KR20100043499A - 광 감지 장치, 회로 및 광 감지 회로 구동 방법 - Google Patents

광 감지 장치, 회로 및 광 감지 회로 구동 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 광 감지 장치, 회로 및 상기 회로의 구동 방법에 관련되고, 보다 구체적으로 문턱 전압의 영향을 보상하기 위한 것이다. 본 발명에 따른 광 감지 장치는, 입사광의 세기에 따라 전류를 발생시키는 감광부; 상기 감광부의 일단의 전압에 따른 전류를 출력하는 구동부; 및 상기 감광부가 일정 시간동안 집광한 상태인 제1 모드 및 상기 감광부가 초기화 된 상태인 제2 모드에서 각각 상기 구동부의 전류를 출력하는 주사부를 포함한다.

Description

광 감지 장치, 회로 및 광 감지 회로 구동 방법{Photo sensing device, photo sensing circuit and method for driving the circuit}
본 발명은 광 감지 장치, 회로 및 상기 회로의 구동 방법에 관련되고, 보다 구체적으로 문턱 전압의 영향을 보상하기 위한 것이다.
광 감지 장치는 입사광의 유무 및 그 크기를 검출하기 위하여 다양하게 이용된다. 특히 최근에는 감광식 터치스크린에서 터치 위치를 인식하기 위하여 광 감지 장치를 이용하기도 한다.
이를 위해 광 감지 장치는 다양한 감광 소자를 이용할 수 있고, 특히 포토다이오드가 널리 이용되고 있다. 포토다이오드는 입사광의 세기에 따라 전류를 발생시키는 장치로서, 입사광의 세기가 클수록 더 큰 전류를 발생시킨다.
광 감지 장치는 입사광에 의해 발생된 전류를 출력 신호로 얻기 위하여 소정의 구동 장치 또는 소자를 이용할 수 있고, 일반적으로 소스 팔로워(source follower)로 동작하는 구동 트랜지스터가 이용된다. 트랜지스터를 턴 온 시키기 위해서는 일정한 문턱 전압 이상의 전압이 게이트 단자와 소스 단자 사이에 인가되어야 한다. 이때 상기 트랜지스터로부터 나오는 출력은 문턱 전압에 의하여 영향을 받을 수 있다. 또한 상기 문턱 전압은 온도, 전계 등의 주변 환경에 의하여 변할 수 있다.
한편, 최근 전자 장치의 소형화 및 고집적화 경향으로 인하여 최소 면적으로 최대 감도를 구비하는 광 감지 장치가 요구된다.
본 발명의 목적은 감광 소자의 센싱값을 출력하는 구동 트랜지스터의 문턱 전압에 의한 출력의 변화를 보상하기 위한 광 감지 장치, 회로 및 구동 방법을 제공하는 것이다.
또한 본 발명의 다른 목적은 적은 면적으로 구동 트랜지스터의 문턱 전압을 보상할 수 있는 광 감지 장치, 회로 및 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 광 감지 장치는, 입사광의 세기에 따라 전류를 발생시키는 감광부; 상기 감광부의 일단의 전압에 따른 전류를 출력하는 구동부; 및 상기 감광부가 일정 시간동안 집광한 상태인 제1 모드 및 상기 감광부가 초기화 된 상태인 제2 모드에서 각각 상기 구동부의 전류를 출력하는 주사부를 포함한다. 바람직하게는, 상기 광 감지 장치는, 상기 주사부의 제1 모드의 출력과 제2 모드의 출력의 차이를 산출하는 센싱 데이터 산출부, 상기 감광부를 초기화하는 초기화부, 및 상기 데이터 라인을 초기화하는 출력 리셋부를 더 포함한다.
본 발명에 따른 광 감지 회로는, 입사광의 세기에 따라 전류를 발생시키는 감광 소자; 게이트 단자가 상기 감광 소자의 일단에 연결되고, 제1 단자에 제1 전원 전압이 인가된 구동 트랜지스터; 상기 감광 소자가 일정 시간동안 집광한 상태인 제1 구간 및 상기 감광 소자가 초기화 된 상태인 제2 구간에서 각각 턴 온 되도록 하는 주사 신호를 게이트 단자로 입력받고, 일단이 상기 구동 트랜지스터의 제2 단자에 연결되며, 타단이 데이터 라인에 연결된 주사 트랜지스터를 포함한다. 바람직하게는, 상기 광 감지 회로는, 게이트 단자로 입력되는 초기화 신호에 응답하여 상기 감광 소자의 일단에 제2 전원 전압을 인가하는 초기화 트랜지스터 및 게이트 단자로 입력되는 리셋 신호에 응답하여 상기 데이터 라인으로 상기 제3 전원 전압을 인가하는 리셋 트랜지스터를 더 포함한다.
본 발명에 따른 터치 패널은 감광 소자를 포함하는 복수의 감광 셀을 포함하는 셀 어레이; 상기 감광 소자가 일정 시간동안 집광한 상태인 제1 구간 및 상기 감광 소자가 초기화 된 상태인 제2 구간에 각각 센싱값을 출력하도록 하는 주사 신호를 상기 복수의 감광 셀들 중 하나 이상에 주사 제어부; 상기 제1 구간에서의 제1 출력과 상기 제2 구간에서의 제2 출력을 상기 센싱값을 출력하도록 하는 주사 신호가 인가된 상기 감광 셀로부터 데이터 라인을 통해 출력받고, 상기 제1 출력과 상기 제2 출력의 차이를 구하는 센싱 데이터 산출부; 및 상기 감광 소자를 초기화 시키도록하는 초기화 신호를 제공하는 초기화 제어부를 포함한다. 이때 상기 복수의 감광 셀 각각은 입사광의 세기에 따라 전류를 발생시키는 감광 소자; 게이트 단자가 상기 감광 소자의 일단에 연결되고, 제1 단자에 제1 전원 전압이 인가된 구동 트랜지스터; 상기 주사 신호를 게이트 단자로 입력받고, 일단이 상기 구동 트랜지 스터의 제2 단자에 연결되며, 타단이 데이터 라인에 연결된 주사 트랜지스터; 및 게이트 단자로 입력되는 상기 초기화 신호에 응답하여 상기 감광 소자의 일단에 제2 전원 전압을 인가하는 초기화 트랜지스터를 포함한다. 또한, 상기 터치 패널은, 상기 제1 출력 및 상기 제2 출력을 받기 위해 상기 데이터 라인을 초기화시키는 출력 리셋부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 터치 패널은 디스플레이 일체형 터치 패널로 구현될 수 있다. 이를 위해 상기 셀 어레이는 발광 소자를 포함하는 복수의 발광셀을 더 포함하고, 상기 터치 패널은 상기 복수의 발광셀을 구동하는 표시 구동부를 더 포함한다. 상기 발광 소자는 유기 발광 소자일 수 있다.
본 발명에 따른 광 감지 회로 구동 방법은, 상기 감광 소자가 집광된 상태에서 상기 구동 트랜지스터의 출력인 제1 출력을 검출하는 단계; 상기 감광 소자가 초기화 된 상태에서 상기 구동 트랜지스터의 출력인 제2 출력을 검출하는 단계; 및 상기 제1 출력 및 제2 출력의 차이를 산출하는 단계를 포함한다. 또한, 상기 광 감지 회로 구동 방법은, 상기 감광 소자를 초기화하는 단계를 더 포함할 수 있고, 나아가, 상기 제1 출력을 검출하기 전에 상기 구동 트랜지스터의 출력을 받는 데이터 라인을 초기화하는 단계; 및 상기 제2 출력을 검출하기 전에 상기 데이터 라인을 초기화하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 두 출력값을 차이를 구하여 센싱 데이터를 구함으로써, 센싱값으로부터 문턱 전압의 영향을 제거할 수 있다.
또한 이득이 1이므로 데이터값 증폭에 따른 산포를 줄임으로써 안정된 데이터값을 출력할 수 있다.
나아가 문턱 전압을 보상하면서도 구조가 간단하여 포토다이오드의 사이즈를 최대화할 수 있는 효과가 있다.
이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다. 하기의 설명 및 첨부된 도면은 본 발명에 따른 동작을 이해하기 위한 것이며, 본 기술 분야의 통상의 기술자가 용이하게 구현할 수 있는 부분은 생략될 수 있다.
또한 본 명세서 및 도면은 본 발명을 제한하기 위한 목적으로 제공된 것은 아니고, 본 발명의 범위는 청구의 범위에 의하여 정해져야 한다. 본 명세서에서 사용된 용어들은 본 발명을 가장 적절하게 표현할 수 있도록 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미로 해석되어야 한다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 장치(100)는 주사부(130), 구동부(140), 및 감광부(160)를 포함한다. 빛이 입사되면, 상기 감광부(160)는 입사광의 크기에 따른 전류를 출력하고, 상기 구동부(140)에서 상기 감광부(160)로부터의 전류에 따른 값을 출력하며, 상기 주사부(130)는 상기 구동부(140)의 출력을 주사 신호에 따라 일정 시간 구간동안 출력한다. 본 발명은 한 감광 주기 당 두 번의 주 사가 이루어진다.
감광부(160)는 입사광의 세기에 따라 전류를 발생시키고, 이때 입사광의 세기가 클수록 더 큰 전류가 발생된다. 이를 위해 상기 감광부(160)는 소정의 감광 소자를 이용할 수 있고, 예를 들면 포토다이오드를 이용한다. 상기 감광 소자는 입사광의 세기에 따라 전류를 발생시키는 장치라면 어떠한 형태라도 가능하다.
구동부(140)는 상기 감광부(160)로부터 입사광에 의해 생성된 전류에 의한 값을 입력받아 이를 출력한다. 일반적으로 감광부(160)에 의한 값은 매우 작은 스케일의 신호이기 때문에, 상기 구동부(140)는 상기 감광부(160)로부터 출력된 값을 증폭하여 출력할 수 있다.
주사부(130)는 상기 구동부(140)의 센싱값을 한 감광 주기 동안 두 번 출력한다. 상기 주사부(130)는 상기 감광부(160)가 집광한 상태인 제1 모드 및 상기 감광부(160)가 초기화 된 상태인 제2 모드에서 각각 상기 구동부(140)의 전류를 출력한다. 이를 위해 상기 주사부(130)는 주사 신호를 출력하는 주사 제어부(132)를 포함한다.
본 발명에 따른 광 감지 장치(100)는 상기 제1 모드의 출력과 제2 모드의 출력의 차이를 산출하기 위한 센싱 데이터 산출부(110)를 더 포함할 수 있다. 본 발명은 제1 모드 및 제2 모드의 출력의 차이를 구하여 상기 감광부(160)에 입사된 빛의 세기를 측정하고, 이를 위해 상기 센싱 데이터 산출부(110)가 두 출력의 차이를 산출한다. 센싱 데이터 산출부(110)는 제1 모드 및/또는 제2 모드의 출력값을 저장하기 위한 저장부(미도시) 및 두 출력의 차이를 구하기 위한 연산부(미도시)를 포 함할 수 있다. 상기 연산부는 소프트웨어, 하드웨어, 또는 이들의 조합으로 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 광 감지 장치(100)는 상기 감광부(160)를 초기화하는 초기화부(150)를 더 포함할 수 있다. 본 발명은 구동부(160)의 문턱 전압으로 인한 출력값의 변화를 보상하기 위하여 두 출력의 차이를 산출하는데, 이때 문턱 전압의 영향을 나타내는 출력값을 얻기 위하여 초기화 된 감광부(160)의 출력을 구한다. 이때 상기 감광부(160)를 초기화하기 위해 집광된 상태의 출력을 구하는 제1 모드가 종료된 후 또는 제2 모드 전에, 상기 감광부(160)를 각각의 광 감지 주기마다, 예를 들면 매 프레임마다 초기화하기 위하여 상기 초기화부(150)에서 상기 감광부(160)에 초기화 전압을 인가한다.
본 발명에 따른 광 감지 장치(100)는 상기 주사부의 전류를 출력하는 데이터 라인을 초기화하기 위한 출력 리셋부(120)를 더 포함할 수 있다. 일반적으로 입력 데이터 또는 출력 데이터를 인가하기 위한 데이터 라인은 축전 성분을 포함하는데, 이러한 축전 성분으로 인하여 상기 데이터 라인의 값이 변화할 수 있다. 이를 위해 상기 출력 리셋부(120)는 새로운 입력 데이터 또는 출력 데이터를 얻을 때마다 상기 데이터 라인의 축전 성분에 저장된 값을 제거하기 위하여 일정한 전압을 인가하여 상기 데이터 라인을 초기화시킨다. 본 발명에 따른 출력 리셋부(120)는 제1 모드의 출력 및 제2 모드의 출력값을 얻을 때마다 상기 데이터 라인을 초기화 시킨다.
앞서 설명된 본 발명의 일 실시예에 따른 감광부(160), 구동부(140), 주사 부(130), 초기화부(150) 및 출력 리셋부(120)는 도 1과 같이 트랜지스터 및 포토다이오드를 이용하여 구현될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 장치(100)는 도 3에 도시된 바와 같이 셀 어레이의 형태로 구현된다. 이때 도 1의 Cell_mn으로 표시된 부분이 도 3에 도시된 바와 같이 반복적으로 배치된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 회로에 인가되는 제어 신호들 및 출력 데이터를 나타내는 타이밍도이다. 도 2를 이용하여 도 1의 회로의 동작을 설명한다.
상기 광 감지 장치(100)는 우선 포토다이오드(PD)를 초기화시킨다(a). 이를 위해 초기화 제어부(152)에서 생성된 초기화 신호(Reset_in[m])가 초기화 트랜지스터(T2)에 인가된다. 초기화 신호(Reset_in[m])가 초기화 트랜지스터(T2)에 인가되면 포토다이오드(PD)의 일단에 제2 전원 전압(V2)이 인가되어 포토다이오드(PD)의 일단의 전압이 미리 정해진 전압으로 세팅된다. 따라서 구동 트랜지스터(T1) 및 포토다이오드(PD)가 초기화된다.
포토다이오드(PD)의 일단의 전압이 미리 정해진 전압으로 세팅되면, 상기 포토다이오드(PD)는 집광 주기 동안 집광한다(b). 집광하는 동안 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극 전압이 변화하게 된다. 이때 입사광에 의하여 포토다이오드(PD)에서 전류가 발생하고, 상기 전류의 크기는 입사광의 크기에 의하여 결정된다. 따라서 초기화 트랜지스터(T2) 및 포토다이오드(PD)를 통해 전류가 흐르고, 상기 전류의 크기에 따라 노드 N1의 전위가 결정된다.
상기 집광 주기가 끝난 후, 데이터 라인을 초기화하기 위하여 리셋 신호(Reset)에 의하여 리셋 트랜지스터(T4)가 턴 온 된다(c). 상기 리셋 트랜지스터(T4)가 턴 온 되면, 데이터 라인(Data[n])에 제3 전원 전압(V3)이 인가되어 상기 데이터 라인(Data[n])이 일정한 값으로 축전(charge)된다.
다음으로 집광된 상태의 포토다이오드(PD)에 의한 제1 모드 출력을 얻기 위하여, 주사 신호(Scan[m])에 의하여 주사 트랜지스터(T3)가 턴 온 된다(d). 주사 신호(Scan[m])에 의해 주사 트랜지스터(T3)가 턴 온 됨으로써, 구동 트랜지스터(T1)의 소스에 데이터 라인에 축전된 값이 인가된다. 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전압에 의해 결정된 전류가 주사 트랜지스터(T3) 및 구동 트랜지스터(T1)를 통하여 도전된다. 이러한 전류에 의해 데이터 라인(Data[n])의 전압이 결정되어 제1 모드의 출력을 센싱 데이터 산출부(110)에서 얻는다. 즉, 제1 모드의 출력은 도 2의 d 구간이 끝나는 지점의 데이터 라인(Data[n]) 값이다. 이 때 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전압은 입사광의 크기에 따라 발생한 N1 노드의 전압이다. 구동 트랜지스터(T1)의 게이트 전극 전압은 앞에서의 일정한 초기 값이 아닌 집광에 의해 변화된 값이 되어 있어, 구동 트랜지스터(T1)의 Vgs값이 달라진다. 즉 데이터 라인(Data[n])의 값은 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압만을 반영하여 축전 또는 방전되는 것이 아니라 집광에 의해 낮아진 전압 변화량을 포함하여 떨어진다.
제1 모드의 출력을 얻은 후, 주사 트랜지스터(T3)는 다시 턴 오프되고, 리셋 신호(Reset) 신호에 의하여 데이터 라인(Data[n])이 다시 초기화된다(e).
다음으로 포토다이오드(PD)가 초기화되고, 초기화 된 포토다이오드(PD)로부 터 제2 모드의 출력을 구한다(f). 이를 위해 상기 제2 모드의 출력을 위한 주사 신호(Scan[m])가 인가되기 전에 상기 포토다이오드(PD)가 초기화 된다. 즉, 상기 포토다이오드(PD)에 제2 전원 전압(V2)을 인가하도록 초기화 신호(Reset_in[m])가 초기화 트랜지스터(T2)의 게이트로 인가된다. 이때 구동 트랜지스터(T1)가 턴 온되어 데이터 라인에 축전된 값이 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압을 반영하여 떨어지게 된다. f 구간이 종료되는 시점의 데이터 라인(Data[n])의 출력은 초기화 된 포토다이오드(PD)에 의해 발생한 주사 트랜지스터(T3) 및 구동 트랜지스터(T1)를 통해 흐르는 전류에 의해 결정된다. 이로부터 센싱 데이터 산출부(110)는 제2 모드의 출력을 얻는다.
제1 모드 및 제2 모드의 출력이 각각 결정되면, 상기 센싱 데이터 산출부(110)는 제1 모드 및 제2 모드의 출력의 차이를 구하여 센싱 데이터를 결정한다.
포토다이오드(PD)에 의해 발생한 전류를 구동 트랜지스터(T1)를 통해 출력하면, 구동 트랜지스터(T1)의 문턱 전압(Vth)에 의하여 구동 트랜지스터의 출력 전류가 줄어들게 된다. 일반적으로 포토다이오드(PD)에서 얻은 데이터는 매우 작은 스케일의 값이기 때문에 문턱 전압(Vth)에 의한 영향을 센싱 데이터에 큰 영향을 미친다. 또한 문턱 전압(Vth)은 일반적으로 온도, 전자기적 필드에 의해 영향을 많이 받기 때문에, 셀 어레이의 형태로 상기 광 감지 회로가 배열되는 경우, 각각의 셀에 대하여 문턱 전압(Vth)이 달라질 수 있다. 본 발명은 두 번의 주사를 통하여 제1 모드 및 제2 모드의 출력을 각각 얻고, 이들의 차이를 구하여 센싱 데이터를 결정함으로써, 센싱 데이터로부터 문턱 전압(Vth)에 의한 영향을 제거하는 것이 가능 하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 회로를 포함하는 터치 패널의 구조를 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 광 감지 회로를 도 3과 같이 배열하여 화면상의 사용자 터치 위치를 산출하는 터치 패널을 구현할 수 있다. 각각의 셀이 도 3과 같이 배열되며, 각각의 셀은 도 1의 Cell_mn으로 표시된 부분을 포함할 수 있다. 초기화 제어부(152)는 상기 포토다이오드(PD)를 초기화시키기 위한 초기화 신호(Reset_in[m])를 발생시킨다. 주사 제어부(132)는 주사 트랜지스터(T3)를 턴 온 시켜, 데이터 라인(Data[n])에서 출력을 구하기 위한 주사 신호(Scan[m])를 발생시킨다. 일 실시예에 따르면, 상기 주사 신호(Scan[m]) 및 초기화 신호(Reset_in[m])는 같은 행의 셀들에 공통으로 인가될 수 있다.
센싱 데이터 산출부(110)는 주사 신호(Scan[m])에 의하여 데이터 라인(Data[n])의 출력을 얻는다. 일 실시예에 따르면, 상기 데이터 라인(Data[n])은 같은 열의 셀들에 공통으로 연결될 수 있다. 출력 리셋부는 각각의 데이터 라인(Data[1], Data[2], ..., Data[N])에 연결된 리셋 트랜지스터(T4)에 의하여 구현될 수 있다.
이와 같은 터치 패널(300)은 내광을 이용하는 터치 패널 및 외광을 이용하는 터치 패널에서 모두 이용될 수 있다. 예를 들어 외광을 이용하는 터치 패널에서는, 입사광이 적은 위치를 검출하여 터치 위치를 알 수 있다.
도 3에서는 초기화 제어부(152), 주사 제어부(132) 및 센싱 데이터 산출 부(110)를 별개의 구성으로 도시하였지만, 이는 단지 예시적인 것이다. 대안으로, 초기화 제어부(152), 주사 제어부(132) 및 센싱 데이터 산출부(110) 중 일부 또는 전부가 통합되어 하나의 구동 회로단으로 구현될 수 있다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 일체형 터치 패널의 적층 구조의 일례를 도시한 도면이다.
상기 광 감지 회로는 디스플레이 일체형 터치 패널(400)에서 이용될 수 있다. 디스플레이 일체형 터치 패널(400)은, 디스플레이 장치에서 터치스크린 기능을 제공하기 위하여, 디스플레이 패널과 터치 패널을 겹쳐서 구현할 필요 없이, 하나의 패널로 터치스크린 기능과 디스플레이 기능을 모두 제공하는 것을 말한다.
디스플레이 일체형 터치 패널(400)은 광 감지층(410)과 발광층(420)을 포함할 수 있다. 광 감지 셀(S)과 발광셀(EL)은 도 4와 같이 엇갈리게 배치될 수 있다. 그러나 도 4에 도시된 적층 구조는 디스플레이 일체형 터치 패널(400)의 일례일 뿐이며, 다양한 실시예가 가능하다. 예를 들면 상기 광 감지 셀(S)과 발광셀(EL)은 같은 층에서 구현되거나, 같은 셀 안에서 구현될 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 일체형 터치 패널의 구조를 나타내는 도면이다.
도 5에서는 발광셀(EL)과 광 감지 셀(S)이 하나의 셀에 구현된 예를 도시하였다. 각각의 셀(Cell_mn)은 발광 회로단(A) 및 광 감지 회로단(B)을 포함한다. 도 5는 발광 회로단(A)의 일례로서 OLED 원리에 의하여 발광하는 회로단을 도시하였다. 이는 예시적인 것일 뿐, 본 발명은 OLED 회로단을 포함하는 터치 패널에 한정 되지 않고, LCD, PDP 등 어떠한 디스플레이 기술에라도 적용될 수 있다.
상기 디스플레이 일체형 터치 패널(400)은 발광 회로단(A)에 입력 데이터를 제공하는 데이터 구동부(430)를 포함한다.
또한 발광 회로단(A)에 표시 주사 신호(Scan2[m])를 제공하는 구동부를 포함한다. 도 5는 표시 주사 신호(Scan2[m])를 상기 주사 제어부(132)에서 광 감지 회로단(B)을 위한 주사 신호(Scan[m])와 함께 제공하는 예를 도시하였다. 본 발명에 따른 광 감지를 위한 주사 신호(Scan[m])는 한 감광 주기 동안 두 번 주사되도록 제공되므로, 표시 주사 신호(Scan2[m])는 광 감지를 위한 주사 신호(Scan[m])와는 별도로 제공될 수 있다. 그러나 이는 단지 예시적인 것이다. 다른 실시예로서 발광 회로단(A)과 광 감지 회로단(B)에서 주사 신호(Scan[m])를 공통으로 제공받고, 상기 발광 회로단(A)에서 상기 주사 신호(Scan[m])를 처리하도록 하는 구성을 구비하는 것이 가능하다.
이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명을 구현할 수 있음을 이해할 것이다. 그러므로 상기 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 특허청구범위에 의해 청구된 발명 및 청구된 발명과 균등한 발명들은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 회로에 인가되는 제어 신호들 및 출력 데이터를 나타내는 타이밍도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광 감지 회로를 포함하는 터치 패널의 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 일체형 터치 패널의 적층 구조의 일례를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 디스플레이 일체형 터치 패널의 구조를 나타내는 도면이다.

Claims (14)

  1. 입사광의 세기에 따라 전류를 발생시키는 감광부;
    상기 감광부의 일단의 전압에 따른 전류를 출력하는 구동부; 및
    상기 감광부가 일정 시간동안 집광한 상태인 제1 모드 및 상기 감광부가 초기화 된 상태인 제2 모드에서 각각 상기 구동부의 전류를 출력하는 주사부를 포함하는 광 감지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 주사부의 제1 모드의 출력과 제2 모드의 출력의 차이를 산출하는 센싱 데이터 산출부를 더 포함하는 광 감지 장치.
  3. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 감광부를 초기화하는 초기화부를 더 포함하는 광 감지 장치.
  4. 제1항 내지 제2항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 데이터 라인을 초기화하는 출력 리셋부를 더 포함하는 광 감지 장치.
  5. 입사광의 세기에 따라 전류를 발생시키는 감광 소자;
    게이트 단자가 상기 감광 소자의 일단에 연결되고, 제1 단자에 제1 전원 전 압이 인가된 구동 트랜지스터;
    상기 감광 소자가 일정 시간동안 집광한 상태인 제1 구간 및 상기 감광 소자가 초기화 된 상태인 제2 구간에서 각각 턴 온 되도록하는 주사 신호를 게이트 단자로 입력받고, 일단이 상기 구동 트랜지스터의 제2 단자에 연결되며, 타단이 데이터 라인에 연결된 주사 트랜지스터를 포함하는 광 감지 회로.
  6. 제5항에 있어서,
    게이트 단자로 입력되는 초기화 신호에 응답하여 상기 감광 소자의 일단에 제2 전원 전압을 인가하는 초기화 트랜지스터를 더 포함하는 광 감지 회로.
  7. 제5항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    게이트 단자로 입력되는 리셋 신호에 응답하여 상기 데이터 라인으로 상기 제3 전원 전압을 인가하는 리셋 트랜지스터를 더 포함하는 광 감지 회로.
  8. 감광 소자를 포함하는 복수의 감광 셀을 포함하는 셀 어레이;
    상기 감광 소자가 일정 시간동안 집광한 상태인 제1 구간 및 상기 감광 소자가 초기화 된 상태인 제2 구간에 각각 센싱값을 출력하도록 하는 주사 신호를 상기 복수의 감광 셀들 중 하나 이상에 주사 제어부;
    상기 제1 구간에서의 제1 출력과 상기 제2 구간에서의 제2 출력을 상기 센싱값을 출력하도록 하는 주사 신호가 인가된 상기 감광 셀로부터 데이터 라인을 통해 출력받고, 상기 제1 출력과 상기 제2 출력의 차이를 구하는 센싱 데이터 산출부; 및
    상기 감광 소자를 초기화 시키도록하는 초기화 신호를 제공하는 초기화 제어부를 포함하고, 상기 복수의 감광 셀 각각은,
    입사광의 세기에 따라 전류를 발생시키는 감광 소자;
    게이트 단자가 상기 감광 소자의 일단에 연결되고, 제1 단자에 제1 전원 전압이 인가된 구동 트랜지스터;
    상기 주사 신호를 게이트 단자로 입력받고, 일단이 상기 구동 트랜지스터의 제2 단자에 연결되며, 타단이 데이터 라인에 연결된 주사 트랜지스터; 및
    게이트 단자로 입력되는 상기 초기화 신호에 응답하여 상기 감광 소자의 일단에 제2 전원 전압을 인가하는 초기화 트랜지스터를 포함하는 터치 패널.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제1 출력 및 상기 제2 출력을 받기 위해 상기 데이터 라인을 초기화시키는 출력 리셋부를 더 포함하는 터치 패널.
  10. 제8항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 셀 어레이는 발광 소자를 포함하는 복수의 발광셀을 더 포함하고,
    상기 터치 패널은 상기 복수의 발광셀을 구동하는 표시 구동부를 더 포함하는 터치 패널.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 발광 소자는 유기 발광 소자인 터치 패널.
  12. 감광 소자의 센싱 값을 구동 트랜지스터를 통하여 출력하는 광 감지 장치의 구동 방법에 있어서,
    상기 감광 소자가 집광된 상태에서 상기 구동 트랜지스터의 출력인 제1 출력을 검출하는 단계;
    상기 감광 소자가 초기화 된 상태에서 상기 구동 트랜지스터의 출력인 제2 출력을 검출하는 단계; 및
    상기 제1 출력 및 제2 출력의 차이를 산출하는 단계를 포함하는 광 감지 회로 구동 방법.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 감광 소자를 초기화하는 단계를 더 포함하는 광 감지 회로 구동 방법.
  14. 제12항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 출력을 검출하기 전에 상기 구동 트랜지스터의 출력을 받는 데이터 라인을 초기화하는 단계; 및
    상기 제2 출력을 검출하기 전에 상기 데이터 라인을 초기화하는 단계를 더 포함하는 광 감지 회로 구동 방법.
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