 또는 사람의 지문 등 소정의 이미지에 의한 입사되는 광을 센싱하는 역할을 한다.

제1 스토리지캐패시터(180)는 포토 TFT(140)의 게이트전극(108)과 일체화된 제1스토리지 하부전극(172), 절연막(144)을 사이에 두고 제1 스토리지 하부전극(172)과 중첩되게 형성되며, 포토TFT(140)의 구동드레인전극(162)과 접속된 스토리지 상부전극(174)을 구비한다.

이러한 제1 스토리지 캐패시터(180)는 포토TFT(140)에서 발생된 광전류에 의한 전하를 저장하는 역할을 한다.

제1 TFT(170)는 기판(142)상에 형성된 게이트전극(108)과, 제2 스토리지 상부전극(174)과 접속된 소스전극(110), 소스전극(110)가 마주 보는 드레인전극(112)과, 게이트전극(108)과 중첩되고 소스전극(110)과 드레인전극(112)사이에 채널을 형성하는 활성층(114)을 구비한다.

활성층(114)은 소스전극(110) 및 드레인전극(112)과 중첩되게 형성되고 소스전극(110)과 드레인전극(112)사이의 채널부를 더 포함한다.

활성층(114)위에는 소스전극(110) 및 드레인전극(112)과 오믹접촉을 위한 오믹접촉층(148)이 더 형성된다.

이러한 구조를 가지는 본 발명에 따른 이미지 센싱소자의 동작과정에 대해 설명하며 다음과 같다.

먼저, 포토 TFT(140)의 구동 소스전극(160)에 제1 구동전압이 인가됨과 아울 러 게이트전극(108)으로 제2구동전압이 인가되고 활성층(114)에 소정의 광이 센싱되면 센싱된 광량에 따라 구동소스전극(160)에 채널을 경유하여 구동드레인전극(162)으로 흐르는 광전류 패스가 발생된다.

광전류 패스는 구동 드레인전극(160)에서 제1 스토리지 상부전극(174)으로 흐르게 됨과 동시에 제1 스토리지 하부전극(172)은 포토 TFT(140)의 게이트전극(108)과 접속되어 있으므로 제1스토리지 캐패시터(180)(photo TFT)에는 광전류에 의한 전하가 충전되게 된다.

이와 같이, 제1 스토리지 캐패시터(180)에 충전된 전하는 제2 TFT(170) 및 리드아웃 라인(204)을 경유하여 리드아웃 집적회로(Read out IC)에서 읽혀지게 된다. 즉, 상기 포토 TFT(140)에서 센싱된 광량에 따른 리드아웃 집적회로에서 검출되는 신호가 달라지게 되므로써 문서, 이미지 스캔, 터치 입력 등의 이미지를 센싱할 수 있게 된다. 센싱된 이미지는 제어부 등에 전달되거나 사용자의 조절에 따라 액정표시패널의 화상에 구현될 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 이미지 센싱기능을 가지는 액정표시장치에 있어서의 각 화소부에 구비된 포토 TFT에 대해 도 8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 이미지 센싱기능을 가지는 액정표시장치는 복수개의 R, G, B 서브화소들이 구비되어져 단위화소를 구성하고 있다.

상기 각 R, G, B 서브화소들 각각에는 이미지를 센싱하는 기능을 하는 포토TFT(140)가 구비되어 있다.

이들 R, G, B 서브화소들중에서 가장 투과율이 높은 G화소의 포토 TFT(140) 은 짧은 시간에도 센싱광량이 높지만, 상대적으로 투과율이 낮은 R, G 화소의 포토 TFT(140)는 스캔시간이 짧으면 센싱량이 크지 않아 스캐닝한후 컬러이미지는 녹색을 띠면서 전체적으로 어두운 이미지를 보인다.

따라서, 본 발명에서는 G화소에 비해 투과율이 떨어지는 R, B 화소부에 구비된 포토TFT의 크기를 상기 G화소부에 구비된 포토 TFT의 크기보다 크게 형성한다. 즉, 포토 TFT 의 크기 조절은 채널 폭(W)을 조절하므로써 가능하게 된다. 즉, 도 8에 도시된 바와같이, R, G, B 화소 각각에 구비된 센서 TFT(140)들의 채널폭(W1, W2, W3)중 R, B 화소 각각에 구비된 센서 TFT(140)의 채널폭(W1, W3)은 B화소에 구비된 센서TFT(140)의 채널폭(W2)보다 더 큰 값을 갖는다.

반면에, 상기 포토 TFT의 크기는 서로 다르게 형성하지만 나머지 R, G, B 화소부에 구비된 스위칭 TFT와 디스플레이용 TFT의 크기는 동일하게 유지한다.

이렇게 G화소에 비해 투과율이 떨어지는 R, B 화소부에 구비된 포토TFT의 크기를 상기 G화소부에 구비된 포토 TFT의 크기보다 크게 형성하므로 인해 짧은 시간동안에도 균일한 광센싱이 가능케 하여 전체적으로 균일한 화상을 얻을 수 있다.

한편, 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상기에서 설명한 바와같이, 본 발명에 따른 이미지 센싱기능을 가지는 액정 표시장치에 있어서는 다음과 같은 효과가 있다.

본 발명에 따른 이미지 센싱기능을 가지는 액정표시장치는 G화소에 비해 투과율이 떨어지는 R, B 화소부에 구비된 포토TFT의 크기를 상기 G화소부에 구비된 포토 TFT의 크기보다 크게 형성하므로 인해 짧은 시간동안에도 균일한 광센싱이 가능케 하여 전체적으로 균일한 화상을 얻을 수 있다.

Claims

적색, 청색, 녹색 서브화소를 포함하는 화소로 이루어진 화소영역;

상기 적색, 청색, 녹색 서브화소 각각에 구비된 제1 스위칭 TFT와 제2 스위칭 TFT;

상기 적색, 청색, 녹색 서브화소내에 각각 구비된 제1, 2, 3 포토 TFT; 및

상기 녹색 서브화소에 비해 투과율이 떨어지는 상기 적색, 청색 서브화소 내에 위치하는 상기 제1, 2 포토 TFT 크기가 상기 녹색 서브화소 내에 위치하는 상기 제3 포토 TFT 크기보다 크며;

상기 적색, 청색 서브화소 내의 상기 제1, 2 포토 TFT의 채널폭은 상기 녹색 서브 화소 내의 상기 제3 포토 TFT의 채널폭보다 큰 것을 특징으로하는 이미지 센싱기능을 가지는 액정표시장치.
삭제
제1항에 있어서, 상기 적색, 청색, 녹색 서브화소 각각에 구비된 상기 제1 스위칭 TFT와 상기 제2 스위칭 TFT의 크기는 동일한 크기를 갖는 것을 특징으로하는 이미지 센싱기능을 가지는 액정표시장치.
제1항에 있어서, 상기 액정표시장치는 상기 적색, 청색 및 녹색 서브화소 각각과 대응되는 컬러필터들이 형성되는 컬러필터 어레이기판과;

액정을 사이에 두고 상기 컬러필터 어레이기판과 마주 보며 포토 센싱소자가 형성되는 박막트랜지스터 어레이기판을 포함하고,

상기 박막트랜지스터 어레이기판은

기판상에 서로 교차되게 형성되며 각각의 서브화소영역을 정의하는 게이트라인 및 데이터라인과;

상기 게이트라인 및 데이터라인의 교차영역에 위치하는 제1박막트랜지스터와;

상기 제1 박막 트랜지스터와 접속된 화소전극을 포함하는 것을 특징으로하는 이미지 센싱기능을 가지는 액정표시장치.
제4항에 있어서, 상기 1, 2, 3 포토TFT 각각은

광을 센싱하기 위한 포토 박막트랜지스터와;

상기 포토박막트랜지스터에 의해 센싱 신호를 저장하기 위한 제1 스토리지 캐패시터와;

상기 제1 스토리지 캐패시터에 저장된 상기 센싱 신호를 검출하기 위한 집적회로와;

상기 제1 스토리지 캐패시터와 상기 집적회로사이에 위치하여 상기 센싱 신호를 선택적으로 상기 집적회로에 공급하기 위한 제2 박막트랜지스터를 구비하는 것을 특징으로하는 이미지 센싱기능을 가지는 액정표시장치.
제5항에 있어서, 상기 게이트라인과 나란하게 형성되어 상기 제1, 2, 3 포토TFT 각각에 제1구동전압을 공급하는 제1구동전압 공급라인과;

상기 제1구동전압 공급라인과 나란하게 형성되어 상기 제1, 2, 3 포토TFT 각각에 제2 구동전압을 공급하기 위한 제2구동전압 공급라인과;

상기 화소영역을 사이에 두고 상기 데이터라인과 나란하게 위치하며 상기 제2박막트랜지스터부터의 센싱신호를 집적회로에 전달하기 위한 센싱신호전달라인을 더 구비하는 것을 특징으로하는 이미지 센싱기능을 가지는 액정표시장치.
제6항에 있어서, 상기 제1, 2, 3 포토 TFT 각각은

기판상에 형성되며 상기 제2 구동전압 공급라인과 접속된 제1 게이트전극과;

상기 제1 게이트전극을 덮도록 형성된 게이트절연막과;

상기 게이트절연막을 사이에 두고 상기 제1 게이트전극과 중첩되는 제1반도체패턴과;

상기 제1반도체패턴과 접촉되며 상기 제1구동전압 공급라인과 전기적으로 접속된 제1소스전극과;

상기 제1소스전극과 마주보는 제1 드레인전극을 구비하는 것을 특징으로하는 이미지 센싱기능을 가지는 액정표시장치.