KR101944059B1 - 광학 모드 및 정전 용량 모드에 따라 동작하는 센서 화소 및 이를 포함하는 이미지 센서 - Google Patents

광학 모드 및 정전 용량 모드에 따라 동작하는 센서 화소 및 이를 포함하는 이미지 센서 Download PDF

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Abstract

센서 화소는, 일단에 공급되는 모드 선택 전압에 따라 제어되는 제1 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터의 타단에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제2 트랜지스터, 상기 제2 트랜지스터의 일단에 연결되어 있는 포토컨덕터를 포함하고, 상기 제1 트랜지스터가 온 되면 광학 모드로 동작하고, 상기 제1 트랜지스터가 오프 되면 정전 용량 방식으로 동작한다.

Description

광학 모드 및 정전 용량 모드에 따라 동작하는 센서 화소 및 이를 포함하는 이미지 센서{Sensor pixel operating in optical mode and capacitive mode and image sensors comprising the same}
본 개시는 광학 모드 및 정전 용량 모드에 따라 지문 및 문서를 인식할 수 있는 센서 화소 및 이를 포함하는 이미지센서에 관한 것이다.
종래 이미지 센서는 광학 방식, 정전용량 방식, 저항 방식, 열 감지 방식, 초음파 방식 등에서 하나의 특정 방식을 사용한다.
이미지 센서의 방식에 따라 그 장단점이 상이하므로, 특정 방식을 차용하는 이미지 센서는다른 방식의 장점을 차용하는데 어려움이 있다.
본 개시는 이미지 센서에 대해서 광학 모드 및 정전 용량 모드 중 하나를 선택하여, 지문 및 문서를 인식할 수 있도록 하고자 한다.
발명의 한 특징에 따른 센서 화소는, 일단에 공급되는 모드 선택 전압에 따라 제어되는 제1 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터의 타단에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제2 트랜지스터, 및 상기 제2 트랜지스터의 일단에 연결되어 있는 포토컨덕터를 포함하고, 상기 제1 트랜지스터가 온 되면 광학 모드로 동작하고, 상기 제1 트랜지스터가 오프 되면 정전 용량 방식으로 동작한다.
상기 모드 선택 전압이 양의 전압으로 제1 레벨일 때, 상기 제1 트랜지스터가 오프 되고, 상기 포토컨덕터가 온 될 수 있다. 상기 모드 선택 전압이 음의 전압으로 제2 레벨일 때, 상기 제1 트랜지스터가 온 되고, 상기 포토컨덕터가 오프 될 수 있다.
상기 포토컨덕터는, 조사되는 빛에 따라 오프 전류가 변하고, 상기 오프 전류에 따라 상기 제2 트랜지스터에 흐르는 전류가 변한다.
상기 센서 화소는, 상기 제2 트랜지스터의 게이트에 연결되어 있는 일전극 및 커플링 펄스가 인가되는 타전극을 포함하는 커플링 커패시터를 더 포함하고, 상기 커플링 펄스의 음의 전압은 상기 제2 레벨보다 높을 수 있다.
상기 센서 화소는, 상기 제2 트랜지스터의 타단에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제3 트랜지스터, 상기 제3 트랜지스터의 일단에 연결되어 있는 일단 및 데이터 라인에 연결되어 있는 타단을 포함하는 제4 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터의 타단에 연결되어 있는 일단 및 커플링 펄스가 인가되는 타단을 포함하는 제5 트랜지스터, 상기 제2 트랜지스터의 타단에 연결되어 있는 일단 및 상기 커플링 펄스가 인가되는 타단을 포함하는 제6 트랜지스터, 상기 제2 트랜지스터의 게이트에 연결되어 있는 일전극 및 상기 커플링 펄스가 인가되는 타단을 포함하는 커플링 커패시터, 상기 제2 트랜지스터의 게이트에 연결되어 있는 감지 전극, 및 상기 제3 트랜지스터의 게이트에 연결되어 있는 일전극 및 구동 전압이 인가되는 타전극을 포함하는 저장 커패시터를 더 포함하고, 상기 제4 트랜지스터는 현재 게이트 신호에 의해 스위칭 동작하고, 상기 제5 트랜지스터는 직전 게이트 신호에 의해 스위칭 동작할 수 있다.
상기 제1 트랜지스터가 오프 되면, 상기 감지 전극은 인식 대상인 지문과 함께 커패시터를 형성할 수 있다.
발명의 다른 특징에 따른 이미지 센서는, 복수의 센서 화소, 상기 복수의 센서 화소에 연결되어 있는 복수의 게이트 선, 복수의 데이터 선, 및 복수의 모드 선택 라인을 포함하는 센서 패널, 상기 복수의 게이트 선에 대응하는 복수의 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동 회로, 상기 복수의 데이터 선을 통해 상기 복수의 센서 화소로부터 복수의 데이터 신호를 전달받는 센서 신호 리드아웃 회로, 및 상기 복수의 모드 선택 라인에 모드 선택 전압을 공급하는 모드 선택부를 포함하고, 상기 복수의 센서 화소 각각은 상기 모드 선택 전압에 따라 정전 용량 모드 및 광학 모드 중 하나로 동작할 수 있다.
상기 복수의 센서 화소 각각은, 일단에 공급되는 상기 모드 선택 전압에 따라 제어되는 제1 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터의 타단에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제2 트랜지스터, 및 상기 제2 트랜지스터의 일단에 연결되어 있는 포토컨덕터를 포함하고, 상기 제1 트랜지스터가 온 되면 광학 모드로 동작하고, 상기 제1 트랜지스터가 오프 되면 정전 용량 방식으로 동작할 수 있다.
상기 모드 선택 전압이 양의 전압으로 제1 레벨일 때, 상기 제1 트랜지스터가 오프 되고, 상기 포토컨덕터가 온 될 수 있다. 상기 모드 선택 전압이 음의 전압으로 제2 레벨일 때, 상기 제1 트랜지스터가 온 되고, 상기 포토컨덕터가 오프 될 수 있다.
상기 포토컨덕터는, 조사되는 빛에 따라 오프 전류가 변하고, 상기 오프 전류에 따라 상기 제2 트랜지스터에 흐르는 전류가 변할 수 있다.
상기 복수의 센서 화소 각각은, 상기 제2 트랜지스터의 게이트에 연결되어 있는 일전극 및 대응하는 커플링 펄스 선에 연결되어 있는 타전극을 포함하는 커플링 커패시터를 더 포함하고, 상기 제2 트랜지스터의 타단은 상기 대응하는 커플링 펄스 선에 연결되어 있고, 상기 대응하는 커플링 펄스 선에 공급되는 커플링 펄스의 음의 전압은 상기 제2 레벨보다 높을 수 있다.
상기 복수의 화소 각각은, 상기 제2 트랜지스터의 타단에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제3 트랜지스터, 상기 제3 트랜지스터의 일단에 연결되어 있는 일단, 및 대응하는 데이터 라인에 연결되어 있는 타단, 대응하는 게이트 선에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제4 트랜지스터, 상기 제1 트랜지스터의 타단에 연결되어 있는 일단, 대응하는 커플링 펄스 선에 연결되어 있는 타단, 및 상기 대응하는 게이트 선의 직전 게이트 선에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제5 트랜지스터, 상기 제2 트랜지스터의 타단에 연결되어 있는 일단, 상기 대응하는 커플링 펄스 선에 연결되어 있는 타단, 및 상기 직전 게이트 선에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제6 트랜지스터, 상기 제2 트랜지스터의 게이트 및 상기 대응하는 커플링 펄스 선 사이에 연결되어 있는 커플링 커패시터, 상기 제2 트랜지스터의 게이트에 연결되어 있는 감지 전극, 및 상기 제3 트랜지스터의 게이트에 연결되어 있는 일전극 및 구동 전압이 인가되는 타전극을 포함하는 저장 커패시터를 더 포함할 수 있다.
복수의 화소 각각에서 상기 제1 트랜지스터가 오프 되면, 상기 감지 전극은 인식 대상인 지문과 함께 커패시터를 형성할 수 있다.
실시 예를 통해서, 광학 모드 및 정전 용량 모드 중 하나를 선택하여, 지문 및 문서를 인식할 수 있는 센서 화소 및 이를 포함하는 이미지 센서를 제공할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 이미지 센서를 나타낸 도면이다.
도 2는 실시 예에 따른 센서 화소를 나타낸 도면이다.
도 3은 실시 예에 따른 게이트 신호 및 커플링 펄스를 나타낸 파형도이다.
아래에서는 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. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한도면 부호를 붙였다.
실시 예에 따른 센서 화소 및 이미지 센서는 모드 선택 전압에 따라 광학 모드 및 정전 용량 모드 중 어느 하나로 동작할 수 있다.
도 1은 실시 예에 따른 이미지 센서를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 이미지 센서(1)는 센서 패널(10), 게이트 구동 회로(20), 타이밍제어 회로(30), 센서 신호 리드아웃 회로(40), 모드 선택부(50), 및 광원(60)을 포함한다.
광원(60)은 광학식 지문 및 문자 센싱을 위해 필요한 광을 제공한다. 광원(60)은 센서패널(10)의 후면에 위치하여 전면으로 광을 제공할수 있다.
모드 선택부(50)는 센서 패널(10)에 모드 선택 전압(VMS)을 공급한다.
센서 패널(10)은 복수의 게이트선(S0-Sn), 복수의 데이터 선(D1-Dm), 복수의커플링 펄스 선(CL1-CLn), 복수의 모드 선택선(MS1-MSm), 및 복수의 센서 화소(TPX)를 포함한다.
복수의 게이트 선(S0-Sn)은 제1 방향(도 1에서 X 방향)으로 연장되어 있고, 제1 방향과 교차하는 제2 방향(도 1에서 Y 방향)을 따라 배열되어 있다. 복수의 게이트 선(S0-Sn)을 통해 복수의 센서 화소 행 각각에 대응하는 게이트 신호가 전달된다.
도 1에서는 하나의 센서 화소 행 각각에 두 개의 게이트 선이 대응하는 것으로 도시되어 있다. 이는 센서 화소 각각이 대응하는 두 개의 게이트 신호에 따라 동작하기 때문이다. 그러나 발명이 이에 한정되는 것은 아니고, 센서 화소의 동작에 필요한 게이트 신호에 따라 센서 화소 행 하나에 연결되는 게이트 선의 개수는 달라질수 있다.
복수의 커플링 선(CL1-CLn)은 제1 방향으로 연장되어 있고, 제1 방향과 교차하는 제2 방향을 따라 배열되어 있다. 복수의 커플링선(CL1-CLn)을 통해 복수의 센서 화소 행 각각에 대응하는 커플링펄스가 전달된다. 커플링펄스는 정전용량 방식에서 센서 화소에서의 커플링을 연속적으로 수행하기 위한 펄스신호이다.
복수의 데이터 선(D1-Dm)은 제2 방향으로 연장되어 있고, 제1 방향을 따라 배열되어 있다. 복수의 데이터 선(D1-Dm)을 통해 복수의 센서 화소 각각의 데이터 신호가 센서 신호 리드아웃 회로(40)에 전달된다.
복수의 모드 선택선(MS1-MSm)은 제2 방향으로 연장되어 있고, 제1 방향을 따라 배열되어 있다. 복수의 모드 선택선(MS1-MSm)을 통해 복수의 센서 화소(TPX)에 모드 선택 전압이공급된다.
복수의 센서 화소(TPX) 각각은 대응하는 두 개의 게이트 선, 데이터 선, 커플링 선, 및 모드 선택선에 연결되어 있다. 복수의 센서 화소(TPX) 각각은, 대응하는 두 개의 게이트 선 중 하나를 통해 전달되는 게이트 신호에 동기되어 리셋된다. 복수의 센서 화소(TPX) 각각에서, 대응하는 커플링 선을 통해 전달되는 커플링 펄스에 따라 정전 용량이 커플링 되고, 대응하는 두 개의 게이트 선 중 다른 하나를 통해 전달되는 게이트 신호에 동기되어 대응하는 데이터 선으로 데이터 신호가 전달될 수 있다. 복수의 센서 화소(TPX) 각각은 모드 선택선을 통해 전달되는 모드 선택 전압에 따라 광학식 및 정전 용량식 중 하나로 동작한다.
게이트 구동 회로(20)는 복수의 게이트 신호 및 복수의커플링 펄스를 생성하고, 복수의 게이트 선(S0-Sn) 및 복수의커플링 선(CL1-CLn)에 전달한다. 게이트 구동 회로(20)는 복수의 게이트 신호 각각에 동기된 복수의 커플링 펄스를 생성하여, 복수의 커플링 선(CL1-CLn)에 전달할 수 있다.
센서 신호 리드아웃 회로(40)는 복수의 데이터 선(D1-Dm)을 통해 전달되는 복수의 데이터 신호를 전달받고, 복수의 데이터 신호에 따라 감지된 지문 또는 문자에 대한 정보를 생성할 수 있다.
타이밍 제어 회로(30)는 게이트 구동 회로(20) 및 센서 신호 리드아웃 회로(40)의 동작을제어하는데 필요한 제어 신호(CONT1, CONT2)를 생성할 수 있다.
게이트 구동 회로(20)는 제어 신호(CONT1)에 따라 복수의 게이트 신호 및 복수의 게이트 신호 각각에 동기된 복수의 커플링 펄스를 생성할 수 있다. 센서 신호 리드아웃 회로(40)는 제어 신호(CONT2)에 따라 복수의 데이터 선(D1-Dm)을 통해 복수의 데이터 신호가 전달되는 시점에 동기되어 복수의 데이터 신호를 입력받고, 인식된 지문 또는 문자에 대한 정보를 생성하기 위해 필요한 신호 처리를 수행할 수 있다.
도 2는 실시 예에 따른 센서 화소를 나타낸 도면이다.
도 2에서는 i번째 행, j 번째 열에 위치한 센서 화소(TPX)가 도시되어 있다. 다른 위치의 센서 화소(TPX)도 도 2에 도시된 것과 동일한 구성을 포함하고, 각 구성들이 도 2에 도시된 바와 같이 연결되어 있을 수 있다.
센서 화소(TPX)는 6 개의 트랜지스터(P1-P6), 커플링 커패시터(Ccp), 저장 커패시터(Cst), 포토컨덕터(photoconductor)(S1) 및 지문 감지 전극(51)을 포함한다.
지문 감지 전극(51)은 인식 대상인 지문 또는 문자에서 대응하는 위치를 감지하기 위한 전극이다. 지문 감지 전극(51) 상에 지문 접촉 시 지문 커패시터(Cfp)가 형성된다.
트랜지스터(P1)의 게이트는 노드(N1)에 연결되어 있고, 트랜지스터(P1)의 일단은 포토컨덕터(S1)의 일단에 연결되어 있으며, 트랜지스터(P1)의 타단은 노드(N3)에 연결되어 있다. 포토컨덕터(S1)의 타단에는 구동 전압(VSS)이 공급되고, 포토컨덕터(S1)의 게이트는 노드(N4)에 연결되어 있다. 노드(N4)에는 모드 선택 전압(VMS)이 공급된다.
트랜지스터(P2)의 게이트는 노드(N3)에 연결되어 있고, 트랜지스터(P2)의 일단에는 구동 전압(VSS)이 공급되며, 트랜지스터(P2)의 타단은 트랜지스터(P4)의 일단에 연결되어 있다. 트랜지스터(P3)의 게이트는 게이트선(Si-1)에 연결되어 있고, 그 양단은 노드(N3)와 노드(N2) 사이에 연결되어 있다. 트랜지스터(P4)의 게이트는 게이트 선(Si)에 연결되어 있고, 트랜지스터(P4)의 타단은 데이터 선(Dj)에 연결되어 있다. 트랜지스터(P5)의 게이트는 게이트 선(Si-1)에 연결되어 있고, 노드(N1) 및 노드(N2) 사이에 연결되어 있다. 지문 감지 전극(51)은 노드(N1)에 연결되어 있고, 커플링 커패시터(Ccp)는 노드(N1)와 노드(N2) 사이에 연결되어 있으며, 저장 커패시터(Cst)의 일전극은 노드(N3)에 연결되어 있고, 저장 커패시터(Cst)의 타전극에는 구동 전압(VSS)이 공급된다.
트랜지스터(P6)는 다이오드-연결되어 있을 수 있고, 트랜지스터(P6)의 일단(캐소드)에는 모드 선택 전압(VMS)이 공급되고, 트랜지스터(P6)의 타단(애노드)은 노드(N1)에 연결되어 있다. 트랜지스터(P6)는 제1 레벨의 모드 선택 전압(VMS)에 의해 오프되면, 센서 화소(TPX)는 정전용량 모드에 따라 동작하고, 제2 레벨의 모드 선택 전압(VMS)에 의해 온되면, 센서 화소(TPX)는 광학 모드에 따라 동작한다. 제1 레벨은 양의 전압으로 트랜지스터(P6)를 오프 시킬 수 있는 레벨이고, 제2 레벨은 음의 전압으로 트랜지스터(P6)를 온 시킬 수 있는 레벨이다.
이하, 도 3을 참조하여 실시 예에 따른 이미지 센서의 동작을 설명한다.
도 3은 실시 예에 따른 게이트 신호 및 커플링 펄스를 나타낸 파형도이다. 도 3에 도시된 파형은 실시 예를 설명하기 위한 일 예로 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.
먼저, 트랜지스터(P6)가 제1 레벨의 모드 선택 전압(VMS)에 의해 오프되고 포토컨덕터(S1)가 온 되어, 센서 화소(TPX)가 정전 용량 모드로 동작할 때를 설명한다.
직전 게이트 신호(S[i-1])이 온 레벨인 기간 T1 동안, 트랜지스터(P5) 및 트랜지스터(P3)가 턴 온 되어, 트랜지스터(P1)의 게이트 및 트랜지스터(P2)의 게이트가 커플링 펄스(Vcpi)의 하이 레벨에 의해 리셋된다. 실시 예에 따른 커플링 펄스(Vcpi)는 한 프레임의 기간 동안 대응하는 게이트 신호(예를 들어, 게이트 선(Sn)을 통해 전달되는 게이트 신호)의 온 기간(예를 들어, T2)에 동기되어 소정 기간(T3) 동안 온 레벨(예를 들어, 로우 레벨)이 된다. 커플링 펄스의 온 레벨 기간(T3)은 대응하는 게이트신호의 온 레벨 기간(T2)보다 짧을 수 있다.
노드(N1)는 커플링 커패시터(Ccp)를 통해 커플링 라인(CLi)과 커플링되어 있다. 기간 T3에서, 커플링 펄스가 온 레벨로 하강하면, 커플링 펄스의 전압 감소분이 두 커패시터(Cfp, Ccp)에 의해 분배되어 노드(N1)의 전압은감소한다.
모드 선택 전압(VMS)이 제1 레벨이므로, 포토컨덕터(S1)가 턴 온 되어있고, 노드(N1)의 전압에 따라 트랜지스터(P1)에 전류가 제어된다. 즉, 지문에 따라 노드(N1)의 전압이 제어되고, 노드(N1)의 전압에 따라 트랜지스터(P1)에 전류가 제어되므로, 지문 인식이 가능하다.
저장 커패시터(Cst)는 트랜지스터(P1)에 흐르는 전류 또는 트랜지스터(P1)를 통해 출력되는 전압에 따라 결정된트랜지스터(P2)의 게이트 전압을유지할 수 있다.
트랜지스터(P4)는 대응하는 게이트 신호(예를 들어, 게이트 선(Si)을 통해 전달되는 게이트 신호, S[i])에 의해 턴 온 된다. 그러면, 트랜지스터(P2)에 흐르는 전류는 데이터 신호로서 데이터 선(Dj)을 통해 센서 신호 리드아웃 회로(40)에 전달된다.
도 2에 도시된 센서 화소 이외의 다른 구조의 센서 화소가 실시 예에 적용될수 있다. 센서 화소가 p 채널 타입 트랜지스터로 구현되어, 온 레벨을 로우 레벨로 설명하였으나, 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 센서 화소는 n 채널 타입 트랜지스터로 구현될 수 있고, 이 경우 온 레벨은 하이 레벨이며, 게이트 신호 및 커플링 신호는 앞서 설명과 역상일수 있다.
다음으로, 트랜지스터(P6)가 제2 레벨의 모드 선택 전압(VMS)에 의해 턴 온 되고, 포토컨덕터(S1)가 오프되어, 센서 화소(TPX)가 광학 모드로 동작할 때를 설명한다. 앞서 정전 용량 모드에서의 설명과 중복되는 설명은 생략한다.
제2 레벨의 모드 선택 전압(VMS)에 의해 트랜지스터(P6)에 전류가 흐르므로, 노드(N1)에 제2 레벨의 모드 선택 전압(VMS)이 인가되고, 트랜지스터(P1)가 턴 온 된다. 포토컨덕터(S1)는 제2 레벨의 모드 선택 전압(VMS)에 의해 턴 오프 된다. 이때, 트랜지스터(P6)에 전류가 흐르기 위해서는 커플링 펄스의 음 전압 레벨이 제2 레벨보다 높아야 한다.
실시 예에서는, 포토컨덕터(S1)가 조사되는 빛에 따라서 오프 영역에서 흐르는 전류가 달라지는 점을 이용한다. 즉, 포토컨덕터(S1)에 조사되는 빛에 따라서 포토컨덕터(S1)에 흐르는 오프 전류가 달라지고 트랜지스터(P1)에 흐르는 전류가 달라진다. 그러면, 광원(60)으로부터 공급되는 빛이 인식 대상에 반사되어 센서 화소(TPX)에 조사되는 빛에 따라 포토컨덕터(S1)에 흐르는 전류가 달라지고, 트랜지스터(P1)에 흐르는 전류가 그에 따라 달라진다.
예를 들어, 지문을 인식할 때, 지문의 릿지(ridge)의 경우, 센서패널(1)에 지문의 릿지가 밀착되어 광원(60)으로부터 센서화소(PX)로 반사되는 광량이 많고, 지문의 밸리(valley)의 경우, 지문의 밸리와 센서패널(1) 사이의 공간에 의해 광원(60)으로부터 센서 화소(PX)로 반사되는 광량이 상대적으로 적다. 따라서, 지문의 릿지에서 포토컨덕터(S1)에 흐르는 오프 전류가 지문의 밸리에서 포토컨덕터(S1)에 흐르는 오프 전류보다 크다. 포토컨덕터(S1)에 흐르는 전류가 클수록 노드(N3)의 전압이 감소하게 되고, 트랜지스터(P2)에 흐르는 전류가 증가할 수 있다.
이상에서 본 발명의 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.
1: 이미지 센서
10: 센서 패널
20: 게이트 구동 회로
30: 타이밍 제어 회로
40:센서 신호 리드아웃 회로
50:모드 선택부
60:광원

Claims (15)

  1. 일단에 공급되는 모드 선택 전압에 따라 제어되는 제1 트랜지스터,
    상기 제1 트랜지스터의 타단에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제2 트랜지스터, 및
    상기 제2 트랜지스터의 일단에 연결되어 있는 포토컨덕터를 포함하고,
    상기 제1 트랜지스터가 온 되면 광학 모드로 동작하고, 상기 제1 트랜지스터가 오프 되면 정전 용량 방식으로 동작하는 센서 화소.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모드 선택 전압이 양의 전압으로 제1 레벨일 때, 상기 제1 트랜지스터가 오프 되고, 상기 포토컨덕터가 온 되는 센서 화소.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 모드 선택 전압이 음의 전압으로 제2 레벨일 때, 상기 제1 트랜지스터가 온 되고, 상기 포토컨덕터가 오프 되는 센서 화소.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 포토컨덕터는, 조사되는 빛에 따라 오프 전류가 변하고, 상기 오프 전류에 따라 상기 제2 트랜지스터에 흐르는 전류가 변하는 센서 화소.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2 트랜지스터의 게이트에 연결되어 있는 일전극 및 커플링 펄스가 인가되는 타전극을 포함하는 커플링 커패시터를 더 포함하고,
    상기 커플링 펄스의 음의 전압은 상기 제2 레벨보다 높은 센서 화소.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 트랜지스터의 타단에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제3 트랜지스터,
    상기 제3 트랜지스터의 일단에 연결되어 있는 일단 및 데이터 라인에 연결되어 있는 타단을 포함하는 제4 트랜지스터,
    상기 제1 트랜지스터의 타단에 연결되어 있는 일단 및 커플링 펄스가 인가되는 타단을 포함하는 제5 트랜지스터,
    상기 제2 트랜지스터의 타단에 연결되어 있는 일단 및 상기 커플링 펄스가 인가되는 타단을 포함하는 제6 트랜지스터,
    상기 제2 트랜지스터의 게이트에 연결되어 있는 일전극 및 상기 커플링 펄스가 인가되는 타단을 포함하는 커플링 커패시터,
    상기 제2 트랜지스터의 게이트에 연결되어 있는 감지 전극, 및
    상기 제3 트랜지스터의 게이트에 연결되어 있는 일전극 및 구동 전압이 인가되는 타전극을 포함하는 저장 커패시터를 더 포함하고,
    상기 제4 트랜지스터는 현재 게이트 신호에 의해 스위칭 동작하고, 상기 제5 트랜지스터는 직전 게이트 신호에 의해 스위칭 동작하는 센서 화소.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 트랜지스터가 오프 되면, 상기 감지 전극은 인식 대상인 지문과 함께 커패시터를 형성하는 센서 화소.
  8. 복수의 화소, 상기 복수의 화소에 연결되어 있는 복수의 게이트 선, 복수의 데이터 선, 및 복수의 모드 선택 라인을 포함하는 센서 패널,
    상기 복수의 게이트 선에 대응하는 복수의 게이트 신호를 공급하는 게이트 구동 회로,
    상기 복수의 데이터 선을 통해 상기 복수의 화소로부터 복수의 데이터 신호를 전달받는 센서 신호 리드아웃 회로, 및
    상기 복수의 모드 선택 라인에 모드 선택 전압을 공급하는 모드 선택부를 포함하고,
    상기 복수의 화소 각각은 상기 모드 선택 전압에 따라 정전 용량 모드 및 광학 모드 중 하나로 동작하는 이미지 센서.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 복수의 화소 각각은,
    일단에 공급되는 상기 모드 선택 전압에 따라 제어되는 제1 트랜지스터,
    상기 제1 트랜지스터의 타단에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제2 트랜지스터, 및
    상기 제2 트랜지스터의 일단에 연결되어 있는 포토컨덕터를 포함하고,
    상기 제1 트랜지스터가 온 되면 광학 모드로 동작하고, 상기 제1 트랜지스터가 오프 되면 정전 용량 방식으로 동작하는 이미지 센서.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 모드 선택 전압이 양의 전압으로 제1 레벨일 때, 상기 제1 트랜지스터가 오프 되고, 상기 포토컨덕터가 온 되는 이미지 센서.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 모드 선택 전압이 음의 전압으로 제2 레벨일 때, 상기 제1 트랜지스터가 온 되고, 상기 포토컨덕터가 오프 되는 이미지 센서.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 포토컨덕터는, 조사되는 빛에 따라 오프 전류가 변하고, 상기 오프 전류에 따라 상기 제2 트랜지스터에 흐르는 전류가 변하는 이미지 센서.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 화소 각각은,
    상기 제2 트랜지스터의 게이트에 연결되어 있는 일전극 및 대응하는 커플링 펄스 선에 연결되어 있는 타전극을 포함하는 커플링 커패시터를 더 포함하고,
    상기 제2 트랜지스터의 타단은 상기 대응하는 커플링 펄스 선에 연결되어 있고, 상기 대응하는 커플링 펄스 선에 공급되는 커플링 펄스의 음의 전압은, 상기 모드 선택 전압이 음의 전압으로 제2 레벨일 때, 상기 제2 레벨보다 높은 이미지 센서.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 복수의 화소 각각은,
    상기 제2 트랜지스터의 타단에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제3 트랜지스터,
    상기 제3 트랜지스터의 일단에 연결되어 있는 일단, 및 대응하는 데이터 라인에 연결되어 있는 타단, 대응하는 게이트 선에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제4 트랜지스터,
    상기 제1 트랜지스터의 타단에 연결되어 있는 일단, 대응하는 커플링 펄스 선에 연결되어 있는 타단, 및 상기 대응하는 게이트 선의 직전 게이트 선에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제5 트랜지스터,
    상기 제2 트랜지스터의 타단에 연결되어 있는 일단, 상기 대응하는 커플링 펄스 선에 연결되어 있는 타단, 및 상기 직전 게이트 선에 연결되어 있는 게이트를 포함하는 제6 트랜지스터,
    상기 제2 트랜지스터의 게이트 및 상기 대응하는 커플링 펄스 선 사이에 연결되어 있는 커플링 커패시터,
    상기 제2 트랜지스터의 게이트에 연결되어 있는 감지 전극, 및
    상기 제3 트랜지스터의 게이트에 연결되어 있는 일전극 및 구동 전압이 인가되는 타전극을 포함하는 저장 커패시터를 더 포함하는 이미지 센서.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 복수의 화소 각각에서,
    상기 제1 트랜지스터가 오프 되면, 상기 감지 전극은 인식 대상인 지문과 함께 커패시터를 형성하는 이미지 센서.
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