(57)【要約】 【課題】情報認識表示装置を提供すること。【解決手段】本実施形態による情報認識表示装置は、情報認識基板、スイッチング基板、及びその間に介在された液晶層を含む。前記情報認識基板は、マトリクス状に配置され、感知信号を生成する光感知部、前記感知信号の出力を制御するために走査信号を伝達する感知走査及び前記走査信号に従って前記感知信号を伝達する感知信号線を含むが、少なくとも２つ以上の感知走査線に同一な走査信号が同時に印加されることを特徴とし、前記スイッチング基板は、マトリクス状に配置された複数の画素電極、前記画素電極にそれぞれ接続された複数のスイッチング素子、前記複数のスイッチング素子に接続されたスイッチング走査線及びスイッチング信号線を含む。上記の情報認識表示装置は、光感知部とスイッチング素子との相互の電気的影響を減少させ、または情報認識速度を高めることで、改善された情報認識表示装置を提供する。【選択図】図１
2010262268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マトリクス状に配置され感知信号を生成する光感知部、前記感知信号の出力を制御するために走査信号を伝達する感知走査線、及び前記走査信号に従って前記感知信号を伝達する感知信号線を含み、２つ以上の感知走査線に同一の走査信号を同時に印加する情報認識基板と、
マトリクス状に配置された複数の画素電極、前記画素電極にそれぞれ接続された複数のスイッチング素子、前記複数のスイッチング素子に接続されたスイッチング走査線、及びスイッチング信号線を含むスイッチング基板と、を含むことを特徴とする情報認識表示装置。
【請求項２】
前記感知走査線及び前記感知信号線に対応する位置に前記スイッチング走査線及び前記スイッチング信号線が配置され、前記感知走査線及び前記感知信号線と前記スイッチング走査線及び前記スイッチング信号線とが相互にオーバーラップしていることを特徴とする請求項１に記載の情報認識表示装置。
【請求項３】
前記感知走査線の個数は、前記スイッチング走査線の個数より少ないことを特徴とする請求項２に記載の情報認識表示装置。
【請求項４】
前記感知信号線の個数は、前記スイッチング信号線の個数より少ないことを特徴とする請求項２に記載の情報認識表示装置。
【請求項５】
前記スイッチング基板は、カラーフィルタをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の情報認識表示装置。
【請求項６】
前記カラーフィルタの間に遮光層をさらに含み、前記遮光層と前記感知信号線とが互いにオーバーラップすることを特徴とする請求項５に記載の情報認識表示装置。
【請求項７】
前記情報認識基板は、前記複数の画素電極とともに液晶分子の動きを制御するための共通電極をさらに含むことを特徴とする請求項６に記載の情報認識表示装置。
【請求項８】
２つ以上の前記感知走査線が互いに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の情報認識表示装置。
【請求項９】
前記感知走査線に走査信号を印加し、前記情報認識基板の第１面に電気的に接続された第１感知走査部及び第２感知走査部と、
前記光感知部のうち、前記第１感知走査部に電気的に接続された第１光感知部から第１感知信号を受け、前記情報認識基板の第２面に電気的に接続された第１光判読部と、
前記光感知部のうち、前記第２感知走査部に電気的に接続された第２光感知部から第２感知信号を受け、前記情報認識基板の第３面に電気的に接続された第２光判読部とをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の情報認識表示装置。
【請求項１０】
前記第１感知走査部と第２感知走査部とは、それぞれ同一の走査信号を同時に前記感知走査線に印加することを特徴とする請求項９に記載の情報認識表示装置。
【請求項１１】
前記感知走査線及び感知信号線に対応する位置にスイッチング走査線及びスイッチング信号線が配置され、前記感知走査線及び前記感知信号線と前記スイッチング走査線及び前記スイッチング信号線とが相互にオ−バーラップしていることを特徴とする請求項１０に記載の情報認識表示装置。
【請求項１２】
前記感知走査線の個数は、前記スイッチング走査線の個数より少ないことを特徴とする請求項１１に記載の情報認識表示装置。
【請求項１３】
前記感知信号線の個数は、前記スイッチング信号線の個数より少ないことを特徴とする請求項１１に記載の情報認識表示装置。
【請求項１４】
前記スイッチング基板は、カラーフィルタをさらに含むことを特徴とする請求項１０に記載の情報認識表示装置。
【請求項１５】
前記カラーフィルタの間に遮光層をさらに含み、前記遮光層と前記感知信号線とが互いにオ−バーラップすることを特徴とする請求項１４に記載の情報認識表示装置。
【請求項１６】
前記情報認識基板は、前記複数の画素電極とともに液晶分子の動きを制御するための共通電極をさらに含むことを特徴とする請求項１５に記載の情報認識表示装置。
【請求項１７】
第１基板、前記第１基板にマトリクス状に配列され、それぞれが複数の第１、第２、第３、及び第４感知信号を生成する複数の第１及び第２グループの光感知部、前記第１基板の第１側面の第１部分に配置され、複数の第１走査信号を第１走査信号線を介して前記第１グループの光感知部に伝達する第１走査信号部、前記第１基板の前記第１側面の第１部分に隣接する第２部分に配置され、複数の第２走査信号を第２走査信号線を介して前記第２グループの光感知部に伝達する第２走査信号部、並びに前記第１、第２、第３、及び第４感知信号を複数の第１、第２、第３、及び第４感知信号線を介して光感知部から伝達される光判読部を含む情報認識基板と、
複数の単位画素を含むスイッチング基板と、を含むことを特徴とする情報認識表示装置。
【請求項１８】
光判読部は、
前記第１基板の第２側面に配置され、前記第１グループの光感知部から前記第１及び第２感知信号線を介して前記第１及び第２感知信号の伝達を受ける第１光判読部と、
前記第１基板の第３側面に配置され、前記第２グループの光感知部から、前記第３及び第４感知信号線を介して前記第３及び第４感知信号の伝達を受ける第２光判読部と、を含み、
前記第３側面は、前記第２側面の反対側に配置されることを特徴とする請求項１７に記載の情報認識表示装置。
【請求項１９】
光判読部は、
前記第１基板の第２側面の第１部分に配置され、前記第１グループの第１サブグループの光感知部から前記第１感知信号線を介して前記第１感知信号の伝達を受ける第１光判読部と、
前記第１基板の第２側面の第２部分に配置され、前記第１グループの第２サブグループの光感知部から前記第２感知信号線を介して前記第２感知信号の伝達を受ける第２光判読部と、
前記第１基板の第３側面の第１部分に配置され、前記第２グループの第１サブグループの光感知部から前記第３感知信号線を介して前記第３感知信号の伝達を受ける第３光判読部と、
前記第１基板の第３側面の第２部分に配置され、前記第２グループの第２サブグループの光感知部から前記第４感知信号線を介して前記第４感知信号の伝達を受ける第４光判読部と、を含み、
前記第２側面の第２部分は、前記第２側面の第１部分に隣接し、前記第３側面の第２部分は、前記第３側面の第１部分に隣接し、前記第２側面は、前記第３側面の反対側に配置されることを特徴とする請求項１７に記載の情報認識表示装置。
【請求項２０】
第１基板にマトリクス状に配列された複数の光感知部によって、複数の感知信号を生成する段階と、
少なくとも２つの走査信号線が類似の走査信号を同時に伝達するように、走査信号部から複数の走査信号線を介して前記光感知部に複数の走査信号を伝達する段階と、
前記走査信号に応答して、前記光感知部から複数の感知信号線を介して光判読部に前記感知信号を伝達する段階と、
前記感知信号が前記光判読部によって処理されて制御部に伝達される段階と、
前記走査信号と前記感知信号とに基づいて前記感知信号の位置を決定する段階と、を含む表示装置によって情報を認識する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報認識表示装置に関し、特に、光感知部を備える情報認識表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置ＬＣＤは、画素電極と共通電極とをそれぞれ備える２つの基板と、２つの基板の間に介在する誘電率異方性を有する液晶層とを含む。画素電極は、マトリクス状に配置され、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）のようなスイッチング素子に接続されてデータ電圧が印加される。共通電極は、２つの基板のうちの１つの表面全体に形成され、共通電圧の印加を受ける。画素電極、画素電極に対向して配置される共通電極及びその間に介在する液晶層は、液晶キャパシタを形成する。通常の液晶キャパシタ及びこれに接続されたスイッチング素子は、単位画素を形成し、複数の単位画素は、マトリクス状に配置される。
【０００３】
情報認識表示装置は、文字を書くため、絵を描くため、またはアイコン（Ｉｃｏｎ）を選択するために、指またはスタイラス（ｓｔｙｌｕｓ）によって入力された位置情報またはタッチ情報を認識する表示装置である。
【０００４】
一定領域で選択された地点の位置情報またはタッチ情報を認識する装置には、抵抗方式で情報を認識する装置と、光量の変化を通じて情報を認識する装置とがある。前者の装置は、上部基板と下部基板とに存在する水平または垂直に配列された複数の抵抗線が外部からの刺激によって互いに接触することによって生じる抵抗の変化を感知することによって、位置情報またはタッチ情報を認識する方法である。反面、後者の装置は、光量の変化を光感知部が認識して位置情報またはタッチ情報を認識する方法である。
【０００５】
抵抗方式で情報を認識する装置は、透明な基板の上に形成されることによって容易に他の表示装置の上に結合することができるという長所を有する。抵抗方式は、表示装置の輝度を減少させ、または全体の厚さを増加させるという問題点を有するが、光量の変化を光感知部が認識する方式の装置は、光感知部を表示装置の内部に形成することによって、全体の厚さを増加することなく表示装置に結合することができるという長所を有する。従って、表示装置の内部に形成され、かつ光量の変化に応じて位置情報及びタッチ情報を認識することができる装置の研究が行われている。しかし、光量の変化を光感知部が認識する方式の装置は、光感知部が表示装置の内部に形成されることによって、表示装置の他の構成要素から影響を受け得るという問題点を有する。また、表示装置が大型化することによって、位置情報及びタッチ情報を素早く処理できる技術が要求されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】韓国特許公開２００７−０１１７９６９号公報
【特許文献２】韓国特許公開２００８−００４２２９４号公報
【特許文献３】韓国特許公開２００８−００８６１６４号公報
【特許文献４】日本特許公開２００８−１９１４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の技術的課題は、このような従来の問題点を解決するために、光感知部とスイッチング素子との相互の電気的影響を減少させ、または情報認識速度を高めることのできる情報認識表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明による情報認識表示装置は、光感知部を含む情報認識基板と、情報認識基板に対向して配置されるスイッチング基板とを含む。
【０００９】
情報認識基板の一実施形態によると、情報認識基板は、マトリクス状に配置され、感知信号を生成する光感知部、感知信号の出力を制御するために走査信号を伝達する感知走査線、及び走査信号に従って感知信号を伝達する感知信号線を含むが、少なくとも２つ以上の感知走査線に同一の走査信号が同時に印加されることを特徴とする。
【００１０】
情報認識基板の他の一実施形態によると、情報認識基板は、少なくとも２つ以上の感知走査線が互いに電気的に接続されていてもよい。
【００１１】
情報認識基板の他の一実施形態によると、情報認識基板は、感知走査線に走査信号を印加し、情報認識基板の第１面に電気的に接続された第１感知走査部及び第２感知走査部、光感知部のうち、第１感知走査部に電気的に接続された第１光感知部から第１感知信号を受け、情報認識基板の第２面に電気的に接続された第１光判読部、並びに光感知部のうち、第２感知走査部に電気的に接続された第２光感知部から第２感知信号を受け、情報認識基板の第３面に電気的に接続された第２光判読部をさらに含む。場合によっては、第１感知走査部と第２感知走査部とは、それぞれ同一の走査信号を同時に感知走査線に印加してもよい。
【００１２】
スイッチング基板の一実施形態によると、スイッチング基板は、マトリクス状に配置された複数の画素電極、画素電極にそれぞれ接続された複数のスイッチング素子、複数のスイッチング素子に接続されたスイッチング走査線及びスイッチング信号線を含む。
【００１３】
さらに、感知走査線及び感知信号線に対応する位置にスイッチング走査線及びスイッチング信号線が配置されて相互にオーバーラップしてもよく、感知走査線の個数は、スイッチング走査線の個数より少なく、または感知信号線の個数は、スイッチング信号線の個数より少なくてもよい。
【００１４】
本発明の一実施形態によると、スイッチング基板は、複数のカラーフィルタの間に複数の遮光層をさらに含み、遮光層と感知信号線とは、互いにオーバーラップしてもよい。情報認識基板は、複数の画素電極とともに液晶分子の動きを制御するための共通電極をさらに含むものでもよい。
【００１５】
本発明の他の実施形態による情報認識基板は、情報認識基板及びスイッチング基板を含む。情報認識基板は、第１基板、第１基板にマトリクス状に配列し、それぞれが複数の第１、第２、第３、及び第４感知信号を生成する複数の第１及び第２グループの光感知部、第１基板の第１側面の第１部分に配置され、複数の第１走査信号を第１走査信号線を介して第１グループの光感知部に伝達する第１走査信号部、第１基板の第１側面の第１部分に隣接する第２部分に配置され、複数の第２走査信号を第２走査信号線を介して第２グループの光感知部に伝達する第２走査信号部、並びに第１、第２、第３、及び第４感知信号を複数の第１、第２、第３、及び第４感知信号線を介して光感知部から伝達を受ける光判読部を含む。スイッチング基板は、複数の単位画素を含む。
【００１６】
光判読部は、第１基板の第２側面に配置され、第１グループの光感知部から第１及び第２感知信号線を介して第１及び第２感知信号の伝達を受ける第１光判読部、並びに第１基板の第３側面に配置され、第２グループの光感知部から、第３及び第４感知信号線を介して第３及び第４感知信号の伝達を受ける第２光判読部を含むものでもよく、第３側面は、第２側面の反対側に配置されてもよい。
【００１７】
光判読部は、第１基板の第２側面の第１部分に配置され、第１グループの第１サブグループの光感知部から第１感知信号線を介して第１感知信号の伝達を受ける第１光判読部、第１基板の第２側面の第２部分に配置され、第１グループの第２サブグループの光感知部から第２感知信号線を介して第２感知信号の伝達を受ける第２光判読部、第１基板の第３側面の第１部分に配置され、第２グループの第１サブグループの光感知部から第３感知信号線を介して第３感知信号の伝達を受ける第３光判読部、及び第１基板の第３側面の第２部分に配置され、第２グループの第２サブグループの光感知部から第４感知信号線を介して第４感知信号の伝達を受ける第４光判読部を含むものであってもよい。この場合、第２側面の第２部分は、第２側面の第１部分に隣接し、第３側面の第２部分は、第３側面の第１部分に隣接し、第２側面は、第３側面の反対側に配置されてもよい。
【００１８】
本発明の他の実施形態における情報認識方法は、第１基板の上にマトリクス状に配列された複数の光感知部によって、複数の感知信号を生成する段階を含む。少なくとも２つの走査信号線が類似の走査信号を同時に伝達するように、走査信号部から複数の走査信号線を介して光感知部に複数の走査信号が伝達される。走査信号に応答して、光感知部から複数の感知信号線を介して光判読部に感知信号が伝達される。感知信号が光判読部によって処理されて制御部に伝達される。走査信号と感知信号に基づいて感知信号の位置が決定される。
【発明の効果】
【００１９】
本発明による情報認識表示装置は、光感知部とスイッチング素子との相互の電気的影響を減少させ、または情報認識速度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】第１実施形態における情報認識基板のブロック図である。
【図２】第２実施形態における情報認識基板のブロック図である。
【図３】第３実施形態における情報認識基板のブロック図である。
【図４】一実施形態における光感知部の等価回路図である。
【図５】第１実施形態におけるスイッチング基板のブロック図である。
【図６】一実施形態における情報認識基板とスイッチング基板の配置図である。
【図７】第１実施形態における情報認識表示装置の素子の断面図である。
【図８】第２実施形態における情報認識表示装置の素子の断面図である。
【図９】第３実施形態における情報認識表示装置の素子の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
添付図面を参照して本発明の実施形態について本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が容易に実施できる程度に詳しく説明する。明細書全体を通して類似する部分に対しては図面に同一の符号を付した。
【００２２】
図１から図３は、複数の実施形態における情報認識基板のブロック図である。
【００２３】
図１を参照すると、本発明の一実施形態における情報認識基板３００は、光感知部９００、感知走査部７００、光判読部８００、及びこれらを制御する制御部６１０を含む。
【００２４】
信号線Ｓ、Ｐは、走査信号を伝達する複数の感知走査線（Ｓ：Ｓ１−Ｓｎ）と、感知信号を伝達する複数の感知信号線（Ｐ：Ｐ１−Ｐ２ｍ）とを含む。感知走査線Ｓは、実質的に行方向に伸びており、感知走査線相互は実質的に平行であり、感知信号線Ｐは、実質的に列方向に伸びており、感知信号線相互は実質的に平行である。
【００２５】
制御部６１０は、感知走査部７００から出力される走査信号を制御し、光判読部８００で所定の処理が施された光判読信号を受信する。制御部６１０は、光判読信号を別の処理装置に伝達してもよい。一方、制御部６１０は、光判読部８００及び光感知部９００の初期化（リセット）を制御するものであってもよい。
【００２６】
本発明における情報認識基板が情報を認識する動作は下記のように行われる。
【００２７】
感知走査部７００から感知走査線（Ｓ：Ｓ１−Ｓｎ）に順次に出力される感知走査信号に対応して、光判読部８００から感知信号が感知信号線（Ｐ：Ｐ１−Ｐ２ｍ）を通じて光判読部８００に伝達される。伝達された感知信号は、光判読部８００で所定の処理が施された後、制御部６１０に伝達される。制御部６１０または制御部６１０に接続されている処理装置（図示せず）は、出力された走査信号と光判読部８００に伝達された感知信号とに基づいて外部刺激の位置などを判断する。
【００２８】
本発明における情報認識基板において、感知走査線Ｓの個数は感知走査部で印加される感知走査信号の出力端個数より多く、２つ以上の感知信号線に同一の走査信号を同時に印加できるように、隣接する感知信号線Ｓを互いに電気的に接続する接続部（Ｓｔ１〜Ｓｔｑ）がさらに含まれる。
【００２９】
さらに、感知走査部７００は、複数のサブ感知走査部７００からなるものでもよいため、光判読部８００も同様に複数のサブ光判読部８００からなるものでもよい。
【００３０】
このように、情報認識基板３００は、２つ以上の感知走査線Ｓに同一の走査信号を印加することによって、外部刺激の位置情報などを速く認識することができる。例えば、縦にｎ個、横にｍ個の光感知部９００が配置されている第２基板３０において、隣接する２つの感知走査線Ｓが互いに接続されている場合は、感知走査線Ｓが個別に配置されている場合に比べて第２基板３０全体の位置情報を２倍の速度で認識することができる。ただし、隣接する２つの感知走査線Ｓが互いに接続されていると、２×ｍ個の感知信号線が要求される。仮に、隣接するｒ個の感知走査線Ｓが互いに接続されているとすると、第２基板３０全体の位置情報をｒ倍の速度で認識することができるが、ｒ×ｍ個の感知信号線が要求される。
【００３１】
図２を参照すると、本図面の実施形態における情報認識基板３０１は、第２基板３０の上にマトリクス状に配置された光感知部９００を２つのグループに分け、それぞれのグループを個別に動作させる。つまり、互いに異なる第１及び第２光判読部８０１及び８０２を第２基板３０の上下に配置し、第１グループに属する光感知部９００に走査信号を印加するための第１感知走査部７０１及び第２グループに属する光感知部９００に走査信号を印加するための第２感知走査部７０２を第２基板３０の一側に配置する。第１感知走査部７０１の第１走査信号と第２感知走査部７０２の第２走査信号とは、同一の走査信号であり、同時にそれぞれの感知走査線（Ｓ１−Ｓｎ／２，Ｓ１’−Ｓｎ／２’）に印加されるものであってもよい。
【００３２】
感知信号線（Ｐ１−Ｐｍ）は、第１グループ及び第２グループに属する光感知部９００にそれぞれ接続された第１感知信号線Ｐ及び第２感知信号線Ｐからなり、それぞれ第１光判読部８０１及び第２光判読部８０２に接続される。第１感知信号線Ｐ及び第２感知信号線Ｐは、互いに絶縁されている。
【００３３】
一方、第１感知走査部７０１及び第２感知走査部７０２は、それぞれ複数のサブ感知走査部７０１およびサブ感知走査部７０２からなるものであってもよく、第１光判読部８０１及び第２光判読部８０２も同様にそれぞれ複数のサブ光判読部８０１およびサブ光判読部８０２からなるものであってもよい。
【００３４】
このように、第１感知走査部７０１及び第２感知走査部７０２の走査信号を同時に印加することにより、基板全体の位置情報の認識速度を高めることができる。例えば、第１感知走査部７０１及び第２感知走査部７０２の走査信号を同時にそれぞれの感知走査線に印加すると、基板３０全体の位置情報認識速度を２倍に向上させることができる。
【００３５】
図２に関する上記説明以外の部分は、図１の説明と同様である。
【００３６】
図３を参照すると、本図面に記載された実施形態における情報認識基板３０２は、図２と同様に第２基板３０の上にマトリクス状に配置された光感知部９００を２つのグループに分け、それぞれのグループを個別に動作させる。本図面に記載された実施形態における情報認識基板３００は、さらに、この２つのグループをそれぞれ２つのサブグループに分け、それぞれのサブグループに属する光感知部９００から伝達される感知信号を独立に処理する光判読部を具備するものである。第１グループの第１サブグループの光感知部は、第２基板３０の左側上部３３内に配列され、第１グループの第２サブグループの光感知部は、第２基板３０の右側上部３４内に配列される。第２グループの第１サブグループの光感知部は、第２基板３０の左側下部３５内に配列され、第２グループの第２サブグループの光感知部は、第２基板３０の右側下部３６内に配列される。第１グループの第１サブグループと第２サブグループ、及び第２グループの第１サブグループと第２サブグループは、４つの光判読部８１１、８１２、８１３、８１４にそれぞれ接続される。例えば、第１グループの第１サブグループは、第１光判読部８１１に接続され、第１グループの第２サブグループは、第２光判読部８１２に接続され、第２グループの第１サブグループは、第３光判読部８１３に接続され、第２グループの第２サブグループは、第４光判読部８１４に接続される。
【００３７】
図３に関する上記説明以外の部分は、図１及び図２の説明と同様である。
【００３８】
図４は、実施形態における光感知部の等価回路図である。
【００３９】
図４を参照すると、各光感知部９００は、信号線ＳＲ、ＳＧに接続された感知素子Ｑｐ、信号線（Ｓ：Ｓｊ、Ｐ：Ｐｊ）に接続されたスイッチング素子Ｑｓ２、及び感知蓄電器Ｃｐを含む。感知蓄電器Ｃｐは必要に応じて省略してもよい。感知素子Ｑｐ及びスイッチング素子Ｑｓ２は、３端子素子である薄膜トランジスタであってもよい。
【００４０】
感知素子Ｑｐの制御端子ｎ１は感知素子ゲートＳＧに、出力端子ｎ２は感知蓄電器Ｃｐ及びスイッチング素子Ｑｓ２に、入力端子ｎ３は基準電圧線ＳＲにそれぞれ接続されている。感知蓄電器Ｃｐは、感知素子Ｑｐの出力端子ｎ２と基準電圧線ＳＲとに接続されている。スイッチング素子Ｑｓ２の制御端子及び出力端子は、それぞれ感知走査線Ｓｊと感知信号線Ｐｊとに接続されており、スイッチング素子Ｑｓ２の入力端子は、感知素子Ｑｐの出力端子ｎ２に接続されている。
【００４１】
アモルファスシリコンからなる感知素子Ｑｐのチャネル部に光が照射されると、光電流が生成され、基準電圧線ＳＧに印加された基準電圧によって光電流が感知蓄電器Ｃｐ及びスイッチング素子Ｑｓ２の方向またはそれらの逆方向に流れ、感知蓄電器Ｃｐは、光電流によって生成された電荷を蓄積して所定の電圧を維持する。
【００４２】
スイッチング素子Ｑｓ２の制御端子及び出力端子は、それぞれ感知走査線Ｓｊと感知信号線Ｐｊとに接続されている。スイッチング素子Ｑｓ２は、感知走査線Ｓｊにスイッチング素子Ｑｓ２をターンオンする走査信号が印加されると、感知蓄電器Ｃｐに保存されている感知信号または光電流による感知信号を感知信号線Ｐｊに伝達する。
【００４３】
一方、感知素子ゲート線ＳＧに周期的にターンオン信号を印加して、感知素子Ｑｐを初期化してもよく、感知基準電圧線ＳＲに印加される電圧もまた初期化過程の間に異なる電圧に変更してもよい。
【００４４】
光感知部９００の動作は下記のように行われる。光感知部９００が動作を始めるためには、下記のような条件が必要である。つまり、感知素子Ｑｐの出力端子ｎ２と入力端子ｎ３との間に電位差が生成される。感知基準電圧線ＳＧの電位は、感知素子のゲート線ＳＲの電位より低い場合、これは、感知素子Ｑｐがオフ（Ｏｆｆ）状態であることを意味する。また、感知走査線Ｓｊの電位が出力端子ｎ２の電位より低い場合、これは、スイッチング素子Ｑｓ２がオフ（Ｏｆｆ）状態であることを意味する。
【００４５】
その後、光感知部９００は、下記のように動作する。つまり、光子がオフ（Ｏｆｆ）状態の感知素子Ｑｐに到達すると、到達した光子によって感知素子Ｑｐの内部に励起子（ｅｘｃｉｔｏｎ，電子・正孔子の対）が発生する。この場合、出力端子ｎ２の電位が入力端子ｎ３の電位より高いため、電流は出力端子ｎ２から入力端子ｎ３へ流れる。感知蓄電器Ｃｐに充電された正（＋）の電荷は、出力端子ｎ２から入力端子ｎ３へ流れる。従って、感知蓄電器Ｃｐの電荷量は、光によって減少し、結果的に出力端子ｎ２の電位が減少する。
【００４６】
スイッチング素子Ｑｓ２は、下記のように動作する。所定時間が経過すると、スイッチング素子Ｑｓ２はターンオン状態となる。つまり、感知走査線Ｓｊの電位は出力端子ｎ２より高く、正（＋）の電荷が感知信号線Ｐｊを介して流れる。その正（＋）の電荷は、スイッチング素子Ｑｓ２を介して感知蓄電器Ｃｐに到達し、結果的に感知蓄電器Ｃｐは充電される。
【００４７】
図５は、一実施形態におけるスイッチング基板のブロック図である。本図面は、液晶表示装置（ＬＣＤ）のスイッチング基板３００のブロック図であるが、本発明のスイッチング基板はこれに限定されない。
【００４８】
図５を参照すると、スイッチング基板１００は、単位画素１０００、画像走査部４００、データ駆動部５００、及びこれらを制御する信号制御部６００を含む。
【００４９】
信号線（Ｇ：Ｇ１−Ｇｎ、Ｄ：Ｄ１−Ｄｍ）は、画像走査信号を伝達する複数のスイッチング素子（Ｇ：Ｇ１−Ｇｎ）と、画像データ信号を伝達するスイッチング信号線（Ｄ：Ｄ１−Ｄｍ）とを含む。スイッチング走査線（Ｇ：Ｇ１−Ｇｎ）と、図１から図３の感知走査線（Ｓ：Ｓ１−Ｓｎ）とは、互いに異なる基板に形成されているが、両走査線ともに実質的に行方向に伸びており、両走査線は相互に実質的に平行であり、スイッチング信号線（Ｄ：Ｄ１−Ｄｍ）と、図１から図３の感知信号線（Ｐ：Ｐ１−Ｐｍ）も同様に両信号線が実質的に列方向に伸びており、両信号線は相互に実質的に平行である。
【００５０】
信号制御部６００は、外部のグラフィックコントローラ（図示せず）から入力画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）、並びに表示を制御する入力制御信号、例えば、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）、水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、メインクロック（ＭＣＬＫ）、及びデータイネーブル信号（ＤＥ）などの信号を提供される。信号制御部６００は、入力画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）と入力制御信号とに基づいて画像信号（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を処理し、画像走査制御信号（ＣＯＮＴ１）及びデータ制御信号（ＣＯＮＴ２）などを生成した後、画像走査制御信号（ＣＯＮＴ１）を画像走査部４００に伝達し、データ制御信号（ＣＯＮＴ２）と処理後の画像信号（ＤＡＴ）とをデータ駆動部５００に伝達する。
【００５１】
単位画素１０００は、少なくとも１つのスイッチング素子とスイッチング素子に接続された画素電極とを含む。スイッチング走査線に印加されるオン電圧（Ｖｏｎ）に従ってスイッチング素子がターンオン状態となり、スイッチング信号線に印加される画像電圧が画素電極に伝達される。図６は、本発明の実施形態における情報認識基板とスイッチング基板との配置図である。
【００５２】
図６を参照すると、情報認識基板３００とスイッチング基板１００とは、互いに対向して配置される。
【００５３】
スイッチング基板１００の第１基板１０の横には複数のフレキシブルフィルムが電気的に接続される。それぞれのフレキシブルフィルムは、画像走査部４００または駆動信号部５００を含み、第１基板１０のスイッチング信号線またはスイッチング走査線に電気的に接続される。一方、信号制御部６００は、第１主回路基板５５０の上に配置され、駆動信号部５００及び画像走査部４００に制御信号を伝達する。場合によっては、画像走査部４００は、第１基板１０の上に実装されてもよい。
【００５４】
一方、スイッチング基板１００の単位画素１０００は、赤色、青色、及び緑色のカラーフィルタを含むものでもよい。カラーフィルタはスイッチング基板１００の上に形成してもよい。情報認識基板３００の第２基板３０の横には、スイッチング基板１００と同様に複数のフレキシブルフィルムが電気的に接続される。それぞれのフレキシブルフィルムは、感知走査部７００または光判読部８００を含み、第２基板３０の感知信号線または感知走査線と電気的に接続される。一方、制御部６１０は、第２主回路基板８５０の上に配置され、光判読部８００及び感知走査部７００に制御信号を伝達する。場合によっては、感知走査部７００は第２基板３０の上に実装されてもよい。
【００５５】
第１主回路基板５５０及び第２主回路基板８５０は、互いに反対側にそれぞれ配置されてもよい。場合によっては、第２主回路基板８５０は省略してもよく、この場合、感知走査部７００及び光判読部８００が直接第１主回路基板５５０に電気的に接続されてもよい。
【００５６】
第１基板１０のスイッチング信号線Ｄ及びスイッチング走査線Ｇと、第２基板３０の感知信号線Ｐ及び感知走査線Ｓとは、対向する第１基板１０及び第２基板３０のそれぞれの内側の表面の上に配置される。さらに、感知走査線Ｓ及び感知信号線Ｐと対応する位置にスイッチング走査線Ｇ及びスイッチング信号線Ｄを配置し、これらをオーバーラップさせてもよく、感知走査線Ｓの個数は、スイッチング走査線Ｇの個数より少なく、または感知信号線Ｐの個数はスイッチング信号線Ｄの個数より少なくてもよい。
【００５７】
スイッチング基板１００の第１基板１０の下には、場合によってはバックライトを配置してもよい。また、情報認識基板３００の第２基板３０の外側には、偏光板または補償フィルムを付着してもよい。
【００５８】
図７から図９は、本発明の実施形態における情報認識表示装置の素子の断面図である。
【００５９】
図７を参照すると、スイッチング基板１００は、第１基板１０の上に配置される３端子素子であるスイッチング素子Ｑｓ１、及びスイッチング素子Ｑｓ１の上に形成される有機絶縁膜２３を含む。有機絶縁膜２３は、スイッチング素子Ｑｓ１の電極を露出させるコンタクトホールを有し、有機絶縁膜２３の上には透明電極である画素電極２５が形成される。画素電極２５は、コンタクトホールを介してスイッチング素子Ｑｓ１の電極に電気的に接続される。
【００６０】
有機絶縁膜２３は、赤色、青色、及び緑色のカラーフィルタ層であってもよく、互いに異なるカラーフィルタ層（２３，２３’）の間に遮光膜２４が配置されてもよい。一方、遮光膜２４は、スイッチング素子Ｑｓ１の上に配置してもよい。
【００６１】
情報認識基板３００は、第２基板３０の上に光感知部９００及び共通電極４３を含む。光感知部９００の感知素子Ｑｐ及び感知スイッチング素子Ｑｓ２（図示せず）は、スイッチング素子Ｑｓ１のような３端子素子からなるものであってもよい。ただし、感知素子Ｑｐは、チャネル部に外部光が照射されるようにゲート電極３２またはその一部が透明であり、または同一の信号が印加されるゲート電極３２が互いに離れて配置されてもよい。情報認識基板３００の光感知部９００は、スイッチング基板１００のスイッチング素子Ｑｓ１とオーバーラップして配置され、または、スイッチング基板１００の遮光膜２４とオーバーラップして配置されてもよい。
【００６２】
スイッチング素子Ｑｓ１及び感知素子Ｑｐは、それぞれ基板１０及び３０の上にゲート電極１２及び３２、ゲート絶縁膜１４及び３４、半導体層１６及び３６、並びにソース／ドレイン電極（１８，１９；３８，３９）を有する。また、本発明の情報認識表示装置は、ソース／ドレイン電極（１８，１９；３８，３９）の上にそれぞれ位置し、チャネル部である半導体層１６，３６にそれぞれ接する保護膜２１、４１をさらに含む。
【００６３】
第１基板１０と第２基板３０との間に液晶層１５０を介在させて情報認識表示装置を形成してもよい。
【００６４】
図８を参照すると、スイッチング基板１００は、画素電極２５とともに液晶分子の動きを制御するための対向電極２９をさらに含むものであってもよい。画素電極２５は、１つの電極層であり、対向電極２９は、棒状の電極であってもよい。場合によっては、画素電極２５及び対向電極２９はともに棒状の電極であってもよい。また、画素電極が棒状の電極であり、対向電極は１つの電極層であってもよい。このような場合、画素電極が対向電極の上に配置される。
【００６５】
図８に関する上記説明以外の部分は、図７の説明と同様である。
【００６６】
図９は、情報認識表示装置の第３実施形態における素子の断面図である。
【００６７】
本実施形態における情報認識表示装置は、情報認識基板３０１を除いては、図７及び図８で既に説明した実施形態における情報認識表示装置と実質的に同一であるため、繰り返しの説明は省略する。
【００６８】
図９を参照すると、光感知部９００は、第２基板３０の上に形成される第１センシング素子９０１及び第２センシング素子９０２を含む。
【００６９】
第１センシング素子９０１は、第１ゲート電極５１、半導体層５６、ソース及びドレイン電極５４及び５３、並びに第２ゲート電極５９を含み，第１センシング素子９０１は、たとえば二重ゲート電極構造としてもよい。
【００７０】
第２センシング素子９０２は、半導体層５７、ソース電極及びドレイン電極５５及び５４’、並びにゲート電極６０を含み，第２センシング素子９０２は、たとえばトップゲート構造としてもよい。
【００７１】
第１ゲート電極５１は、第２基板３０の上に形成される。第１ゲート絶縁層５２は、第１ゲート電極５１が形成された第２基板３０の全面に形成される。半導体層５６及び５７は、所定距離に離隔されて第１ゲート絶縁層５２の上に形成される。第１センシング素子９０１のソース及びドレイン電極５４及び５３は、半導体層５６が形成された第１ゲート絶縁層５２の上に形成される。この場合、第２センシング素子９０２のソース及びドレイン電極５５及び５４’は、半導体層５７が形成された第１ゲート絶縁層５２の上に形成される。保護層５８は、ソース及びドレイン電極５３、５４、５４’、及び５５が形成された第１ゲート絶縁層５２の全面に形成される。第１センシング素子９０１の第２ゲート電極５９は、半導体層５６が形成された領域に対応する領域に渡って保護層５８の上に形成され、第２センシング素子９０２のゲート電極６０は、半導体層５７が形成された領域に対応する領域に渡って保護層５８の上に形成される。第２ゲート絶縁層６１は、第２ゲート電極５９とゲート電極６０とが形成された保護層５８の上に形成される。
【００７２】
カラーフィルタ６２、６３、及び６４は、第２ゲート絶縁層６１の上に形成される。カラーフィルタ６２、６３、及び６４は、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、及び青（Ｂ）色のカラーフィルタであってもよい。ブラックマトリクス６５は、カラーフィルタ６２、６３、及び６４の間の各境界領域と光感知部９００が形成された領域とに形成される。有機層６６は、カラーフィルタ６２、６３、及び６４、並びにブラックマトリクス６５の上に形成される。共通電極６７は、有機層６６の全面に形成される。
【００７３】
上記とは異なり、図面には図示されていないが、カラーフィルタ６２、６３、及び６４は、スイッチング素子Ｑｓ１が形成された第１基板１０の上に形成されてもよい。
【００７４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内において、各種の変形例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと理解される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図６】
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