KR20130006081A - 표시 장치 및 그 구동 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 표시 장치 그 구동 방법에 관한 발명으로서, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소, 상기 복수의 화소 중 제1 화소에 제1 전압을 전달하는 전압 전달선, 상기 제1 화소에 데이터 전압을 전달하는 데이터선, 그리고 상기 전압 전달선과 연결되어 있는 제1 감지부를 포함하는 복수의 감지부를 포함하고, 상기 제1 화소는 상기 전압 전달선과 연결되어 있는 입력 단자를 포함하는 제1 스위칭 소자 및 상기 데이터선과 연결되어 있는 입력 단자를 포함하는 제2 스위칭 소자를 포함하고, 상기 제1 감지부는 상기 전압 전달선과 연결되어 있는 입력 단자를 포함하는 제어 스위칭 소자를 포함한다.

Description

표시 장치 및 그 구동 방법{DISPLAY DEVICE AND DRIVING METHOD THEREOF}
본 발명은 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것으로서, 더 구체적으로 표시판에 위치하는 감지부를 포함하는 표시 장치 및 그 구동 방법에 관한 것이다.
현재 가장 널리 사용되고 있는 평판 표시 장치로는 액정 표시 장치, 유기 발광 표시 장치 등이 있다. 이러한 표시 장치는 복수의 화소 및 화소와 연결되어 있는 복수의 신호선이 위치하는 표시판을 포함한다. 신호선은 게이트 신호를 전달하는 복수의 게이트선과 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선, 그리고 적어도 하나의 일정 전압을 전달하는 전압 전달선을 포함할 수 있다. 이러한 일정 전압은 표시 장치의 구동 전압을 포함할 수 있다. 각 화소는 게이트선 및 데이터선과 연결되어 있는 박막 트랜지스터 등의 스위칭 소자 및 스위칭 소자와 연결되어 데이터 전압을 인가 받는 화소 전극을 포함한다.
이러한 표시 장치 중 액정 표시 장치는 두 개의 전기장 생성 전극(field generating electrode)이 형성되어 있는 두 장의 표시판과 그 사이에 들어 있는 액정층을 포함한다. 액정 표시 장치는 전기장 생성 전극에 전압을 인가하여 액정층에 전기장을 생성하고 이를 통하여 액정층의 액정 분자들의 방향을 결정하여 영상을 표시한다. 이때 두 개의 전기장 생성 전극 중 하나에는 전압 전달선을 통해 일정한 전압이 인가될 수 있다.
최근 이러한 표시 장치에 센서(감지부라 함)를 내장한 제품이 개발되고 있다. 감지부는 사용자의 손, 터치 펜(touch pen), 또는 레이저와 같은 원거리 광원 등이 표시 장치의 화면에 접촉하면 이에 따른 감지부의 출력 신호를 감지한다. 표시 장치는 감지부의 출력 신호로부터 접촉 여부 및 접촉 위치 등의 접촉 정보를 파악한다.
이러한 감지부를 표시 장치의 표시판에 형성하는 경우 감지부가 형성되어 있는 영역에서는 영상을 표시할 수 없으므로 표시 장치의 개구율 및 투과율에 손실이 생길 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 표시판에 위치하는 감지부를 포함하는 표시 장치에서 개구부 및 투과율을 향상시키는 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 복수의 화소, 상기 복수의 화소 중 제1 화소에 제1 전압을 전달하는 전압 전달선, 상기 제1 화소에 데이터 전압을 전달하는 데이터선, 그리고 상기 전압 전달선과 연결되어 있는 제1 감지부를 포함하는 복수의 감지부를 포함하고, 상기 제1 화소는 상기 전압 전달선과 연결되어 있는 입력 단자를 포함하는 제1 스위칭 소자 및 상기 데이터선과 연결되어 있는 입력 단자를 포함하는 제2 스위칭 소자를 포함하고, 상기 제1 감지부는 상기 전압 전달선과 연결되어 있는 입력 단자를 포함하는 제어 스위칭 소자를 포함한다.
상기 제1 감지부는 상기 제어 스위칭 소자의 제어 단자와 연결되어 있는 감지 소자 및 감지 축전기, 그리고 상기 제어 스위칭 소자의 출력 단자와 연결되어 있는 감지 스위칭 소자를 더 포함할 수 있다.
게이트 신호를 전달하는 게이트선, 리셋 신호를 전달하는 리셋 신호선, 그리고 상기 감지부가 생성한 감지 신호를 전달하는 감지 신호선을 더 포함하고, 상기 감지 소자의 제어 단자는 상기 게이트선과 연결되어 있고, 상기 감지 소자의 입력 단자는 상기 리셋 신호선과 연결되어 있고, 상기 감지 스위칭 소자의 출력 단자는 상기 감지 신호선과 연결되어 있을 수 있다.
상기 감지 축전기와 연결되어 있는 기준 축전기를 더 포함할 수 있다.
상기 리셋 신호선은 리셋 고전압과 상기 리셋 고전압보다 낮은 리셋 저전압을 전달하고, 상기 리셋 신호선은 상기 게이트선이 게이트 온 전압을 전달할 때 상기 리셋 고전압을 전달할 수 있다.
상기 감지 신호선과 연결되어 있으며 상기 감지 신호를 처리하여 감지 출력 신호를 생성하는 감지 신호 처리부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 감지부는 상기 제1 화소 및 상기 제1 화소와 행 방향으로 이웃하는 제2 화소 사이에 위치할 수 있다.
상기 복수의 감지부는 열 방향으로 두 화소 행마다 하나씩 배열되어 있으며, 상기 제1 감지부는 상기 제1 화소 및 상기 제1 화소와 열 방향으로 이웃하는 제3 화소와 나란하게 이웃할 수 있다.
상기 복수의 감지부는 행 방향으로 하나의 도트당 하나씩 배열되어 있고, 상기 도트는 적어도 세 개의 화소를 포함하며, 상기 전압 전달선은 상기 도트가 포함하는 상기 세 개의 화소와 연결되어 있을 수 있다.
상기 제1 화소는 액정 축전기를 더 포함하고, 상기 액정 축전기는 상기 제1 스위칭 소자와 연결된 제1 화소 전극 및 상기 제2 스위칭 소자와 연결된 제2 화소 전극, 그리고 액정층을 포함하고, 상기 제1 전압은 구동 전압(Vdd)일 수 있다.
상기 전압 전달선은 상기 제1 전압과 다른 제2 전압을 더 전달하며, 상기 전압 전달선은 상기 제1 전압과 상기 제2 전압을 적어도 하나의 프레임마다 교대로 전달할 수 있다.
상기 감지부가 생성한 감지 신호를 전달하는 감지 신호선, 그리고 상기 감지 신호선과 연결되어 있으며 상기 감지 신호를 처리하여 감지 출력 신호를 생성하는 감지 신호 처리부를 더 포함하고, 상기 감지 신호 처리부는 상기 감지 신호를 시간 적분하는 적분기, 그리고 상기 전압 전달선의 전압이 상기 제1 전압에서 상기 제2 전압으로 또는 상기 제2 전압에서 상기 제1 전압으로 바뀐 후에 상기 적분기를 리셋하는 스위치를 포함할 수 있다.
상기 제1 감지부는 상기 제어 스위칭 소자의 제어 단자와 연결되어 있는 감지 소자, 상기 제어 스위칭 소자의 출력 단자와 연결되어 있는 감지 스위칭 소자, 상기 제어 스위칭 소자의 제어 단자와 연결되어 있는 감지 축전기, 그리고 상기 감지 축전기와 연결되어 있는 기준 축전기를 포함하고, 상기 기준 축전기는 상기 전압 전달선과 연결되어 있을 수 있다.
상기 제1 감지부는 상기 제어 스위칭 소자의 제어 단자와 연결되어 있는 감지 소자, 상기 제어 스위칭 소자의 출력 단자와 연결되어 있는 감지 스위칭 소자, 상기 제어 스위칭 소자의 제어 단자와 연결되어 있는 감지 축전기, 그리고 상기 감지 축전기와 연결되어 있는 기준 축전기를 포함하고, 상기 기준 축전기는 공통 전압을 전달하는 유지 전극선과 연결되어 있을 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구동 방법은 복수의 화소, 제1 및 제2 게이트선을 포함하는 복수의 게이트선, 리셋 신호를 전달하는 리셋 신호선, 감지 신호선, 상기 복수의 화소 중 제1 화소와 연결되어 있는 전압 전달선 및 데이터선, 그리고 상기 전압 전달선 및 상기 제1 및 제2 게이트선과 연결되어 있는 복수의 감지부를 포함하고, 상기 감지부는 상기 제2 게이트선 및 상기 리셋 신호선과 연결되어 있는 감지 소자, 상기 감지 소자 및 상기 전압 전달선과 연결되어 있는 제어 스위칭 소자, 그리고 상기 제어 스위칭 소자 및 상기 감지 신호선과 연결되어 있는 감지 스위칭 소자를 포함하는 표시 장치에서, 상기 제어 스위칭 소자의 제어 단자에 상기 리셋 신호의 리셋 고전압을 전달하는 단계, 상기 감지 소자에 조사되는 광을 감지하는 단계, 그리고 상기 감지 스위칭 소자를 턴 온하여 감지 신호를 상기 감지 신호선에 전달하는 단계를 포함한다.
상기 제어 스위칭 소자의 제어 단자에 상기 리셋 신호의 리셋 고전압을 전달하는 단계는 상기 제2 게이트선에 게이트 온 전압을 전달하는 단계, 그리고 상기 리셋 신호선에 상기 리셋 고전압을 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 감지 소자에 조사되는 광을 감지하는 단계는 상기 제1 및 제2 게이트선에 게이트 오프 전압을 전달하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 감지 신호를 상기 감지 신호선에 전달하는 단계는 상기 제1 게이트선에 상기 게이트 온 전압을 전달하는 단계를 더 포함할 수 있고, 상기 감지 스위칭 소자는 상기 제1 게이트선에 전달된 상기 게이트 온 전압에 따라 턴 온될 수 있다.
상기 제1 화소는 액정 축전기를 더 포함하고, 상기 액정 축전기는 상기 전압 전달선과 연결된 제1 스위칭 소자와 연결된 제1 화소 전극 및 상기 데이터선과 연결된 제2 스위칭 소자와 연결된 제2 화소 전극, 그리고 액정층을 포함할 수 있다.
상기 전압 전달선이 제1 전압 및 상기 제1 전압보다 작은 제2 전압을 적어도 하나의 프레임마다 교대로 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 표시 장치는 상기 감지부의 상기 감지 신호를 처리하여 감지 출력 신호를 생성하는 감지 신호 처리부를 더 포함할 수 있고, 상기 전압 전달선의 전압이 바뀐 후에 상기 감지 출력 신호를 리셋할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면 감지부를 포함하는 표시 장치에서 감지부를 화소의 스위칭 소자와 연결되어 있는 전압 전달선과 연결시킴으로써 표시 장치의 개구율 및 투과율을 향상시킬 수 있다.
도 1, 도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이고,
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감지부 및 감지 신호 처리부에 대한 등가 회로도이고,
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감지부 및 복수의 화소의 배치도이고,
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이고,
도 7은 도 1 내지 도 6에 도시한 여러 실시예에 따른 표시 장치의 여러 구동 신호 및 감지부의 회로도에서 일부 노드의 전압을 나타내는 파형도이고,
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 게이트 신호 및 전압 전달선의 전압의 파형도이고,
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감지부의 감지 출력 신호의 변화를 보여주는 파형도이고,
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감지부 및 이웃하는 한 화소에 대한 배치도이고,
도 11은 도 10의 표시 장치를 XI-XI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이고,
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감지부 및 감지 신호 처리부에 대한 등가 회로도이고,
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감지부 및 한 화소에 대한 배치도이고,
도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 간략한 배치도이고,
도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 이웃하는 네 화소에 대한 등가 회로도이고,
도 16은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우 뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.
먼저, 도 1, 도 2 및 도 3을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 표시 장치에 대하여 설명한다.
도 1, 도 2 및 도 3은 각각 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 블록도이다.
도 1을 참고하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 외부로부터의 접촉 또는 빛과 같은 외부 자극을 감지할 수 있는 표시 장치로서 표시판(300), 감지 신호 처리부(800) 및 접촉 판단부(900)를 포함한다.
표시판(300)에는 복수의 신호선과 대략 행렬의 형태로 배열되어 있는 복수의 화소(PX), 그리고 복수의 감지부(SU)가 배치되어 있다.
복수의 신호선은 주사 신호(또는 게이트 신호)를 전달하는 복수의 게이트선(G(i-1), Gi, G(i+1))(i=1, 2, …), 데이터 전압을 전달하는 복수의 데이터선(Dj, D(j+1))(j=1, 2, …), 복수의 감지 신호선(ROj)(j=1, 2, …), 그리고 복수의 전압 전달선(Vj, V(j+1))(j=1, 2, …)을 포함한다.
게이트선(G(i-1), Gi, G(i+1))은 대략 행 방향으로 뻗어 있으며 서로가 거의 평행할 수 있고, 데이터선(Dj, D(j+1))과 감지 신호선(ROj)은 대략 열 방향으로 뻗어 있을 수 있다. 게이트선(G(i-1), Gi, G(i+1))은 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)으로 이루어진 게이트 신호를 전달한다.
감지 신호선(ROj)에는 기준 전압(Vf)이 일정하게 인가될 수 있으며, 감지부(SU)로부터의 감지 신호를 전달할 수 있다.
전압 전달선(Vj, V(j+1))은 대략 열 방향으로 뻗을 수 있으나 이와 달리 행 방향으로 뻗을 수도 있다. 도 1을 참조하면 전압 전달선(Vj, V(j+1))은 매 화소(PX) 열마다 형성되어 있을 수 있다. 전압 전달선(Vj, V(j+1))은 적어도 하나의 일정한 전압을 전달한다. 예를 들어 전압 전달선(Vj, V(j+1))은 표시 장치의 구동 전압(Vdd)을 전달할 수 있다. 여기서 구동 전압(Vdd)은 표시 장치에서 사용되는 여러 전압의 최대 값인 직류 전압일 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면 전압 전달선(Vj, V(j+1))은 제1 전압(V1) 및 이보다 작은 제2 전압(V2)을 매 프레임(frame)마다 또는 복수의 프레임마다 교대로 전달할 수도 있다. 이 때 열 방향으로 이웃하는 두 전압 전달선(Vj, V(j+1))은 서로 다른 전압을 전달할 수 있다. 제1 전압(V1)은 구동 전압(Vdd)일 수 있고, 제2 전압(V2)은 접지 전압 또는 0V일 수 있다.
화소(PX)는 게이트선(G(i-1), Gi, G(i+1)) 및 데이터선(Dj, D(j+1))에 연결된 스위칭 소자(도시하지 않음)와 이에 연결된 화소 전극(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 색을 구현하기 위해 각 화소(PX)는 적색, 녹색 및 청색의 삼원색과 같은 기본색 중 하나를 표시할 수 있다. 서로 다른 색을 표시하는 적어도 3개의 화소(PX)는 하나의 도트(dot)를 이룰 수 있다. 화소(PX)는 전압 전달선(Vj, V(j+1))과 연결된 스위칭 소자(도시하지 않음)를 더 포함할 수 있다.
감지부(SU)는 외부로부터의 접촉 또는 광을 감지하여 감지 신호를 생성하여 출력한다. 여기서 외부로부터의 광은 레이저 포인터의 광을 포함할 수 있다.
감지부(SU)는 행 방향으로 인접한 두 화소(PX) 사이에 배치될 수 있다. 감지부(SU)는 행 방향으로 적어도 한 화소(PX) 열마다 한 개씩 배치될 수 있고, 열 방향으로는 매 화소(PX) 행마다 또는 적어도 두 개의 화소(PX) 행마다 한 개씩 배치될 수도 있다.
감지부(SU)는 전압 전달선(Vj)에 연결된 스위칭 소자(도시하지 않음)및 감지 신호선(ROj)에 연결된 스위칭 소자(도시하지 않음)을 포함할 수 있다.
감지 신호 처리부(800)는 표시판(300)의 감지 신호선(ROj)에 연결되어 있고 감지 신호선(ROj)으로부터 감지 신호를 입력 받아 신호 처리를 한다. 감지 신호 처리부(800)는 처리된 감지 신호를 아날로그-디지털 변환을 하여 디지털 감지 신호(DSN)를 생성한다.
접촉 판단부(900)는 감지 신호 처리부(800)로부터 디지털 감지 신호(DSN)를 받아 연산 처리를 하여 접촉 여부 및 접촉 위치를 판단한 후 접촉 정보를 생성할 수 있다.
도 2를 참고하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 도 1에 도시한 표시 장치와 대부분 동일하나 전압 전달선(Vj)의 배치 및 감지부(SU)의 밀도가 다르다.
본 실시예에 따른 표시 장치의 표시판(300)은 세 화소(PX) 열마다 하나씩 배치된 복수의 전압 전달선(Vj, V(j+1))을 포함한다. 이웃하는 두 전압 전달선(Vj, V(j+1)) 사이에 위치하는 세 개의 이웃하는 화소(PX)들은 서로 다른 색을 표현할 수 있으며 하나의 도트를 이룬다. 하나의 도트가 포함하는 세 화소(PX)는 하나의 전압 전달선(Vj, V(j+1))과 연결되어 있을 수 있다. 이와 달리 서로 다른 색을 표현하는 네 화소(PX) 이상이 하나의 도트를 이루고 하나의 도트를 이루는 화소(PX)들이 하나의 전압 전달선(Vj, V(j+1))과 연결되어 있을 수도 있다.
감지부(SU)는 행 방향으로 세 화소(PX) 또는 네 개 이상의 화소(PX) 열마다 하나씩 배치될 수 있고 열 방향으로는 매 화소(PX) 행마다 하나씩 배치될 수 있다. 감지부(SU)는 바로 이웃하는 전압 전달선(Vj, V(j+1))에 연결된 스위칭 소자(도시하지 않음) 및 감지 신호선(ROj, RO(j+1))에 연결된 스위칭 소자(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.
이 밖에 앞에서 설명한 도 1에 도시한 실시예의 여러 특징이 본 실시예에도 적용될 수 있다.
도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 도 2에 도시한 표시 장치와 대부분 동일하나 감지부(SU)의 배치가 다르다.
본 실시예에 따른 표시 장치의 감지부(SU)는 열 방향으로 두 화소(PX) 행마다 하나씩 배치될 수 있고, 하나의 감지부(SU)가 두 화소(PX) 행과 이웃하며 나란하게 형성되어 있을 수 있다. 또한 이웃한 감지부(SU) 열을 비교하면 감지부(SU)가 행 방향으로 정렬되어 있지 않고 어긋나 있다. 예를 들어, 한 감지부(SU) 열에서 감지부(SU)가 두 번째 및 세 번째 화소(PX) 행에 걸쳐 형성되어 있으면 이웃한 감지부(SU) 열에서 감지부(SU)는 첫 번째 및 두 번째 화소(PX) 행과 이웃하며 나란하게 형성되어 있거나 세 번째 및 네 번째 화소(PX) 행과 이웃하며 나란하게 형성되어 있을 수 있다.
이 밖에 앞에서 설명한 도 1 및 도 2에 도시한 실시예의 여러 특징이 본 실시예에도 적용될 수 있다.
그러면, 도 1, 도 2 및 도 3에 도시한 실시예에 따른 표시 장치의 표시판(300) 및 감지 신호 처리부(800)의 구체적인 구조에 대해 도 1 내지 도 3과 함께 도 4, 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한다. 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 동일한 설명은 생략한다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감지부 및 감지 신호 처리부에 대한 등가 회로도이고, 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감지부 및 복수의 화소의 배치도이고, 도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감지부(SU)는 게이트선(G(i+1)) 및 리셋 신호선(Rs(i+1))과 연결되어 있는 감지 소자(Qp), 감지 소자(Qp) 및 게이트선(G(i+1))과 연결되어 있는 감지 축전기(Cs), 감지 소자(Qp)와 연결되어 있는 제어 스위칭 소자(Qm) 및 기준 축전기(Cref), 그리고 제어 스위칭 소자(Qm)와 연결되어 있는 감지 스위칭 소자(Qs)를 포함한다.
리셋 신호선(Rs(i+1))은 이웃하는 게이트선(G(i+1))와 동기되어 있을 수 있으며, 게이트선(G(i+1))에 게이트 온 전압(Von)이 인가될 때 리셋 고전압을 전달할 수 있다. 리셋 신호선(Rs(i+1))은 게이트선(G(i+1))에 게이트 오프 전압(Voff)이 인가될 때 리셋 고전압보다 작은 리셋 저전압을 전달할 수 있다. 리셋 고전압과 리셋 저전압을 함께 리셋 신호라 한다.
게이트선(Gi, G(i+1)), 감지 신호선(ROj) 및 전압 전달선(Vj)에 대한 설명은 앞에서 하였으므로 여기서는 생략한다.
감지 소자(Qp), 제어 스위칭 소자(Qm), 그리고 감지 스위칭 소자(Qs)는 박막 트랜지스터 등의 삼단자 소자일 수 있다.
감지 소자(Qp)의 제어 단자는 게이트선(G(i+1))과 연결되어 있고, 입력 단자는 리셋 신호선(Rs(i+1))과 연결되어 있으며, 출력 단자는 노드(B)와 연결되어 있다. 감지 소자(Qp)는 게이트선(G(i+1))의 게이트 신호에 따라 리셋 신호선(Rs(i+1))의 리셋 고전압을 노드(B)에 전달한다. 감지 소자(Qp)는 조사되는 광에 따라 누설 전류를 흘릴 수 있는 광 감지 소자일 수 있다.
제어 스위칭 소자(Qm)의 제어 단자는 노드(B)와 연결되어 있고, 입력단자는 전압 전달선(Vj)와 연결되어 있으며, 출력 단자는 감지 스위칭 소자(Qs)와 연결되어 있다. 제어 스위칭 소자(Qm)는 제어 단자와 연결된 노드(B)의 전압에 따라 전압 전달선(Vj)의 제1 전압(V1) 또는 제2 전압(V2)을 노드(A)에 전달할 수 있다.
감지 스위칭 소자(Qs)의 제어 단자는 게이트선(Gi)에 연결되어 있고,입력 단자는 제어 스위칭 소자(Qm)의 출력 단자, 즉 노드(A)와 연결되어 있으며, 출력 단자는 감지 신호선(ROj)에 연결되어 있다. 감지 스위칭 소자(Qs)는 게이트선(Gi)의 게이트 신호에 따라 입력 단자와 연결된 노드(A)의 전압을 감지 신호선(ROj)에 전달할 수 있다. 이에 따라 감지 신호선(ROj)은 기준 전압과 노드(A)의 전압 차에 따라 결정되는 전류를 감지 신호로서 흘릴 수 있다.
감지 축전기(Cs)의 두 단자는 감지 소자(Qp)의 출력 단자, 즉 노드(B)와 게이트선(G(i+1))에 연결되어 있다. 감지 축전기(Cs)는 게이트선(G(i+1))의 게이트 신호에 따라 리셋 고전압으로 충전되거나 감지 소자(Qp)의 광 전류에 따라 방전될 수 있다.
기준 축전기(Cref)의 두 단자는 감지 소자(Qp)의 출력 단자, 즉 노드(B)와 전압 전달선(Vj)에 연결되어 있다. 기준 축전기(Cref)는 감지 축전기(Cs)와 직렬 연결되어 있으며 감지 축전기(Cs)와 함께 노드(B)의 전압을 결정할 수 있다.
본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감지 신호 처리부(800)는 표시판(300)의 감지 신호선(ROj)에 연결되어 있다. 감지 신호 처리부(800)는 복수의 감지 신호선(ROj)에 각각 연결되어 있는 복수의 적분기(integrator)(810) 및 이에 연결된 스위치(SW)를 포함할 수 있다.
적분기(810)는 반전 단자(-)와 비반전 단자(+) 및 출력 단자를 가지는 증폭기(AP) 및 이에 연결된 저항(R)과 축전기(Cf)를 포함한다. 증폭기(AP)의 반전 단자(-)는 저항(R)을 통해 감지 신호선(ROj)에 연결되어 있고, 반전 단자(-)와 출력 단자 사이에는 축전기(Cf)가 연결되어 있다. 적분기(810)의 증폭기(AP)의 비반전 단자(+)는 기준 전압(Vf)에 연결되어 있을 수 있다. 증폭기(AP)와 축전기(Cf)는 적분기, 더 구체적으로는 전류 적분기로서 감지 신호선(ROj)로부터의 감지 신호의 전류를 소정 시간(예를 들어 한 프레임) 적분을 하여 감지 출력 신호(Vo)를 생성한다.
스위치(SW)는 증폭기(AP)의 반전 단자(-) 및 출력 단자 사이에 연결되어 있으며, 스위치(SW)가 도통되면 적분기(810)는 리셋되어 감지 출력 신호(Vo)는 초기값, 예를 들어 기준 전압(Vf)을 가질 수 있다. 스위치(SW)는 프레임마다 한 번씩 도통될 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감지부는 앞에서 설명한 도 4에 도시한 실시예에 따른 감지부(SU)와 대부분 동일하나 기준 축전기(Cref)를 포함하지 않을 수 있다. 이러한 감지부(SU)는 앞에서 설명한 도 2에 도시한 실시예와 같이 세 화소(PX) 또는 네 개 이상의 화소(PX) 열마다 하나씩 배치될 수 있고, 이웃한 세 개 이상의 화소(PX)는 적색, 녹색 및 청색 화소(R, G, B)를 포함할 수 있다. 또한 본 실시예에 따른 표시 장치는 게이트선(Gi, G(i+1))에 평행한 유지 전극선(SL)을 더 포함할 수 있다. 유지 전극선(SL)은 공통 전압(Vcom)과 같은 일정한 전압을 전달할 수 있다. 리셋 전압선(Rsi, Rs(i+1))은 게이트선(Gi, G(i+1))과 각각 짝을 이룰 수 있다.
도 6을 참조하여 화소(PX)이 구체적인 예에 대해 설명하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 화소(PX)는 영상을 표시하는 단위로서 전압 전달선(Vj)과 연결되어 있는 스위칭 소자를 포함할 수 있다. 구체적으로 한 화소(PX)는 게이트선(Gi) 및 전압 전달선(Vj)과 연결되어 있는 제1 스위칭 소자(Qa), 게이트선(Gi) 및 데이터선(Dj)과 연결되어 있는 제2 스위칭 소자(Qb), 그리고 제1 및 제2 스위칭 소자(Qa, Qb)와 연결된 액정 축전기(Clc)를 포함할 수 있다. 이 외에 화소(PX)는 액정 축전기(Clc)에 인가된 화소 전압을 유지하기 위한 적어도 하나의 유지 축전기를 더 포함할 수 있다. 액정 축전기(Clc)는 유전체로서 액정층을 포함할 수 있으며, 두 단자는 제1 스위칭 소자(Qa)와 연결되어 있는 제1 화소 전극 및 제2 스위칭 소자(Qb)와 연결되어 있는 제2 화소 전극을 포함할 수 있다. 제1 및 제2 화소 전극은 동일한 기판(도시하지 않음) 위에 위치할 수 있다.
그러면 도 1 내지 도 6에 도시한 실시예에 따른 표시 장치의 표시 동작 및 감지 동작을 포함하는 구동 방법에 대하여 도 1 내지 도 6과 함께 도 7, 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한다.
도 7은 도 1 내지 도 6에 도시한 여러 실시예에 따른 표시 장치의 여러 구동 신호 및 감지부의 회로도에서 일부 노드의 전압을 나타내는 파형도이고, 도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 게이트 신호 및 전압 전달선의 전압의 파형도이다.
먼저 도 6 및 도 7을 참조하여 표시 동작에 대해 설명하면, 복수의 게이트선(G(i-1), Gi, G(i+1))에 게이트 온 전압(Von)을 차례대로 인가하여 게이트선(G(i-1), Gi, G(i+1))에 연결된 화소(PX)의 스위칭 소자를 턴 온시킨다.
도 6을 참조하면, 게이트선(Gi)에 게이트 온 전압(Von)이 인가되면 이에 연결된 제1 스위칭 소자(Qa) 및 제2 스위칭 소자(Qb)가 턴 온된다. 그러면 전압 전달선(Vj)의 전압 및 데이터선(Dj)의 전압이 액정 축전기(Clc)의 양단에 인가된다. 제1 스위칭 소자(Qa)를 통해 액정 축전기(Clc)의 한쪽 단자에 전압 전달선(Vj)의 제1 전압 또는 제2 전압이 인가되고 나머지 단자에 데이터 전압이 인가되면 액정 축전기(Clc)의 양단의 전압의 차이는 액정 축전기(Clc)의 충전 전압, 즉 화소 전압으로서 나타난다. 액정 축전기(Clc)의 양단에 전위차가 생기면 액정 축전기(Clc)가 포함하는 액정 분자들은 그 장축이 전기장의 방향에 평행하도록 기울어지며 그 기울어진 정도는 화소 전압의 크기에 따라 다르다. 액정 분자들의 기울어진 정도에 따라 액정층을 통과하는 빛의 편광의 변화 정도가 달라지고 이는 빛의 투과율 변화로 나타나 화소(PX)는 소정의 휘도를 표시한다.
모든 게이트선(Gi, G(i+1))에 차례로 게이트 온 전압(Von)을 인가하여 모든 화소(PX)는 한 프레임(frame)의 영상을 표시한다.
다음, 도 4 및 도 7을 참조하여 감지 동작에 대해 설명한다.
먼저, 게이트선(G(i+1)이 전달하는 게이트 신호(Vg(i+1))가 게이트 온 전압(Von)이 되면 이와 동시에 게이트선(G(i+1))과 쌍을 이루는 리셋 신호선(Rs(i+1))의 리셋 신호(Vrs(i+1))도 리셋 고전압(Vrh)이 된다. 그러면 감지 소자(Qp)가 턴 온되어 노드(B)의 전압(Vb)이 리셋 고전압(Vrh)이 된다. 노드(B)의 전압이 제어 스위칭 소자(Qm)을 턴온시킬 수 있을 만큼 충분한 전압인 경우 제어 스위칭 소자(Qm)도 턴 온되어 전압 전달선(Vj)의 전압이 노드(A)에 인가된다. 전압 전달선(Vj)의 전압이 제1 전압 또는 제2 전압인 경우 노드(A)의 전압(Va)도 제1 전압 또는 제2 전압이 될 수 있다. 여기서 제1 전압은 구동 전압(예를 들어 15V)이 될 수 있고 제2 전압은 접지 전압(예를 들어 0V)일 수 있다. 이와 같이 제어 스위치 소자(Qm)의 제어 단자에 리셋 고전압(Vrh)을 인가하는 단계를 리셋 구간(P1)이라 한다. 리셋 구간(P1)에서 감지 스위칭 소자(Qs)는 턴 오프되어 있다.
다음, 게이트선(G(i+1))에 게이트 오프 전압(Off)이 인가되면 이와 동시에 게이트선(G(i+1))과 쌍을 이루는 리셋 신호선(Rs(i+1))에도 리셋 저전압(Vrl)이 인가된다. 이 때 게이트선(G(i+1))에 인가된 게이트 온 전압(Von)과 게이트 오프 전압(Voff)의 차이를 제1 전압차(dVg)라 하면, 전하 분배에 따라 노드(B)의 전압(Vb)이 제2 전압차(dVb)만큼 하강한다. 노드(B)의 전압(Vb)의 제2 전압차(dVb)는 다음 [수학식 1]에 의해 결정될 수 있다. [수학식 1]에서 축전기의 용량은 축전기의 기호로 표시하기로 한다.
[수학식 1]
dVb= dVg * (Cs/(Cref+Cs))
감지 소자(Qp)에 레이저 포인터와 같은 광원의 광이 조사되면 감지 소자(Qp)에 광 누설 전류가 생성된다. 그러면, 도 7에 도시한 전압 곡선(Vb2)과 같이 바와 같이 노드(B)의 전압(Vb)이 감소하며 감지 축전기(Cs)는 방전된다. 감지 소자(Qp)에 광이 조사되지 않으면(또는 손가락의 접촉에 의해 주변 광이 차단되면), 도 7에 도시한 전압 곡선(Vb1)과 같이 노드(B)의 전압(Vb)이 변하지 않고 일정하게 유지될 수 있다. 노드(B)의 전압(Vb)이 제어 스위칭 소자(Qm)를 턴 온시킬 수 있을 정도로 충분한 전압인 경우 전압 전달선(Vj)의 전압이 노드(A)에 계속 전달될 수 있다. 이 구간을 광 감지 구간(P2)이라 한다.
다음, 현재 프레임의 게이트선(G(i+1)) 이후의 게이트선에 모두 게이트 온 전압(Von)이 인가되고 다음 프레임이 시작되어 게이트선(G(i+1))의 이전 게이트선인 게이트선(Gi)의 게이트 신호(Vgi)가 게이트 온 전압(Von)이 되면 이에 연결되어 있는 감지 스위칭 소자(Qs)가 턴 온된다. 그러면 노드(A)의 전압(Va)은 감지 신호선(ROj)에 인가된 전압(예를 들어 5V)으로 될 수 있다. 이 때 노드(B)의 전압에 따라 제어 스위칭 소자(Qm)의 온/오프 상태가 결정되고 감지 신호선(ROj)에 흐르는 전류가 달라질 수 있다. 이 구간을 출력 구간(P3)이라 한다.
감지 스위칭 소자(Qs)에서 감지 신호선(ROj)로 흐르는 전류는 감지 신호로서 감지 신호 처리부(800)의 적분기(810)에서 적분될 수 있다. 적분기(810)에서 적분된 신호는 감지 출력 신호(Vo)로 출력된다. 감지 신호선(ROj)에 흐르는 전류는 감지 신호선(ROj)에 인가되는 전압과 노드(B)의 전압(Vb), 즉 리셋 고전압(Vrh) 및 감지 소자(Qp)의 광의 조사 여부 등에 의해 결정될 수 있다. 즉, 감지 출력 신호(Vo)는 리셋 고전압(Vrh), 감지 소자(Qp)의 누설 전류, 그리고 감지 신호선(ROj)에 인가된 전압 등에 의해 결정될 수 있다.
한 프레임이 끝나면 다음 프레임이 시작되고 각 화소(PX)에 인가되는 데이터 전압의 공통 전압(Vcom)에 대한 극성(이하 데이터 전압의 극성이라 함)이 이전 프레임에서의 극성과 반대가 될 수 있다. 이와 함께 전압 전달선(Vj)이 전달하는 전압도 프레임마다 또는 복수의 프레임마다 바뀔 수 있다.
도 8을 참조하면 본 발명의 한 실시예에 따른 전압 전달선(Vj)의 전압(Vc)은 프레임마다 교대로 바뀔 수 있다. 예를 들어 전압 전달선(Vj)의 전압(Vc)은 제1 전압(V1)과 제2 전압(V2) 중 하나의 값을 가지며 프레임마다 교대로 바뀔 수 있다. 여기서 한 프레임은 첫 번째 게이트선(G1)의 게이트 온 전압(Vg1)의 인가 시점부터 마지막 게이트선(Gn)의 게이트 온 전압(VGn)의 인가 시점까지일 수 있다.
도 4에 도시한 실시예에 따르면 전압 전달선(Vj)의 전압이 변화될 때 기준 축전기(Cref)에 의해 노드(B)의 전압(Vb)이 기생 용량에 의해 변할 수 있다. 그러면 감지 소자(Qp)에 광이 조사되지 않았음에도 노드(B)의 전압(Vb)이 변하므로 접촉 정보에 오류가 생길 수 있다. 본 발명의 실시예에 따르면 적분기(810)에 연결된 스위치(SW)를 도통시켜 적분기(810)를 리셋하는 리셋 시점(T1)을 전압 전달선(Vj)의 전압이 바뀐 후, 예를 들어 첫 번째 게이트선(G1)에 게이트 온 전압(Vg1)을 인가하기 전 또는 인가와 동시로 함으로써 전압 전달선(Vj)의 전압 변화에 따른 접촉 정보 오류를 방지할 수 있다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감지부의 감지 출력 신호의 변화를 보여주는 파형도이다.
도 9를 참조하면, 전압 전달선(Vj)의 전압(Vc)이 제1 전압(V1)일 때 감지 신호 처리부(800)의 감지 출력 신호(Vo)가 외부의 접촉 또는 빛의 인가가 없을 때 대략 일정 전압을 유지하다가 빛이 인가되면 감지 출력 신호(Vo)에 변화(예를 들어 상승)가 생기는 것을 볼 수 있다. 전압 전달선(Vj)의 전압(Vc)이 제1 전압(V1)보다 낮은 제2 전압(V2)으로 바뀐 후에는 감지 신호 처리부(800)의 감지 출력 신호(Vo)도 그 레벨이 바뀌며, 빛의 인가가 없을 때 대략 일정 전압을 유지하다가 빛이 인가되면 감지 출력 신호(Vo)에 변화(예를 들어 하강)가 생긴다.
다음, 도 10 및 도 11을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구조에 대해 구체적으로 설명한다. 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대한 동일한 설명은 생략한다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감지부 및 이웃하는 한 화소에 대한 배치도이고, 도 11은 도 10의 표시 장치를 XI-XI 선을 따라 잘라 도시한 단면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치는 서로 마주하는 하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 및 이들 두 표시판(100, 200) 사이에 들어 있는 액정층(3)을 포함한다.
먼저, 하부 표시판(100)에 대하여 설명한다.
유리 또는 플라스틱 등으로 만들어질 수 있는 기판(110) 위에 복수의 게이트선(121), 복수의 리셋 신호선(121r), 복수의 유지 전극선(131), 복수 쌍의 연결 도전체(135a, 135b1, 135b2), 광 감지 게이트 전극(124p), 제어 게이트 전극(124m), 그리고 감지 게이트 전극(124s)을 포함하는 복수의 게이트 도전체가 형성되어 있다.
게이트선(121)은 게이트 신호를 전달하며 주로 가로 방향으로 뻗어 있다. 각 게이트선(121)은 복수 쌍의 제1 게이트 전극(124a) 및 제2 게이트 전극(124b)을 포함한다. 리셋 신호선(121r)은 리셋 고전압(Vrh) 및 리셋 저전압(Vrl)을 포함하는 리셋 신호를 전달하며 주로 가로 방향으로 뻗어 있다.
리셋 신호선(121r)은 게이트선(121)과 바로 이웃할 수 있다.
유지 전극선(131)은 소정의 전압을 인가 받으며, 주로 가로 방향으로 뻗어 있다.
연결 도전체(135a, 135b1, 135b2)는 이웃하는 리셋 신호선(121r)과 유지 전극선(131) 사이에 위치할 수 있다.
광 감지 게이트 전극(124p), 제어 게이트 전극(124m), 그리고 감지 게이트 전극(124s)은 섬형으로서 이웃하는 두 게이트선(121) 사이에 위치할 수 있다.
게이트 도전체 위에는 질화규소(SiNx) 또는 산화규소(SiOx) 따위로 만들어질 수 있는 게이트 절연막(140)이 형성되어 있다.
게이트 절연막(140) 위에는 수소화 비정질 또는 다결정 규소 등으로 만들어진 복수 쌍의 제1 반도체(154a) 및 제2 반도체(154b), 광 감지 반도체(154p), 제어 반도체(154m), 그리고 감지 반도체(154s)가 형성되어 있다. 제1 반도체(154a), 제2 반도체(154b), 광 감지 반도체(154p), 제어 반도체(154m), 그리고 감지 반도체(154s)는 각각 차례대로 제1 게이트 전극(124a), 제2 게이트 전극(124b), 광 감지 게이트 전극(124p), 제어 게이트 전극(124m), 그리고 감지 게이트 전극(124s) 위에 위치한다.
각각의 반도체(154a, 154b, 154p, 154m, 154s) 위에는 한 쌍의 저항성 접촉 부재(163b, 163p, 165b, 165p)가 형성되어 있다. 저항성 접촉 부재(163b, 163p, 165b, 165p)는 인 따위의 n형 불순물이 고농도로 도핑되어 있는 n+ 수소화 비정질 규소 따위의 물질로 만들어지거나 실리사이드(silicide)로 만들어질 수 있다. 본 발명의 다른 실시예에 따른 액정 표시 장치의 경우, 저항성 접촉 부재(163b, 163p, 165b, 165p)는 생략될 수 있다. 반도체(154a, 154b, 154p, 154m, 154s)가 산화물 반도체를 포함하는 경우, 저항성 접촉 부재(163b, 163p, 165b, 165p)는 생략될 수 있다.
저항성 접촉 부재(163b, 163p, 165b, 165p) 및 게이트 절연막(140) 위에는 데이터선(171)과 전압 전달선(172), 복수 쌍의 제1 드레인 전극(175a) 및 제2 드레인 전극(175b), 감지 신호선(177), 광 감지 소스 전극(173p), 광 감지 드레인 전극(175p), 제어 소스 전극(173m), 제어 드레인 전극(175m), 제어 드레인 전극(175m)과 연결되어 있는 감지 소스 전극(173s), 그리고 감지 드레인 전극(175s)을 포함하는 데이터 도전체가 형성되어 있다.
데이터선(171)은 데이터 신호를 전달하며 주로 세로 방향으로 뻗어 게이트선(121)과 교차한다. 데이터선(171)은 제1 게이트 전극(124a)을 향하여 돌출한 제1 소스 전극 (173a)을 포함한다.
전압 전달선(172)은 일정한 크기의 전압 또는 제1 전압 및 제2 전압을 번갈아 전달하며, 데이터선(171)과 나란하게 뻗어 게이트선(121)과 교차한다. 전압 전달선(172)은 제2 게이트 전극(124b)을 향하여 돌출한 제2 소스 전극(173b)을 포함한다. 이웃하는 전압 전달선(172)은 서로 다른 전압을 적어도 한 프레임마다 교대로 전달할 수 있다.
제1 드레인 전극(175a) 및 제2 드레인 전극(175b)은 각각 제1 소스 전극(173a) 및 제2 소스 전극(173b)을 둘러싸도록 굽어 있다.
감지 신호선(177)은 일정한 기준 전압을 전달하며 전압 전달선(172)과 나란하게 뻗을 수 있다.
광 감지 소스 전극(173p) 및 광 감지 드레인 전극(175p)은 각각 섬형으로서 광 감지 게이트 전극(124p) 위에서 서로 마주하고 있다. 광 감지 드레인 전극(175p)은 막대형 한 쪽 끝 부분과 이보다 면적이 넓은 확장부를 포함할 수 있다. 광 감지 드레인 전극(175p)의 확장부는 광 감지 게이트 전극(124p)의 일부분(예를 들어 광 감지 게이트 전극(124p)의 상부)과 게이트 절연막(140)을 사이에 두고 중첩하여 감지 축전기(Cs)를 형성할 수 있다.
제어 소스 전극(173m) 및 제어 드레인 전극(175m)도 각각 섬형으로서 제어 게이트 전극(124m) 위에서 서로 마주하고 있다. 제어 소스 전극(173m)은 막대형인 한 쪽 끝 부분과 이보다 면적이 넓은 확장부를 포함할 수 있다. 제어 소스 전극(173m)이 확장부는 제어 게이트 전극(124m)의 일부(예를 들어 제어 게이트 전극(124m)의 하반부)와 게이트 절연막(140)을 사이에 두고 중첩하여 기준 축전기(Cref)를 형성할 수 있다.
감지 소스 전극(173s)은 제어 드레인 전극(175m)의 윗부분과 연결되어 있을 수 있다. 감지 소스 전극(173s)은 감지 게이트 전극(124s) 위에서 감지 드레인 전극(175s)과 마주한다. 감지 드레인 전극(175s)은 감지 신호선(177)과 연결되어 있다.
제1 게이트 전극(124a), 제1 소스 전극(173a) 및 제1 드레인 전극(175a)은 제1 반도체(154a)와 함께 제1 박막 트랜지스터(Qa)(thin film transistor, TFT)를 이루고, 제2 게이트 전극(124b), 제2 소스 전극(173b) 및 제2 드레인 전극(175b)은 제2 반도체(154b)와 함께 제2 박막 트랜지스터(Qb)를 이루고, 광 감지 게이트 전극(124p), 광 감지 소스 전극(173p) 및 광 감지 드레인 전극(175p)은 광 감지 반도체(154p)와 함께 박막 트랜지스터인 감지 소자(Qp)를 이루고, 제어 게이트 전극(124m), 제어 소스 전극(173m) 및 제어 드레인 전극(175m)은 제어 반도체(154m)와 함께 제어 박막 트랜지스터(Qm)를 이루며, 감지 게이트 전극(124s), 감지 소스 전극(173s) 및 감지 드레인 전극(175s)은 감지 반도체(154s)와 함께 감지 박막 트랜지스터(Qs)를 이룬다. 제1 박막 트랜지스터는 앞에서 설명한 제1 스위칭 소자(Qa)로서 기능할 수 있고, 제2 박막 트랜지스터는 앞에서 설명한 제2 스위칭 소자(Qb)로서 기능할 수 있으며, 감지 소자(Qp)는 앞에서 설명한 감지 소자(Qp)로서 기능할 수 있고, 제어 박막 트랜지스터(Qm)는 앞에서 설명한 제어 스위칭 소자(Qm)로서 기능할 수 있으며, 감지 박막 트랜지스터(Qs)는 앞에서 설명한 감지 스위칭 소자(Qs)로서 기능할 수 있다.
저항성 접촉 부재(163b, 163p, 165b, 165p)는 그 아래의 반도체(154a, 154b, 154p, 154m, 154s)와 그 위의 데이터 도전체(171, 172, 175a, 175b, 177, 173p, 175p, 173m, 175m, 173s, 175s) 사이에만 존재하며 이들 사이의 접촉 저항을 낮추어 준다.
데이터 도전체(171, 172, 175a, 175b, 177, 173p, 175p, 173m, 175m, 173s, 175s) 및 노출된 반도체(154a, 154b, 154p, 154m, 154s) 부분 위에는 무기 절연물 또는 유기 절연물 따위로 만들어질 수 있는 보호막(180)이 형성되어 있다.
보호막(180)에는 제1 드레인 전극(175a) 및 제2 드레인 전극(175b)의 확장부를 드러내는 복수의 접촉 구멍(185a, 185b), 제2 소스 전극(173b)의 일부 및 제어 소스 전극(173m)의 확장부를 드러내는 복수의 접촉 구멍(182m1, 182m2), 광 감지 드레인 전극(175p)의 확장부를 드러내는 복수의 접촉 구멍(184p2), 그리고 광 감지 소스 전극(173p)의 일부를 드러내는 복수의 접촉 구멍(186p1)이 형성되어 있다. 보호막(180) 및 게이트 절연막(140)에는 연결 도전체(135a, 135b1, 135b2)의 일부를 드러내는 복수의 접촉 구멍(181a1, 181a2, 181b1, 181b2), 리셋 신호선(121r)의 일부를 드러내는 접촉 구멍(186p2), 게이트선(121)의 일부를 드러내는 접촉 구멍(183 p1), 감지 게이트 전극(124s)의 일부를 드러내는 접촉 구멍(183p2), 광 감지 게이트 전극(124p)의 일부를 드러내는 접촉 구멍(183p3), 그리고 제어 게이트 전극(124m)의 일부(예를 들어 제어 게이트 전극(124m)의 하단부)를 드러내는 접촉 구멍(184p1) 등이 형성되어 있다.
보호막(180) 위에는 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide) 등의 투명한 도전 물질이나 알루미늄, 은, 크롬 또는 그 합금 등의 반사성 금속으로 만들어질 수 있는 복수 쌍의 제1 및 제2 화소 전극(191a, 191b), 그리고 복수의 연결 다리(192, 193p, 194p, 196p)가 형성되어 있다.
도 10에 도시한 바와 같이 제1 및 제2 화소 전극(191a, 191b)의 전체적인 외곽 모양은 사각형이며 서로 맞물려 있다. 제1 및 제2 화소 전극(191a, 191b)은 전체적으로 가상적인 가로 중앙선을 경계로 상하 대칭을 이룰 수 있다.
제1 화소 전극(191a)은 하부 줄기부(191a1)와 상부 줄기부(191a2), 하부 줄기부(191a1)와 상부 줄기부(191a2)로부터 뻗어 나온 복수의 가지부(191a3, 191a4)를 포함한다. 제2 화소 전극(191b)은 하부 줄기부(191b1)와 상부 줄기부(191b2), 하부 줄기부(191b1)와 상부 줄기부(191b2)로부터 뻗어 나온 복수의 가지부(191b3, 191b4)를 포함한다. 제1 화소 전극(191a)의 하부 줄기부(191a1)는 접촉 구멍(181a1)을 통해 연결 도전체(135a)와 연결되고 상부 줄기부(191a2)는 접촉 구멍(181a2)를 통해 연결 도전체(135a)와 연결된다. 제2 화소 전극(191b)의 하부 줄기부(191b1)는 접촉 구멍(181b1)을 통해 연결 도전체(135b1)과 연결되고 상부 줄기부(191b2)는 접촉 구멍(181b2)을 통해 연결 도전체(135b2)와 연결된다.
제1 화소 전극(191a) 및 제2 화소 전극(191b)의 복수의 가지부(191a3, 191a4, 191b3, 191b4)와 가로 중앙선이 이루는 각은 대략 45도일 수 있다.
제1 화소 전극(191a) 및 제2 화소 전극(191b)의 가지부(191a3, 191a4, 191b3, 191b4)는 일정한 간격을 두고 서로 맞물려서 교대로 배치되어 있을 수 있다. 제1 및 제2 화소 전극(191a, 191b)은 이웃한 제1 화소 전극(191a)의 가지부(191a3, 191a4) 및 제2 화소 전극(191b)의 가지부(191b3, 191b4) 사이의 간격이 상대적으로 큰 영역과 상대적으로 작은 영역을 포함한다. 가지부(191a3, 191a4, 191b3, 191b4) 사이의 간격이 작은 영역은 제1 및 제2 화소 전극(191a, 191b)의 중앙부에 배치될 수 있다. 도 10에 도시한 한 화소(PX)에서 제1 화소 전극(191a) 및 제2 화소 전극(191b)의 가지부(191a3, 191a4, 191b3, 191b4) 사이의 간격이 서로 다른 영역을 배치함으로써 액정층(3)의 액정 분자들의 기울어진 각도를 다양하게 할 수 있고 측면 시인성을 향상할 수 있으며 투과율을 높일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 액정 표시 장치의 한 화소의 제1 화소 전극(191a) 및 제2 화소 전극(191b)의 형태는 이에 한정되지 않고, 제1 화소 전극(191a) 및 제2 화소 전극(191b)이 서로 다른 층에 형성되어 서로 교대로 배치되는 모든 형태를 포함할 수 있다.
제1 화소 전극(191a)은 접촉 구멍(185a)을 통하여 제1 드레인 전극(175a)과 물리적, 전기적으로 연결되어 있으며, 제1 드레인 전극(175a)으로부터 데이터 전압을 인가 받는다. 제2 화소 전극(191b)은 접촉 구멍(185b)을 통하여 제2 드레인 전극(175b)과 물리적, 전기적으로 연결되어 있으며, 제2 드레인 전극(175b)으로부터 전압 전달선(172)을 통해 전달되는 전압을 인가 받는다. 제1 화소 전극(191a) 및 제2 화소 전극(191b)은 그 사이의 액정층(3) 부분과 함께 액정 축전기(Clc)를 이루어 제1 박막 트랜지스터 및 제2 박막 트랜지스터가 턴 오프된 후에도 인가된 전압을 유지한다.
제1 화소 전극(191a)의 상부 줄기부(191a2)는 연결 도전체(135a)로부터 데이터 전압을 인가 받을 수 있고, 제2 화소 전극(191b)의 상부 줄기부(191b2)는 하부 줄기부(191b1)의 일부 가지 전극(191b3)과 연결된 가지 전극(191b4)를 통해 전압 전달선(172)의 전압을 전달받을 수 있다.
연결 다리(192)는 접촉 구멍(182m1)을 통해 전압 전달선(172)으로부터 돌출한 제2 소스 전극(173b)과 연결되어 있다. 연결 다리(192)는 도 1 및 도 2에 도시한 실시예와 관련하여 설명한 바와 같이 이웃한 세 개 이상의 화소(PX)에 걸쳐 가로 방향으로 뻗을 수 있으며 세 개 이상의 화소(PX)가 각각 포함하는 제2 소스 전극(173b)과 접촉 구멍(182m1)을 통해 연결되어 있을 수 있다. 연결 다리(192)는 세로 방향으로 길게 뻗은 세로부를 더 포함하며, 세로부는 도 10에 도시한 바와 같이 전압 전달선(172)과 감지 신호선(177) 사이에서 세로 방향으로 뻗을 수 있다. 연결 다리(192)는 세로부의 끝 부분에서 접촉 구멍(182m2)를 통해 제어 소스 전극(173m)의 확장부와 전기적으로 연결되어 있다.
연결 다리(193p)는 접촉 구멍(183p1, 183p3)을 통해 게이트선(121)과 광 감지 게이트 전극(124p)을 전기적으로 연결하고, 접촉 구멍(183p1, 183p2)를 통해 게이트선(121)과 감지 게이트 전극(124s)을 전기적으로 연결한다.
연결 다리(194p) 접촉 구멍(184p1, 184p2)을 통해 광 감지 드레인 전극(175p)과 제어 게이트 전극(124m)을 전기적으로 연결한다.
연결 다리(196p)는 접촉 구멍(186p1, 186p2)을 통해 리셋 신호선(121r)과 광 감지 소스 전극(173p)을 전기적으로 연결한다.
감지 소자(Qp), 감지 축전기(Cs), 기준 축전기(Cref), 제어 박막 트랜지스터(Qm), 그리고 감지 박막 트랜지스터(Qs)는 함께 감지부(SU)를 이루며 감지부(SU)의 동작은 앞에서 설명하였으므로 여기서는 생략한다.
본 발명의 실시예에 따르면 감지부(SU)는 전압 전달선(172)를 사이에 두고 제1 및 제2 화소 전극(191a, 191b)과 제1 및 제2 박막 트랜지스터(Qa, Qb) 등의 표시 소자를 포함하는 화소(PX)와 이웃한다. 감지부(SU)의 제어 박막 트랜지스터(Qm)는 이웃하는 화소(PX)의 제2 박막 트랜지스터(Qb)와 연결된 전압 전달선(172)과 연결되어 전압을 전달받으므로 감지부(SU)를 위한 별도의 전압 전달선을 형성할 필요가 없다. 따라서 감지부(SU)를 포함하는 표시 장치의 개구율 및 투과율을 향상시킬 수 있다.
다음 상부 표시판(200)에 대하여 설명하면, 유리 또는 플라스틱 등으로 만들어질 수 있는 기판(210) 위에 차광 부재(220)가 형성되어 있다. 차광 부재(220)는 제1 및 제2 화소 전극(191a, 191b)을 포함하는 화소 전극 사이의 빛샘을 막고 화소 전극과 마주하는 개구 영역을 정의한다.
기판(210) 및 차광 부재(220) 위에는 또한 복수의 색필터(230)가 형성되어 있다. 색필터(230)는 차광 부재(220)로 둘러싸인 영역 내에 대부분 존재하며, 제1 및 제2 화소 전극(191a, 191b)을 포함하는 화소 전극 열을 따라서 길게 뻗을 수 있다.
색필터(230) 및 차광 부재(220) 위에는 덮개막(overcoat)(250)이 형성되어 있다. 덮개막(250)은 (유기) 절연물로 만들어질 수 있으며, 색필터(230)가 노출되는 것을 방지하고 평탄면을 제공한다. 덮개막(250)은 생략할 수 있다.
본 실시예와 달리 차광 부재(220) 및 색필터(230) 중 적어도 하나는 하부 표시판(100)에 위치할 수도 있다.
하부 표시판(100)과 상부 표시판(200) 사이에 들어 있는 액정층(3)은 양의 유전율 이방성을 가지는 액정 분자를 포함할 수 있다. 액정 분자는 전기장이 없는 상태에서 그 장축이 두 표시판(100, 200)의 표면에 대하여 수직을 이루도록 배향되어 있을 수 있다.
하부 표시판(100)과 상부 표시판(200)의 면 중 액정층(3)과 접하는 쪽의 면 위에는 액정층(3)의 액정 분자의 배향을 제어하기 위한 배향막(11, 21)이 형성되어 있을 수 있다.
다음, 도 12를 참조하여 도 1 내지 도 3에 도시한 실시예에 따른 표시 장치의 표시판(300) 및 감지 신호 처리부(800)의 다른 실시예에 대해 설명한다. 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 동일한 설명은 생략한다.
도 12는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감지부 및 감지 신호 처리부에 대한 등가 회로도이다.
도 12에 도시한 실시예에 따른 감지부(SU)는 앞에서 설명한 도 4에 도시한 실시예와 대부분 동일하나 기준 축전기(Cref)의 위치가 다르다. 본 실시예에 따른 감지부(SU)가 포함하는 기준 축전기(Cref)의 두 단자는 각각 노드(B) 및 유지 전압(Vcst)에 연결되어 있다. 유지 전압(Vcst)은 공통 전압(Vcom)일 수 있다. 이와 같이 기준 축전기(Cref)를 전압 전달선(Vj)과 연결시키지 않고 일정한 전압인 유지 전압(Vcst)에 연결함으로써 노드(B)의 전압이 전압 전달선(Vj)의 전압 변화에 의해 영향을 받는 것을 막을 수 있다. 여기서 유지 전압(Vcst)은 도 10에 도시한 유지 전극선(131)을 통해 전달될 수 있다.
다음, 도 13 및 도 14를 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 구조의 다른 예에 대해 설명한다. 앞에서 설명한 실시예와 동일한 구성 요소에 대한 동일한 설명은 생략한다.
도 13은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 감지부 및 한 화소에 대한 배치도이고, 도 14는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 간략한 배치도이다.
본 실시예에 따른 표시 장치의 구조는 앞에서 설명한 도 10 및 도 11에 도시한 실시예와 대부분 동일하며 차이점을 중심으로 설명한다.
도 13을 참조하면, 본 발명의 한 실시예에 따른 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)은 각각 제1 및 제2 소스 전극(173a, 173b)을 둘러싸고 있는 굽은 끝 부분과 면적이 넓은 다른 쪽 끝 부분을 포함한다. 제1 및 제2 드레인 전극(175a, 175b)의 면적이 넓은 끝 부분은 유지 전극선(131)과 중첩하여 유지 축전기를 이루며, 유지 축전기는 제1 및 제2 화소 전극(191a, 191b)의 전압을 유지할 수 있도록 한다.
유지 전극선(131)은 가로 방향으로 뻗은 부분으로부터 돌출하여 확장된 유지 전극(134)을 더 포함할 수 있다.
도 10 및 도 11에 도시한 실시예에서 제어 소스 전극(173m)이 확장부를 포함하고 있는 것과 달리 본 실시예에서는 광 감지 드레인 전극(175p)이 감지 축전기(Cs)를 이루는 확장부 이외에 유지 전극(134)과 게이트 절연막(140)을 사이에 두고 중첩하여 기준 축전기(Cref)를 이루는 확장부를 더 포함할 수 있다.
본 실시예에 따른 감지부(SU)의 회로 구성은 앞에서 설명한 도 12에 도시한 감지부(SU)이 회로 구성과 동일할 수 있다.
본 실시예에서 하나의 감지부(SU)가 형성되어 있는 영역의 세로 방향의 길이가 인접한 두 화소(PX)의 세로 방향의 길이와 대략 동일할 수 있다. 본 실시예와 같이 하나의 감지부(SU)를 두 화소(PX)와 이웃하도록 형성함으로써 감지부(SU)가 포함하는 여러 소자의 가로 방향 폭을 줄일 수 있어 감지부(SU)의 전체적인 가로 방향 폭을 줄일 수 있고 표시 장치의 개구율을 향상시킬 수 있다.
도 14를 참조하면, 앞에서 설명한 도 3에 도시한 실시예와 같이 감지부(SU)가 열 방향으로 일렬로 배열된 감지부(SU) 열이 하나의 도트당 하나씩 배치될 수 있다. 하나의 도트는 도 14에 도시한 바와 같이 적색 화소(R), 녹색 화소(G) 및 청색 화소(B)를 포함할 수 있으나 R, G, B 이외의 다른 색을 나타내는 화소(예를 들어 백색을 나타내는 화소)를 더 포함할 수도 있다. 하나의 감지부(SU) 열에서 감지부(SU)는 두 개의 화소(PX) 행 당 하나씩 배열될 수 있다. 이웃한 감지부(SU) 열에서 감지부(SU)는 엇갈려 배열되어 있어 짝수 번째 감지부(SU) 열의 감지부(SU)들끼리 동일선 상에 정렬되거나 홀수 번째 감지부(SU) 열의 감지부(SU)들끼리 동일선 상에 정렬될 수 있다.
본 실시예에서 차광 부재(220)가 화소(PX) 사이 영역 및 감지부(SU)가 형성되어 있는 영역을 가릴 수 있다. 차광 부재(220)는 제1 및 제2 화소 전극(191a, 191b)과 마주하는 개구 영역(R, G, B 영역에 대응) 및 감지부(SU)의 감지 소자(Qp)를 드러내는 개구 영역(225)을 포함할 수 있다. 감지 소자(Qp)는 차광 부재(220)의 개구 영역(225)을 통해 외부의 광이 조사되는 경우 광을 감지할 수 있다.
다음, 도 15 및 도 16을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시판(300)의 구조에 대해 설명한다. 앞에서 설명한 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 부여하고, 동일한 설명은 생략한다.
도 15는 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 이웃하는 네 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 15를 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치는 앞에서 설명한 여러 실시예와 대부분 동일한 구조를 가지나 전압 전달선의 구조가 다르다. 앞선 실시예에서 전압 전달선(Vj)이 데이터선(Dj)과 대략 나란하게 열 방향으로 뻗고 있는 것과 달리, 본 실시예에서는 전압 전달선(VL1, VL2)이 데이터선(Dj, D(j+1), D(j+2))과 나란하게 열 방향으로 뻗지 않고 게이트선(Gi, G(i+1))과 대략 나란하게 행 방향으로 뻗을 수 있다. 본 실시예에서 전압 전달선(VL1, VL2)은 제1 전압 전달선(VL1) 및 제2 전압 전달선(VL2)을 포함한다. 제1 전압 전달선(VL1) 및 제2 전압 전달선(VL2) 각각은 제1 전압(V1) 및 제2 전압(V2)을 전달할 수 있다. 이 때, 제1 및 제2 전압 전달선(VL1, VL2)는 서로 다른 두 전압인 제1 전압(V1) 및 제2 전압(V2)을 적어도 한 프레임마다 교대로 전달할 수 있다. 제1 및 제2 전압(V1, V2)은 앞에서 설명한 실시예에서의 제1 전압(V1) 및 제2 전압(V2)과 동일할 수 있다.
전압 전달선(VL1, VL2)은 매 화소(PX) 행마다 형성되어 있을 수도 있고 복수 개의 화소(PX) 행마다 형성되어 있을 수도 있다.
도 15에 도시한 바와 같이 행 방향 또는 열 방향으로 이웃하는 화소(PX)의 제2 스위칭 소자(Qb)는 제1 전압 전달선(VL1) 및 제2 전압 전달선(VL2) 중 서로 다른 선에 연결되어 있을 수 있다. 이에 따르면 이웃하는 화소(PX)는 제1 전압(V1) 또는 제2 전압(V2)을 기준으로 서로 다른 극성의 데이터 전압을 인가 받으므로 점반전 구동을 구현할 수 있다.
앞에서 설명한 여러 실시예에 따른 표시 장치의 감지부(SU)의 제어 스위칭 소자(Qm)는 도 15에 도시한 전압 전달선(VL1, VL2)에 연결되어 있을 수 있다.
도 16은 본 발명의 한 실시예에 따른 표시 장치의 한 화소에 대한 등가 회로도이다.
도 16을 참조하면, 본 실시예에 따른 표시 장치의 표시판(300)은 앞에서 설명한 여러 실시예에 따른 표시판(300)과 대부분 동일하나 화소(PX)의 구조가 다를 수 있다. 본 실시예에 따른 표시 장치는 유기 발광 표시 장치(OLED)로서 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 알려진 구조를 가질 수 있다. 예를 들어 도 16에 도시한 바와 같이 하나의 화소(PX)는 게이트선(Gi) 및 데이터선(Dj)에 연결되어 있는 스위칭 트랜지스터(Qss), 스위칭 트랜지스터(Qss)와 연결되어 있는 유지 축전기(Cst), 스위칭 트랜지스터(Qss) 및 전압 전달선(Vj)과 연결되어 있는 구동 트랜지스터(Qd), 구동 트랜지스터(Qd)와 연결되어 있는 발광 소자(LD)를 포함할 수 있다.
본 실시예에서 전압 전달선(Vj)은 구동 전압(Vdd)을 전달할 수 있다.
발광 소자(LD)는 예를 들면 유기 발광 다이오드로서, 구동 트랜지스터(Qd)의 출력 단자에 연결되어 있는 애노드와 공통 전압(Vss)에 연결되어 있는 캐소드를 가진다. 발광 소자(LD)는 구동 트랜지스터(Qd)의 출력 전류에 따라 세기를 달리하여 발광함으로써 영상을 표시할 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
110, 210: 기판 121: 게이트선
121r: 리셋 신호선
124a, 124b, 124p, 124m, 124s: 게이트 전극
131: 유지 전극선
135a, 135b1, 135b2: 연결 도전체
140: 게이트 절연막
154a, 154b, 154p, 154m, 154s: 반도체
163b, 163p, 165b, 165p: 저항성 접촉 부재
171: 데이터선 172: 전압 전달선
173a, 173b, 173p, 173m, 173s: 소스 전극
175a, 175b, 175p, 175m, 175s: 드레인 전극
177: 감지 신호선 180: 보호막
191a, 191b: 화소 전극
192, 193p, 194p, 196p: 연결 다리
220: 차광 부재 230: 색필터
250: 덮개막 300: 표시판
800: 감지 신호 처리부 810: 적분기
900: 접촉 판단부 R, G, B, PX: 화소

Claims (21)

  1. 복수의 화소,
    상기 복수의 화소 중 제1 화소에 제1 전압을 전달하는 전압 전달선,
    상기 제1 화소에 데이터 전압을 전달하는 데이터선, 그리고
    상기 전압 전달선과 연결되어 있는 제1 감지부를 포함하는 복수의 감지부
    를 포함하고,
    상기 제1 화소는 상기 전압 전달선과 연결되어 있는 입력 단자를 포함하는 제1 스위칭 소자 및 상기 데이터선과 연결되어 있는 입력 단자를 포함하는 제2 스위칭 소자를 포함하고,
    상기 제1 감지부는 상기 전압 전달선과 연결되어 있는 입력 단자를 포함하는 제어 스위칭 소자를 포함하는
    표시 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 제1 감지부는
    상기 제어 스위칭 소자의 제어 단자와 연결되어 있는 감지 소자 및 감지 축전기, 그리고
    상기 제어 스위칭 소자의 출력 단자와 연결되어 있는 감지 스위칭 소자
    를 더 포함하는 표시 장치.
  3. 제2항에서,
    게이트 신호를 전달하는 게이트선,
    리셋 신호를 전달하는 리셋 신호선, 그리고
    상기 감지부가 생성한 감지 신호를 전달하는 감지 신호선
    을 더 포함하고,
    상기 감지 소자의 제어 단자는 상기 게이트선과 연결되어 있고,
    상기 감지 소자의 입력 단자는 상기 리셋 신호선과 연결되어 있고,
    상기 감지 스위칭 소자의 출력 단자는 상기 감지 신호선과 연결되어있는
    표시 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 감지 축전기와 연결되어 있는 기준 축전기를 더 포함하는 표시 장치.
  5. 제4항에서,
    상기 리셋 신호선은 리셋 고전압과 상기 리셋 고전압보다 낮은 리셋 저전압을 전달하고,
    상기 리셋 신호선은 상기 게이트선이 게이트 온 전압을 전달할 때 상기 리셋 고전압을 전달하는
    표시 장치.
  6. 제5항에서,
    상기 감지 신호선과 연결되어 있으며 상기 감지 신호를 처리하여 감지 출력 신호를 생성하는 감지 신호 처리부를 더 포함하는 표시 장치.
  7. 제6항에서,
    상기 제1 감지부는 상기 제1 화소 및 상기 제1 화소와 행 방향으로 이웃하는 제2 화소 사이에 위치하는 표시 장치.
  8. 제7항에서,
    상기 복수의 감지부는 열 방향으로 두 화소 행마다 하나씩 배열되어 있으며,
    상기 제1 감지부는 상기 제1 화소 및 상기 제1 화소와 열 방향으로 이웃하는 제3 화소와 나란하게 이웃하는
    표시 장치.
  9. 제1항에서,
    상기 복수의 감지부는 행 방향으로 하나의 도트당 하나씩 배열되어 있고,
    상기 도트는 적어도 세 개의 화소를 포함하며,
    상기 전압 전달선은 상기 도트가 포함하는 상기 세 개의 화소와 연결되어 있는
    표시 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 제1 화소는 액정 축전기를 더 포함하고,
    상기 액정 축전기는 상기 제1 스위칭 소자와 연결된 제1 화소 전극 및 상기 제2 스위칭 소자와 연결된 제2 화소 전극, 그리고 액정층을 포함하고,
    상기 제1 전압은 구동 전압(Vdd)인
    표시 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 전압 전달선은 상기 제1 전압과 다른 제2 전압을 더 전달하며,
    상기 전압 전달선은 상기 제1 전압과 상기 제2 전압을 적어도 하나의 프레임마다 교대로 전달하는
    표시 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 감지부가 생성한 감지 신호를 전달하는 감지 신호선, 그리고
    상기 감지 신호선과 연결되어 있으며 상기 감지 신호를 처리하여 감지 출력 신호를 생성하는 감지 신호 처리부를 더 포함하고,
    상기 감지 신호 처리부는
    상기 감지 신호를 시간 적분하는 적분기, 그리고
    상기 전압 전달선의 전압이 상기 제1 전압에서 상기 제2 전압으로 또는 상기 제2 전압에서 상기 제1 전압으로 바뀐 후에 상기 적분기를 리셋하는 스위치를 포함하는
    표시 장치.
  13. 제12항에서,
    상기 제1 감지부는
    상기 제어 스위칭 소자의 제어 단자와 연결되어 있는 감지 소자,
    상기 제어 스위칭 소자의 출력 단자와 연결되어 있는 감지 스위칭 소자,
    상기 제어 스위칭 소자의 제어 단자와 연결되어 있는 감지 축전기, 그리고
    상기 감지 축전기와 연결되어 있는 기준 축전기
    를 포함하고,
    상기 기준 축전기는 상기 전압 전달선과 연결되어 있는
    표시 장치.
  14. 제12항에서,
    상기 제1 감지부는
    상기 제어 스위칭 소자의 제어 단자와 연결되어 있는 감지 소자,
    상기 제어 스위칭 소자의 출력 단자와 연결되어 있는 감지 스위칭 소자,
    상기 제어 스위칭 소자의 제어 단자와 연결되어 있는 감지 축전기, 그리고
    상기 감지 축전기와 연결되어 있는 기준 축전기
    를 포함하고,
    상기 기준 축전기는 공통 전압을 전달하는 유지 전극선과 연결되어 있는
    표시 장치.
  15. 복수의 화소, 제1 및 제2 게이트선을 포함하는 복수의 게이트선, 리셋 신호를 전달하는 리셋 신호선, 감지 신호선, 상기 복수의 화소 중 제1 화소와 연결되어 있는 전압 전달선 및 데이터선, 그리고 상기 전압 전달선 및 상기 제1 및 제2 게이트선과 연결되어 있는 복수의 감지부를 포함하고, 상기 감지부는 상기 제2 게이트선 및 상기 리셋 신호선과 연결되어 있는 감지 소자, 상기 감지 소자 및 상기 전압 전달선과 연결되어 있는 제어 스위칭 소자, 그리고 상기 제어 스위칭 소자 및 상기 감지 신호선과 연결되어 있는 감지 스위칭 소자를 포함하는 표시 장치에서,
    상기 제어 스위칭 소자의 제어 단자에 상기 리셋 신호의 리셋 고전압을 전달하는 단계,
    상기 감지 소자에 조사되는 광을 감지하는 단계, 그리고
    상기 감지 스위칭 소자를 턴 온하여 감지 신호를 상기 감지 신호선에 전달하는 단계
    를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  16. 제15항에서,
    상기 제어 스위칭 소자의 제어 단자에 상기 리셋 신호의 리셋 고전압을 전달하는 단계는
    상기 제2 게이트선에 게이트 온 전압을 전달하는 단계, 그리고
    상기 리셋 신호선에 상기 리셋 고전압을 전달하는 단계
    를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  17. 제16항에서,
    상기 감지 소자에 조사되는 광을 감지하는 단계는 상기 제1 및 제2 게이트선에 게이트 오프 전압을 전달하는 단계를 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  18. 제17항에서,
    상기 감지 신호를 상기 감지 신호선에 전달하는 단계는 상기 제1 게이트선에 상기 게이트 온 전압을 전달하는 단계를 더 포함하고,
    상기 감지 스위칭 소자는 상기 제1 게이트선에 전달된 상기 게이트 온 전압에 따라 턴 온되는
    표시 장치의 구동 방법.
  19. 제18항에서,
    상기 제1 화소는 액정 축전기를 더 포함하고,
    상기 액정 축전기는 상기 전압 전달선과 연결된 제1 스위칭 소자와 연결된 제1 화소 전극 및 상기 데이터선과 연결된 제2 스위칭 소자와 연결된 제2 화소 전극, 그리고 액정층을 포함하는
    표시 장치의 구동 방법.
  20. 제19항에서,
    상기 전압 전달선이 제1 전압 및 상기 제1 전압보다 작은 제2 전압을 적어도 하나의 프레임마다 교대로 전달하는 단계를 더 포함하는 표시 장치의 구동 방법.
  21. 제20항에서,
    상기 표시 장치는 상기 감지부의 상기 감지 신호를 처리하여 감지 출력 신호를 생성하는 감지 신호 처리부를 더 포함하고,
    상기 전압 전달선의 전압이 바뀐 후에 상기 감지 출력 신호를 리셋하는
    표시 장치의 구동 방법.
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