KR101603666B1 - 센싱 장치 및 이를 사용한 감광 방법 - Google Patents

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Abstract

센싱 장치 및 이를 사용한 감광 방법에서, 센싱 장치는 하부 표시판, 하부 표시판에 대응하는 상부 표시판, 하부 표시판 및 상부 표시판 사이에 위치하는 액정층, 하부 표시판 및 상부 표시판 중 적어도 하나에 형성되는 적외선 센서, 및 하부 표시판 및 상부 표시판 중 적어도 하나에 형성되는 가시선 센서를 포함한다. 센싱 장치가 적외선 센서 및 가시선 센서를 동시에 포함하기 때문에 신뢰성이 높은 터치 센싱이나 이미지 센싱 기능을 구현할 수 있다.
센싱 장치, 적외선, 가시선, 터치 센싱, 이미지 센싱

Description

센싱 장치 및 이를 사용한 감광 방법{SENSING DEVICE AND METHOD OF SENING A LIGHT BY USING THE SAME}
본 발명은 센싱 장치 및 이를 이용한 감광 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게 본 발명은 적외선과 가시선을 모두 감지할 수 있는 센싱 장치 및 이를 이용한 감광 방법에 관한 것이다.
현재 다양한 종류의 평판 표시 장치(Flat Panel Display)가 개발되어 사용되고 있다. 그 중에서도 액정 표시 장치(Liquid Crystal Display device)는 가장 다양한 용도로 널리 사용되고 있다.
근래에 액정 표시 장치로서 터치 센싱 기능이나 이미지 센싱 기능을 갖는 센싱 장치가 활발히 연구되고 있다. 그러나 종래의 센싱 장치는 주로 물리적인 변화를 통해 터치 센싱이나 이미지 센싱 기능을 구현하여 높은 신뢰성을 얻을 수 없는 문제점이 있었다.
이상, '배경 기술'에서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로 이 부분에서 설명된 기술이 반드시 종래 기술인 것은 아니며 본 발명의 보호범위에 속하는 기술과 같이 종래에 알려지지 않은 기술일 수 있다.
본 발명의 일 실시예들은 높은 신뢰성으로 감광 기능을 구현할 수 있는 센싱 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 실시예들은 상기 센싱 장치를 사용한 감광 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센싱 장치는 하부 표시판, 하부 표시판에 대응하는 상부 표시판, 하부 표시판 및 상부 표시판 사이에 위치하는 액정층, 하부 표시판 및 상부 표시판 중 적어도 하나에 형성되는 적외선 센서, 및 하부 표시판 및 상부 표시판 중 적어도 하나에 형성되는 가시선 센서를 포함한다.
센싱 장치는 하부 표시판에 위치하는 화소 트랜지스터를 더 포함할 수 있다. 하부 표시판은 화소 트랜지스터 위에 위치하는 색필터를 더 포함할 수 있다.
하부 표시판은 색필터들 사이에 위치하는 블랙 매트릭스를 더 포함하고, 블랙 매트릭스는 적외선 센서 및 가시선 센서 중 적어도 하나와 중첩할 수 있다. 적외선 센서 및 가시선 센서는 상부 표시판에 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 센싱 장치는 하부 기판과 하부 기판 위에 위치하는 화소 트랜지스터를 포함하는 하부 표시판, 하부 표시판 위에 위치하는 액정층, 및 액정층 위에 위치하고 상부 기판, 적외선 센서, 가시선 센서, 및 적외선 센서 또는 가시선 센서와 연결되어 검출 신호를 리드아웃선에 전달하기 위한 리드아 웃 트랜지스터를 포함할 수 있다. 하부 표시판은 화소 트랜지스터 위에 위치하는 색필터를 더 포함할 수 있다.
하부 표시판은 색필터들 사이에 위치하는 블랙 매트릭스를 더 포함하고, 블랙 매트릭스는 적외선 센서 및 가시선 센서 중 적어도 하나와 중첩할 수 있다. 적외선 센서 및 가시선 센서는 상부 기판의 아래에 위치할 수 있다. 적외선 센서 및 가시선 센서는 상부 기판 위에 위치할 수 있다.
센싱 장치는 적어도 하나의 적외선 발광체와 적어도 하나의 가시선 발광체를 포함하고 하부 표시판 아래에 위치하는 백라이트 유닛을 더 포함할 수 있다. 적외선 발광체와 가시선 발광체는 발광 다이오드이고, 적외선 발광체와 가시선 발광체로부터 각각 출사되는 적외선과 가시선은 하부 표시판에 수직하게 입사될 수 있다. 가시선은 백색광일 수 있다.
센싱 장치는 하부 표시판 아래에 위치하는 하부 편광판, 및 상부 표시판 위에 위치하는 상부 편광판을 더 포함할 수 있다. 그리고 센싱 장치는 하부 표시판의 구동을 위해 화소 트랜지스터와 전기적으로 연결되며 하부 표시판의 측부에 위치하는 하부 집적 회로부, 및 상부 표시판의 구동을 위해 적외선 센서 및 가시선 센서와 전기적으로 연결되며 상부 표시판의 측부에 위치하는 상부 집적 회로부를 더 포함할 수 있다.
하부 집직 회로부와 상부 집적 회로부는 서로 중첩하지 않을 수 있다. 예를 들어, 하부 집적 회로부 및 상부 집적 회로부는 액정층을 기준으로 서로 반대편에 위치할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 센싱 장치를 사용한 감광 방법이 제공된다. 구체적으로 적외선 센서 및 가시선 센서를 포함하고 적외선 및 가시선을 출사하는 센싱 장치를 준비한다. 그리고 센싱 장치에 물체를 인접시킨다. 이어서 물체로부터 반사된 적외선을 적외선 센서로 감지하거나 물체로부터 반사된 가시선을 가시선 센서로 감지하여 물체의 정보를 수득한다.
물체로부터 반사된 적외선을 적외선 센서로 감지하여 수득되는 정보는 물체의 접촉 정보일 수 있다. 물체로부터 반사된 가시선을 가시선 센서로 감지하여 수득되는 정보는 물체의 이미지 정보일 수 있다.
물체의 정보를 수득하기 위하여, 물체로부터 반사되는 적외선을 적외선 센서로 감지하여 물체의 접촉 위치를 파악한다. 그리고 접촉 위치에 제공되는 가시선의 계조를 선택적으로 변경하여 물체로부터 반사되는 가시선을 가시선 센서로 감지하여 물체의 이미지 정보를 수득한다.
가시선의 계조를 선택적으로 변경하는 것은 계조를 조절하는 것일 수 있다. 센싱 장치는, 하부 표시판, 하부 표시판에 대응하는 상부 표시판, 하부 표시판 및 상부 표시판 사이에 위치하는 액정층을 포함하고, 적외선 센서는 하부 표시판 및 상부 표시판 중 적어도 하나에 형성되고, 가시선 센서는 하부 표시판 및 상부 표시판 중 적어도 하나에 형성되는 센싱 장치를 사용할 수 있다. 센싱 장치는 하부 표시판에 위치하는 화소 트랜지스터를 더 포함할 수 있다.
적외선 센서 및 가시선 센서는 상부 표시판에 형성될 수 있다. 적외선 센서는 가시선 차단막을 포함하고, 가시선 차단막에 의해서 적외선 센서로 입사되는 가 시선을 줄여 적외선 센서의 적외선 감도가 증가될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 하부 표시판에 화소 트랜지스터와 함께 위치시키는 경우 배선 관계를 복잡하게 하는 감광 소자를 상부 표시판에 위치시켜 하부 표시판의 배선 관계를 단순화 할 수 있다. 따라서 하부 표시판에서 발생하던 신호 커플링 현상을 줄일 수 있다.
또한, 감광 소자를 상부 표시판에 위치시킴으로써 감광 소자가 하부 표시판에 위치하는 경우 낮아지는 감광 소자의 광에 대한 감응도를 높일 수 있다. 그리고 감광 소자를 상부 표시판에 포함된 상부 기판의 아래에 형성하는 경우, 외부 충격으로부터 감광 소자를 효과적으로 보호할 수 있다.
이 뿐만 아니라, 하부 표시판과 연결되는 하부 집적 회로부와 상부 표시판과 연결되는 상부 집적 회로부를 분리하여 서로 중첩되지 않도록 형성하여 집적 회로부들 간의 EMI 현상을 줄일 수 있다.
그리고 적외선을 감지하는 감광 소자에는 외부로부터 제공되는 가시선을 차단할 수 있는 가시선 차단막을 형성함으로써 신호와 잡음의 크기비(SNR, Signal to Noise Ratio)를 향상시키며 감도를 적외선 영역에 최적화시킬 수 있다.
또한, 감광 소자로 적외선 센서와 가시선 센서를 동시에 사용함으로써 적외선 센서에 의한 터치 센싱 기능과 가시선 센서에 의한 이미지 센싱 기능을 동시에 수행할 수 있다.
이 뿐만 아니라, 적외선 센서를 통해 물체의 접촉 부분을 파악한 후 접촉 부 분에 제공되는 가시선의 계조를 변화시킴으로써 이미지 센싱을 보다 효과적으로 수행할 수도 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 센싱 장치 및 이를 사용한 감광 방법에 대해 설명한다. 여기서 i) 첨부된 도면들에 도시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수, 동작 등은 개략적인 것으로 다소 변경될 수 있다. ii) 도면은 관찰자의 시선으로 도시되기 때문에 도면을 설명하는 방향이나 위치는 관찰자의 위치에 따라 다양하게 변경될 수 있다. iii) 도면 번호가 다르더라도 동일한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호가 사용될 수 있다. iv) '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. v) 단수로 설명되는 경우 다수로도 해석될 수 있다. vi) 수치, 형상, 크기의 비교, 위치 관계 등이 '약', '실질적' 등으로 설명되지 않아도 통상의 오차 범위가 포함되도록 해석된다. vii) '~후', '~전', '이어서', '그리고', '여기서', '후속하여' 등의 용어가 사용되더라도 시간적 위치를 한정하는 의미로 사용되지는 않는다. viii) '제1', '제2' 등의 용어는 단순히 구분의 편의를 위해 선택적, 교환적 또는 반복적으로 사용되며 한정적 의미로 해석되지 않는다. ix) '~위에', '~위쪽에', '~아래에', '~아래쪽에', '~옆에', '~측부에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우 '바로'가 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 개재될 수도 있다. x) 부분들이 '~또는' 으로 연결되는 경우 부분들 단독뿐만 아니라 조합도 포함되게 해석되나 '~또는 ~중 하나'로 연결되는 경우 부분들 단독으로만 해석 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 장치를 설명하기 위한 사시도이다. 도 2는 도 1의 “A” 부분의 확대도이다. 도 3 및 4는 도 1의 “B” 부분의 확대도이다. 도 5 및 6은 도 1의 “C” 부분의 확대도이다. 도 7은 도 1에 도시된 백라이트 유닛의 부분 절개 사시도이다. 도 8은 본 실시예에 따른 포함된 회로 집적부를 설명하기 위한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 센싱 장치는 하부 표시판(100), 하부 표시판(100)의 위에 위치하는 액정층(3) 및 액정층(3) 위에 위치하는 상부 표시판(200)을 포함할 수 있다.
하부 표시판(100)은 하부 기판(110)과 하부 기판(110) 위에 위치하는 화소 트랜지스터(Tr1)를 포함한다. 화소 트랜지스터(Tr1)가 위치하는 도 1의 “A” 부분을 확대한 도 2를 참조하면, 화소 트랜지스터(Tr1)는 게이트 전극(124a), 게이트 전극(124a) 위에 위치하는 게이트 절연막(140a), 게이트 절연막(140a) 위에 게이트 전극(124a)과 중첩되게 위치하는 반도체층(154a), 반도체층(154a) 위에 위치하는 저항성 접촉층(164a), 저항성 접촉층(164a) 위에 위치하는 소스 전극(173a), 저항성 접촉층(164a) 위에 소스 전극(173a)과 떨어져 위치하는 드레인 전극(175a)을 포함할 수 있다.
하부 표시판(100)은 하부 기판(110) 위에 위치하는 게이트선과 상기 게이트선과 교차하는 데이터선을 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 게이트선은 화소 트랜 지스터(Tr1)의 게이트 전극(124a)와 연결될 수 있다. 그리고 상기 데이터선은 화소 트랜지스터(Tr1)의 소스 전극(173a)과 연결될 수 있다.
하부 표시판(100)은 화소 트랜지스터(Tr1)의 위에 위치하는 보호층(180), 보호층(180) 위에 위치하는 색필터(230), 색필터(230) 사이에 위치하는 블랙 매트릭스(BM) 및 색필터(230) 위에 위치하는 절연막(193) 및 절연막(193) 위에 위치하는 화소 전극(190)을 더 포함할 수 있다. 여기서, 화소 전극(190)은 절연막(193) 및 보호층(180)을 관통하여 화소 트랜지스터(Tr1)의 드레인 전극(175a)과 연결될 수 있다.
상부 표시판(200)은 상부 기판(210) 및 감광 소자(Tr2, Tr3)를 포함한다. 감광 소자(Tr2, Tr3)는 하나 이상의 적외선 센서(Tr2) 및 하나 이상의 가시선 센서(Tr3)를 포함할 수 있다. 상부 표시판(200)에 형성되는 적외선 센서(Tr2) 및 가시선 센서(Tr3)는 하부 표시판(100)의 블랙 매트릭스(BM)과 중첩하도록 위치할 수 있다. 즉, 하부 표시판(100)에 형성된 블랙 매트릭스(BM)와 감광 소자(Tr2, Tr3)는 수직으로 대응할 수 있다. 이 경우, 개구율을 향상시킬 수 있다.
적외선 센서(Tr2) 및 가시선 센서(Tr3)는 서로 교대로 배열될 수 있다. 다른 예로, 적외선 센서(Tr2) 및 가시선 센서(Tr3)는 무질서하게 배열될 수 있다. 또 다른 예로, 적외선 센서(Tr2) 및 가시선 센서(Tr3)는 소정의 비율로 배열될 수 있다. 이 경우, 적외선 센서(Tr2)와 가시선 센서(Tr3)의 개수의 비는 약 1:1일 수 있으며 교대로 형성될 수 있다.
상부 표시판(200)은 감광 소자(Tr2, Tr3)와 연결되어 감광 소자(Tr2, Tr3)로부터 검출 신호를 전달하기 위해 리드아웃선과 감광 소자(Tr2, Tr3) 사이에 위치하는 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)를 더 포함할 수 있다. 여기서 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)는 감광 소자(Tr2, Tr3)와 동일층에 인접하여 위치할 수 있다.
적외선 센서(Tr2) 및 가시선 센서(Tr3)는 상부 기판(210)의 아래에 위치할 수 있다. 도 1의 “B”부분에 위치한 적외선 센서(Tr2)와 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)를 확대한 도 3을 참조하면, 상부 기판(210)의 아래에 적외선 센서(Tr2)가 위치하고 적외선 센서(Tr2)와 동일층에 적외선 센서(Tr2)와 전기적으로 연결된 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)가 위치한다.
보다 구체적으로, 적외선 센서(Tr2)는 활성층(154b), 저항성 접촉층(164b), 소스 전극(173b), 드레인 전극(175b), 게이트 절연막(140b), 및 게이트 전극(124b)을 포함할 수 있다.
활성층(154b)은 상부 기판(210) 아래에 위치하고 비정질 게르마늄, 비정질 실리콘게르마늄 및 마이크로 크리스탈린(micro-crystalline) 실리콘으로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 하나를 포함할 수 있다. 저항성 접촉층(164b)은 활성층(154b)의 아래에 위치할 수 있다. 소스 전극(173b)은 저항성 접촉층(164b) 아래에 위치할 수 있다. 드레인 전극(175b) 저항성 접촉층(164b) 아래에 소스 전극(173b)과 떨어져 위치할 수 있다. 게이트 절연막(140b)은 활성층(154b), 소스 전극(173b) 및 드레인 전극(175b) 아래에 위치할 수 있다. 게이트 전극(124b)은 게이트 절연막(140b) 아래에 활성층(154b)과 중첩되게 위치할 수 있다.
적외선 센서(Tr2)는 활성층(154b)의 위쪽에 활성층(154b)과 중첩되게 위치하는 가시선 차단막(111)을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 가시선 차단막(111)은 상부 기판(210)과 활성층(154b) 사이에 위치할 수 있다. 여기서 가시선 차단막(111)과 활성층(154b) 사이에는 실리콘 질화물과 같은 절연 물질을 포함하는 절연막(194)이 위치할 수 있다.
가시선 차단막(111)은 센싱 장치의 외부로부터 제공되는 가시선을 차단할 수 있는 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 가시선 차단막(111)은 흑색 안료를 포함하는 유기 물질 또는 비정질 실리콘을 포함할 수 있다.
가시선 차단막(111)은 외부로부터 센싱 장치로 입사되는 가시선을 차단하여 신호와 잡음의 크기비(SNR, Signal to Noise Ratio)를 향상시키며 비정질 실리콘게르마늄을 포함하는 활성층(154b)의 감도를 적외선 영역에 최적화 함으로서 가시선에 의한 영향을 효율적으로 차단한다.
리드아웃 트랜지스터(Trreadout)는 반도체층(154r), 저항성 접촉층(164r), 소 스 전극(173r), 드레인 전극(175r), 게이트 절연막(140r), 및 게이트 전극(124r)을 포함할 수 있다.
반도체층(154r)은 상부 기판(210) 아래에 위치할 수 있다. 저항성 접촉층(164r)은 반도체층(154r)의 아래에 위치할 수 있다. 소스 전극(173r)은 저항성 접촉층(164r) 아래에 위치할 수 있다. 드레인 전극(175r)은 저항성 접촉층(164r) 아래에 소스 전극(173r)과 떨어져 위치할 수 있다. 게이트 절연막(140r)은 반도체층(154r), 소스 전극(173r) 및 드레인 전극(175r) 아래에 위치할 수 있다. 게이트 전극(124r)은 게이트 절연막(140r) 아래에 반도체층(154r)과 중첩되게 위치할 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 적외선 센서(Tr2)와 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)를 확대한 단면도이다. 도 4에 도시된 적외선 센서(Tr2)와 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)는 도 3에 도시된 것과 위치 관계를 제외하고 실질적으로 동일하기 때문에 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
도 4를 참조하면, 상부 기판(210)의 아래에 적외선 센서(Tr2)가 위치하고 적외선 센서(Tr2)와 동일층에 적외선 센서(Tr2)와 전기적으로 연결된 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)가 위치한다.
보다 구체적으로, 적외선 센서(Tr2)는 활성층(154b), 저항성 접촉층(164b), 소스 전극(173b), 드레인 전극(175b), 게이트 절연막(140b), 및 게이트 전극(124b) 을 포함할 수 있다.
상부 기판(210) 아래에 소스 전극(173b) 및 드레인 전극(175b)이 서로 이격하도록 위치한다. 활성층(154b)은 소스 전극(173b) 및 드레인 전극(175b)과 중첩하도록 소스 전극(173b) 및 드레인 전극(175b)의 아래에 위치한다. 저항성 접촉층(164b)은 활성층(154b)과 소스 전극(173b) 사이 그리고 활성층(154b)과 드레인 전극(175b) 사이에 위치한다.
게이트 절연막(140b)은 활성층(154b), 소스 전극(173b) 및 드레인 전극(175b) 아래에 위치할 수 있다. 게이트 전극(124b)은 게이트 절연막(140b) 아래에 활성층(154b)과 중첩되게 위치할 수 있다.
적외선 센서(Tr2)는 활성층(154b)의 위쪽에 활성층(154b)과 중첩되게 위치하는 가시선 차단막(111)을 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 가시선 차단막(111)은 상부 기판(210)과 활성층(154b) 사이에 위치할 수 있다. 여기서 가시선 차단막(111)과 활성층(154b) 사이에는 실리콘 질화물과 같은 절연 물질을 포함하는 절연막(194)이 위치할 수 있다.
리드아웃 트랜지스터(Trreadout)는 반도체층(154r), 저항성 접촉층(164r), 소스 전극(173r), 드레인 전극(175r), 게이트 절연막(140r), 및 게이트 전극(124r)을 포함할 수 있다.
소스 전극(173r) 및 드레인 전극(175r)은 상부 기판(210) 아래에 이격하여 위치한다. 반도체층(154r)은 소스 전극(173r) 및 드레인 전극(175r)과 중첩하도록 소스 전극(173r) 및 드레인 전극(175r)의 아래에 위치한다.
저항성 접촉층(164r)은 반도체층(154r)과 소스 전극(173r) 사이 그리고 반도체층(154r)과 드레인 전극(175r) 사이에 위치할 수 있다. 게이트 절연막(140r)은 반도체층(154r), 소스 전극(173r) 및 드레인 전극(175r) 아래에 위치할 수 있다. 게이트 전극(124r)은 게이트 절연막(140r) 아래에 반도체층(154r)과 중첩되게 위치할 수 있다.
도 1의 “C”부분에 위치한 가시선 센서(Tr3)와 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)를 확대한 도 5를 참조하면, 상부 기판(210)의 아래에 가시선 센서(Tr3)가 위치하고 가시선 센서(Tr3)와 동일층에 가시선 센서(Tr3)와 전기적으로 연결된 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)가 위치한다.
보다 구체적으로 가시선 센서(Tr3)는 활성층(154c), 저항성 접촉층(164c), 소스 전극(173c), 드레인 전극(175c), 게이트 절연막(140c), 및 게이트 전극(124c)을 포함할 수 있다.
활성층(154c)은 상부 기판(210) 아래에 위치하고 비정질 실리콘을 포함할 수 있다. 저항성 접촉층(164c)은 활성층(154c)의 아래에 위치할 수 있다. 소스 전극(173c)은 저항성 접촉층(164c)아래에 위치할 수 있다. 드레인 전극(175c) 저항성 접촉층(164c) 아래에 소스 전극(173c)과 떨어져 위치할 수 있다. 게이트 절연막(140c)은 활성층(154c), 소스 전극(173c) 및 드레인 전극(175c) 아래에 위치할 수 있다. 게이트 전극(124c)은 게이트 절연막(140c) 아래에 활성층(154c)과 중첩되게 위치할 수 있다. 그리고 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)는 도 3에 설명된 것과 실질적으로 동일한 바 이에 대한 더 이상의 설명은 생략한다.
액정 표지 장치의 구조로서 하부 표시판에 화소 트랜지스터, 감광 소자 및 리드아웃 트랜지스터를 모두 형성하고, 상부 표시판에는 색필터만을 형성할 수 있다. 이 경우, 하부 표시판의 배선 관계가 복잡하게 되어 인접한 배선간에 신호 커플링(signal coupling) 현상이 발생한다는 문제점이 있다. 또한, 감광 소자가 하부 표시판에 위치하기 때문에 광에 대한 감응도가 낮아서 실질적으로 감광 기능의 신뢰도가 낮다는 문제점이 있다.
그러나 본 실시예에서는 상부 표시판(200)에는 감광 소자(Tr2, Tr3)와 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)를 위치시키고, 하부 표시판(100)에는 화소 트랜지스터(Tr1)를 위치시키고, 색필터를 하부 표시판(100)에 형성함으로써 하부 표시판에서 발생하였던 신호 커플링 문제를 해결할 수 있다. 그리고, 감광 소자(Tr2, Tr3)가 상부 표시판(200)에 위치하기 때문에 광에 대한 감응도가 높아 실질적으로 감광 기능에 대한 신뢰도를 높일 수 있다.
또한, 적외선 센서(Tr2)를 통해서 터치 센싱 기능을 수행하기 때문에 물체가 실제로 센싱 장치에 가까이 근접한 상태이거나 접하지 않은 상태에서도 물체의 접촉 정보가 수득될 수 있다.
그리고, 본 실시예에서는 감광 소자(Tr2, Tr3)와 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)를 상부 기판(210)의 아래에 위치시킴으로써 외부 충격에 감광 소자(Tr2, Tr3)와 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가시선 센서(Tr3)와 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)를 확대한 도면이다. 도 6에 도시된 적외선 센서(Tr2)와 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)는 도 5에 도시된 것과 위치 관계를 제외하고 실질적으로 동일하기 때문에 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
도 6을 참조하면, 가시선 센서(Tr3)는 활성층(154c), 저항성 접촉층(164c), 소스 전극(173c), 드레인 전극(175c), 게이트 절연막(140c), 및 게이트 전극(124c)을 포함할 수 있다.
소스 전극(173c) 및 드레인 전극(175c)은 상부 기판(210)의 아래에 서로 이격되도록 위치한다. 활성층(154c)은 소스 전극(173c) 및 드레인 전극(175c)와 중첩하도록 소스 전극(173c) 및 드레인 전극(175c)의 아래에 위치한다. 저항성 접촉층(164c)은 활성층(154c)과 소스 전극(173c) 사이 및 활성층(154c)과 드레인 전극(175c)의 사이에 위치할 수 있다. 게이트 절연막(140c)은 활성층(154c), 소스 전극(173c) 및 드레인 전극(175c) 아래에 위치할 수 있다. 게이트 전극(124c)은 게이트 절연막(140c) 아래에 활성층(154c)과 중첩되게 위치할 수 있다. 그리고 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)는 도 4에 설명된 것과 실질적으로 동일한 바 이에 대한 더 이상의 설명은 생략한다.
센싱 장치는 하부 표시판(100) 아래에 위치하는 하부 편광판(12) 및 상부 표시판(200) 위에 위치하는 상부 편광판(22)을 더 포함할 수 있다. 하부 편광판(12) 및 상부 표시판(200)의 편광 성질을 이용하여 하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200)에 제공되는 광의 세기를 조절할 수 있다.
센싱 장치는 하부 표시판(100)의 아래쪽에 위치하는 백라이트 유닛(910)을 더 포함할 수 있다. 도 1에 도시된 백라이트 유닛(910)의 부분 절개 사시도인 도 7을 참조하면, 백라이트 유닛(910)은 적어도 하나의 적외선 발광체(911)와 적어도 하나의 가시선 발광체(912)를 포함할 수 있다. 적외선 발광체(911)와 가시선 발광체(912)는 발광 다이오드(LED, Light Emitting Diode)와 같은 점광원일 수 있다. 그리고 적외선 발광체(911)와 가시선 발광체(912)로부터 각각 출사되는 적외선과 가시선은 실질적으로 하부 표시판(100)에 수직하게 입사될 수 있다. 여기서 가시선은 백색광일 수 있다.
적외선 발광체(911)와 가시선 발광체(912)는 백라이트 유닛(910)의 모든 부분에서 적외선과 가시선이 제공될 수 있도록 백라이트 유닛(910)의 전체에 균일하게 분포할 수 있다. 일 예로, 적외선 발광체(911)와 가시선 발광체(912)는 서로 교대로 배열될 수 있다. 다른 예로, 적외선 발광체(911)와 가시선 발광체(912)는 무질서하게 배열될 수 있다. 또 다른 예로, 적외선 발광체(911)와 가시선 발광체(912)는 소정의 비율로 배열될 수 있다. 이 경우, 1:1의 비율로 교대로 적외선 발광체(911)와 가시선 발광체(912)가 배열될 수 있다.
도 8을 참조하면, 센싱 장치는 하부 표시판(100)의 구동을 위해 화소 트랜지스터(Tr1)와 전기적으로 연결되며 하부 표시판(100)의 측부에 위치하는 하부 집적 회로부(540a) 및 상부 표시판(200)의 구동을 위해 감광 소자(Tr2, Tr3)와 전기적으로 연결되며 상부 표시판(200)의 측부에 위치하는 상부 집적 회로부(540b)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 하부 집적 회로부(540a) 및 상부 집적 회로부(540b)는 서로 중첩되지 않도록 위치한다. 예를 들어, 하부 집적 회로부(540a) 및 상부 집적 회로부(540b)는 액정층(3)을 기준으로 서로 반대편에 위치할 수 있다.
하부 집적 회로부(540a)는 화소 트랜지스터(Tr1)의 소스 전극(173a)과 연결된 데이터선과 연결되어 화소 트랜지스터(Tr1)와 전기적 신호를 주고 받을 수 있다. 상부 집적 회로부(540b)는 적외선 센서(Tr2)의 소스 전극(173b) 또는 가시선 센서(Tr3)의 소스 전극(173c)와 연결된 데이터선과 연결되어 적외선 센서(Tr2) 또는 가시선 센서(Tr3)와 전기적 신호를 주고 받을 수 있다. 이와 다르게, 상부 집적 회로부(540b)는 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)의 소스 전극(173r)과 연결되는 리드아웃선과 연결되어 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)와 전기적 신호를 주고받을 수 있다.
액정 표지 장치의 구조로서 하부 표시판에 화소 트랜지스터, 감광 소자 및 리드아웃 트랜지스터를 모두 형성하고, 상부 표시판에는 색필터만을 형성할 수 있 다. 이 경우, 하부 표시판의 배선 관계가 복잡할 뿐만 아니라 배선들이 연결되는 집적 회로부들도 하부 표시판의 측부에 형성하여야 하기 때문에 집적 회로부들 간의 EMI 현상이 발생된다는 문제점이 있다.
그러나 본 실시예에 따르면, 하부 표시판(100)에는 화소 트랜지스터(Tr1)를 형성하여 하부 집적 회로부(540a)를 구성하고 상부 표시판(200)에는 감광 소자(Tr2, Tr3)와 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)를 형성하여 상부 집적 회로부(540b)를 하부 집적 회로부(540a)와 분리되게 구성하였을 뿐만 아니라 하부 집적 회로부(540a)가 상부 집적 회로부(540b)와 중첩되지 않게 배치함으로써 EMI 현상을 최소화 할 수 있다.
상술한 실시예들에서는 적외선 센서(Tr2) 및 가시선 센서(Tr3)가 모두 상부 표시판(200)에 형성되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 적외선 센서(Tr2) 및 가시선 센서(Tr3)의 위치는 다양하게 변경될 수 있다.
즉, 적외선 센서(Tr2)는 하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200) 중 적어도 하나에 형성될 수 있으며, 가시선 센서(Tr3)도 하부 표시판(100) 및 상부 표시판(200) 중 적어도 하나에 형성될 수 있다.
일 예로, 적외선 센서(Tr2)는 상부 표시판(200)에 형성되고, 가시선 센서(Tr3)는 하부 표시판(100)에 형성될 수 있다. 다른 예로, 가시선 센서(Tr3)는 상 부 표시판(200)에 형성되고, 적외선 센서(Tr2)는 하부 표시판(100)에 형성될 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 장치를 설명하기 위한 사시도이다. 도 10은 도 9의 “B” 부분의 확대도이다. 도 12는 도 9의 “C” 부분의 확대도이다.
본 실시예는 도 1 내지 6에서 설명된 실시예와 감광 소자(Tr2, Tr3)와 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)의 구조를 제외하고 실질적으로 동일한바 반복되는 설명은 생략한다. 여기서, 감광 소자(Tr2, Tr3)와 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)는 상부 기판(210)과 상부 편광판(22) 사이에 위치할 수 있다.
도 9 및 도 9의 “B”부분에 위치한 적외선 센서(Tr2)와 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)를 확대한 도 10을 참조하면, 상부 기판(210)의 위에 적외선 센서(Tr2) 및 적외선 센서(Tr2)와 전기적으로 연결된 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)가 위치한다.
구체적으로, 적외선 센서(Tr2)는 상부 기판(210) 위에 위치하는 게이트 전극(124b), 게이트 전극(124b) 위에 위치하는 게이트 절연막(140b), 게이트 절연막(140b) 위에 게이트 전극(124b)과 중첩되게 위치하고 비정질 게르마늄, 비정질 실리콘게르마늄 및 마이크로 크리스탈린 실리콘으로 이루어진 그룹에서 선택되는 적어도 하나를 포함하는 활성층(154b), 활성층(154b) 위에 위치하는 저항성 접촉 층(164b), 저항성 접촉층(164b) 위에 위치하는 소스 전극(173b) 및 저항성 접촉층(164b) 위에 소스 전극(173b)과 떨어져 위치하는 드레인 전극(175b)을 포함할 수 있다.
적외선 센서(Tr2)는 활성층(154b)의 위쪽에 활성층(154b)과 중첩되게 위치하는 가시선 차단막(111)을 더 포함할 수 있다. 가시선 차단막(111)은 센싱 장치의 외부로부터 제공되는 가시선을 차단하는 역할을 하기 때문에 가시선 차단막(111)의 위치는 활성층(154b)의 위쪽이면 제한이 없다. 가시선 차단막(111)에 대해서는 도 3을 참조하여 설명하였는바 더 이상의 설명은 생략한다. 가시선 차단막(111)과 활성층(154b) 사이에는 실리콘 질화물과 같은 절연 물질을 포함하는 절연막(194)이 위치할 수 있는데 가시선 차단막(194)과 활성층(154b) 사이의 전기적 절연을 위함이다.
리드아웃 트랜지스터(Trreadout)는 상부 기판(210) 위에 위치하는 게이트 전극(124r), 게이트 전극(124r) 위에 위치하는 게이트 절연막(140r), 게이트 절연막(140r) 위에 게이트 전극(124r)과 중첩되게 위치하는 반도체층(154r), 반도체층(154r) 위에 위치하는 저항성 접촉층(164r), 저항성 접촉층(164r) 위에 위치하는 소스 전극(173r) 및 저항성 접촉층(164r) 위에 소스 전극(173r)과 떨어져 위치하는 드레인 전극(175r)을 포함할 수 있다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 적외선 센서(Tr2)와 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)를 나타내는 단면도이다. 도 11에 도시된 적외선 센서(Tr2)와 리드아 웃 트랜지스터(Trreadout)는 도 10에 도시된 것과 위치 관계를 제외하고 실질적으로 동일하기 때문에 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
도 11을 참조하면, 상부 기판(210)의 위에 적외선 센서(Tr2) 및 적외선 센서(Tr2)와 전기적으로 연결된 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)가 위치한다.
적외선 센서(Tr2)는 상부 기판(210) 위에 위치하는 게이트 전극(124b), 게이트 전극(124b) 위에 위치하는 게이트 절연막(140b), 게이트 절연막(140b) 위에 서로 이격하여 위치하는 소스 전극(173b)과 드레인 전극(175b), 소스 전극(173b)과 드레인 전극(175b) 위에 게이트 전극(124b)과 중첩하게 위치하는 활성층(154b), 소스 전극(173b)과 활성층(154b) 사이와 드레인 전극(175b)과 활성층(154b) 사이에 위치하는 저항성 접촉층(164b)을 포함한다.
또한, 적외선 센서(Tr2)는 활성층(154b)의 위쪽에 활성층(154b)과 중첩되게 위치하는 가시선 차단막(111)을 더 포함할 수 있다. 가시선 차단막(111)은 센싱 장치의 외부로부터 제공되는 가시선을 차단하는 역할을 하기 때문에 가시선 차단막(111)의 위치는 활성층(154b)의 위쪽이면 제한이 없다. 가시선 차단막(111)에 대해서는 도 3을 참조하여 설명하였는바 더 이상의 설명은 생략한다. 가시선 차단막(111)과 활성층(154b) 사이에는 실리콘 질화물과 같은 절연 물질을 포함하는 절연막(194)이 위치할 수 있는데 가시선 차단막(111)과 활성층(154b) 사이의 전기적 절연을 위함이다.
리드아웃 트랜지스터(Trreadout)는 상부 기판(210) 위에 위치하는 게이트 전극(124r), 게이트 전극(124r) 위에 위치하는 게이트 절연막(140r), 게이트 절연막(140r) 위에 서로 이격하여 위치하는 소스 전극(173r)과 드레인 전극(175r), 소스 전극(173r)과 드레인 전극(175r) 위에 게이트 전극(124r)과 중첩되게 위치하는 반도체층(154r), 소스 전극(173r)과 반도체층(154r)의 사이와 드레인 전극(175r)과 반도체층(154r) 사이에 위치하는 저항성 접촉층(164r)을 포함할 수 있다.
도 9 및 도 9의 “C”부분에 위치한 가시선 센서(Tr3)와 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)를 확대한 도 12를 참조하면, 상부 기판(210)의 위에는 가시선 센서(Tr3) 및 가시선 센서(Tr3)와 전기적으로 연결된 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)가 위치한다.
구체적으로, 가시선 센서(Tr3)는 상부 기판(210) 위에 위치하는 게이트 전극(124c), 게이트 전극(124c) 위에 위치하는 게이트 절연막(140c), 게이트 절연막(140c) 위에 게이트 전극(124c)과 중첩되게 위치하고 비정질 실리콘을 포함하는 활성층(154c), 활성층(154c) 위에 위치하는 저항성 접촉층(164c), 저항성 접촉층(164c) 위에 위치하는 소스 전극(173c) 및 저항성 접촉층(164c) 위에 소스 전극(173c)과 떨어져 위치하는 드레인 전극(175c)을 포함할 수 있다. 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)의 구조는 도 10에서 설명된 바와 실질적으로 동일한 바 더 이상의 설명은 생략한다.
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가시선 센서(Tr3)와 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)를 나타내는 단면도이다. 도 13에 도시된 적외선 센서(Tr3)와 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)는 도 12에 도시된 것과 위치 관계를 제외하고 실질적으로 동일하기 때문에 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.
도 13을 참조하면, 상부 기판(210)의 위에 가시선 센서(Tr3) 및 가시선 센서(Tr3)와 전기적으로 연결된 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)가 위치한다.
가시선 센서(Tr3)는 상부 기판(210) 위에 위치하는 게이트 전극(124c), 게이트 전극(124c) 위에 위치하는 게이트 절연막(140c), 게이트 절연막(140c) 위에 서로 이격하여 위치하는 소스 전극(173c)과 드레인 전극(175c), 소스 전극(173c)과 드레인 전극(175c) 위에 게이트 전극(124c)과 중첩하게 위치하는 활성층(154c), 소스 전극(173c)과 활성층(154c) 사이와 드레인 전극(175c)과 활성층(154c) 사이에 위치하는 저항성 접촉층(164c)을 포함한다. 리드아웃 트랜지스터(Trreadout)의 구조는 도 12에서 설명된 바와 실질적으로 동일한 바 더 이상의 설명은 생략한다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 장치를 사용한 감광 방법을 설명하기 위한 도면이다. 본 실시예에 따른 감광 방법은 도 1 내지 6에서 설명된 감광 표시 장치를 예로 들어 설명하나 도 9 내지 13에서 설명된 감광 표시 장치가 사용될 수도 있다.
도 14를 참조하면, 백라이트 유닛(910)에서 적외선 및 가시선을 발생시킨다. 적외선은 하부 편광판(12), 하부 표시판(100), 액정층(3), 상부 표시판(200) 및 상부 편광판(22)을 순차적으로 통과한다. 가시선도 하부 편광판(12), 하부 표시판(100), 액정층(3), 상부 표시판(200) 및 상부 편광판(22)을 순차적으로 통과한다.
센싱 장치의 위에 위치된 제1 물체(T1)의 터치 센싱을 위해서는 백라이트 유닛(910)으로부터 제공되는 적외선이 사용될 수 있다. 구체적으로 제1 물체(T1)가 센싱 장치에 인접하는 경우 센싱 장치로부터 출사된 적외선은 제1 물체(T1)에서 반사된다.
그리고 반사된 적외선은 상부 표시판(200)에 위치하는 적외선 센서(Tr2)에 입사되어 감지된다. 따라서 제1 물체(T1)에 대한 터치 센싱이 이루어져 제1 물체(T1)의 접촉 유무, 접촉 위치, 형상 및 크기에 대한 접촉 정보가 수득될 수 있다.
즉, 외부광이 충분히 밝지 않은 경우나 센싱 장치에서 출사되는 광이 저계조의 어두운 화면 구성으로 인하여 충분히 센서에 도달할 수 없는 경우 물체 유무에 상관없이 감지가 안되었던 문제를 본 발명에서는 적외선을 사용하여 해결할 수 있다.
적외선을 사용하는 경우 센싱 장치에서 화면이 가시선이 통과할 수 없는 어두운 화면이어도 적외선은 통과하므로 이 적외선이 물체에 반사되어 적외선 센서에 감지됨으로써 물체의 유무, 위치, 형상 등을 용이하게 파악할 수 있다. 또한, 물리 적인 변화에 따른 감지가 아니므로 높은 신뢰성을 얻을 수 있다.
센싱 장치로부터 출사되는 가시선의 계조가 외부로부터 센싱 장치에 입사되는 가시선의 계조 보다 밝은 경우, 센싱 장치에 인접하는 제2 물체(T2)에 대한 이미지 센싱시 센싱 장치로부터 출사되는 가시선이 이미지 센싱에 사용될 수 있다. 이 경우, 센싱 장치의 주변이 어두워도 센싱 장치로부터 직접 출사되는 가시선을 이용하여 이미지 센싱을 구현할 수 있다는 장점이 있다.
구체적으로, 센싱 장치로부터 출사되는 가시선은 제2 물체(T2)에서 반사된다. 반사된 가시선은 상부 표시판(200)에 위치하는 가시선 센서(Tr3)에 입사되어 감지된다. 따라서 제2 물체(T2)에 대해 이미지 센싱이 이루어져 제2 물체(T2)의 형상, 크기, 색체 등에 대한 이미지 정보가 수득될 수 있다.
터치 센싱을 통해 제2 물체(T2)의 접촉 부분을 확인 한 후, 접촉 부분을 향해 센싱 장치로부터 출사되는 가시선의 계조를 선택적으로 변경하여 제2 물체(T2)에 대한 이미지 센싱을 보다 효과적으로 할 수 있다.
예를 들어, 센싱 장치로부터 출사되는 가시선의 계조가 외부로부터 센싱 장치에 입사되는 가시선의 계조 보다 어두운 경우, 적외선을 이용한 터치 센싱을 우선 수행한다. 터치 센싱으로 파악된 제2 물체(T2)의 접촉 부분을 향해 센싱 장치로부터 출사되는 가시선의 계조를 선택적으로 밝게 하여 제2 물체(T2)에 대한 효과적인 이미지 센싱이 가능하다.
즉, 적외선을 통하여 물체 유무를 파악한 경우, 화면이 어두운 경우라도 물체가 위치한 부분만을 특정 계조로 표현하여 물체의 형상뿐만 아니라 이미지도 파악할 수 있으며 이를 통해 복잡한 정보를 스캔 할 수 있다.
또한, 도 3에 도시된 바와 같이 적외선 센서(Tr2)의 위쪽으로 적외선과 가시선이 입사되는 위치에 가시선 차단막(111)이 위치한다. 이러한 가시선 차단막(111)을 사용함으로써 적외선 센서(Tr2)로 입사되는 가시선을 줄여 적외선 센서(Tr2)의 적외선 감도가 증가시킬 수 있다.
이상, 본 발명의 실시예들을 설명하였지만 실시예들은 단지 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 보호범위를 설명하기 위한 '예'들이며 본 발명의 보호범위를 한정하지 않는다. 또한, 본 발명의 보호범위는 특허청구범위와 기술적으로 균등한 범위까지 확대될 수 있다.
도 1 내지 8은 본 발명의 일 실시예들에 따른 센싱 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
도 9 내지 13는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 센싱 장치를 설명하기 위한 도면들이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 센싱 장치를 사용한 감광 방법을 설명하기 위한 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
3: 액정층 12: 하부 편광판
22: 상부 편광판 100: 하부 표시판
110: 하부 기판 111: 가시선 차단막
124a, 124b, 124c, 124r: 게이트 전극 140a, 140b, 140c, 140r: 게이트 절연막
154a: 반도체층 154r: 반도체층
154b, 154c: 활성층 164a, 164b, 164c, 164r: 저항성 접촉층
173a, 173b, 173c, 173r: 소스 전극 175a, 175b, 175c, 175r: 드레인 전극
180: 보호층 190: 화소 전극
193, 194: 절연막 200: 상부 표시판
210: 상부 기판 540a: 하부 집적 회로부
540b: 상부 집적 회로부 910: 백라이트 유닛
911: 적외선 발광체 912: 가시선 발광체

Claims (26)

  1. 하부 기판을 포함하는 하부 표시판;
    상기 하부 표시판에 대응하며, 상부 기판을 포함하는 상부 표시판;
    상기 하부 표시판 및 상기 상부 표시판 사이에 위치하는 액정층;
    상기 상부 표시판에 위치하는 적외선 센서; 및
    상기 상부 표시판에 위치하는 가시선 센서를 포함하며,
    상기 적외선 센서는 활성층, 상기 상부 기판과 상기 활성층 사이에 위치하는 가시선 차단막, 그리고 상기 활성층 아래에 위치하는 게이트 전극을 포함하는 센싱 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 하부 표시판에 위치하는 복수의 화소 트랜지스터를 더 포함하는 센싱 장치.
  3. 제2항에서,
    상기 하부 표시판은 상기 복수의 화소 트랜지스터 위에 위치하는 복수의 색필터를 더 포함하는 센싱 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 하부 표시판은 상기 색필터들 사이에 위치하는 블랙 매트릭스를 더 포함하고, 상기 블랙 매트릭스는 상기 적외선 센서 및 상기 가시선 센서 중 적어도 하나와 중첩하는 센싱 장치.
  5. 삭제
  6. 하부 기판과 상기 하부 기판 위에 위치하는 복수의 화소 트랜지스터를 포함하는 하부 표시판;
    상기 하부 표시판 위에 위치하는 액정층; 및
    상기 액정층 위에 위치하고 상부 기판, 적외선 센서, 가시선 센서, 및 상기 적외선 센서 또는 상기 가시선 센서와 연결되어 검출 신호를 리드아웃선에 전달하기 위한 리드아웃 트랜지스터를 포함하는 상부 표시판을 포함하며,
    상기 적외선 센서는 활성층, 상기 상부 기판과 상기 활성층 사이에 위치하는 가시선 차단막, 그리고 상기 활성층 아래에 위치하는 게이트 전극을 포함하는 센싱 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 하부 표시판은 상기 복수의 화소 트랜지스터 위에 위치하는 복수의 색필터를 더 포함하는 센싱 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 하부 표시판은 상기 색필터들 사이에 위치하는 블랙 매트릭스를 더 포함하고, 상기 블랙 매트릭스는 상기 적외선 센서 및 상기 가시선 센서 중 적어도 하나와 중첩하는 센싱 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제6항에서,
    적어도 하나의 적외선 발광체와 적어도 하나의 가시선 발광체를 포함하고 상기 하부 표시판 아래에 위치하는 백라이트 유닛을 더 포함하는 센싱 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 적외선 발광체와 상기 가시선 발광체는 발광 다이오드이고,
    상기 적외선 발광체와 상기 가시선 발광체로부터 각각 출사되는 적외선과 가시선은 상기 하부 표시판에 수직하게 입사되는 센싱 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 가시선은 백색광인 센싱 장치.
  14. 제6항에서,
    상기 하부 표시판 아래에 위치하는 하부 편광판, 및
    상기 상부 표시판 위에 위치하는 상부 편광판을 더 포함하는 센싱 장치.
  15. 제6항에서,
    상기 하부 표시판의 구동을 위해 상기 화소 트랜지스터와 전기적으로 연결되며 상기 하부 표시판의 측부에 위치하는 하부 집적 회로부, 및
    상기 상부 표시판의 구동을 위해 상기 적외선 센서 및 상기 가시선 센서와 전기적으로 연결되며 상기 상부 표시판의 측부에 위치하는 상부 집적 회로부를 더 포함하는 센싱 장치.
  16. 제15항에서,
    상기 하부 집적 회로부와 상기 상부 집적 회로부는 서로 중첩하지 않는 센싱 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 하부 집적 회로부 및 상기 상부 집적 회로부는 상기 액정층을 기준으로 서로 반대편에 위치하는 센싱 장치.
  18. 적외선 센서 및 가시선 센서를 포함하고 적외선 및 가시선을 출사하는 센싱 장치를 준비하는 단계;
    상기 센싱 장치에 물체를 인접시키는 단계; 및
    상기 물체로부터 반사된 상기 적외선을 상기 적외선 센서로 감지하거나 상기 물체로부터 반사된 상기 가시선을 상기 가시선 센서로 감지하여 상기 물체의 정보를 수득하는 단계를 포함하며,
    상기 센싱 장치는,
    하부 기판을 포함하는 하부 표시판;
    상기 하부 표시판에 대응하며, 상부 기판을 포함하는 상부 표시판;
    상기 하부 표시판 및 상기 상부 표시판 사이에 위치하는 액정층;
    상기 상부 표시판에 위치하는 적외선 센서; 및
    상기 상부 표시판에 위치하는 가시선 센서를 포함하고,
    상기 적외선 센서는 활성층, 상기 상부 기판과 상기 활성층 사이에 위치하는 가시선 차단막, 그리고 상기 활성층 아래에 위치하는 게이트 전극을 포함하는 센싱 장치를 사용한 감광 방법.
  19. 제18항에서,
    상기 물체로부터 반사된 상기 적외선을 상기 적외선 센서로 감지하여 수득되는 상기 정보는 상기 물체의 접촉 정보인 센싱 장치를 사용한 감광 방법.
  20. 제18항에서,
    상기 물체로부터 반사된 상기 가시선을 상기 가시선 센서로 감지하여 수득되는 상기 정보는 상기 물체의 이미지 정보인 센싱 장치를 사용한 감광 방법.
  21. 제18항에서,
    상기 물체의 정보를 수득하는 단계는,
    상기 물체로부터 반사되는 상기 적외선을 상기 적외선 센서로 감지하여 상기 물체의 접촉 위치를 파악하는 단계, 및
    상기 접촉 위치에 제공되는 상기 가시선의 계조를 선택적으로 변경하여 상기 물체로부터 반사되는 상기 가시선을 상기 가시선 센서로 감지하여 상기 물체의 이미지 정보를 수득하는 단계를 포함하는 센싱 장치를 사용한 감광 방법.
  22. 제21항에서,
    상기 가시선의 상기 계조를 선택적으로 변경하는 것은 상기 계조를 조절하는 것인 센싱 장치를 사용한 감광 방법.
  23. 삭제
  24. 제18항에서,
    상기 하부 표시판에 위치하는 복수의 화소 트랜지스터를 더 포함하는 센싱 장치를 사용한 감광 방법.
  25. 삭제
  26. 삭제
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