KR20160056388A - Array substrate having photo sensor and display device using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an array substrate having a photo sensor which includes a high resolution image sensor, thereby implementing fingerprint recognition, and to a display device using the same. An array substrate for a display device according to the present invention comprises: unit pixels each of which includes first to third color pixels and a sensor pixel; a first data line which is connected to the first color pixel and the sensor pixel; a second data line which is connected to the second color pixel; a third data line which is connected to the third color pixel; and a read-out line which is connected to the sensor pixel and is disposed in a layer identical to that of the first to third data lines. The first to third color pixels and the sensor pixel may be disposed in a quad-type arrangement. In this case, the quad-type arrangement is a structure in which sub-pixels included in each of the unit pixels are disposed in regions, respectively, defined by two rows and two columns.

Description

포토 센서를 갖는 어레이 기판 및 이를 이용한 표시 장치{ARRAY SUBSTRATE HAVING PHOTO SENSOR AND DISPLAY DEVICE USING THE SAME}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an array substrate having a photoelectric sensor and a display device using the array substrate.

본 발명은 고해상도 이미지 센서를 내장하여 지문 인식을 구현할 수 있도록 한 포토 센서를 갖는 어레이 기판 및 이를 이용한 표시 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an array substrate having a photosensor capable of realizing fingerprint recognition by incorporating a high-resolution image sensor and a display device using the array substrate.

최근의 표시 장치는 영상을 표시하는 기능 외에, 다양한 기능이 추가되고 있는데, 그 일환으로서 지문 인식 기능을 구현할 수 있는 표시 장치에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다.In recent years, various functions have been added to a display device in addition to a function of displaying an image, and as a part thereof, researches on a display device capable of implementing a fingerprint recognition function have been actively conducted.

일반적으로 지문 인식 기능을 갖는 표시 장치는 광학 센싱 방식 또는 정전 용량 방식으로 지문을 인식한다. 예를 들어, 광학 센싱 방식으로 지문을 인식하는 액정 표시 장치는 지문 센서로서 포토 센서가 구비되며, 상기 포토 센서는 백라이트 유닛으로부터 출사되어 손가락에 의해 반사된 광을 센싱하여 지문을 인식한다. 이와 관련하여, 출원인은 대한민국 공개특허 제10-2007-0029853호(이하, 선행 문헌) 등에서 광을 센싱하는 센서 화소가 내장된 기판을 제공하여, 표시 기능과 이미지 입력 기능을 모두 구현할 수 있는 기술을 고안한 바 있다.Generally, a display device having a fingerprint recognition function recognizes a fingerprint by an optical sensing method or a capacitive method. For example, a liquid crystal display device that recognizes a fingerprint by an optical sensing method includes a photo sensor as a fingerprint sensor. The photo sensor senses light reflected by a finger and is emitted from a backlight unit to recognize a fingerprint. In this connection, the applicant has proposed a technique that can provide both a display function and an image input function by providing a substrate in which sensor pixels for sensing light are incorporated in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2007-0029853 (hereinafter referred to as prior art) I have designed it.

도 1은 상기 선행 문헌을 통해 알려진 포토 센서가 내장된 기판의 개략적인 평면도이다.1 is a schematic plan view of a substrate having a photosensor built therein, which is known from the prior art.

도 1을 참조하면, 상기 기판 상에는 다수의 게이트 라인(GL)과, 상기 다수의 게이트 라인(GL)과 교차하는 데이터 라인(DL)이 배치된다. 그리고 게이트 라인(GL) 및 데이터 라인(DL)의 교차부에는 화소 영역이 정의되며, 화소 영역에는 표시하는 컬러에 따라 적색 화소(R), 녹색 화소(G), 및 청색 화소(B)가 배치되고, 적색 화소(R), 녹색 화소(G), 및 청색 화소(B) 각각의 일측에는 센서 화소(10)가 배치된다. 상기 포토 센서(10)는 센서 구동 라인(DRL), 바이어스 라인(BL), 및 리드 아웃 라인(RL)에 접속된다.Referring to FIG. 1, a plurality of gate lines GL and data lines DL intersecting the plurality of gate lines GL are disposed on the substrate. A pixel region is defined at the intersection of the gate line GL and the data line DL and a red pixel R, a green pixel G and a blue pixel B are arranged in the pixel region according to the color to be displayed And the sensor pixel 10 is disposed on one side of each of the red pixel R, the green pixel G and the blue pixel B. The photosensor 10 is connected to a sensor drive line DRL, a bias line BL, and a lead-out line RL.

그러나, 도 1에 도시된 바와 같이, 단위 화소 각각이 3개의 센서 화소(10)를 구비하면, 센서 화소(10)에 접속된 센서 구동 라인(DRL), 바이어스 라인(BL), 및 리드 아웃 라인(RL)들의 수가 증가하여 개구율이 감소된다. 따라서, 상기 선행 문헌에 개시된 기판은 고해상도 모델에는 적용이 어렵다. 이에 따라, 도 1에 도시된 바와 같은 포토 센서(10)들은 구현 가능한 최대 해상도가 100 PPI(pixels per inch) 수준이어서, 지문 인식을 위한 해상도 조건(300 PPI 이상)을 만족하기 어려운 실정이다.However, if each unit pixel includes three sensor pixels 10 as shown in Fig. 1, the sensor drive line DRL, the bias line BL, and the lead-out line The number of RLs increases and the aperture ratio decreases. Therefore, the substrate disclosed in the above prior art is difficult to apply to a high-resolution model. Accordingly, the photosensors 10 shown in FIG. 1 have a maximum resolution of 100 PPI (pixels per inch), and thus it is difficult to satisfy the resolution condition (300 PPI or more) for fingerprint recognition.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 단위 화소 각각이 3개의 센서 화소(10)를 갖는 구조를 적용하여 고해상도 모델을 구현할 지라도, 센서 화소(10) 각각이 갖는 면적이 너무 작아져서 지문 또는 이미지를 정확히 센싱할 수 없다. 이는, 각 센서 화소(10)에 구성되어 센싱된 데이터 값을 일시적으로 저장하는 센싱 커패시터의 면적이 너무 작아져서 센싱 커패시터가 제 기능을 못하기 때문이다.As shown in FIG. 1, even if a structure having three sensor pixels 10 is applied to each unit pixel to implement a high-resolution model, the area of each sensor pixel 10 becomes too small, I can not sense it exactly. This is because the area of the sensing capacitor temporarily storing the sensed data value formed in each sensor pixel 10 is too small to allow the sensing capacitor to function.

한편, 전술한 문제점 때문에 도 2에 도시된 바와 같이, 지문 인식 소자(20)를 외장형으로 마련하여, 표시 장치의 비표시 영역에 실장하는 방법이 사용되고 있다. 그러나, 상기 방법은 고비용이 들고, 최근의 표시 장치는 비표시 영역의 면적을 줄이는 추세에 있으므로, 외장형 지문 인식 소자를 배치할 공간적 제약이 커지는 단점이 있다.On the other hand, as shown in Fig. 2, a method of mounting the fingerprint recognition device 20 on the non-display area of the display device is used because of the above-mentioned problem. However, the above method is costly, and recent display devices have a tendency to reduce the area of the non-display area, and there is a disadvantage that the space restriction for disposing the external fingerprint recognition device increases.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 고해상도 이미지 센서를 내장하여 지문 인식을 구현할 수 있도록 한 포토 센서를 갖는 어레이 기판 및 이를 이용한 표시 장치를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.An object of the present invention is to provide an array substrate having a photosensor capable of realizing fingerprint recognition by incorporating a high-resolution image sensor and a display device using the array substrate.

위에서 언급된 본 발명의 기술적 과제 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Other features and advantages of the invention will be set forth in the description which follows, or may be obvious to those skilled in the art from the description and the claims.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시 장치의 어레이 기판은 제 1 내지 제 3 컬러 화소, 및 센서 화소로 이루어진 단위 화소, 상기 제 1 컬러 화소 및 상기 센서 화소에 접속된 제 1 데이터 라인, 상기 제 2 컬러 화소에 접속된 제 2 데이터 라인, 상기 제 3 컬러 화소에 접속된 제 3 데이터 라인, 및 상기 센서 화소에 접속된 리드 아웃 라인을 포함하고, 상기 제 1 내지 제 3 컬러 화소, 및 상기 센서 화소가 쿼드 타입으로 배치되고, 상기 제 1 내지 제 3 데이터 라인과 상기 리드 아웃 라인은 동일층에 형성될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided an array substrate of a display device, including: a first pixel electrode including first to third color pixels and a sensor pixel; A second data line connected to the second color pixel, a third data line connected to the third color pixel, and a lead-out line connected to the sensor pixel, wherein the first through third color pixels, And the sensor pixels are arranged in a quad type, and the first to third data lines and the lead-out lines may be formed in the same layer.

또한, 전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 표시 장치의 어레이 기판은 제 1 내지 제 3 컬러 화소, 및 상기 제 1 내지 제 3 컬러 화소의 일측에 배치된 센서 화소로 이루어진 단위 화소, 상기 제 1 컬러 화소에 접속된 제 1 데이터 라인, 상기 제 2 컬러 화소 및 상기 센서 화소에 접속된 제 2 데이터 라인, 상기 제 3 컬러 화소에 접속된 제 3 데이터 라인, 및 상기 센서 화소에 접속된 리드 아웃 라인을 포함하고, 상기 제 2 데이터 라인은 상기 센서 화소와 중첩되지 않도록 일측으로 연장되어 상기 센서 화소를 우회하고, 상기 리드 아웃 라인은 상기 센서 화소와 중첩되지 않도록 타측으로 연장되어 상기 센서 화소를 우회할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided an array substrate of a display device, the array substrate comprising first, second, and third color pixels and a sensor pixel disposed on one side of the first through third color pixels, A first data line connected to the first color pixel, a second data line connected to the second color pixel and the sensor pixel, a third data line connected to the third color pixel, And the second data line extends to one side so as not to overlap with the sensor pixel to bypass the sensor pixel, and the lead-out line extends to the other side so as not to overlap with the sensor pixel, You can bypass.

상기 과제의 해결 수단에 의하면, 본 발명은 다음과 같은 효과가 있다.According to the solution of the above-mentioned problems, the present invention has the following effects.

본 발명은 센서 화소의 면적을 넓힐 수 있어 고해상도 모델에 적합하고, 지문 인식을 위한 해상도 조건(300 PPI 이상)을 만족할 수 있다. 즉, 본 발명은 센서 화소의 설계시, 센서 화소에 구성된 센싱 커패시터가 충분한 면적을 확보할 수 있다. 이는, 고해상도 모델 적용시에도 센싱 커패시터가 충분한 정전 용량을 확보하여 센싱된 광전류를 정확히 저장할 수 있음을 의미하며, 센서 화소를 지문 인식을 위한 해상도 조건(300 PPI 이상)으로 설계할 수 있음을 의미한다.The present invention can broaden the area of sensor pixels and is suitable for a high-resolution model and satisfies the resolution condition (300 PPI or more) for fingerprint recognition. That is, when designing a sensor pixel, the present invention can secure a sufficient area of the sensing capacitor formed in the sensor pixel. This means that even when a high-resolution model is applied, the sensing capacitor can secure a sufficient capacitance to accurately store the sensed photocurrent, which means that the sensor pixel can be designed with a resolution condition (300 PPI or more) for fingerprint recognition .

또한, 본 발명은 종래 기술의 센서 구동 라인을 삭제하고, 단위 화소당 1개의 센서 화소를 구비함으로써 리드 아웃 라인의 개수를 줄여, 개구율이 향상될 수 있다.Further, according to the present invention, the number of lead-out lines can be reduced, and the aperture ratio can be improved by eliminating the sensor drive line of the prior art and providing one sensor pixel per unit pixel.

위에서 언급된 본 발명의 효과 외에도, 본 발명의 다른 특징 및 이점들이 이하에서 기술되거나, 그러한 기술 및 설명으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.In addition to the effects of the present invention mentioned above, other features and advantages of the present invention will be described below, or may be apparent to those skilled in the art from the description and the description.

도 1은 상기 선행 문헌을 통해 알려진 포토 센서가 내장된 기판의 개략적인 평면도이다.
도 2는 외장형 지문 인식 소자를 구비한 표시 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 기판을 갖는 표시 장치의 개략적인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 표시 장치용 기판의 개략적인 평면도이다.
도 5는 도 4에 도시된 하나의 단위 화소를 도시한 회로도이다.
도 6은 도 4에 도시된 A-A' 선에 따른 기판의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 표시 장치용 기판의 개략적인 평면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 하나의 단위 화소를 도시한 회로도이다.
도 9는 비교 예에 따른 기판의 개략적인 평면도이다.
1 is a schematic plan view of a substrate having a photosensor built therein, which is known from the prior art.
2 is a perspective view schematically showing a display device having an external fingerprint recognition device.
3A and 3B are schematic cross-sectional views of a display device having a substrate according to an embodiment of the present invention.
4 is a schematic plan view of a substrate for a display device according to the first embodiment of the present invention.
5 is a circuit diagram showing one unit pixel shown in FIG.
6 is a cross-sectional view of the substrate taken along the line AA 'shown in FIG.
7 is a schematic plan view of a substrate for a display device according to a second embodiment of the present invention.
8 is a circuit diagram showing one unit pixel shown in FIG.
9 is a schematic plan view of a substrate according to a comparative example.

본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제 1", "제 2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. "적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제 1 항목, 제 2 항목 또는 제 3 항목 각각 뿐만 아니라 제 1 항목, 제 2 항목 및 제 3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다. "상에"라는 용어는 어떤 구성이 다른 구성의 바로 상면에 형성되는 경우 뿐만 아니라 이들 구성들 사이에 제 3의 구성이 개재되는 경우까지 포함하는 것을 의미한다.The meaning of the terms described herein should be understood as follows. The word " first, "" second," and the like, used to distinguish one element from another, are to be understood to include plural representations unless the context clearly dictates otherwise. The scope of the right should not be limited by these terms. It should be understood that the terms "comprises" or "having" does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof. It should be understood that the term "at least one" includes all possible combinations from one or more related items. For example, the meaning of "at least one of the first item, the second item and the third item" means not only the first item, the second item or the third item, but also the second item and the second item among the first item, Means any combination of items that can be presented from more than one. The term "on" means not only when a configuration is formed directly on top of another configuration, but also when a third configuration is interposed between these configurations.

이하에서는 본 발명에 따른 포토 센서를 갖는 어레이 기판 및 이를 이용한 표시 장치의 바람직한 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of an array substrate having a photosensor according to the present invention and a display device using the array substrate will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3a 및 도 3b는 본 발명의 실시 예에 따른 기판을 갖는 표시 장치의 개략적인 단면도이다.3A and 3B are schematic cross-sectional views of a display device having a substrate according to an embodiment of the present invention.

도 3a를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 표시 장치는 액정 표시 장치일 수 있다. 이러한 본 발명의 액정 표시 장치는 상부 기판(130) 및 하부 기판(120)이 서로 합착된 액정 패널(110)과, 액정 패널(110)에 중첩되도록 배치된 백라이트 유닛(140)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3A, a display device according to an embodiment of the present invention may be a liquid crystal display device. The liquid crystal display of the present invention includes a liquid crystal panel 110 in which an upper substrate 130 and a lower substrate 120 are attached to each other and a backlight unit 140 arranged to overlap the liquid crystal panel 110 .

상기 상부 기판(130)은 컬러 필터 어레이를 구비한다. 그리고 상기 하부 기판(120)은 박막 트랜지스터 어레이를 구비한다. 특히, 본 발명의 액정 표시 장치는 상기 하부 기판(120) 내에 센서 화소(100)가 구비되며, 상기 센서 화소(100)는 백라이트 유닛(140)으로부터 출사되어 손가락에 의해 반사된 광을 센싱하여 지문을 인식한다.The upper substrate 130 includes a color filter array. The lower substrate 120 includes a thin film transistor array. In particular, in the liquid crystal display of the present invention, the sensor pixel 100 is provided in the lower substrate 120, and the sensor pixel 100 senses the light emitted from the backlight unit 140 and reflected by the finger, Lt; / RTI >

도 3b를 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 표시 장치는 유기 발광 다이오드 표시 장치일 수 있다. 이러한 본 발명의 유기 발광 다이오드 표시 장치는 적색 화소(R), 녹색 화소(G), 및 청색 화소(B)가 구비된 기판(150)과, 상기 기판(150)을 덮는 봉지 기판(160)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 3B, the display device according to another embodiment of the present invention may be an organic light emitting diode display device. The organic light emitting diode display of the present invention includes a substrate 150 having a red pixel R, a green pixel G and a blue pixel B and a sealing substrate 160 covering the substrate 150 .

특히, 본 발명의 유기 발광 다이오드 표시 장치는 상기 기판(150) 내에 센서 화소(100)가 구비되며, 상기 센서 화소(100)는 적색 화소(R), 녹색 화소(G), 및 청색 화소(B)로부터 출사되어 손가락에 의해 반사된 광을 센싱하여 지문을 인식하다.In particular, the organic light emitting diode display of the present invention includes a sensor pixel 100 in the substrate 150, and the sensor pixel 100 includes a red pixel R, a green pixel G, and a blue pixel B And recognizes the fingerprint by sensing the light reflected by the finger.

이와 같이, 본 발명의 표시 장치는 액정 표시 장치 또는 유기 발광 다이오드 표시 장치일 수 있다. 다만, 이하에서는 설명의 편의를 위해 액정 표시 장치를 중심으로 설명한다. 그러나, 본 발명의 특징은 액정 표시 장치에 국한되지 않는다는 것에 주의하여야 한다.As described above, the display device of the present invention can be a liquid crystal display device or an organic light emitting diode display device. Hereinafter, a liquid crystal display will be mainly described for convenience of explanation. However, it should be noted that the features of the present invention are not limited to liquid crystal display devices.

도 4는 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 표시 장치용 기판의 개략적인 평면도이다. 도 5는 도 4에 도시된 하나의 단위 화소를 도시한 회로도이다.4 is a schematic plan view of a substrate for a display device according to the first embodiment of the present invention. 5 is a circuit diagram showing one unit pixel shown in FIG.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 표시 장치용 기판은 다수의 게이트 라인(GL), 다수의 데이터 라인(DL), 다수의 리드 아웃 라인(RL), 및 다수의 바이어스 라인(BL)을 구비한다. 여기서, 상기 게이트 라인(GL), 및 상기 바이어스 라인(BL)은 제 1 방향으로 배열되고, 상기 데이터 라인(DL) 및 상기 리드 아웃 라인(RL)은 상기 제 1 방향에 교차되는 제 2 방향으로 배열된다.4, the substrate for a display device according to the first embodiment of the present invention includes a plurality of gate lines GL, a plurality of data lines DL, a plurality of lead-out lines RL, (BL). Here, the gate line GL and the bias line BL are arranged in a first direction, and the data line DL and the lead-out line RL are arranged in a second direction crossing the first direction .

본 발명의 기판은 상기 제 1 방향으로 배열된 라인들과 상기 제 2 방향으로 배열된 라인들이 서로 교차함으로써 다수의 화소 영역을 정의한다. 상기 다수의 화소 영역 각각에는 영상을 표시하는 화소나, 지문 또는 이미지를 센싱하기 위한 센서 화소(100)가 배치된다.The substrate of the present invention defines a plurality of pixel regions by intersecting the lines arranged in the first direction and the lines arranged in the second direction. In each of the plurality of pixel regions, a pixel for displaying an image or a sensor pixel 100 for sensing a fingerprint or an image is disposed.

상기 다수의 화소 영역 각각에 형성되는 화소들은 제 1 내지 제 3 컬러 화소(R, G, B), 및 센서 화소(100)로 구분된다. 여기서, 상기 제 1 컬러 화소(R)는 적색 화소이고, 상기 제 2 컬러 화소(G)는 녹색 화소이고, 상기 제 3 컬러 화소(B)는 청색 화소일 수 있다.The pixels formed in each of the plurality of pixel regions are divided into first through third color pixels R, G, and B, and a sensor pixel 100. Here, the first color pixel R may be a red pixel, the second color pixel G may be a green pixel, and the third color pixel B may be a blue pixel.

상기 제 1 내지 제 3 컬러 화소(R, G, B) 및 상기 센서 화소(100)는 단위 화소(UP)를 구성한다. 즉, 본 발명의 기판에 형성된 단위 화소(UP) 각각은 상기 제 1 내지 제 3 컬러 화소(R, G, B) 및 상기 센서 화소(100)를 포함하여 구성된다.The first to third color pixels R, G and B and the sensor pixel 100 constitute a unit pixel UP. That is, each of the unit pixels UP formed on the substrate of the present invention includes the first through third color pixels R, G, and B and the sensor pixel 100.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 단위 화소(UP) 내에서 상기 제 1 컬러 화소(R)는 제 1 행 및 제 1 열에 배치되고, 상기 제 2 컬러 화소(G)는 상기 제 1 행 및 제 2 열에 배치되고, 상기 제 3 컬러 화소(B)는 제 2 행 및 상기 제 2 열에 배치되고, 상기 센서 화소(100)는 상기 제 2 행 및 상기 제 1 열에 배치된다.4 and 5, in the unit pixel UP, the first color pixel R is arranged in a first row and a first column, and the second color pixel G is arranged in a first row and a second column, The third color pixel (B) is disposed in a second row and the second column, and the sensor pixel (100) is disposed in the second row and the first column.

상기 데이터 라인(DL)은 제 1 내지 제 3 데이터 라인(DL1~DL3)으로 구분된다. 구체적으로, 상기 제 1 컬러 화소(R) 및 상기 센서 화소(100)에는 제 1 데이터 라인(DL1)이 접속된다. 상기 제 2 컬러 화소(G)에는 제 2 데이터 라인(DL2)이 접속된다. 상기 제 3 컬러 화소(B)에는 제 3 데이터 라인(DL3)이 접속된다. 그리고 상기 제 1 내지 제 3 데이터 라인(DL1~DL3)에 나란한 리드 아웃 라인(RL)은 상기 센서 화소(100)에 접속된다.The data line DL is divided into first to third data lines DL1 to DL3. Specifically, the first data line DL1 is connected to the first color pixel R and the sensor pixel 100. [ And the second data line DL2 is connected to the second color pixel G. [ And the third data line DL3 is connected to the third color pixel B. A lead-out line RL in parallel with the first to third data lines DL1 to DL3 is connected to the sensor pixel 100. [

한편, 상기 게이트 라인(GL)은 상기 제 1 내지 제 3 데이터 라인(DL1~DL3) 및 상기 리드 아웃 라인(RL)과 교차되도록 배치되어, 제 1 내지 제 3 컬러 화소(R, G, B), 및 센서 화소(100)에 공통으로 접속된다. 그리고 상기 게이트 라인(GL)에 나란한 상기 바이어스 라인(BL)은 상기 센서 화소(100)에 접속된다.The gate line GL is disposed so as to intersect the first to third data lines DL1 to DL3 and the lead out line RL so that the first to third color pixels R, And the sensor pixel 100, respectively. The bias line (BL) arranged in parallel to the gate line (GL) is connected to the sensor pixel (100).

특히, 본 발명은 제 1 내지 제 3 컬러 화소(R, G, B), 및 센서 화소(100)가 선택적으로 배치된 화소 열들 사이에 상기 화소 열과 나란한 라인을 2개씩 배치한다. 이러한 본 발명은 화소 열들 사이에 라인이 2개씩 배치됨으로써 개구율 편차를 줄일 수 있어 화질이 향상된다. 여기서, 상기 화소 열과 나란한 라인은 상기 데이터 라인(DL) 또는 상기 리드 아웃 라인(RL)이다. 즉, 본 발명은 상기 화소 열들 사이에 각각에 상기 제 1 내지 제 3 데이터 라인(DL1~DL3), 상기 리드 아웃 라인(RL) 중 선택된 2개를 배치한다.Particularly, the present invention places two lines parallel to the pixel columns between the first through third color pixels (R, G, B) and the pixel columns in which the sensor pixels 100 are selectively arranged. In the present invention, by arranging two lines between the pixel columns, the deviation of the aperture ratio can be reduced and the image quality is improved. Here, the line parallel to the pixel column is the data line DL or the lead-out line RL. That is, the present invention places two selected ones of the first to third data lines DL1 to DL3 and the lead-out line RL between the pixel columns.

또한, 본 발명은 제 1 내지 제 3 컬러 화소(R, G, B), 및 센서 화소(100)가 선택적으로 배치된 화소 행들 사이에 상기 화소 행과 나란한 라인을 1개씩 배치한다. 이러한 본 발명은 화소 행들 사이에 라인이 1개씩 배치됨으로써 개구율 편차를 줄일 수 있어 화질이 향상된다. 여기서, 상기 화소 행과 나란한 라인은 상기 게이트 라인(GL) 또는 상기 바이어스 라인(BL)이다. 즉, 본 발명은 상기 화소 행들 사이에 상기 게이트 라인(GL) 또는 상기 바이어스 라인(BL) 중 선택된 1개를 배치한다.Further, the present invention places one line in parallel with the pixel row between pixel rows in which the first to third color pixels (R, G, B) and sensor pixels 100 are selectively arranged. In the present invention, since one line is arranged between the pixel rows, the variation of the aperture ratio can be reduced and the image quality is improved. Here, the line parallel to the pixel row is the gate line GL or the bias line BL. That is, the present invention disposes a selected one of the gate line GL and the bias line BL between the pixel rows.

상기 각 단위 화소(UP)에 접속된 라인들의 구조를 보다 구체적으로 설명하면 다음과 같다.The structure of the lines connected to the unit pixels UP will be described in more detail as follows.

상기 리드 아웃 라인(RL)은 상기 제 1 컬러 화소(R) 및 상기 센서 화소(100)의 일측에 배치된다. 상기 제 1 데이터 라인(DL1)은 상기 제 1 컬러 화소(R) 및 상기 센서 화소(100)의 타측에 배치된다. 상기 제 2 데이터 라인(DL2)은 상기 제 1 데이터 라인(DL1)과 인접한 상기 제 2 및 제 3 컬러 화소(B)의 일측에 배치된다. 상기 제 3 데이터 라인(DL3)은 상기 제 2 및 제 3 컬러 화소(B)의 타측에 배치된다.The lead-out line RL is disposed on one side of the first color pixel R and the sensor pixel 100. The first data line DL1 is disposed on the other side of the first color pixel R and the sensor pixel 100. The second data line DL2 is disposed on one side of the second and third color pixels B adjacent to the first data line DL1. And the third data line DL3 is disposed on the other side of the second and third color pixels B.

상기 게이트 라인(GL)은 상기 제 1 및 제 2 컬러 화소(G)에 인접한 상기 제 3 컬러 화소(B) 및 상기 센서 화소(100)의 일측에 배치된다. 상기 바이어스 라인(BL)은 상기 제 3 컬러 화소(B) 및 상기 센서 화소(100)의 타측에 배치된다.The gate line GL is disposed on one side of the third color pixel B and the sensor pixel 100 adjacent to the first and second color pixels G. [ The bias line BL is disposed on the other side of the third color pixel B and the sensor pixel 100.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 내지 제 3 컬러 화소(R, G, B) 각각은 구동 TFT(DT)와, 액정 커패시터(Clc), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 상기 구동 TFT(DT)는 게이트 라인(GL)에 접속된 게이트 전극(G), 제 1 내지 제 3 데이터 라인(DL1~DL3) 중 선택된 어느 하나에 접속된 제 1 전극(S), 화소 전극(PE)에 접속된 제 2 전극(D)을 포함하여 구성된다. 상기 액정 커패시터(Clc) 및 상기 스토리지 커패시터(Cst) 각각은 상기 화소 전극(PE) 및 공통 전극(CE)에 접속된다.5, each of the first through third color pixels R, G, and B includes a driving TFT DT, a liquid crystal capacitor Clc, and a storage capacitor Cst. The driving TFT DT includes a gate electrode G connected to a gate line GL and a first electrode S connected to a selected one of the first to third data lines DL1 to DL3, And a second electrode (D) connected to the second electrode (PE). Each of the liquid crystal capacitor Clc and the storage capacitor Cst is connected to the pixel electrode PE and the common electrode CE.

또한, 상기 센서 화소(100)는 제 1 및 제 2 TFT(T1, T2), 및 센싱 커패시터(SC)를 포함한다.In addition, the sensor pixel 100 includes first and second TFTs T1 and T2, and a sensing capacitor SC.

상기 제 1 TFT(T1)는 상기 바이어스 라인(BL)에 접속된 게이트 전극(G), 상기 제 1 데이터 라인(DL1)에 접속된 제 1 전극(S), 및 센싱 노드(SN)에 접속된 제 2 전극(D)을 포함한다. 이러한 제 1 TFT(T1)는 수신된 광량에 따른 광전류를 상기 센싱 노드(SN)에 공급한다. 본 발명은 도 1에 도시된 종래 기술과는 달리 센서 구동 라인이 삭제된다. 대신, 본 발명은 데이터 라인(DL)을 센싱 기간과 표시 기간으로 시분할 구동하며, 상기 센싱 기간에 센서 화소(100)는 상기 데이터 라인(DL)을 통해 구동 전압을 공급받는다.The first TFT T1 includes a gate electrode G connected to the bias line BL, a first electrode S connected to the first data line DL1 and a second electrode connected to the sensing node SN And a second electrode (D). The first TFT T1 supplies a photocurrent to the sensing node SN according to the amount of received light. Unlike the prior art shown in FIG. 1, the present invention eliminates the sensor drive line. Instead, the present invention drives the data line DL in a time division manner into a sensing period and a display period, and the sensor pixel 100 is supplied with the driving voltage through the data line DL in the sensing period.

상기 센싱 커패시터(SC)는 상기 센싱 노드(SN)와 상기 바이어스 라인(BL)에 각각 접속된다. 이러한 센싱 커패시터(SC)는 상기 제 1 TFT(T1)로부터 제공된 광전류를 저장한다.The sensing capacitor SC is connected to the sensing node SN and the bias line BL, respectively. This sensing capacitor SC stores the photocurrent supplied from the first TFT < RTI ID = 0.0 > T1. ≪ / RTI >

상기 제 2 TFT(T2)는 상기 게이트 라인(GL)에 접속된 게이트 전극(G), 상기 센싱 노드(SN)에 접속된 제 1 전극(S), 및 상기 리드 아웃 라인(RL)에 접속된 제 2 전극(D)을 포함한다. 이러한 제 2 TFT(T2)는 상기 센싱 노드(SN)의 전압을 리드 아웃 라인(RL)에 공급한다.The second TFT T2 includes a gate electrode G connected to the gate line GL, a first electrode S connected to the sensing node SN and a second electrode S connected to the lead- And a second electrode (D). The second TFT T2 supplies the voltage of the sensing node SN to the lead-out line RL.

이상에서 설명한 본 발명의 제 1 실시 예에 따른 기판은 도 1에 도시된 종래 기술에 비해 센서 화소(100)의 면적을 넓힐 수 있어 고해상도 모델에 적합하고, 지문 인식을 위한 해상도 조건(300 PPI 이상)을 만족할 수 있다. 구체적으로, 본 발명은 각 단위 화소(UP)당 1 개의 센서 화소(100)를 구비하는 반면, 도 1에 도시된 종래 기술은 각 단위 화소(UP)당 3개의 센서 화소(100)를 구비하는 바, 센서 화소(100)의 면적이 넓어진다. 따라서, 본 발명은 센서 화소(100)의 설계시, 센서 화소(100)에 구성된 센싱 커패시터(SC)가 충분한 면적을 확보할 수 있다. 이는, 고해상도 모델 적용시에도 센싱 커패시터(SC)가 충분한 정전 용량을 확보하여 제 1 TFT(T1)로부터 센싱된 광전류를 저장할 수 있음을 의미하며, 센서 화소(100)를 지문 인식을 위한 해상도 조건(300 PPI 이상)으로 설계할 수 있음을 의미한다.The substrate according to the first embodiment of the present invention described above can broaden the area of the sensor pixel 100 compared with the conventional technology shown in FIG. 1, and is suitable for a high-resolution model. The resolution condition for fingerprint recognition (300 PPI ) Can be satisfied. More specifically, the present invention includes one sensor pixel 100 for each unit pixel UP, whereas the prior art shown in FIG. 1 has three sensor pixels 100 for each unit pixel UP The area of the sensor pixel 100 is widened. Therefore, the present invention can ensure a sufficient area of the sensing capacitor SC formed in the sensor pixel 100 at the time of designing the sensor pixel 100. This means that even when a high-resolution model is applied, the sensing capacitor SC can secure a sufficient electrostatic capacity to store the photocurrent sensed from the first TFT (T1), and the sensor pixel 100 can be stored under the resolution condition for fingerprint recognition 300 PPI or more) can be designed.

또한, 본 발명의 제 1 실시 예는 종래 기술의 센서 구동 라인을 삭제하고, 단위 화소(UP)당 1개의 센서 화소(100)를 구비함으로써 리드 아웃 라인(RL)의 개수를 줄여, 개구율이 향상될 수 있다.In the first embodiment of the present invention, the number of the lead-out lines RL is reduced by eliminating the sensor driving lines of the related art and having one sensor pixel 100 per unit pixel UP, .

이하, 제 1 실시 예에 따른 표시 장치용 기판의 단면 구조를 설명한다.Hereinafter, a cross-sectional structure of the substrate for a display device according to the first embodiment will be described.

도 6은 도 4에 도시된 A-A' 선에 따른 기판의 단면도이다. 구체적으로, 도 6은 도 4에 도시된 제 3 컬러 화소(B) 및 센서 화소(100)를 절단한 단면도이다.6 is a cross-sectional view of the substrate taken along the line A-A 'shown in FIG. 6 is a cross-sectional view of the third color pixel B and the sensor pixel 100 shown in Fig. 4. As shown in Fig.

먼저, 기판(200) 상에 게이트 라인(GL)이 형성된다. 상기 게이트 라인(GL)과 동일층에는 제 1 내지 제 3 컬러 화소(R, G, B) 각각에 구비된 구동 TFT(DT)의 게이트 전극(G), 센서 화소(100)에 구비된 센싱 커패시터(SC)를 구성하는 스토리지 전극(SE), 및 센서 화소(100)에 구비된 제 1 및 제 2 TFT(T1, T2) 각각의 게이트 전극(G)이 형성된다.First, a gate line GL is formed on a substrate 200. A gate electrode G of the driving TFT DT provided in each of the first to third color pixels R, G and B is formed in the same layer as the gate line GL, The storage electrode SE constituting the pixel electrode SC and the gate electrode G of each of the first and second TFTs T1 and T2 provided in the sensor pixel 100 are formed.

이어서, 상기 게이트 라인(GL) 및 상기 게이트 라인(GL)과 동일층에 형성된 게이트 전극(G)들 상에는 게이트 절연층(210)이 형성되고, 상기 게이트 절연층(210) 상에는 제 1 내지 제 3 컬러 화소(R, G, B) 각각에 구비된 구동 TFT(DT)의 반도체층(ACT)과, 센서 화소(100)에 구비된 제 1 및 제 2 TFT(T1, T2) 각각의 반도체층(ACT)이 형성된다.A gate insulating layer 210 is formed on the gate electrodes GL formed on the same layer as the gate line GL and the gate line GL and on the gate insulating layer 210, The semiconductor layer ACT of the driving TFT DT provided in each of the color pixels R, G and B and the semiconductor layer ACT of each of the first and second TFTs T1 and T2 provided in the sensor pixel 100 ACT) is formed.

상기 반도체층(ACT)들을 포함한 기판 상에는 데이터 라인(DL)들이 형성된다. 상기 데이터 라인(DL)들과 동일층에는 제 1 내지 제 3 컬러 화소(R, G, B) 각각에 구비된 구동 TFT(DT)의 제 1 및 제 2 전극(S, D)(소스 및 드레인), 센서 화소(100)에 구비된 제 1 및 제 2 TFT(T1, T2) 각각의 제 1 및 제 2 전극(S, D), 센서 화소(100)에 구비된 제 1 및 제 2 TFT(T1, T2)를 서로 연결함과 동시에 센서 화소(100)에 구비된 상기 스토리지 전극(SE)과 중첩되는 연결 라인(LL)이 형성된다. 상기 반도체층(ACT)들과 상기 TFT들 각각의 제 1 및 제 2 전극(S, D) 사이에는 오믹 접촉층(OC)이 형성될 수 있다.Data lines DL are formed on a substrate including the semiconductor layers (ACTs). The first and second electrodes S and D (source and drain) of the driving TFT DT provided in each of the first to third color pixels R, G and B are formed in the same layer as the data lines DL. The first and second electrodes S and D of the first and second TFTs T1 and T2 provided in the sensor pixel 100 and the first and second TFTs T1 and T2 are connected to each other and a connection line LL overlapping the storage electrode SE of the sensor pixel 100 is formed. An ohmic contact layer OC may be formed between the semiconductor layers ACT and the first and second electrodes S and D of the TFTs.

상기 데이터 라인(DL) 및 상기 데이터 라인(DL)과 동일층에 형성된 전극 및 라인들 상에는 제 1 보호층(220)이 형성되고, 상기 제 1 보호층(220) 상에는 제 1 내지 제 3 컬러 화소(R, G, B) 각각에 구비된 구동 TFT(DT)의 제 2 전극(D)에 접속된 화소 전극(PE)이 형성된다.A first passivation layer 220 is formed on the electrodes and lines formed on the same layer as the data lines DL and the data lines DL. The pixel electrode PE connected to the second electrode D of the driving TFT DT provided in each of the pixels R, G, and B is formed.

상기 화소 전극(PE)을 포함한 기판(200) 상에는 제 2 보호층(230)이 형성되고, 상기 제 2 보호층(230)을 포함한 기판(200) 상에는 상기 화소 전극(PE)과 중첩되는 공통 전극(CE)이 형성된다.A second passivation layer 230 is formed on the substrate 200 including the pixel electrode PE and a common electrode 210 overlapped with the pixel electrode PE is formed on the substrate 200 including the second passivation layer 230. [ (CE) is formed.

도 7은 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 표시 장치용 기판의 개략적인 평면도이다. 도 8은 도 7에 도시된 하나의 단위 화소(UP)를 도시한 회로도이다.7 is a schematic plan view of a substrate for a display device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 8 is a circuit diagram showing one unit pixel UP shown in FIG.

도 7을 참조하면, 제 2 실시 예에 따른 표시 장치용 기판은 다수의 게이트 라인(GL), 다수의 데이터 라인(DL), 다수의 리드 아웃 라인(RL), 및 다수의 바이어스 라인(BL)을 구비한다. 여기서, 상기 게이트 라인(GL), 및 상기 바이어스 라인(BL)은 제 1 방향으로 배열되고, 상기 데이터 라인(DL) 및 상기 리드 아웃 라인(RL)은 상기 게이트 라인(GL)과 교차되도록 배열된다.7, the substrate for a display according to the second embodiment includes a plurality of gate lines GL, a plurality of data lines DL, a plurality of lead-out lines RL, and a plurality of bias lines BL, Respectively. Here, the gate line GL and the bias line BL are arranged in a first direction, and the data line DL and the lead-out line RL are arranged to intersect the gate line GL .

단, 제 2 실시 예는 제 1 및 제 3 데이터 라인(DL3)은 서로 동일한 형태를 갖고, 제 2 데이터 라인(DL2)과 리드 아웃 라인(RL)은 센서 화소(100)와 인접한 영역에서 제 1 데이터 라인(DL1)과 다른 형태를 갖는다. 이는, 제 2 데이터 라인(DL2)과 리드 아웃 라인(RL)이 센서 화소(100)가 형성된 영역을 우회하기 위함이며, 그 이유는 도 6 및 도 9를 참조하여 구체적으로 후술된다.However, in the second embodiment, the first and third data lines DL3 and DL3 have the same shape, and the second data line DL2 and the lead-out line RL have the same shape in the region adjacent to the sensor pixel 100, And has a different form from the data line DL1. This is because the second data line DL2 and the lead-out line RL bypass the region where the sensor pixel 100 is formed, and the reason for this will be described later in detail with reference to Figs. 6 and 9. Fig.

이러한 제 2 실시 예에 따른 기판은 전술한 제 1 실시예와 마찬가지로 단위 화소(UP)가 제 1 내지 제 3 컬러 화소(R, G, B) 및 상기 센서 화소(100)로 구성된다. 단, 제 2 실시 예에 따른 기판은 제 1 실시 예와 달리 제 1 내지 제 3 컬러 화소(R, G, B)가 스트라이프 형태로 배치되고, 제 1 내지 제 3 컬러 화소(R, G, B)의 일측에 단 하나의 센서 화소(100)가 배치된다.The substrate according to the second embodiment includes the first through third color pixels R, G and B and the sensor pixel 100 as in the first embodiment. However, the substrate according to the second embodiment differs from the first embodiment in that the first to third color pixels R, G and B are arranged in a stripe shape and the first to third color pixels R, G and B A single sensor pixel 100 is disposed on one side of the sensor pixel.

상기 게이트 라인(GL)은 상기 제 1 내지 제 3 데이터 라인(DL1~DL3) 및 상기 리드 아웃 라인(RL)과 교차되도록 센서 화소(100)의 일측에 배치된다. 여기서, 상기 센서 화소(100)의 일측은 상기 제 1 내지 제 3 컬러 화소(R, G, B)와 인접한 부분이다.The gate line GL is disposed on one side of the sensor pixel 100 so as to intersect the first to third data lines DL1 to DL3 and the lead-out line RL. Here, one side of the sensor pixel 100 is a portion adjacent to the first through third color pixels R, G, and B.

상기 바이어스 라인(BL)은 상기 센서 화소(100)의 타측에 배치되어, 상기 센서 화소(100)에 접속된다.The bias line BL is disposed on the other side of the sensor pixel 100 and is connected to the sensor pixel 100.

상기 데이터 라인(DL)은 상기 게이트 라인(GL)과 교차되며, 제 1 내지 제 3 데이터 라인(DL1~DL3)으로 구분된다. 구체적으로, 제 1 데이터 라인(DL1)은 상기 제 1 컬러 화소(R)에 접속된다. 상기 제 2 데이터 라인(DL2)은 제 2 컬러 화소(G) 및 상기 센서 화소(100)에 접속된다. 상기 제 3 데이터 라인(DL3)은 상기 제 3 컬러 화소(B)에 접속된다. 상기 리드 아웃 라인(RL)은 상기 센서 화소(100)에 접속된다. 여기서, 상기 제 1 내지 제 3 데이터 라인(DL1~DL3) 및 상기 리드 아웃 라인(RL)은 제 1 데이터 라인(DL1), 제 2 데이터 라인(DL2), 리드 아웃 라인(RL), 제 3 데이터 라인(DL3) 순서로 배치된다.The data line DL intersects the gate line GL and is divided into first to third data lines DL1 to DL3. Specifically, the first data line DL1 is connected to the first color pixel R. The second data line DL2 is connected to the second color pixel G and the sensor pixel 100. And the third data line DL3 is connected to the third color pixel B. The lead-out line RL is connected to the sensor pixel 100. The first to third data lines DL1 to DL3 and the lead-out line RL are connected to the first data line DL1, the second data line DL2, the lead-out line RL, Line DL3.

도 8을 참조하면, 상기 제 1 내지 제 3 컬러 화소(R, G, B) 각각은 구동 TFT(DT)와, 액정 커패시터(Clc), 및 스토리지 커패시터(Cst)를 구비한다. 상기 구동 TFT(DT)는 게이트 라인(GL)에 접속된 게이트 전극(G), 제 1 내지 제 3 데이터 라인(DL1~DL3) 중 선택된 어느 하나에 접속된 제 1 전극(S), 화소 전극(PE)에 접속된 제 2 전극(D)을 포함하여 구성된다. 상기 액정 커패시터(Clc) 및 상기 스토리지 커패시터(Cst) 각각은 상기 화소 전극(PE) 및 공통 전극(CE)에 접속된다.Referring to FIG. 8, each of the first through third color pixels R, G, and B includes a driving TFT DT, a liquid crystal capacitor Clc, and a storage capacitor Cst. The driving TFT DT includes a gate electrode G connected to a gate line GL and a first electrode S connected to a selected one of the first to third data lines DL1 to DL3, And a second electrode (D) connected to the second electrode (PE). Each of the liquid crystal capacitor Clc and the storage capacitor Cst is connected to the pixel electrode PE and the common electrode CE.

또한, 상기 센서 화소(100)는 제 1 및 제 2 TFT(T1, T2), 및 센싱 커패시터(SC)를 포함한다.In addition, the sensor pixel 100 includes first and second TFTs T1 and T2, and a sensing capacitor SC.

상기 제 1 TFT(T1)는 상기 바이어스 라인(BL)에 접속된 게이트 전극(G), 상기 제 2 데이터 라인(DL2)에 접속된 제 1 전극(S), 및 센싱 노드(SN)에 접속된 제 2 전극(D)을 포함한다. 이러한 제 1 TFT(T1)는 수신된 광량에 따른 광전류를 상기 센싱 노드(SN)에 공급한다. 즉, 제 2 실시 예에 따른 센서 화소(100)는 제 1 실시 예와 달리 제 1 TFT(T1)가 제 2 데이터 라인(DL2)에 접속된다.The first TFT T1 includes a gate electrode G connected to the bias line BL, a first electrode S connected to the second data line DL2 and a second electrode connected to the sensing node SN And a second electrode (D). The first TFT T1 supplies a photocurrent to the sensing node SN according to the amount of received light. That is, the sensor pixel 100 according to the second embodiment is different from the first embodiment in that the first TFT T1 is connected to the second data line DL2.

상기 센싱 커패시터(SC)는 상기 센싱 노드(SN)와 상기 바이어스 라인(BL)에 각각 접속된다. 이러한 센싱 커패시터(SC)는 상기 제 1 TFT(T1)로부터 제공된 광전류를 저장한다.The sensing capacitor SC is connected to the sensing node SN and the bias line BL, respectively. This sensing capacitor SC stores the photocurrent supplied from the first TFT < RTI ID = 0.0 > T1. ≪ / RTI >

상기 제 1 TFT(T2)는 상기 게이트 라인(GL)에 접속된 게이트 전극(G), 상기 센싱 노드(SN)에 접속된 제 1 전극(S), 및 상기 리드 아웃 라인(RL)에 접속된 제 2 전극(D)을 포함한다. 이러한 제 1 TFT(T2)는 상기 센싱 노드(SN)의 전압을 리드 아웃 라인(RL)에 공급한다.The first TFT T2 includes a gate electrode G connected to the gate line GL, a first electrode S connected to the sensing node SN, and a second electrode S connected to the lead- And a second electrode (D). The first TFT T2 supplies the voltage of the sensing node SN to the lead-out line RL.

이상에서 설명한 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판은 제 1 실시 예와 마찬가지로 센서 화소(100)의 면적을 넓힐 수 있어 고해상도 모델에 적합하고, 지문 인식을 위한 해상도 조건(300 PPI 이상)을 만족할 수 있다. 그리고 종래 기술의 센서 구동 라인을 삭제하고, 단위 화소(UP)당 1개의 센서 화소(100)를 구비함으로써 리드 아웃 라인(RL)의 개수를 줄여, 개구율이 향상될 수 있다.As described above, the substrate according to the second embodiment of the present invention can broaden the area of the sensor pixel 100 as in the first embodiment and is suitable for a high-resolution model and satisfies the resolution condition (300 PPI or more) for fingerprint recognition . Also, the number of the lead-out lines RL can be reduced by disposing the sensor driving lines of the prior art and providing one sensor pixel 100 per unit pixel UP, so that the aperture ratio can be improved.

한편, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판은 제 1 및 제 3 데이터 라인(DL3)이 서로 동일한 형태를 갖고, 제 2 데이터 라인(DL2)과 리드 아웃 라인(RL)은 센서 화소(100)와 인접한 영역에서 제 1 데이터 라인(DL1)과 다른 형태를 갖는다. 구체적으로, 상기 제 2 데이터 라인(DL2)은 상기 센서 화소(100)와 인접한 영역에서 상기 제 1 데이터 라인(DL1)과 인접한 방향으로 절곡되어 상기 센서 화소(100)를 우회하고, 상기 리드 아웃 라인(RL)은 상기 센서 화소(100)와 인접한 영역에서 상기 제 3 데이터 라인(DL3)과 인접한 방향으로 절곡되어 상기 센서 화소(100)를 우회한다.The second and third data lines DL3 and DL3 have the same shape and the second data line DL2 and the lead-out line RL have the same shape as the sensor pixel 100. In the substrate according to the second embodiment of the present invention, And the first data line DL1 in the region adjacent to the first data line DL1. Specifically, the second data line DL2 is bent in a direction adjacent to the first data line DL1 in a region adjacent to the sensor pixel 100 to bypass the sensor pixel 100, (RL) is bent in a direction adjacent to the third data line (DL3) in a region adjacent to the sensor pixel (100) to bypass the sensor pixel (100).

상기에서, 제 2 데이터 라인(DL2)과 리드 아웃 라인(RL)이 센서 화소(100)를 우회하는 이유는 다음과 같다.The reason why the second data line DL2 and the lead-out line RL bypass the sensor pixel 100 is as follows.

전술한 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시 예에 따른 기판은 제 1 내지 제 3 컬러 화소(R, G, B)가 스트라이프 형태로 배치되고, 제 1 내지 제 3 컬러 화소(R, G, B)의 일측에 단 하나의 센서 화소(100)가 배치된다. 이때, 도 9에 도시된 비교 예에서와 같이, 제 1 내지 제 3 컬러 화소(R, G, B) 각각의 일측에 게이트 라인(GL)과 수직된 방향으로 데이터 라인(DL)을 일직선으로 배치할 경우, 일부 데이터 라인(DL)들은 센서 화소(100)가 배치된 영역을 지나가게 된다. 즉, 도 9에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 컬러 화소(G) 사이에 배치된 제 2 데이터 라인(DL2)과, 제 2 및 제 3 컬러 화소(B) 사이에 배치된 제 3 데이터 라인(DL3)은 센서 화소(100)가 배치되는 영역을 지나가게 된다.As described above, in the substrate according to the second embodiment of the present invention, the first through third color pixels R, G, and B are arranged in a stripe shape, and the first through third color pixels R, G, A single sensor pixel 100 is disposed on one side of the sensor pixel. 9, the data lines DL are arranged in a straight line in a direction perpendicular to the gate lines GL on one side of each of the first to third color pixels R, G and B, Some of the data lines DL pass through the area where the sensor pixels 100 are arranged. Namely, as shown in Fig. 9, the second data line DL2 arranged between the first and second color pixels G and the third data line DL2 arranged between the second and third color pixels B The line DL3 passes through the area where the sensor pixel 100 is arranged.

그런데, 센서 화소(100)에는 센서 커패시터가 구비되며, 센서 커패시터는 도 6에 도시된 바와 같이, 게이트 라인(GL)과 동일층에 형성된 스토리지 전극(SE)과, 상기 데이터 라인(DL)과 동일층에 형성된 연결 라인(LL)을 포함하여 구성된다. 따라서, 상기 제 2 및 제 3 데이터 라인(DL2, DL3)이 센서 화소(100)를 일직선으로 가로지르는 것은 불가능하다. 따라서, 도 9의 'K' 부분처럼 제 2 및 제 3 데이터 라인(DL2, DL3)이 센서 화소(100)를 일직선으로 가로지르게 하려면, 센서 화소(100)가 배치된 영역에서 상기 연결 전극과 다른층에 구비된 별도의 라인을 마련하고, 데이터 라인(DL)들이 상기 별도의 라인과 접속되도록 해야 한다. 하지만, 상기 방법은 기판의 구조가 복잡하여 제조 비용이 증가하고, 데이터 라인(DL)의 로드가 증가하여 데이터 드라이버의 소비 전력이 증가하고, 데이터 라인(DL)에 인가되는 데이터 전압이 센서 화소(100)의 간섭을 받아 왜곡될 수 있다.6, the sensor capacitor 100 is provided with a storage electrode SE formed on the same layer as the gate line GL and a storage electrode SE formed on the same layer as the data line DL And a connection line LL formed in the layer. Therefore, it is impossible for the second and third data lines DL2 and DL3 to cross the sensor pixel 100 in a straight line. Accordingly, in order to cause the second and third data lines DL2 and DL3 to intersect the sensor pixel 100 in a straight line like the 'K' portion of FIG. 9, A separate line provided in the layer should be provided, and the data lines DL should be connected to the separate line. However, the above method is disadvantageous in that the manufacturing cost is increased due to the complicated structure of the substrate, the power consumption of the data driver is increased due to an increase in the load of the data line DL, 0.0 > 100). ≪ / RTI >

한편, 본 발명은 도 8에 도시된 것과 달리 제 2 및 제 3 컬러 화소(G, B) 사이에 리드 아웃 라인(RL) 대신 제 3 데이터 라인(DL3)을 배치하여, 제 3 데이터 라인(DL3)이 도 8의 리드 아웃 라인(RL)과 동일한 형태를 갖도록 할 수 있다. 하지만, 바람직하게는 도 8에 도시된 것과 같이, 제 2 및 제 3 컬러 화소(G, B) 사이에 리드 아웃 라인(RL)이 배치된다. 그 이유는 리드 아웃 라인(RL)과 데이터 라인(DL) 간의 거리를 이격시켜, 데이터 라인(DL)의 간섭으로 인해 리드 아웃 라인(RL)의 신호가 왜곡되는 것을 방지하기 위함이다. 즉, 제 2 및 제 3 컬러 화소(G, B) 사이에 리드 아웃 라인(RL) 대신 제 3 데이터 라인(DL3)을 배치될 경우, 리드 아웃 라인(RL)은 이웃한 단위 화소(UP)에 접속된 제 1 데이터 라인(DL1)과 나란하게 배치되며, 상기 제 1 데이터 라인(DL1)의 간섭을 받을 수 있다. 따라서, 도 8에 도시된 구조가 보다 바람직하다.8, the third data line DL3 is disposed between the second and third color pixels G and B instead of the lead out line RL, and the third data line DL3 Can have the same shape as the lead-out line RL in Fig. However, preferably, as shown in Fig. 8, a lead out line RL is disposed between the second and third color pixels G and B. The reason for this is to prevent the signal of the lead-out line RL from being distorted due to the interference of the data line DL by distancing the distance between the lead-out line RL and the data line DL. That is, when the third data line DL3 is disposed instead of the lead-out line RL between the second and third color pixels G and B, the lead-out line RL is connected to the neighboring unit pixel UP Are arranged in parallel with the first data line DL1 connected thereto, and can receive the interference of the first data line DL1. Therefore, the structure shown in Fig. 8 is more preferable.

이상에서 상술한 바와 같이, 본 발명은 센서 화소(100)의 면적을 넓힐 수 있어 고해상도 모델에 적합하고, 지문 인식을 위한 해상도 조건(300 PPI 이상)을 만족할 수 있다. 즉, 본 발명은 센서 화소(100)의 설계시, 센서 화소(100)에 구성된 센싱 커패시터(SC)가 충분한 면적을 확보할 수 있다. 이는, 고해상도 모델 적용시에도 센싱 커패시터(SC)가 충분한 정전 용량을 확보하여 센싱된 광전류를 정확히 저장할 수 있음을 의미하며, 센서 화소(100)를 지문 인식을 위한 해상도 조건(300 PPI 이상)으로 설계할 수 있음을 의미한다.As described above, according to the present invention, the area of the sensor pixel 100 can be widened, which is suitable for a high-resolution model and satisfies the resolution condition (300 PPI or more) for fingerprint recognition. That is, when designing the sensor pixel 100, a sufficient area of the sensing capacitor SC formed in the sensor pixel 100 can be ensured. This means that the sensing capacitor SC can secure a sufficient capacitance to accurately store the sensed photocurrent even when a high-resolution model is applied. The sensor pixel 100 is designed to have a resolution condition (300 PPI or more) for fingerprint recognition It can be done.

또한, 본 발명은 종래 기술의 센서 구동 라인을 삭제하고, 단위 화소(UP)당 1개의 센서 화소(100)를 구비함으로써 리드 아웃 라인(RL)의 개수를 줄여, 개구율이 향상될 수 있다.Further, according to the present invention, the number of the lead-out lines RL can be reduced, and the aperture ratio can be improved by eliminating the sensor drive line of the prior art and providing one sensor pixel 100 per unit pixel UP.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사항을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims and their equivalents. Will be clear to those who have knowledge of. Therefore, the scope of the present invention is defined by the appended claims, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

UP: 단위 화소 BL: 바이어스 라인
R: 제 1 컬러 화소 G: 제 2 컬러 화소
B: 제 3 컬러 화소 100: 센서 화소
UP: unit pixel BL: bias line
R: first color pixel G: second color pixel
B: third color pixel 100: sensor pixel

Claims (12)

제 1 내지 제 3 컬러 화소, 및 센서 화소로 이루어진 단위 화소;
상기 제 1 컬러 화소 및 상기 센서 화소에 접속된 제 1 데이터 라인;
상기 제 2 컬러 화소에 접속된 제 2 데이터 라인;
상기 제 3 컬러 화소에 접속된 제 3 데이터 라인; 및
상기 센서 화소에 접속되고, 상기 제 1 내지 제 3 데이터 라인과 동일층에 위치하는 리드 이웃 라인을 포함하며,
상기 제 1 내지 제 3 컬러 화소, 및 상기 센서 화소가 쿼드 타입으로 배치되는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 어레이 기판.
First to third color pixels, and a sensor pixel;
A first data line connected to the first color pixel and the sensor pixel;
A second data line connected to the second color pixel;
A third data line connected to the third color pixel; And
And a lead neighboring line connected to the sensor pixel and located on the same layer as the first to third data lines,
Wherein the first to third color pixels and the sensor pixels are arranged in a quad type.
제 1 항에 있어서,
상기 단위 화소에 내에서,
상기 제 1 컬러 화소는 제 1 행 및 제 1 열에 배치되고,
상기 제 2 컬러 화소는 상기 제 1 행 및 제 2 열에 배치되고,
상기 제 3 컬러 화소는 제 2 행 및 상기 제 2 열에 배치되고,
상기 센서 화소는 상기 제 2 행 및 상기 제 1 열에 배치되는 표시 장치의 어레이 기판.
The method according to claim 1,
Within the unit pixel,
Wherein the first color pixel is disposed in a first row and a first column,
The second color pixel is disposed in the first row and the second column,
The third color pixel is disposed in a second row and the second column,
Wherein the sensor pixels are disposed in the second row and the first column.
제 2 항에 있어서,
상기 제 1 내지 제 3 데이터 라인 및 상기 리드 아웃 라인과 교차되도록 배치되어, 제 1 내지 제 3 컬러 화소, 및 센서 화소에 공통으로 접속된 게이트 라인; 및
상기 게이트 라인과 평행하게 배치되어, 상기 센서 화소에 접속된 바이어스 라인을 더 포함하는 표시 장치의 어레이 기판.
3. The method of claim 2,
First to third color pixels, and gate lines commonly connected to the sensor pixels, the gate lines being arranged to intersect the first to third data lines and the lead-out line; And
Further comprising a bias line disposed in parallel with the gate line and connected to the sensor pixel.
제 3 항에 있어서,
상기 리드 아웃 라인은 상기 제 1 컬러 화소 및 상기 센서 화소의 일측에 배치되고,
상기 제 1 데이터 라인은 상기 제 1 컬러 화소 및 상기 센서 화소의 타측에 배치되고,
상기 제 2 데이터 라인은 상기 제 1 데이터 라인과 인접한 상기 제 2 및 제 3 컬러 화소의 일측에 배치되고,
상기 제 3 데이터 라인은 상기 제 2 및 제 3 컬러 화소의 타측에 배치되는 표시 장치의 어레이 기판.
The method of claim 3,
Wherein the lead-out line is disposed on one side of the first color pixel and the sensor pixel,
The first data line is disposed on the other side of the first color pixel and the sensor pixel,
The second data line is disposed on one side of the second and third color pixels adjacent to the first data line,
And the third data line is disposed on the other side of the second and third color pixels.
제 3 항에 있어서,
상기 게이트 라인은
상기 제 1 및 제 2 컬러 화소에 인접한 상기 제 3 컬러 화소 및 상기 센서 화소의 일측에 배치되고,
상기 바이어스 라인은 상기 제 3 컬러 화소 및 상기 센서 화소의 타측에 배치되는 표시 장치의 어레이 기판.
The method of claim 3,
The gate line
The third color pixel adjacent to the first and second color pixels, and the second color pixel disposed on one side of the sensor pixel,
And the bias line is disposed on the other side of the third color pixel and the sensor pixel.
제 3 항에 있어서,
상기 센서 화소는
상기 바이어스 라인에 접속된 게이트 전극, 상기 제 1 데이터 라인에 접속된 제 1 전극, 및 센싱 노드에 접속된 제 2 전극을 포함하여, 수신된 광량에 따른 광전류를 상기 센싱 노드에 공급하는 제 1 스위칭 소자;
상기 센싱 노드와 상기 바이어스 라인에 각각 접속된 센싱 커패시터; 및
상기 게이트 라인에 접속된 게이트 전극, 상기 센싱 노드에 접속된 제 1 전극, 및 상기 리드 아웃 라인에 접속된 제 2 전극을 포함하는 제 2 스위칭 소자를 포함하는 표시 장치의 어레이 기판.
The method of claim 3,
The sensor pixel
A first electrode connected to the bias line, a first electrode connected to the first data line, and a second electrode connected to the sensing node, the first switching circuit supplying a photocurrent corresponding to the received light amount to the sensing node, device;
A sensing capacitor connected to the sensing node and the bias line, respectively; And
And a second switching element including a gate electrode connected to the gate line, a first electrode connected to the sensing node, and a second electrode connected to the lead-out line.
제 1 내지 제 3 컬러 화소, 및 상기 제 1 내지 제 3 컬러 화소의 일측에 배치된 센서 화소로 이루어진 단위 화소;
상기 제 1 컬러 화소에 접속된 제 1 데이터 라인;
상기 제 2 컬러 화소 및 상기 센서 화소에 접속된 제 2 데이터 라인;
상기 제 3 컬러 화소에 접속된 제 3 데이터 라인; 및
상기 센서 화소에 접속된 리드 아웃 라인을 포함하고;
상기 제 2 데이터 라인은 상기 센서 화소와 중첩되지 않도록 일측으로 연장되어 상기 센서 화소를 우회하고;
상기 리드 아웃 라인은 상기 센서 화소와 중첩되지 않도록 타측으로 연장되어 상기 센서 화소를 우회하는 것을 특징으로 하는 표시 장치의 어레이 기판.
A unit pixel including first to third color pixels and sensor pixels disposed on one side of the first to third color pixels;
A first data line connected to the first color pixel;
A second data line connected to the second color pixel and the sensor pixel;
A third data line connected to the third color pixel; And
A lead-out line connected to the sensor pixel;
The second data line extends to one side so as not to overlap the sensor pixel to bypass the sensor pixel;
Wherein the lead-out line extends to the other side so as not to overlap with the sensor pixel to bypass the sensor pixel.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 내지 제 3 데이터 라인 및 상기 리드 아웃 라인은
상기 제 1 데이터 라인, 상기 제 2 데이터 라인, 상기 리드 아웃 라인, 상기 제 3 데이터 라인 순서로 배치되는 표시 장치의 어레이 기판.
8. The method of claim 7,
The first to third data lines and the lead-out line
Wherein the first data line, the second data line, the lead-out line, and the third data line are arranged in the order of the first data line, the second data line, the lead-out line, and the third data line.
제 7 항에 있어서,
상기 제 1 내지 제 3 데이터 라인 및 상기 리드 아웃 라인과 교차되고, 상기 제 1 내지 제 3 컬러 화소와 인접하도록 상기 센서 화소의 일측에 배치되는 게이트 라인; 및
상기 센서 화소의 타측에 배치되는 바이어스 라인을 더 포함하는 표시 장치의 어레이 기판.
8. The method of claim 7,
A gate line intersecting the first to third data lines and the lead-out line and disposed at one side of the sensor pixel so as to be adjacent to the first to third color pixels; And
And a bias line disposed on the other side of the sensor pixel.
제 7 항에 있어서,
상기 센서 화소는
상기 바이어스 라인에 접속된 게이트 전극, 상기 제 2 데이터 라인에 접속된 제 1 전극, 및 센싱 노드에 접속된 제 2 전극을 포함하여, 센싱된 광량에 따른 광전류를 상기 센싱 노드에 공급하는 제 1 스위칭 소자;
상기 센싱 노드와 상기 바이어스 라인에 각각 접속된 센싱 커패시터; 및
상기 게이트 라인에 접속된 게이트 전극, 상기 센싱 노드에 접속된 제 1 전극, 및 상기 리드 아웃 라인에 접속된 제 2 전극을 포함하는 제 2 스위칭 소자를 포함하는 표시 장치의 어레이 기판.
8. The method of claim 7,
The sensor pixel
A first electrode connected to the bias line, a first electrode connected to the second data line, and a second electrode connected to the sensing node, for supplying a photocurrent corresponding to the sensed amount of light to the sensing node, device;
A sensing capacitor connected to the sensing node and the bias line, respectively; And
And a second switching element including a gate electrode connected to the gate line, a first electrode connected to the sensing node, and a second electrode connected to the lead-out line.
상기 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 상기 표시 장치의 어레이 기판을 포함하고 상기 제 1 내지 제 3 컬러 화소 각각은 유기 발광층을 포함하는 유기 발광 다이오드 표시 장치.The organic light emitting diode display as claimed in any one of claims 1 to 10, wherein each of the first to third color pixels includes an organic light emitting layer. 상기 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 기재된 상기 표시 장치의 어레이 기판; 및 백라이트 유닛을 포함하는 액정 표시 장치.An array substrate of the display device according to any one of claims 1 to 10; And a backlight unit.
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