JP2007087394A - 表示装置並びに表示板の駆動装置及びその接触感知方法 - Google Patents

Abstract

【課題】感知素子からの感知信号に対して接触の有無及び接触位置を正確に判断することができる表示装置並びに表示板の駆動装置及びその接触感知方法を提供する。
【解決手段】表示板と、前記表示板に形成される複数の画素と、前記表示板に形成され、前記表示板に対する接触に基づいて第１感知信号を生成する複数の感知部と、前記第１感知信号を処理して複数のフレームに対する第２感知信号を生成して、前記複数のフレームに対する第２感知信号に基づいて接触の有無を判断する感知信号処理部とを有する。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、接触感知機能がある表示装置並びに表示板の駆動装置及びその接触感知方法に関し、特に、感知素子からの感知信号に対して接触の有無及び接触位置を正確に判断することができる表示装置並びに表示板の駆動装置及びその接触感知方法に関する。

表示装置の代表格である液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）は、画素電極及び共通電極が形成されている二つの表示板、及びその間に注入されている誘電率異方性（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ）を有する液晶層を含む。画素電極は、行列形態に配列されていて、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチング素子に連結されて、一行ずつ順次にデータ電圧の印加を受ける。共通電極は、表示板の全面にかけて形成されていて、共通電圧の印加を受ける。画素電極及び共通電極、そしてその間の液晶層は、回路的に見る時、液晶キャパシタを構成し、液晶キャパシタは、これに連結されたスイッチング素子と共に画素を構成する基本単位となる。
このような液晶表示装置では、二つの電極に電圧を印加して液晶層に電界を生成し、この電界の強さを調節して液晶層を通過する光の透過率を調節することによって、所望の画像を表示する。

タッチスクリーンパネル（ｔｏｕｃｈ ｓｃｒｅｅｎ ｐａｎｅｌ）は、画面上に指またはタッチペン（ｔｏｕｃｈ ｐｅｎ、ｓｔｙｌｕｓ）などを接触させて文字や絵を書いたり、アイコンを実行させてコンピュータなどの機械に所望の命令を遂行させる装置をいう。
タッチスクリーンパネルが付着された液晶表示装置は、使用者の指またはタッチペンなどが画面に接触したか否か、及び接触位置情報を検知することができる。しかし、このような液晶表示装置は、タッチスクリーンパネルによって、原価の上昇、タッチスクリーンパネルを液晶表示板上に接着させる工程の追加による収率の減少、液晶表示板の輝度の低下、製品の厚さの増加などの問題がある。

したがって、このような問題を解決するために、タッチスクリーンパネルの代りに、感知素子を液晶表示装置に内蔵する技術が開発されてきている。
感知素子は、使用者の指などが画面に加えた光または圧力の変化を感知することによって、液晶表示装置が使用者の指などが画面に接触したか否か及び接触位置情報を検知することができるようにする。

ところが、感知素子が液晶表示装置に内蔵されているので、感知素子からの感知信号は液晶表示装置の駆動信号の影響を受けやすい。また、感知素子そのものの劣化及び感知条件によって、感知信号が一定でないことがあるという問題があった。

そこで、本発明は上記従来の液晶表示装置における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、このような感知素子からの感知信号に対して接触の有無及び接触位置を正確に判断することができる表示装置並びに表示板の駆動装置及びその接触感知方法を提供することにある。

上記目的を達成するためになされた本発明による表示装置は、表示板と、前記表示板に形成される複数の画素と、前記表示板に形成され、前記表示板に対する接触に基づいて第１感知信号を生成する複数の感知部と、前記第１感知信号を処理して複数のフレームに対する第２感知信号を生成して、前記複数のフレームに対する第２感知信号に基づいて接触の有無を判断する感知信号処理部とを有することを特徴とする。

前記感知信号処理部は、前記複数のフレームの間の第２感知信号の差に基づいて接触の有無を判断することが好ましい。
前記感知信号処理部は、第１フレームとそれ以前の第２フレームとの間の第２感知信号の差に基づいて前記第１フレームでの接触の有無を判断することが好ましい。
前記感知信号処理部は、第１フレームとそれ以前の第２フレームとの間の第２感知信号の差と、前記第２フレームから前記第１フレームに達する第３フレームと前記第２フレームとの間の第２感知信号の差とに基づいて前記第１フレームでの接触の有無を判断することが好ましい。
前記感知信号処理部は、第１フレームとそれ以前の複数の第２フレームとの間の第２感知信号の差に基づいて前記第１フレームで接触が始まったかどうかを判断し、前記第１フレームとそれ以前の一つの第３フレームとの間の第２感知信号の差と、前記第３フレームから前記第１フレームに達する複数の第３フレームと前記第２フレームとの間の第２感知信号の差とに基づいて前記第１フレームで接触が終わったかどうかを判断することが好ましい。
前記感知信号処理部は、現在のフレームに対する第２感知信号から第１数個の直前までのフレームに対する第２感知信号を各々引いた値のうちの最大値で定義される現在のフレームの第１差分データを生成して、該第１差分データが正数である第１設定値以上であれば接触が始まったと判断することが好ましい。
前記感知信号処理部は、前記第１数個前のフレームの直前のフレームに対する第２感知信号から現在のフレームの第２数個の直前までのフレームに対する第２感知信号を各々引いた値のうちの最大値で定義される現在のフレームの第２差分データを生成して、該第２差分データが正数である第２設定値以上であれば接触が終わったと判断することが好ましい。
前記感知信号処理部は、現在のフレームに対する第２感知信号から第１数個の直前までのフレームに対する第２感知信号を各々引いた値のうちの最小値で定義される現在のフレームの第３差分データを生成して、前記第３差分データが負数である第３設定値以下であれば接触が始まったと判断することが好ましい。
前記感知信号処理部は、前記第１数個前のフレームの直前のフレームに対する第２感知信号から現在のフレームの第２数個の直前までのフレームに対する第２感知信号を各々引いた値のうちの最小値で定義される現在のフレームの第４差分データを生成して、前記第４差分データが負数である第４設定値以下であれば前記接触が終わったと判断することが好ましい。
前記第２感知信号を記憶するフレームメモリをさらに有することが好ましい。
前記感知信号処理部は、前記第１感知信号を増幅してデジタルに変換することが好ましい。
前記感知信号処理部は、前記デジタルに変換された複数のフレームの感知信号を平均化して前記第２感知信号を生成することが好ましい。
前記感知部は、複数の第１感知部と複数の第２感知部行と複数の第３感知部列とを含み、前記各行の第２感知部は互いに連結されており、前記各列の第３感知部も互いに連結されていることが好ましい。
前記第１感知部に連結され、前記第１感知部からの第１感知信号を伝達し、行方向にのびている複数の第１感知データ線と、前記第２感知部に連結され、前記第２感知部からの第１感知信号を伝達し、列方向にのびている複数の第２感知データ線とをさらに有することが好ましい。
前記感知信号処理部は、前記第１感知信号の各々に基づいて接触の有無を判断し、該接触の有無の判断の結果によって接触位置を判断することが好ましい。
前記感知部は、前記表示板に加えられる圧力を感知することが好ましい。
周辺光を感知して第３感知信号を生成する複数の第２感知部をさらに有し、前記感知信号処理部は、前記第３感知信号に基づいて接触位置を判断することが好ましい。
前記感知信号処理部は、前記第３感知信号を第４感知信号に変換し、該第４感知信号に境界検出アルゴリズムを適用して接触位置を判断することが好ましい。

上記目的を達成するためになされた本発明による表示装置の駆動装置は、接触に基づいて第１感知信号を生成する複数の感知部を含む表示板の駆動装置であって、前記第１感知信号に基づいて複数のフレームに対する第２感知信号を生成して、前記複数のフレームの第２感知信号に基づいて接触の有無を判断する感知信号処理部と、前記感知信号を記憶するフレームメモリとを有することを特徴とする。

上記目的を達成するためになされた本発明による表示板の接触感知方法は、接触に基づいて感知信号を生成する複数の感知部を含む表示板の接触感知方法であって、前記表示板に加えられる接触に応答して、複数の点型（ｐｏｉｎｔｗｉｓｅ）素子出力信号を生成する段階と、前記素子出力信号を行別及び列別に集めて、各行及び各列に対するフレーム別の感知データ信号を生成する段階と、複数のフレームの感知データ信号に基づいて接触の有無を判断する段階とを有することを特徴とする。

本発明に係る表示装置及び表示板の駆動装置、並びに表示板の接触感知方法によれば、感知信号のレベルが変動しても差分データを利用することによって接触の有無及び接触位置を正確に判断することができるという効果がある。

次に、本発明に係る表示装置及び表示板の駆動装置、並びに表示板の接触感知方法を実施するための最良の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。

図面では、各層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示した。明細書全体を通して類似した部分については、同一の図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の“上”にあるとする時、これは他の部分の“真上”にある場合だけでなく、その中間に他の部分が位置する場合も意味する。反対に、ある部分が他の部分の“真上”にあるとする時、これはその中間に他の部分が位置しない場合を意味する。

本発明の一実施形態による表示装置の一例である液晶表示装置について、図１乃至図７を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図であって、画素の観点で示した液晶表示装置のブロック図であり、図２は本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。図３は本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図であって、感知部の観点で示した液晶表示装置のブロック図であり、図４及び図５は本発明の一実施形態による液晶表示装置の２つの例の感知部に対する等価回路図である。図６及び図７は本発明の一実施形態による液晶表示装置の２つの例の光センサーに対する等価回路図である。

図１及び図３を参照すると、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｐａｎｅｌ ａｓｓｅｍｂｌｙ）３００、画像走査部４００、画像データ駆動部５００、感知信号処理部８００、階調電圧生成部５５０、接触判断部７００、そして信号制御部６００を含む。

図１を参照すると、液晶表示板組立体３００は、複数の表示信号線（Ｇ_１−Ｇ_ｎ、Ｄ_１−Ｄ_ｍ）、及びこれに連結されていて、ほぼ行列形態に配列されている複数の画素（ＰＸ）を含む。図３を参照すれば、液晶表示板組立体３００は、また、複数の感知信号線（ＳＹ_１−ＳＹ_Ｎ、ＳＸ_１−ＳＸ_Ｍ）、及びこれに連結されていて、ほぼ行列形態に配列されている複数の感知部（ＳＵ）をさらに含む。

一方、図２、図４及び図５を参照すると、構造的な観点から見る時、液晶表示板組立体３００は、互いに対向する薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００、及びその間に注入されている液晶層３を含む。液晶表示板組立体３００は、また、少なくとも一つの偏光子（図示せず）を含むことができる。

表示信号線（Ｇ_１−Ｇ_ｎ、Ｄ_１−Ｄ_ｍ）は、画像走査信号を伝達する複数の画像走査線（Ｇ_１−Ｇ_ｎ）及び画像データ信号を伝達する画像データ線（Ｄ_１−Ｄ_ｍ）を含み、感知信号線（ＳＹ_１−ＳＹ_Ｎ、ＳＸ_１−ＳＸ_Ｍ）は、感知データ信号を伝達する複数の横感知データ線（ＳＹ_１−ＳＹ_Ｎ）及び複数の縦感知データ線（ＳＸ_１−ＳＸ_Ｍ）を含む。図４を参照すれば、感知信号線は、また、基準電圧を伝達する複数の基準電圧線（ＲＬ）を含む。基準電圧線（ＲＬ）は、必要に応じて省略することができる。
表示信号線（Ｇ_１−Ｇ_ｎ、Ｄ_１−Ｄ_ｍ）及び感知信号線（ＳＹ_１−ＳＹ_Ｎ、ＳＸ_１−ＳＸ_Ｍ）は、薄膜トランジスタ表示板１００上に形成されている。画像走査線（Ｇ_１−Ｇ_ｎ）及び横感知データ線（ＳＹ_１−ＳＹ_Ｎ）は、ほぼ行方向にのびていて、互いにほぼ平行であり、画像データ線（Ｄ_１−Ｄ_ｍ）及び縦感知データ線（ＳＸ_１−ＳＸ_Ｍ）は、ほぼ列方向にのびていて、互いにほぼ平行である。基準電圧線（ＲＬ）は、行または列方向にのびている。

図２を参照すると、各画素（ＰＸ）、例えばｉ番目の行（ｉ＝１、２、…、ｎ）でｊ番目の列（ｊ＝１、２、…、ｍ）の画素は、表示信号線（Ｇ_ｉ、Ｄ_ｊ）に連結されているスイッチング素子（Ｑ）、これに連結されている液晶キャパシタ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）（Ｃｌｃ）及びストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）（Ｃｓｔ）を含む。ストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）は、必要に応じて省略することができる。

スイッチング素子（Ｑ）は、薄膜トランジスタ表示板１００に形成されている薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、その制御端子は画像走査線（Ｇ_ｉ）に連結されており、入力端子は画像データ線（Ｄ_ｊ）に連結されており、出力端子は液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）及びストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）に連結されている。この時、薄膜トランジスタは、非晶質シリコン（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｓｉｌｉｃｏｎ）または多結晶シリコン（ｐｏｌｙ ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ ｓｉｌｉｃｏｎ）を含む。

液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）は、薄膜トランジスタ表示板１００の画素電極１９１及び共通電極表示板２００の共通電極２７０を二つの端子とし、二つの電極（１９１、２７０）の間の液晶層３は誘電体として機能する。画素電極１９１は、スイッチング素子（Ｑ）に連結されており、共通電極２７０は、共通電極表示板２００の全面に形成されていて、共通電圧（Ｖｃｏｍ）の印加を受ける。図２とは異なって、共通電極２７０は、薄膜トランジスタ表示板１００に形成される場合もあり、この時には、二つの電極（１９１、２７０）のうちの少なくとも一つが線状または棒状に形成することができる。
液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）の補助的な役割を果たすストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）は、薄膜トランジスタ表示板１００に形成された別個の信号線（図示せず）及び画素電極１９１が絶縁体を間において重畳して構成され、この別個の信号線には、共通電圧（Ｖｃｏｍ）などの決められた電圧が印加される。しかし、ストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）は、画素電極１９１及びその真上の前段画像走査線（Ｇ_ｉ−１）が絶縁体を間において重畳して構成することもできる。

一方、色表示を実現するためには、各画素（ＰＸ）が基本色（ｐｒｉｍａｒｙ ｃｏｌｏｒ）のうちの一つを固有に表示したり（空間分割）、各画素（ＰＸ）が時間によって交互に基本色を表示するようにして（時間分割）、これら基本色の空間的、時間的合計によって所望の色相が認識されるようにする。基本色の例としては、赤色、緑色、青色など三原色がある。図２は空間分割の一例として、各画素（ＰＸ）の画素電極１９１に対応する共通電極表示板２００の領域に基本色のうちの一つを示す色フィルタ２３０が形成されることを示している。図２とは異なって、色フィルタ２３０は、薄膜トランジスタ表示板１００の画素電極１９１上または下に形成することもできる。

三原色を表示して、互いに隣接する３つの画素（ＰＸ）をドット（ｄｏｔ）といい、ドットは画像の基本単位である。ドットの行及び列の数が液晶表示装置の解像度を示す。しかし、一つのドットが４つ以上の画素（ＰＸ）からなることもあり、この場合、一部の画素（ＰＸ）は白色（ｗｈｉｔｅ）を表示することができる。

感知部（ＳＵ）は、図４に示した構造、または図５に示した構造からなることができる。
図４に示した感知部（ＳＵ１）は、図面符号ＳＬで示した横または縦感知データ線（以下、感知データ線とする）に連結されている可変キャパシタ（Ｃｖ）、及び感知データ線（ＳＬ）及び基準電圧線（ＲＬ）の間に連結されている基準キャパシタ（Ｃｐ）を含む。
基準キャパシタ（Ｃｐ）は、薄膜トランジスタ表示板１００の基準電圧線（ＲＬ）及び感知データ線（ＳＬ）が絶縁体を間において重畳して構成される。

可変キャパシタ（Ｃｖ）は、薄膜トランジスタ表示板１００の感知データ線（ＳＬ）及び共通電極表示板２００の共通電極２７０を二つの端子とし、二つの端子の間の液晶層３は誘電体として機能する。可変キャパシタ（Ｃｖ）の静電容量（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）は、液晶表示板組立体３００に加えられる使用者の接触（ｔｏｕｃｈ）などの外部刺激によって値が変化する。
このような外部刺激の例としては、圧力があり、薄膜トランジスタ表示板１００及び共通電極表示板２００のうちのいずれか一方に圧力が加えられれば、可変キャパシタ（Ｃｖ）の二つの端子の間の距離が変化して、可変キャパシタ（Ｃｖ）の静電容量が変化する。可変キャパシタ（Ｃｖ）の静電容量が変化すれば、基準キャパシタ（Ｃｐ）及び可変キャパシタ（Ｃｖ）の間の接続点電圧（Ｖｐ）の大きさが変化する。接続点電圧（Ｖｐ）は、感知データ信号として感知データ線（ＳＬ）に沿って流れ、これに基づいて接触の有無を判断することができる。

図５に示した感知部（ＳＵ２）は、感知データ線（ＳＬ）に連結されているスイッチ（ＳＷＴ）を含む。
スイッチ（ＳＷＴ）は、共通電極表示板２００の共通電極２７０及び薄膜トランジスタ表示板１００の感知データ線（ＳＬ）を二つの端子とし、二つの端子のうちの少なくとも一つは突出していて、使用者の接触によって二つの端子が接触することができるようになっている。スイッチ（ＳＷＴ）の二つの端子が接触すれば、共通電極２７０の共通電圧（Ｖｃｏｍ）が感知データ線（ＳＬ）に伝達される。このような感知部（ＳＵ２）を適用すれば、図４に示した基準電圧線（ＲＬ）を省略することができる。

横感知データ線（ＳＹ_１−ＳＹ_Ｎ）に沿って流れる感知データ信号を分析して接触点の縦位置を判断することができ、縦感知データ線（ＳＸ_１−ＳＸ_Ｍ）に沿って流れる感知データ信号を分析して接触点の横位置を判断することができる。
感知部（ＳＵ）は、隣接する二つの画素（ＰＸ）の間に配置される。一対の横及び縦感知データ線（ＳＹ_１−ＳＹ_Ｎ、ＳＸ_１−ＳＸ_Ｍ）はこれに連結されていて、これらが交差する領域に隣接して配置される一対の感知部（ＳＵ）を定義する。このような感知部（ＳＵ）の対の密度は、例えばドット（ｄｏｔ）の密度の約１／４でありうる。

感知部（ＳＵ）の対の密度がドットの密度の１／４である例としては、一行にある感知部（ＳＵ）の対の密度が一行にあるドットの密度の１／２であり、一列にある感知部（ＳＵ）の対の密度が一列にあるドット密度の１／２である場合を挙げることができる。
感知部（ＳＵ）の密度及びドットの密度をこの程度に調整すれば、文字認識などの精密度が高い応用分野にもこのような液晶表示装置を適用することができる。もちろん、感知部（ＳＵ）の解像度は、必要に応じてより高くても低くてもよい。

一方、図６及び図７を参照すると、液晶表示板組立体３００は、複数の感知信号線（Ｓ_α、Ｐ_β、Ｐｓｇ、Ｐｓｄ）（α、βは自然数）、及びこれらに連結されていて、ほぼ行列形態に配列されている複数の光センサーをさらに含むことができる。
感知信号線（Ｓ_α、Ｐ_β、Ｐｓｇ、Ｐｓｄ）は、感知走査信号を伝達する複数の感知走査線（Ｓ_α）、感知データ信号を伝達する感知データ線（Ｐ_β）、感知制御電圧を伝達する複数の制御電圧線（Ｐｓｇ）、そして感知入力電圧を伝達する複数の入力電圧線（Ｐｓｄ）を含む。
感知走査線（Ｓ_α）及び制御電圧線（Ｐｓｇ）は、ほぼ行方向にのびていて、互いにほぼ平行であり、感知データ線（Ｐ_β）及び入力電圧線（Ｐｓｄ）は、ほぼ列方向にのびていて、互いにほぼ平行である。

光センサーは、図６に示した構造、または図７に示した構造からなることができる。
図６に示した光センサー（ＰＳ１）は、感知素子（Ｑｐ１）及びスイッチング素子（Ｑｓ）を含む。

感知素子（Ｑｐ１）は、三端子素子であって、その制御端子は制御電圧線（Ｐｓｇ）に連結されており、入力端子は入力電圧線（Ｐｓｄ）に連結されており、出力端子はスイッチング素子（Ｑｓ）に連結されている。感知素子（Ｑｐ１）は、光が照射されれば光電流を生成する光電（ｐｈｏｔｏｅｌｅｃｔｒｉｃ）物質を含む。感知素子（Ｑｐ１）の例としては、光電流を生成することができる非晶質シリコンまたは多結晶シリコンチャンネルを含む薄膜トランジスタがある。
感知素子（Ｑｐ１）の制御端子に印加される感知制御電圧は、照射される光がない状態で感知素子（Ｑｐ１）がオフの状態を維持することができるように、十分に低い値か高い値を維持する。感知素子（Ｑｐ１）の入力端子に印加される感知入力電圧は、十分に高い値を維持して、光電流がスイッチング素子（Ｑｓ）方向に流れることができるようにする。

スイッチング素子（Ｑｓ）も、薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、その制御端子、出力端子、及び入力端子は各々感知走査線（Ｓ_α）、感知データ線（Ｐ_β）及び感知素子（Ｑｐ１）に連結されている。スイッチング素子（Ｑｓ）は、感知走査線（Ｓ_α）からの感知走査信号に応答して、素子出力信号（ｓｅｎｓｏｒ ｏｕｔｐｕｔ ｓｉｇｎａｌ）を該当感知データ線（Ｐ_β）に出力する。素子出力信号は、感知素子（Ｑｐ１）からの光電流でありうる。

図７に示した光センサー（ＰＳ２）は、感知信号線（Ｓ_α、Ｐ_β、Ｐｓｄ）に連結されている感知素子（Ｑｐ２）のみを含む。
感知素子（Ｑｐ２）も、薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、その制御端子、出力端子、及び入力端子は各々感知走査線（Ｓ_α）、感知データ線（Ｐ_β）及び入力電圧線（Ｐｓｄ）に連結されている。感知素子（Ｑｐ２）も、光が照射されれば光電流を生成する光電物質を含み、感知走査線（Ｓ_α）からの感知走査信号に応答して、素子出力信号を感知データ線（Ｐ_β）に出力する。感知素子（Ｑｐ２）は、感知走査信号が所定の電圧以上である時に素子出力信号を出力することができ、この時、所定の電圧は、感知素子（Ｑｐ２）の動作領域を考慮して決められる。このような光センサー（ＰＳ２）を適用すれば、図６に示した制御電圧線（Ｐｓｇ）を省略することができる。

このような光センサー（ＰＳ１、ＰＳ２）を適用すれば、図３に示したいずれか一方向の感知データ線（ＳＹ_１−ＳＹ_Ｎ、ＳＸ_１−ＳＸ_Ｍ）、及びこれに連結されている感知部（ＳＵ）を省略することができる。この場合、感知部（ＳＵ）からの感知データ信号は、接触の有無を判断するのに使用され、光センサー（ＰＳ１、ＰＳ２）からの感知データ信号は、接触位置を判断するのに使用される。

再び図１及び図３を参照すれば、階調電圧生成部５５０は、画素の透過率に関する二組の階調電圧の集合（または基準階調電圧の集合）を生成する。二組のうちの一組は共通電圧（Ｖｃｏｍ）に対して正の値を有し、他の一組は負の値を有する。
画像走査部４００は、液晶表示板組立体３００の画像走査線（Ｇ_１−Ｇ_ｎ）に連結されていて、スイッチング素子（Ｑ）をターンオンさせるゲートオン電圧（Ｖｏｎ）及びターンオフさせるゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）の組合わせからなる画像走査信号を画像走査線（Ｇ_１−Ｇ_ｎ）に印加する。

画像データ駆動部５００は、液晶表示板組立体３００の画像データ線（Ｄ_１−Ｄ_ｍ）に連結されていて、階調電圧生成部５５０からの階調電圧を選択し、これを画像データ信号として画像データ線（Ｄ_１−Ｄ_ｍ）に印加する。しかし、階調電圧生成部５５０が全ての階調に対する電圧を提供せずに決められた数の基準階調電圧のみを提供する場合には、画像データ駆動部５００は、基準階調電圧を分圧して画像データ信号を生成する。
感知信号処理部８００は、液晶表示板組立体３００の感知データ線（ＳＹ_１−ＳＹ_Ｎ、ＳＸ_１−ＳＸ_Ｍ）に連結されていて、感知データ線（ＳＹ_１−ＳＹ_Ｎ、ＳＸ_１−ＳＸ_Ｍ）から感知データ信号を受信して、増幅、フィルタリングなどの信号処理を行った後、アナログ−デジタル変換してデジタル感知データ信号（ＤＳＮ）を生成する。

接触判断部７００は、感知信号処理部８００からデジタル感知データ信号（ＤＳＮ）を受信して、所定の演算処理を行って接触の有無及び接触位置を判断した後、接触有無情報（ＴＥＳ）及び接触位置情報（ＰＸＹ）を生成して外部装置に出力する。接触判断部７００は、デジタル感知データ信号（ＤＳＮ）を記憶するフレームメモリ（図示せず）を含む。
信号制御部６００は、画像走査部４００、画像データ駆動部５００、階調電圧生成部５５０、そして感知信号処理部８００などの動作を制御する。

このような駆動装置（４００、５００、５５０、６００、７００、８００）の各々は、少なくとも一つの集積回路チップの形態で液晶表示板組立体３００上に直接装着されたり、可撓性印刷回路膜（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｆｉｌｍ）（図示せず）上に装着されてＴＣＰ（ｔａｐｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｐａｃｋａｇｅ）の形態で液晶表示板組立体３００に付着されたり、別途の印刷回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）（図示せず）上に装着されることができる。これとは異なって、これら駆動装置（４００、５００、５５０、６００、７００、８００）は、信号線（Ｇ_１−Ｇ_ｎ、Ｄ_１−Ｄ_ｍ、ＳＹ_１−ＳＹ_Ｎ、ＳＸ_１−ＳＸ_Ｍ）及び薄膜トランジスタ（Ｑ）などと共に液晶表示板組立体３００に集積されることもできる。また、駆動装置（４００、５００、５５０、６００、７００、８００）は、単一チップに集積され、この場合、これらのうちの少なくとも一つ、またはこれらを構成する少なくとも一つの回路素子が単一チップの外側に位置することができる。

一方、光センサー（ＰＳ１、ＰＳ２）が適用される場合、液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００の感知走査線（Ｓ_α）に連結されていて、感知走査信号を感知走査線（Ｓ_α）に印加する感知走査部（図示せず）をさらに含む。感知データ線（Ｐ_β）は、感知信号処理部８００に連結される。感知走査信号は、光センサー（ＰＳ１）が適用される場合には、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）及びゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）の組合わせからなる。しかし、光センサー（ＰＳ２）が適用される場合には、感知走査信号が光センサー（ＰＳ２）が素子出力電流を出力することができる高電圧及び出力することができない低電圧からなって、高電圧及び低電圧の大きさは感知素子（Ｑｐ２）の動作領域によって変化する。

次に、このような液晶表示装置の表示動作及び感知動作について、より詳細に説明する。
信号制御部６００は、外部装置（図示せず）から入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）及びその表示を制御する入力制御信号を受信する。入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、各画素（ＰＸ）の輝度（ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）情報を含み、輝度は決められた数、例えば１０２４（＝２^１０）、２５６（＝２^８）、または６４（＝２^６）個の階調（ｇｒａｙ）を有している。入力制御信号の例としては、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）及び水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、メインクロック（ＭＣＬＫ）、データイネーブル信号（ＤＥ）などがある。

信号制御部６００は、入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）及び入力制御信号に基づいて、入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を液晶表示板組立体３００及び画像データ駆動部５００の動作条件に合うように適切に処理して、画像走査制御信号（ＣＯＮＴ１）、画像データ制御信号（ＣＯＮＴ２）、及び感知データ制御信号（ＣＯＮＴ３）などを生成した後、画像走査制御信号（ＣＯＮＴ１）を画像走査部４００に出力し、画像データ制御信号（ＣＯＮＴ２）及び処理したデジタル画像信号（ＤＡＴ）を画像データ駆動部５００に出力し、感知データ制御信号（ＣＯＮＴ３）を感知信号処理部８００に出力する。
画像走査制御信号（ＣＯＮＴ１）は、走査開始を指示する画像走査開始信号（ＳＴＶ）及びゲートオン電圧（Ｖｏｎ）の出力を制御する少なくとも一つのクロック信号を含む。画像走査制御信号（ＣＯＮＴ１）は、また、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）の持続時間を限定する出力イネーブル信号（ＯＥ）をさらに含むことができる。

画像データ制御信号（ＣＯＮＴ２）は、一つの画素行に対するデジタル画像信号（ＤＡＴ）の伝送開始を知らせる水平同期開始信号（ＳＴＨ）、画像データ線（Ｄ_１−Ｄ_ｍ）に画像データ信号の印加を指示するロード信号（ＬＯＡＤ）、及びデータクロック信号（ＨＣＬＫ）を含む。画像データ制御信号（ＣＯＮＴ２）は、また、共通電圧（Ｖｃｏｍ）に対する画像データ信号の電圧極性（以下、“共通電圧に対する画像データ信号の電圧極性”を略して“画像データ信号の極性”とする）を反転させる反転信号（ＲＶＳ）をさらに含むことができる。
信号制御部６００からの画像データ制御信号（ＣＯＮＴ２）によって、画像データ駆動部５００は、一つの画素行の画素（ＰＸ）に対するデジタル画像信号（ＤＡＴ）を受信して、各デジタル画像信号（ＤＡＴ）に対応する階調電圧を選択することによって、デジタル画像信号（ＤＡＴ）をアナログ画像データ信号に変換した後、これを該当画像データ線（Ｄ_１−Ｄ_ｍ）に印加する。

画像走査部４００は、信号制御部６００からの画像走査制御信号（ＣＯＮＴ１）によって、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）を画像走査線（Ｇ_１−Ｇ_ｎ）に印加して、この画像走査線（Ｇ_１−Ｇ_ｎ）に連結されたスイッチング素子（Ｑ）をターンオンさせる。そうすると、画像データ線（Ｄ_１−Ｄ_ｍ）に印加された画像データ信号がターンオンされたスイッチング素子（Ｑ）を通じて当該画素（ＰＸ）に印加される。
画素（ＰＸ）に印加された画像データ信号の電圧及び共通電圧（Ｖｃｏｍ）の差は、液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）の充電電圧、つまり画素電圧として現れる。液晶分子は、画素電圧の大きさによってその配列が異なり、それによって液晶層３を通過する光の偏光が変化する。このような偏光の変化は、液晶表示板組立体３００に付着された偏光子によって光の透過率の変化として現れ、これによって所望の画像を表示することができる。

１水平周期［“１Ｈ”ともいい、水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）及びデータイネーブル信号（ＤＥ）の一周期と同一である］を単位としてこのような過程を繰返すことによって、全ての画像走査線（Ｇ_１−Ｇ_ｎ）に対して順次にゲートオン電圧（Ｖｏｎ）を印加し、全ての画素（ＰＸ）に画像データ信号を印加して、１フレーム（ｆｒａｍｅ）の画像を表示する。

１フレームが終われば次のフレームが始まって、各画素（ＰＸ）に印加される画像データ信号の極性が直前のフレームで各画素に印加される画像データ信号の極性と反対になるように、画像データ駆動部５００に印加される反転信号（ＲＶＳ）の状態が制御される（フレーム反転）。この時、１フレーム内でも反転信号（ＲＶＳ）の特性によって一つの画像データ線に沿って流れる画像データ信号の極性が反転したり（例：行反転、点反転）、一つの画素行に印加される画像データ信号の極性が互いに反転することがある（例：列反転、点反転）。

感知信号処理部８００は、感知データ制御信号（ＣＯＮＴ３）によって、毎フレームごとに１度ずつ、フレーム及びフレームの間のポーチ（ｐｏｒｃｈ）区間で感知データ線（ＳＹ_１−ＳＹ_Ｎ、ＳＸ_１−ＳＸ_Ｍ）に沿って流れる感知データ信号を読み取る。各々の感知データ信号は、各フレームで一つの感知データ線に沿って流れ、その感知データ線に連結された感知部（ＳＵ）が生成した素子出力信号からなる。
ポーチ区間では、感知データ信号が画像走査部４００及び画像データ駆動部５００などから液晶表示板組立体３００に印加される他の信号の影響をあまり受けないので、感知データ信号の信頼度が高まる。しかし、このような読み取り動作は、毎フレームごとに必ず行われる必要はなく、必要に応じて複数のフレームごとに１度ずつ行われることもできる。

その後、感知信号処理部８００は、読み取ったアナログ感知データ信号を増幅及びフィルタリングなどの信号処理を行った後、デジタル感知データ信号（ＤＳＮ）に変換して、接触判断部７００に出力する。
接触判断部７００は、デジタル感知データ信号（ＤＳＮ）に適切な演算処理を行って、接触の有無及び接触位置を判断し、接触有無情報（ＴＥＳ）及び接触位置情報（ＰＸＹ）を外部装置に伝送し、外部装置は、これに基づいた画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を液晶表示装置に伝送する。

一方、光センサー（ＰＳ１）が適用される場合、感知走査部は、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）／高電圧を感知走査線（Ｓ_α）に印加して、この感知走査線（Ｓ_α）に連結されたスイッチング素子（Ｑｓ）をターンオンさせる。それによって、感知素子（Ｑｐ１）からの素子出力信号がターンオンされたスイッチング素子（Ｑｓ）を通じて該当感知データ線（Ｐ_β）に伝達されて、感知データ信号となる。

これとは異なって、光センサー（ＰＳ２）が適用される場合、感知走査部は、高電圧を感知走査線（Ｓ_α）に印加することもでき、それによって、この感知走査線（Ｓ_α）に連結された感知素子（Ｑｐ２）が素子出力信号を感知データ信号として当該感知データ線（Ｐ_β）に出力することができる。この時、感知信号処理部８００は、感知データ線（Ｐ_β）に沿って流れる感知データ信号を読み取って増幅及びフィルタリングなどの信号処理を行った後、デジタル感知データ信号（ＤＳＮ）に変換して、接触判断部７００に出力する。

光センサー（ＰＳ１、ＰＳ２）の行の数によって決められた数だけの水平周期を単位にしてこのような過程を繰返すことによって、全ての感知走査線（Ｓ_α）に対して順次にゲートオン電圧（Ｖｏｎ）／高電圧を印加し、全ての光センサー（ＰＳ１、ＰＳ２）からの感知データ信号を処理して、デジタル感知データ信号（ＤＳＮ）を生成する。

次に、接触判断部７００がデジタル感知データ信号（ＤＳＮ）を処理して接触の有無及び接触位置を判断する方法について、具体的に説明する。
まず、図８乃至図１０を参照して、接触判断部７００がデジタル感知データ信号（ＤＳＮ）を処理する方法について詳細に説明する。

図８は本発明の一実施形態による液晶表示装置のデジタルフィルタリングデータを示したグラフであり、図９及び図１０は各々本発明の一実施形態による液晶表示装置の第１及び第２差分データを示したグラフである。
まず、接触判断部７００は、感知信号処理部８００から入力されるデジタル感知データ信号（ＤＳＮ）をフレームメモリに記憶させる。この時、フレームメモリは、複数のフレームのデジタル感知データ信号（ＤＳＮ）を記憶する。

接触判断部７００は、フレームメモリから一行または一列に対する複数のフレームのデジタル感知データ信号（ＤＳＮ）を読み取ってデジタルフィルタリング処理を行う。
デジタルフィルタリングは、下記に示す数式１のような平滑化フィルタ（ｓｍｏｏｔｈｉｎｇ ｆｉｌｔｅｒ）を適用することができる。

ここで、ＤＳＮ（ｐ）はｐ番目のフレームのデジタル感知データ信号であり、Ｋは自然数であって、合算するフレームの数であり、ＴＦ（ｑ）はｑ番目のフレームのフィルタリングされたデジタル感知データ信号（以下、デジタルフィルタリングデータとする）である。

数式１を参照すると、ｑ番目のフレームのデジタルフィルタリングデータ［ＴＦ（ｑ）］は、ｑ番目のフレームのデジタル感知データ信号［ＤＳＮ（ｑ）］及びそれ以前の（Ｋ−１）個のフレームのデジタル感知データ信号を全て合算した後にＫで割ったものである。
感知信号処理部８００でアナログ感知データ信号に対してアナログフィルタリング処理を行っても、デジタル感知データ信号（ＤＳＮ）にはノイズ成分が残っていることがある。しかし、このようにデジタルフィルタリング処理によってデジタル感知データ信号（ＤＳＮ）に含まれているノイズ成分を除去することによって、デジタル感知データ信号（ＤＳＮ）の純度を一層高めることができる。

一例として、フレーム単位のデジタルフィルタリングデータ（ＴＦ）を図８に示し、説明の便宜のために、その値をアナログ電圧値に変換して縦軸に示した。
図８を参照すれば、デジタルフィルタリングデータ（ＴＦ）のグラフは、液晶表示装置の接触されたフレームの周囲で極大化され、極大点の間ではほぼ一定である。ところが、極大点の前後のデジタルフィルタリングデータ（ＴＦ）の平坦レベルは互いに異なる。デジタルフィルタリングデータ（ＴＦ）の電圧レベルは、例えば第１極大点の前後で３８０ｍＶから４１０ｍＶに変化して、再び第２極大点の前後で４１０ｍＶから４６０ｍＶに変化する。

このような平坦レベルの変化は、前述したように、感知部（ＳＵ）及び感知データ線（ＳＹ_１−ＳＹ_Ｎ、ＳＸ_１−ＳＸ_Ｍ）などに流入されるノイズ及び感知条件の変化によるものである。したがって、デジタルフィルタリングデータ（ＴＦ）の大きさだけで接触の有無を判断すると、エラーが生じることがある。
例えば、デジタルフィルタリングデータ（ＴＦ）の初期値に基づいて接触がない時のデジタルフィルタリングデータ（ＴＦ）のレベルを３８０ｍＶであると誤って判断し、デジタルフィルタリングデータ（ＴＦ）のレベルが４１０ｍＶ以上である時に接触があると判断すると決める場合、図８に示したように、接触がなくてもデジタルフィルタリングデータ（ＴＦ）のレベルが４１０ｍＶ以上に上がるので、実際には接触がなくても接触があると誤って判断することがある。

したがって、接触判断部７００は、下記に示す数式２で定義された第１差分データ（ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ ｄａｔａ）（ＤＳＲ）を接触の有無を判断するのに利用する。

（数２）
ＤＳＲ（ｑ）＝Ｍａｘ｛０、｛ＴＦ（ｑ）−ＴＦ（ｑ−ｐ）｝_{ｐ＝１、２、・・・、Ｌ}｝
ここで、ＤＳＲ（ｑ）はｑ番目のフレームの差分データを示し、Ｌは自然数であって、第１差分データを求める直前のフレームの個数を示す。

数式２を参照すると、ｑ番目のフレームの第１差分データ［ＤＳＲ（ｑ）］は、｛０、ＴＦ（ｑ）−ＴＦ（ｑ−１）、ＴＦ（ｑ）−ＴＦ（ｑ−２）、・・・、ＴＦ（ｑ）−ＴＦ（ｑ−Ｌ）｝のうちの最大値である。つまり、ｑ番目のフレームの第１差分データ［ＤＳＲ（ｑ）］は、ｑ番目のフレームのデジタルフィルタリングデータ［（ＴＦ（ｑ）］から（ｑ−１）番目のフレームより以前のＬ個のデジタルフィルタリングデータ（ＴＦ）［ＴＦ（ｑ−１）、ＴＦ（ｑ−２）、…、ＴＦ（ｑ−Ｌ）］を引いた値及び０のうちで最も大きい値である。

図８に示したデジタルフィルタリングデータ（ＴＦ）を利用して求めた第１差分データ（ＤＳＲ）を図９に示した（但し、Ｌ＝６）。
図９を参照すると、第１差分データ（ＤＳＲ）は、デジタルフィルタリングデータ（ＴＦ）のグラフが上昇する部分の周辺で極大点を有し、デジタルフィルタリングデータ（ＴＦ）が下降する部分をはじめとするその他の部分では、実質的に０のレベルを有する。つまり、第１差分データ（ＤＳＲ）を使用してデジタルフィルタリングデータ（ＴＦ）の値が上昇するのを検出することができる。したがって、接触が始まる時を検出することができ、デジタルフィルタリングデータ（ＴＦ）が高い平坦レベルを有しても、接触がないことを正しく判断することができる。

また、接触判断部７００は、第２差分データ（ＤＳＦ）を下記に示す数式３のように求めて、接触の有無を判断するのに利用する。

（数３）
ＤＳＦ（ｑ）＝Ｍａｘ｛０、｛ＴＦ（ｑ−Ｌ）−ＴＦ（ｑ−Ｌ＋ｐ）｝_{ｐ＝１、２、・・・、Ｌ}｝
ここで、ＤＳＦ（ｑ）はｑ番目のフレームの差分データを示す。

数式３を参照すると、ｑ番目のフレームの第２差分データ［ＤＳＦ（ｑ）］は、｛０、ＴＦ（ｑ−Ｌ）−ＴＦ（ｑ−Ｌ＋１）、ＴＦ（ｑ−Ｌ）−ＴＦ（ｑ−Ｌ＋２）、・・・、ＴＦ（ｑ−Ｌ）−ＴＦ（ｑ）｝のうちの最大値である。つまり、ｑ番目のフレームの第２差分データ［ＤＳＦ（ｑ）］は、以前の（ｑ−Ｌ）番目のフレームのデジタルフィルタリングデータ［（ＴＦ（ｑ−Ｌ）］から（ｑ−Ｌ＋１）番目のフレームからｑ番目のフレームまでのＬ個のデジタルフィルタリングデータ（ＴＦ）を引いた値及び０のうちの最も大きい値である。

図８に示したデジタルフィルタリングデータ（ＴＦ）を利用して求めた第２差分データ（ＤＳＦ）を図１０に示した（但し、Ｌ＝６）。
図１０を参照すると、第２差分データ（ＤＳＦ）は、デジタルフィルタリングデータ（ＴＦ）の波形が下降する部分の周辺で極大点を有し、デジタルフィルタリングデータ（ＴＦ）が上昇する部分をはじめとするその他の部分では、実質的に０のレベルを有する。つまり、第２差分データ（ＤＳＦ）を使用してデジタルフィルタリングデータ（ＴＦ）の値が下降するのを検出することができる。したがって、接触が終わる時を検出することができ、デジタルフィルタリングデータ（ＴＦ）が高い平坦レベルを有しても、接触がないことを正しく判断することができる。

次に、接触判断部７００が第１及び第２差分データ（ＤＳＲ、ＤＳＦ）によって接触状態を判断する方法について、図１１及び図１２を参照して詳細に説明する。
図１１は本発明の一実施形態による液晶表示装置の接触状態を判断するフローチャートであり、図１２は本発明の一実施形態による液晶表示装置の接触状態フラッグを示したグラフである。

図１１を参照すると、接触判断部７００は、第１及び第２差分データ（ＤＳＲ、ＤＳＦ）に基づいて接触状態フラグ（ＴＥＦ）の値を変化させる。接触状態フラグ（ＴＥＦ）の値が“０”であれば接触しない状態を示し、“１”であれば接触した状態を示す。
まず、動作が始まれば、接触判断部７００は、接触状態フラグ（ＴＥＦ）を“０”に初期化する（ステップＳ１０）。

その後、第１差分データ（ＤＳＲ）を計算して（ステップＳ２０）、その値と設定値（ＴＨ１）を比較する（ステップＳ３０）。

比較の結果、第１差分データ（ＤＳＲ）が設定値（ＴＨ１）より小さい場合には、接触状態フラグ（ＴＥＦ）を“０”に維持して、次のフレームに対して（ステップＳ２０）段階に戻る。

比較の結果、第１差分データ（ＤＳＲ）が設定値（ＴＨ１）以上である場合には、接触状態フラグ（ＴＥＦ）を“１”に変更させる（ステップＳ４０）。

その後、第２差分データ（ＤＳＦ）を計算して（ステップＳ５０）、その値及び設定値（ＴＨ２）を比較する（ステップＳ６０）。

比較の結果、第２差分データ（ＤＳＦ）が設定値（ＴＨ２）より小さい場合には、接触状態フラグ（ＴＥＦ）を“１”に維持して、次のフレームに対して（ステップＳ５０）段階に戻る。

比較の結果、第２差分データ（ＤＳＦ）が設定値（ＴＨ２）以上である場合には、接触状態フラグ（ＴＥＦ）を“０”に変更させた（ステップＳ１０）後、（ステップＳ２０）段階に戻る。

図９及び図１０に示した第１及び第２差分データ（ＤＳＲ、ＤＳＦ）を利用して接触状態フラグ（ＴＥＦ）を求めた結果を図１２に示した。この時、設定値（ＴＨ１、ＴＨ２）は２０ｍＶとした。

図１２を参照すれば、接触が始まってから接触が終わるまで、接触状態フラグ（ＴＥＦ）は“１”を維持し、接触がない状態では“０”を維持する。このように、第１及び第２差分データ（ＤＳＲ、ＤＳＦ）によれば、接触が始まる時点及び接触が終わる時点を検出することができるので、単純な接触だけでなく、持続的に維持される接触、引きずり（ｄｒａｇｇｉｎｇ）、及び線引き（ｄｒａｗｉｎｇ）などのような接触に対しても、接触の有無を検出することができるようになる。

接触判断部７００は、各行及び各列のデジタル感知データ信号（ＤＳＮ）に対して接触状態フラグ（ＴＥＦ）を計算して、これから接触位置を判断する。つまり、接触すれば少なくとも一行及び少なくとも一列に対する接触状態フラグ（ＴＥＦ）が“１”になるので、“１”になっている接触状態フラグ（ＴＥＦ）の行及び列を調査することによって、接触位置を求めることができる。

一方、図８に示したものとは異なって、接触がある時にデジタルフィルタリングデータ（ＴＦ）が極小点を有することもできる。この場合、第１差分データ（ＤＳＲ）及び第２差分データ（ＤＳＦ）を０及び差分の最大値で定義する代わりに、最小値で定義することができる。また、図１１の段階（ステップＳ３０、ステップＳ６０）で接触状態フラグ（ＴＥＦ）の値を変化させる条件は、ＤＳＲ≦ＴＨ１、及びＤＳＦ≦ＴＨ２と変更し、この時、ＴＨ１及びＴＨ２は負数になる。

一方、光センサー（ＰＳ１、ＰＳ２）が適用される場合、各デジタル感知データ信号（ＤＳＮ）は、特定の位置の光センサー（ＰＳ１、ＰＳ２）に対する感知データ信号から求められるので、デジタル感知データ信号（ＤＳＮ）に対してエッジ検出アルゴリズム（ｅｄｇｅ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ）などを適用することによって、接触位置を検出することもできる。

本発明の実施形態では、表示装置として液晶表示装置について説明したが、これに限定されず、プラズマ表示装置（ｐｌａｓｍａ ｄｉｓｐｌａｙ ｄｅｖｉｃｅ）、有機発光表示装置（ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｓｐｌａｙ）などのような平板表示装置でも同一に適用することができる。

尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。

本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図であって、画素の観点で示した液晶表示装置のブロック図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図であって、感知部の観点で示した液晶表示装置のブロック図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置の一例の感知部に対する等価回路図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置の他の例の感知部に対する等価回路図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置の一例の光センサーに対する等価回路図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置の他の例の光センサーに対する等価回路図である。 本発明の一実施形態による液晶表示装置のデジタルフィルタリングデータを示したグラフである。 本発明の一実施形態による液晶表示装置の第１差分データを示すグラフである。 本発明の一実施形態による液晶表示装置の第２差分データを示すグラフである。 本発明の一実施形態による液晶表示装置の接触状態を判断するフローチャートである。 本発明の一実施形態による液晶表示装置の接触状態フラグを示すグラフである。

符号の説明

１００ 薄膜トランジスタ表示板
１９１ 画素電極
２００ 共通電極表示板
２３０ 色フィルタ
２７０ 共通電極
３ 液晶層
３００ 液晶表示板組立体
４００ 画像走査部
５００ 画像データ駆動部
５５０ 階調電圧生成部
６００ 信号制御部
７００ 接触判断部
８００ 感知信号処理部

Claims (27)

1. 表示板と、
   前記表示板に形成される複数の画素と、
   前記表示板に形成され、前記表示板に対する接触に基づいて第１感知信号を生成する複数の感知部と、
   前記第１感知信号を処理して複数のフレームに対する第２感知信号を生成して、前記複数のフレームに対する第２感知信号に基づいて接触の有無を判断する感知信号処理部とを有することを特徴とする表示装置。
2. 前記感知信号処理部は、前記複数のフレーム間の第２感知信号の差に基づいて接触の有無を判断することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
3. 前記感知信号処理部は、第１フレームとそれ以前の第２フレームとの間の第２感知信号の差に基づいて前記第１フレームでの接触の有無を判断することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
4. 前記感知信号処理部は、第１フレームとそれ以前の第２フレームとの間の第２感知信号の差と、前記第２フレームから前記第１フレームに達する第３フレームと前記第２フレームとの間の第２感知信号の差とに基づいて前記第１フレームでの接触の有無を判断することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
5. 前記感知信号処理部は、第１フレームとそれ以前の複数の第２フレームとの間の第２感知信号の差に基づいて前記第１フレームで接触が始まったかどうかを判断し、前記第１フレームとそれ以前の一つの第３フレームとの間の第２感知信号の差と、前記第３フレームから前記第１フレームに達する複数の第３フレームと前記第２フレームとの間の第２感知信号の差とに基づいて前記第１フレームで接触が終わったかどうかを判断することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
6. 前記感知信号処理部は、現在のフレームに対する第２感知信号から第１数個の直前までのフレームに対する第２感知信号を各々引いた値のうちの最大値で定義される現在のフレームの第１差分データを生成して、該第１差分データが正数である第１設定値以上であれば接触が始まったと判断することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
7. 前記感知信号処理部は、前記第１数個前のフレームの直前のフレームに対する第２感知信号から現在のフレームの第２数個の直前までのフレームに対する第２感知信号を各々引いた値のうちの最大値で定義される現在のフレームの第２差分データを生成して、該第２差分データが正数である第２設定値以上であれば接触が終わったと判断することを特徴とする請求項６に記載の表示装置。
8. 前記感知信号処理部は、現在のフレームに対する第２感知信号から第１数個の直前までのフレームに対する第２感知信号を各々引いた値のうちの最小値で定義される現在のフレームの第３差分データを生成して、前記第３差分データが負数である第３設定値以下であれば接触が始まったと判断することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
9. 前記感知信号処理部は、前記第１数個前のフレームの直前のフレームに対する第２感知信号から現在のフレームの第２数個の直前までのフレームに対する第２感知信号を各々引いた値のうちの最小値で定義される現在のフレームの第４差分データを生成して、前記第４差分データが負数である第４設定値以下であれば前記接触が終わったと判断することを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
10. 前記第２感知信号を記憶するフレームメモリをさらに有することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
11. 前記感知信号処理部は、前記第１感知信号を増幅してデジタルに変換することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
12. 前記感知信号処理部は、前記デジタルに変換された複数のフレームの感知信号を平均化して前記第２感知信号を生成することを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
13. 前記感知部は、複数の第１感知部と複数の第２感知部行と複数の第３感知部列とを含み、前記各行の第２感知部は互いに連結されており、前記各列の第３感知部も互いに連結されていることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
14. 前記第１感知部に連結され、前記第１感知部からの第１感知信号を伝達し、行方向にのびている複数の第１感知データ線と、
    前記第２感知部に連結され、前記第２感知部からの第１感知信号を伝達し、列方向にのびている複数の第２感知データ線とをさらに有することを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
15. 前記感知信号処理部は、前記第１感知信号の各々に基づいて接触の有無を判断し、該接触の有無の判断の結果によって接触位置を判断することを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
16. 前記感知部は、前記表示板に加えられる圧力を感知することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
17. 周辺光を感知して第３感知信号を生成する複数の第２感知部をさらに有し、
    前記感知信号処理部は、前記第３感知信号に基づいて接触位置を判断することを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
18. 前記感知信号処理部は、前記第３感知信号を第４感知信号に変換し、該第４感知信号に境界検出アルゴリズムを適用して接触位置を判断することを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
19. 接触に基づいて第１感知信号を生成する複数の感知部を含む表示板の駆動装置であって、
    前記第１感知信号に基づいて複数のフレームに対する第２感知信号を生成して、前記複数のフレームの第２感知信号に基づいて接触の有無を判断する感知信号処理部と、
    前記感知信号を記憶するフレームメモリとを有することを特徴とする表示板の駆動装置。
20. 前記感知信号処理部は、現在のフレームに対する第２感知信号から第１数個の直前までのフレームに対する第２感知信号を各々引いた値のうちの最大値で定義される現在のフレームの第１差分データを生成して、該第１差分データが正数である第１設定値以上であれば現在のフレームで接触が始まったと判断することを特徴とする請求項１９に記載の表示板の駆動装置。
21. 前記感知信号処理部は、前記第１数個前のフレームの直前のフレームに対する第２感知信号から現在のフレームの第２数個の直前までのフレームに対する第２感知信号を各々引いた値のうちの最大値で定義される現在のフレームの第２差分データを生成して、該第２差分データが正数である第２設定値以上であれば接触が終わったと判断することを特徴とする請求項２０に記載の表示板の駆動装置。
22. 前記感知信号処理部は、前記第１感知信号を増幅してデジタルに変換することを特徴とする請求項１９に記載の表示板の駆動装置。
23. 前記感知信号処理部は、前記デジタルに変換された複数のフレームの感知信号を平均化して前記第２感知信号を生成することを特徴とする請求項２２に記載の表示装置の駆動装置。
24. 接触に基づいて感知信号を生成する複数の感知部を含む表示板の接触感知方法であって、
    前記表示板に加えられる接触に応答して、複数の点型（ｐｏｉｎｔｗｉｓｅ）素子出力信号を生成する段階と、
    前記素子出力信号を行別及び列別に集めて、各行及び各列に対するフレーム別の感知データ信号を生成する段階と、
    複数のフレームの感知データ信号に基づいて接触の有無を判断する段階とを有することを特徴とする表示板の接触感知方法。
25. 前記接触の有無を判断する段階は、現在のフレームに対する前記感知データ信号から第１数個の直前までのフレームに対する前記感知データ信号を各々引いた値のうちの最大値と同一の現在のフレームの第１差分データを生成する段階と、
    前記第１差分データと第１設定値とを比較する段階とを含み、
    前記第１差分データが前記第１設定値以上であれば接触が始まったと判断することを特徴とする請求項２４に記載の表示板の接触感知方法。
26. 前記接触の有無を判断する段階は、前記第１数個前のフレームの直前のフレームに対する前記感知データ信号から現在のフレームの第２数個の直前までのフレームに対する前記感知データ信号を各々引いた値のうちの最大値と同一の現在のフレームに対する第２差分データを生成する段階と、
    前記第２差分データと第２設定値とを比較する段階とをさらに含み、
    前記第２差分データが前記第２設定値以上であれば前記接触状態から前記非接触状態に変化したと判断することを特徴とする請求項２５に記載の表示板の接触感知方法。
27. 前記感知データ信号を増幅する段階と、
    前記増幅された感知データ信号をデジタルに変換する段階と、
    前記デジタルに変換された複数のフレームの感知データ信号を平均化する段階とをさらに有することを特徴とする請求項２４に記載の表示板の接触感知方法。
    

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