JP2008217010A - 表示装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】感知素子を内蔵する液晶表示装置において、感知素子の配線数を減らすことができる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】行列形態に配列され、外部からの接触によって感知信号を生成する複数の感知部と、第１の方向に前記感知部の前記感知信号を伝達する複数の第１感知信号線と、前記第１の方向と直交する第２の方向に前記感知部の前記感知信号を伝達する複数の第２感知信号線と、前記第１感知信号線の前記感知信号を順次に出力する第１出力部と、前記第２の方向に伸び、前記第１出力部からの前記感知信号を伝達する第１感知出力線と、前記第１感知出力線及び前記第２感知信号線の前記感知信号を信号処理して、接触有無及び接触位置を含んだ接触情報を含むデジタル感知信号を生成する感知信号処理部とを有する。
【選択図】 図３
【解決手段】行列形態に配列され、外部からの接触によって感知信号を生成する複数の感知部と、第１の方向に前記感知部の前記感知信号を伝達する複数の第１感知信号線と、前記第１の方向と直交する第２の方向に前記感知部の前記感知信号を伝達する複数の第２感知信号線と、前記第１感知信号線の前記感知信号を順次に出力する第１出力部と、前記第２の方向に伸び、前記第１出力部からの前記感知信号を伝達する第１感知出力線と、前記第１感知出力線及び前記第２感知信号線の前記感知信号を信号処理して、接触有無及び接触位置を含んだ接触情報を含むデジタル感知信号を生成する感知信号処理部とを有する。
【選択図】 図３
Description
本発明は液晶表示装置に関し、特に、感知素子を内蔵する液晶表示装置で感知素子の配線数を減らすことができる液晶表示装置に関する。
近年パソコンやテレビなどの軽量化及び薄形化に伴って表示装置にも軽量化及び薄形化が要求され、このような要求に対応して陰極線管（ＣＲＴ）は平板表示装置に代替されている。
このような平板表示装置には液晶表示装置（ＬＣＤ）、電界放出表示装置（ＦＥＤ）、有機発光表示装置（ＯＬＥＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）などがある。
このような平板表示装置には液晶表示装置（ＬＣＤ）、電界放出表示装置（ＦＥＤ）、有機発光表示装置（ＯＬＥＤ）、プラズマ表示装置（ＰＤＰ）などがある。
一般にアクティブマトリックス型平板表示装置では複数の画素がマトリックス形態で配列され、与えられた輝度情報によって各画素の光強度を制御することで画像を表示する。
この中で液晶表示装置は画素電極及び共通電極が備えられた２つの表示板とその間に入っている誘電率異方性を有する液晶層を含む。液晶表示装置は液晶層に電界を印加し、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で所望する画像を得る。
この中で液晶表示装置は画素電極及び共通電極が備えられた２つの表示板とその間に入っている誘電率異方性を有する液晶層を含む。液晶表示装置は液晶層に電界を印加し、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で所望する画像を得る。
タッチスクリーンパネルは、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、アイコンを実行してコンピュータなどの機械に所望する命令を遂行させる装置のことを言う。
タッチスクリーンパネル付き液晶表示装置は使用者の指またはタッチペンなどでの画面接触有無及び接触位置情報を知ることができる。しかし、このような液晶表示装置は別途製造されるタッチスクリーンパネルによって原価上昇、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追加による収率減少、液晶表示板の輝度低下、製品厚さの増加などの問題がある。
タッチスクリーンパネル付き液晶表示装置は使用者の指またはタッチペンなどでの画面接触有無及び接触位置情報を知ることができる。しかし、このような液晶表示装置は別途製造されるタッチスクリーンパネルによって原価上昇、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追加による収率減少、液晶表示板の輝度低下、製品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わ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た。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等の変化を感知することで液晶表示装置に使用者の指などの画面接触有無及び接触位置情報を知らせる。
このような感知素子は行及び列方向に配列され、外部の変化に対する感知信号をそれぞれの配線を通じて判読部に出力する。判読部は別途の集積回路からなり、印刷回路基板などを通じて表示板の配線と接続される。
このような感知素子は行及び列方向に配列され、外部の変化に対する感知信号をそれぞれの配線を通じて判読部に出力する。判読部は別途の集積回路からなり、印刷回路基板などを通じて表示板の配線と接続される。
しかしながら、このような配線は感知素子の集積度が高くなるほどその数が増加するので、表示板の非表示領域が占める面積が大きくなる。また、配線の数に相当するバンプが集積回路に必要であるので、集積回路の大きさが増加する、という問題がある。
そこで、本発明は上記従来の感知素子を内蔵する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、感知素子の配線数を減らすことができる液晶表示装置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、行列形態に配列され、外部からの接触によって感知信号を生成する複数の感知部と、第１の方向に前記感知部の前記感知信号を伝達する複数の第１感知信号線と、前記第１の方向と直交する第２の方向に前記感知部の前記感知信号を伝達する複数の第２感知信号線と、前記第１感知信号線の前記感知信号を順次に出力する第１出力部と、前記第２の方向に伸び、前記第１出力部からの前記感知信号を伝達する第１感知出力線と、前記第１感知出力線及び前記第２感知信号線の前記感知信号を信号処理して、接触有無及び接触位置を含んだ接触情報を含むデジタル感知信号を生成する感知信号処理部とを有することを特徴とする。
前記第１出力部はそれぞれの前記第１感知信号線と接続され、順次に導通して前記感知信号を前記第１感知出力線に伝達する複数のスイッチング素子を含むことが好ましい。
前記複数の感知部及び行列形態に配列される複数の画素を含む表示板と、前記複数の画素にゲート信号を供給するゲート駆動部と、前記複数の画素にデータ信号を供給するデータ駆動部とをさらに有することが好ましい。
前記スイッチング素子は、前記ゲート信号によってオン／オフ動作を行うことが好ましい。
前記ゲート駆動部は、奇数番目の画素行に前記ゲート信号を供給する第１ゲート駆動回路と、偶数番目の画素行に前記ゲート信号を供給する第２ゲート駆動回路とを含むことが好ましい。
前記第１感知出力線は互いに分離している第１及び第２信号配線を含み、前記第１出力部は、前記第１ゲート駆動回路からの前記ゲート信号によって前記第１信号配線に前記感知信号を出力する第１スイッチング素子群と、前記第２ゲート駆動回路からの前記ゲート信号によって前記第２信号配線に前記感知信号を出力する第２スイッチング素子群とを含むことが好ましい。
前記スイッチング素子に順次に導通電圧を供給する感知走査部をさらに有することが好ましい。
前記感知走査部は、前記ゲート駆動部と互いに異なる周波数で駆動されることが好ましい。
前記複数の感知部及び行列形態に配列される複数の画素を含む表示板と、前記複数の画素にゲート信号を供給するゲート駆動部と、前記複数の画素にデータ信号を供給するデータ駆動部とをさらに有することが好ましい。
前記スイッチング素子は、前記ゲート信号によってオン／オフ動作を行うことが好ましい。
前記ゲート駆動部は、奇数番目の画素行に前記ゲート信号を供給する第１ゲート駆動回路と、偶数番目の画素行に前記ゲート信号を供給する第２ゲート駆動回路とを含むことが好ましい。
前記第１感知出力線は互いに分離している第１及び第２信号配線を含み、前記第１出力部は、前記第１ゲート駆動回路からの前記ゲート信号によって前記第１信号配線に前記感知信号を出力する第１スイッチング素子群と、前記第２ゲート駆動回路からの前記ゲート信号によって前記第２信号配線に前記感知信号を出力する第２スイッチング素子群とを含むことが好ましい。
前記スイッチング素子に順次に導通電圧を供給する感知走査部をさらに有することが好ましい。
前記感知走査部は、前記ゲート駆動部と互いに異なる周波数で駆動されることが好ましい。
少なくとも２つの前記第２感知信号線の前記感知信号を順次に出力する複数の第２出力部と、前記第２出力部からの前記感知信号を前記感知信号処理部に伝達する複数の第２感知出力線とをさらに有することが好ましい。
前記複数の第２出力部は、第２出力部を制御する制御信号が供給された順序と同一の順序で前記感知信号を出力することが好ましい。
前記第２出力部は、マルチプレクサを含むことが好ましい。
前記第１及び第２出力部は、前記表示板上に形成されることが好ましい。
前記表示板は、前記第１及び第２感知信号線を含む下部基板と、前記下部基板上に形成され、前記第１及び第２感知信号線と接続される接触部材と、前記下部基板と対向する上部基板と、前記上部基板上に共通電圧が印加される共通電極とを含み、外部からの接触によって前記共通電極と前記接触部材が接して前記共通電圧を前記感知信号に出力することが好ましい。
前記表示板は、前記下部基板と前記接触部材との間又は前記上部基板と前記共通電極との間の少なくともいずれか一方の前記感知部と対応する位置に突起をさらに含むことが好ましい。
前記複数の第２出力部は、第２出力部を制御する制御信号が供給された順序と同一の順序で前記感知信号を出力することが好ましい。
前記第２出力部は、マルチプレクサを含むことが好ましい。
前記第１及び第２出力部は、前記表示板上に形成されることが好ましい。
前記表示板は、前記第１及び第２感知信号線を含む下部基板と、前記下部基板上に形成され、前記第１及び第２感知信号線と接続される接触部材と、前記下部基板と対向する上部基板と、前記上部基板上に共通電圧が印加される共通電極とを含み、外部からの接触によって前記共通電極と前記接触部材が接して前記共通電圧を前記感知信号に出力することが好ましい。
前記表示板は、前記下部基板と前記接触部材との間又は前記上部基板と前記共通電極との間の少なくともいずれか一方の前記感知部と対応する位置に突起をさらに含むことが好ましい。
また、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、液晶キャパシタを有し、液晶分子の配列によって画像を表示する複数の画素を含む表示板と、前記画素にゲート信号を供給するゲート駆動部と、前記液晶分子を誘電体として有し、接触による圧力に応じて静電容量が変化する複数の可変キャパシタと、前記可変キャパシタと直列に接続される複数の基準キャパシタと、前記可変キャパシタと前記基準キャパシタとの間に接続され、行列形態に配列される複数の感知信号線と、前記複数の感知信号線の電圧を順次に出力する出力部と、前記出力部の出力を伝達する感知出力線と、前記感知出力線から前記感知信号線の電圧を順次に受信して接触有無及び接触位置を含んだ接触情報を含むデジタル感知信号を生成する感知信号処理部とを有することを特徴とする。
前記出力部は、行方向の前記感知信号線と前記感知出力線を接続する複数のスイッチング素子を含むことが好ましい。
前記スイッチング素子は、前記ゲート信号によって順次に導通されることが好ましい。
前記ゲート駆動部は、奇数番目の前記スイッチング素子に前記ゲート信号を供給する第１ゲート駆動回路と、偶数番目の前記スイッチング素子に前記ゲート信号を供給する第２ゲート駆動回路とを含むことが好ましい。
前記感知出力線は互いに分離している第１及び第２信号配線を含み、奇数番目の前記スイッチング素子は前記第１ゲート駆動回路からの前記ゲート信号によって前記第１信号配線に前記感知信号を出力し、偶数番目の前記スイッチング素子は前記第２ゲート駆動回路からの前記ゲート信号によって前記第２信号配線に前記感知信号を出力することが好ましい。
前記スイッチング素子は、前記ゲート信号によって順次に導通されることが好ましい。
前記ゲート駆動部は、奇数番目の前記スイッチング素子に前記ゲート信号を供給する第１ゲート駆動回路と、偶数番目の前記スイッチング素子に前記ゲート信号を供給する第２ゲート駆動回路とを含むことが好ましい。
前記感知出力線は互いに分離している第１及び第２信号配線を含み、奇数番目の前記スイッチング素子は前記第１ゲート駆動回路からの前記ゲート信号によって前記第１信号配線に前記感知信号を出力し、偶数番目の前記スイッチング素子は前記第２ゲート駆動回路からの前記ゲート信号によって前記第２信号配線に前記感知信号を出力することが好ましい。
前記ゲート駆動部と互いに異なる周波数で動作し、前記スイッチング素子に導通電圧を順次に供給する感知走査部をさらに有することが好ましい。
前記出力部は、少なくとも２つの列方向の前記感知信号線の電圧を順次に出力する複数の出力回路を含むことが好ましい。
前記出力回路は、マルチプレクサを含むことが好ましい。
前記出力部は、前記表示板上に形成されることが好ましい。
前記ゲート駆動部及び前記感知走査部は、前記表示板上に形成されることが好ましい。
前記出力部は、少なくとも２つの列方向の前記感知信号線の電圧を順次に出力する複数の出力回路を含むことが好ましい。
前記出力回路は、マルチプレクサを含むことが好ましい。
前記出力部は、前記表示板上に形成されることが好ましい。
前記ゲート駆動部及び前記感知走査部は、前記表示板上に形成されることが好ましい。
本発明に係る表示装置によれば、行または列方向の感知信号線の感知データ信号を少ない数の配線を通じて連続的に出力することで液晶表示板組立体の非表示領域を減らすことができ、集積回路の大きさを小さく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。
図面で多様な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。明細書全体にわたって類似の部分については同一図面符号を付けた。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“直上”にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も含む。反対に、ある部分が他の部分の“直上”にあるとする時には中間に他の部分がないことを意味する。
次に、本発明の実施形態による液晶表示装置について図面を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の第１の実施形態による液晶表示装置のブロック図で、画素を含む液晶表示装置のブロック図であり、図２は本発明の第１の実施形態による液晶表示装置の１つの画素に対する等価回路図であり、図３は本発明の第１の実施形態による液晶表示装置のブロック図で、感知部を含む液晶表示装置のブロック図であり、図４は本発明の第１の実施形態による液晶表示装置のある感知部に対する等価回路図である。
図１は本発明の第１の実施形態による液晶表示装置のブロック図で、画素を含む液晶表示装置のブロック図であり、図２は本発明の第１の実施形態による液晶表示装置の１つの画素に対する等価回路図であり、図３は本発明の第１の実施形態による液晶表示装置のブロック図で、感知部を含む液晶表示装置のブロック図であり、図４は本発明の第１の実施形態による液晶表示装置のある感知部に対する等価回路図である。
図１及び図３に示すように、本発明の第１の実施形態による液晶表示装置は液晶表示板組立体３００及びこれと接続されるゲート駆動部４００、データ駆動部５００、感知信号処理部７００、データ駆動部５００に接続される階調電圧生成部８００、そしてこれらを制御する信号制御部６００を含む。
図１及び図３を参照すると、液晶表示板組立体３００は複数の表示信号線（Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ）と、これらに接続されてほぼ行列形態に配列される複数の画素ＰＸ、そして複数の感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ、ＲＬ）と、これらに接続されてほぼ行列形態に配列される複数の感知部ＳＵ、行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）の両端部に接続される第１出力部３２０及び第１出力部３２０に接続される出力信号線（ＯＹＬ、ＯＹＲ）を含む。
これに対し、図２及び図４を参照すると、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及び共通電極表示板２００と、その間に入っている液晶層３、そして２つの表示板（薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００）の間に間隙を作って、ある程度圧縮変形される間隔材（図示せず）を含む。
これに対し、図２及び図４を参照すると、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及び共通電極表示板２００と、その間に入っている液晶層３、そして２つの表示板（薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００）の間に間隙を作って、ある程度圧縮変形される間隔材（図示せず）を含む。
表示信号線（Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ）はゲート信号を伝達する複数のゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）とデータ信号を伝達するデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）を含み、感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ、ＲＬ）は感知データ信号を伝達する複数の行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）及び複数の列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）、そして高レベルと低レベルを有して一定の周期で高レベルと低レベルの間をスイングする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してもよい。
ゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）及び行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）はほぼ行方向に伸びて互いにほぼ平行をなし、データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）及び列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）はほぼ列方向に伸びて互いにほぼ平行をなす。基準電圧線ＲＬは行または列方向に伸びる。
また、出力信号線（ＯＹＬ、ＯＹＲ）はほぼ列方向に伸びてデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）とほぼ平行をなし、液晶表示板組立体３００の左側及び右側の周縁領域をそれぞれ横切る。
また、出力信号線（ＯＹＬ、ＯＹＲ）はほぼ列方向に伸びてデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）とほぼ平行をなし、液晶表示板組立体３００の左側及び右側の周縁領域をそれぞれ横切る。
図２に示すように、各画素ＰＸ、例えば、ｉ番目（ｉ＝１，２，…，ｎ）ゲート線Ｇｉとｊ番目（ｊ＝１，２，…，ｍ）データ線Ｄｊに接続された画素ＰＸは信号線（Ｇｉ、Ｄｊ）に接続されたスイッチング素子Ｑと、これに接続された液晶キャパシタＣｌｃ及びストレージキャパシタＣｓｔを含む。ストレージキャパシタＣｓｔは必要に応じて省略してもよい。
スイッチング素子Ｑは薄膜トランジスタ表示板１００に備えられる薄膜トランジスタなどの三端子素子で、その制御端子はゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）と接続され、入力端子はデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）と接続され、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と接続される。この時、薄膜トランジスタは非晶質シリコンまたは多結晶シリコンを含んでなる。
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と共通電極表示板２００の共通電極２７０を２つの端子とし、２つの電極（画素電極１９１、共通電極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に接続され、共通電極２７０は共通電極表示板２００の前面に形成され、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が薄膜トランジスタ表示板１００に備えられる場合もあり、この時には２つの電極（１９１、２７０）のうちの少なくとも１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は薄膜トランジスタ表示板１００の画素電極１９１と共通電極表示板２００の共通電極２７０を２つの端子とし、２つの電極（画素電極１９１、共通電極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に接続され、共通電極２７０は共通電極表示板２００の前面に形成され、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が薄膜トランジスタ表示板１００に備えられる場合もあり、この時には２つの電極（１９１、２７０）のうちの少なくとも１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に備えられる別個の信号線（図示せず）と画素電極１９１が絶縁体を介して重なってなり、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が絶縁体を媒介として直上の前段ゲート線と重なってなることもできる。
図４に示すように、各感知部ＳＵは図面符号ＳＬで示す行または列感知信号線（以下、感知信号線と言う）に接続される可変キャパシタＣｖと、感知信号線ＳＬと基準電圧線ＲＬとの間に接続される基準キャパシタ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と感知信号線ＳＬが絶縁体（図示せず）を介して重なってなる。
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と感知信号線ＳＬが絶縁体（図示せず）を介して重なってなる。
可変キャパシタＣｖは薄膜トランジスタ表示板１００の感知信号線ＳＬと共通電極表示板２００の共通電極２７０を２つの端子とし、２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の静電容量は液晶表示板組立体３００に加えられる使用者の接触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としては圧力があり、共通電極表示板２００に圧力が加えられると、間隔材が圧縮変形して２つの端子の間の距離が変化し、可変キャパシタＣｖの静電容量が変わる。静電容量が変わると、静電容量の大きさに依存する基準キャパシタＣｐと可変キャパシタＣｖの間の接続点電圧Ｖｎの大きさが変わる。接続点電圧Ｖｎは感知データ信号として感知信号線ＳＬを通って流れ、これに基づいて接触の有無等を判断することができる。
このような外部刺激としては圧力があり、共通電極表示板２００に圧力が加えられると、間隔材が圧縮変形して２つの端子の間の距離が変化し、可変キャパシタＣｖの静電容量が変わる。静電容量が変わると、静電容量の大きさに依存する基準キャパシタＣｐと可変キャパシタＣｖの間の接続点電圧Ｖｎの大きさが変わる。接続点電圧Ｖｎは感知データ信号として感知信号線ＳＬを通って流れ、これに基づいて接触の有無等を判断することができる。
このような感知部ＳＵは隣接する２つの画素ＰＸの間に配置される。行及び列感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）にそれぞれ接続され、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の密度は画素ＰＸの密度と同一することもあり、ドット密度の約１／４であり得る。ここで、１つのドットは、例えば、平行に配列されて赤色、緑色、青色など三原色を表示する３個の画素ＰＸを含み、１つの色を表示し、液晶表示装置の解像度を示す基本単位となる。
しかし、１つのドットは４個以上の画素ＰＸからなることもでき、この場合、各画素ＰＸは三原色と白色のうちの１つを表示することができる。
しかし、１つのドットは４個以上の画素ＰＸからなることもでき、この場合、各画素ＰＸは三原色と白色のうちの１つを表示することができる。
一対の感知部ＳＵ密度がドット密度の１／４である例としては一対の感知部ＳＵの行及び列解像度がそれぞれ液晶表示装置の行及び列解像度の１／２である場合がある。この場合、感知部ＳＵのない画素行及び画素列もあり得る。
感知部ＳＵ密度とドット密度をこの程度に合わせると、文字認識のように精密度の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さらに高くても低くてもよい。
感知部ＳＵ密度とドット密度をこの程度に合わせると、文字認識のように精密度の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さらに高くても低くてもよい。
このように本発明の実施形態による感知部ＳＵによると、感知部ＳＵと感知信号線ＳＬが占める空間が相対的に小さいので、画素ＰＸの開口率を減少させ最少化させることができる。
再び図３を参照すると、液晶表示板組立体３００は複数の行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）の感知データ信号を順次に出力信号線（ＯＹＬ、ＯＹＲ）を通じて感知信号処理部７００に出力する出力部３２０を含む。このような出力部３２０は感知部の両端に位置し、行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）と交互に接続される第１及び第２出力回路（３２０Ｌ、３２０Ｒ）を含む。
第１出力回路３２０Ｌは奇数番目の行感知信号線（ＳＹ２ｉ−１、ｉ＝１，２，３…）の感知データ信号を出力データ線ＯＹＬに順次に出力し、第２出力回路３２０Ｒは偶数番目の行感知信号線（ＳＹ２ｉ、ｉ＝１，２，３…）の感知データ信号を出力信号線ＯＹＲに順次に出力する。
第１及び第２出力回路（３２０Ｌ、３２０Ｒ）はそれぞれの行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）と出力信号線（ＯＹＬ、ＯＹＲ）を接続する複数の出力トランジスタ（Ｑ１〜ＱＮ）を含む。
第１及び第２出力回路（３２０Ｌ、３２０Ｒ）はそれぞれの行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）と出力信号線（ＯＹＬ、ＯＹＲ）を接続する複数の出力トランジスタ（Ｑ１〜ＱＮ）を含む。
出力トランジスタ（Ｑ１〜ＱＮ）はゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）と接続される制御端子、行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）と接続される入力端子、及び出力信号線（ＯＹＬ、ＯＹＲ）と接続される出力端子を含む。
第１出力回路３２０Ｌの出力トランジスタＱ２ｉ−１と第２出力回路３２０Ｒの出力トランジスタＱ２ｉは連続したゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）に交互に接続される。
第１出力回路３２０Ｌの出力トランジスタＱ２ｉ−１と第２出力回路３２０Ｒの出力トランジスタＱ２ｉは連続したゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）に交互に接続される。
この時、感知部ＳＵの密度によって出力トランジスタ（Ｑ１〜ＱＮ）の数がゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）の数と同一であるか小さいこともあり、数が互いに同一である場合（Ｎ＝ｎ）には全てのゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）がそれぞれの出力トランジスタ（Ｑ１〜ＱＮ）と接続される。しかし、出力トランジスタ（Ｑ１〜ＱＮ）の数がゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）の数より小さい場合には所定の間隔時間を有して、ゲート信号を伝達するゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）のみが選択的に出力トランジスタ（Ｑ１〜ＱＮ）と接続される。
薄膜トランジスタである出力トランジスタ（Ｑ１〜ＱＮ）はスイッチング素子Ｑと共に形成される。
薄膜トランジスタである出力トランジスタ（Ｑ１〜ＱＮ）はスイッチング素子Ｑと共に形成される。
再び図１及び図３を参照すると、階調電圧生成部８００は画素の透過率と関する２対の階調電圧集合（または基準階調電圧集合）を生成する。
ゲート駆動部４００は液晶表示板組立体３００のゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）に接続されてスイッチング素子Ｑを導通させるゲートオン電圧Ｖｏｎと、遮断させるゲートオフ電圧Ｖｏｆｆの組み合わせからなるゲート信号をゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）に印加する。
ゲート駆動部４００は液晶表示板組立体３００のゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）に接続されてスイッチング素子Ｑを導通させるゲートオン電圧Ｖｏｎと、遮断させるゲートオフ電圧Ｖｏｆｆの組み合わせからなるゲート信号をゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）に印加する。
このようなゲート駆動部４００は奇数番目のゲート線（Ｇ１、Ｇ３、…Ｇｎ−１）と接続される第１ゲート駆動回路４００Ｌ及び偶数番目のゲート線（Ｇ２、Ｇ４、…Ｇｎ）と接続される第２ゲート駆動回路４００Ｒを含み、第１及び第２ゲート駆動回路（４００Ｌ、４００Ｒ）は交互にゲートオン電圧Ｖｏｎを出力する。
データ駆動部５００は液晶表示板組立体３００のデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）に接続され、階調電圧生成部８００からの階調電圧を選択し、これをデータ信号としてデータ線（Ｄ１〜Ｄｍ）に印加する。
感知信号処理部７００は液晶表示板組立体３００の出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹ２）及び列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）と接続されて感知データ信号を受信して増幅し、これに基づいてデジタル感知信号を生成する。
感知信号処理部７００は液晶表示板組立体３００の出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹ２）及び列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）と接続されて感知データ信号を受信して増幅し、これに基づいてデジタル感知信号を生成する。
次に、図５を参照して感知部ＳＵ及び感知信号処理部７００について詳細に説明する。
図５は図３に示す１つの行感知信号線に接続される複数の感知部及び感知信号処理部に対する等価回路図である。
図５は図３に示す１つの行感知信号線に接続される複数の感知部及び感知信号処理部に対する等価回路図である。
図５を参照すると、１つの行感知信号線ＳＹｉは複数の感知部ＳＵと接続され、複数の感知部ＳＵは等価的に１つの感知部で表現できる。
行感知信号線ＳＹｉは出力トランジスタＱｉを通じて出力信号線ＯＹ（ＯＹはＯＹＬまたはＯＹＲを示す）と接続され、出力信号線ＯＹはバンプ（図示せず）を通じて感知信号処理部７００と接続される。
行感知信号線ＳＹｉは出力トランジスタＱｉを通じて出力信号線ＯＹ（ＯＹはＯＹＬまたはＯＹＲを示す）と接続され、出力信号線ＯＹはバンプ（図示せず）を通じて感知信号処理部７００と接続される。
感知信号処理部７００はそれぞれの出力信号線ＯＹ及び列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）と接続される複数の増幅トランジスタＱｓ及び増幅部７１０を含む。
増幅トランジスタＱｓも三端子素子で、その制御端子は出力信号線ＯＹまたは列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）を通じて流れる感知データ信号に基づいて出力信号を生成する。出力信号としては出力電流がある。これとは異なって、増幅トランジスタＱｓが出力信号として電圧を生成することもできる。
増幅トランジスタＱｓも三端子素子で、その制御端子は出力信号線ＯＹまたは列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）を通じて流れる感知データ信号に基づいて出力信号を生成する。出力信号としては出力電流がある。これとは異なって、増幅トランジスタＱｓが出力信号として電圧を生成することもできる。
複数の増幅部７１０は全て同一の構造からなり、各増幅部７１０は増幅器ＡＰを含み、出力トランジスタＱｓからの出力電流を増幅してアナログ感知信号Ｖｏを生成する。
感知信号処理部７００は増幅部７１０からのアナログ感知信号Ｖｏをアナログ−デジタル変換器（図示せず）などを利用してデジタル信号に変換しデジタル感知信号を生成する。
感知信号処理部７００は増幅部７１０からのアナログ感知信号Ｖｏをアナログ−デジタル変換器（図示せず）などを利用してデジタル信号に変換しデジタル感知信号を生成する。
液晶表示装置はデジタル感知信号を受信して所定の演算を通じて接触有無及び接触位置を検出、判断する接触判断部（図示せず）をさらに含むことができ、このような接触判断部（図示せず）は別途の集積回路で実現することができ、信号制御部６００がこのような役割を果すことができる。
信号制御部６００はゲート駆動部４００、データ駆動部５００、階調電圧生成部８００、そして感知信号処理部７００などの動作を制御する。
信号制御部６００はゲート駆動部４００、データ駆動部５００、階調電圧生成部８００、そして感知信号処理部７００などの動作を制御する。
このような駆動装置（ゲート駆動部４００、データ駆動部５００、信号制御部６００、感知信号処理部７００、階調電圧生成部８００）それぞれは少なくとも１つの集積回路チップ形態で液晶表示板組立体３００上に直接装着することができ、可撓性印刷回路フィルム（図示せず）上に装着されてＴＣＰの形態で液晶表示板組立体３００に付着することもでき、別途の印刷回路基板（図示せず）上に装着することもできる。これとは異なって、これら駆動装置（４００、５００、６００、７００、８００）が信号線（Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ、ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ、ＯＹＬ／ＯＹＲ、ＲＬ）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に直接集積されてもよい。
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詳細に説明する。
まず、表示動作を見てみると、信号制御部６００は外部のグラフィック制御器（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、例えば垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、メインクロック信号ＭＣＬＫ、データイネーブル信号ＤＥなどを受信する。
まず、表示動作を見てみると、信号制御部６００は外部のグラフィック制御器（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、例えば垂直同期信号Ｖｓｙｎｃと水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、メインクロック信号ＭＣＬＫ、データイネーブル信号ＤＥなどを受信する。
信号制御部６００は入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を動作条件に合わせて適切に処理し、ゲート制御信号ＣＯＮＴ１及びデータ制御信号ＣＯＮＴ２などを生成する。
信号制御部６００からのデータ制御信号ＣＯＮＴ２によってデータ駆動部５００は１つの行の画素ＰＸに対するデジタル画像信号ＤＡＴをアナログデータ電圧に変換した後、これを当該データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）に印加する。
信号制御部６００からのデータ制御信号ＣＯＮＴ２によってデータ駆動部５００は１つの行の画素ＰＸに対するデジタル画像信号ＤＡＴをアナログデータ電圧に変換した後、これを当該データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）に印加する。
ゲート駆動部４００は信号制御部６００からのゲート制御信号ＣＯＮＴ１によってゲートオン電圧Ｖｏｎをゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）に印加して、このゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）に接続されたスイッチング素子Ｑを導通させる。その結果、データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）に印加されたデータ電圧が導通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に印加されたデータ電圧と共通電圧Ｖｃｏｍの差は液晶キャパシタＣｌｃの充電電圧、つまり、画素電圧として示される。液晶分子は画素電圧の大きさに応じてその配列を異ならせ、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偏光子によって光の透過率変化として現れ、画素ＰＸはデジタル画像信号ＤＡＴの階調が示す輝度を表示する。
画素ＰＸに印加されたデータ電圧と共通電圧Ｖｃｏｍの差は液晶キャパシタＣｌｃの充電電圧、つまり、画素電圧として示される。液晶分子は画素電圧の大きさに応じてその配列を異ならせ、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偏光子によって光の透過率変化として現れ、画素ＰＸはデジタル画像信号ＤＡＴの階調が示す輝度を表示する。
１水平周期（“１Ｈ”とも言い、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）を単位としてこのような過程を繰り返すことによって、全てのゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）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にデータ電圧を印加して１つのフレームの画像を表示する。
以下では液晶表示装置の感知動作について詳細に説明する。
まず、行感知信号線ＳＹｉの感知データ信号を読み取る動作を説明する。
共通電圧Ｖｃｏｍはハイレベルとローレベルを有し、１Ｈごとにハイレベルとローレベルをスイングする。共通電圧Ｖｃｏｍがハイレベルである時、行感知信号線ＳＹｉにリセット電圧（図示せず）が印加されて行感知信号線ＳＹｉを初期化する。液晶表示板組立体３００は行感知信号線ＳＹｉの初期化のためにリセット電圧（図示せず）を伝達する別途のトランジスタをさらに含むことができ、信号制御部６００などからリセット電圧（図示せず）の供給を直接受けることもできる。
まず、行感知信号線ＳＹｉの感知データ信号を読み取る動作を説明する。
共通電圧Ｖｃｏｍはハイレベルとローレベルを有し、１Ｈごとにハイレベルとローレベルをスイングする。共通電圧Ｖｃｏｍがハイレベルである時、行感知信号線ＳＹｉにリセット電圧（図示せず）が印加されて行感知信号線ＳＹｉを初期化する。液晶表示板組立体３００は行感知信号線ＳＹｉの初期化のためにリセット電圧（図示せず）を伝達する別途のトランジスタをさらに含むことができ、信号制御部６００などからリセット電圧（図示せず）の供給を直接受けることもできる。
行感知信号線ＳＹｉが初期化された状態で感知部ＳＵの接触有無による可変キャパシタＣｖの静電容量の変化すると、共通電圧Ｖｃｏｍの変動に基づいて行感知信号線ＳＹｉの電圧も変化する。
行感知信号線ＳＹｉが初期化された後の１Ｈの間の出力トランジスタＱｉはゲートオン電圧Ｖｏｎの供給を受けて導通して行感知信号線ＳＹｉと出力信号線ＯＹを接続する。したがって、行感知信号線ＳＹｉの電圧変化は感知データ信号として導通される出力トランジスタＱｉを通じて出力信号線ＯＹに伝達される。出力信号線ＯＹの感知データ信号は増幅トランジスタＱｓの制御端子に印加され、感知データ信号に応じて増幅トランジスタＱｓを流れる電流の大きさが変わる。
行感知信号線ＳＹｉが初期化された後の１Ｈの間の出力トランジスタＱｉはゲートオン電圧Ｖｏｎの供給を受けて導通して行感知信号線ＳＹｉと出力信号線ＯＹを接続する。したがって、行感知信号線ＳＹｉの電圧変化は感知データ信号として導通される出力トランジスタＱｉを通じて出力信号線ＯＹに伝達される。出力信号線ＯＹの感知データ信号は増幅トランジスタＱｓの制御端子に印加され、感知データ信号に応じて増幅トランジスタＱｓを流れる電流の大きさが変わる。
増幅部７１０は増幅トランジスタＱｓの出力電流を増幅してアナログ感知信号Ｖｏを生成し、感知信号処理部７００はアナログ感知信号Ｖｏを読み取る。感知信号処理部７００は共通電圧Ｖｃｏｍが再びハイレベルに変わる前にアナログ感知信号Ｖｏを読み取ることが好ましい。これは共通電圧Ｖｃｏｍのレベル変化に応じてアナログ感知信号Ｖｏも変わるためである。
感知信号処理部７００はアナログ感知信号Ｖｏをデジタル感知信号に変換する。
このようにそれぞれの行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）はゲートオン電圧Ｖｏｎが供給される直前に初期化され、出力トランジスタ（Ｑ１〜ＱＮ）はゲートオン電圧Ｖｏｎによって順次に導通されて１Ｈの間の行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）と出力信号線ＯＹを順次に接続する。
感知信号処理部７００はアナログ感知信号Ｖｏをデジタル感知信号に変換する。
このようにそれぞれの行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）はゲートオン電圧Ｖｏｎが供給される直前に初期化され、出力トランジスタ（Ｑ１〜ＱＮ）はゲートオン電圧Ｖｏｎによって順次に導通されて１Ｈの間の行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）と出力信号線ＯＹを順次に接続する。
感知信号処理部７００はゲートオン電圧Ｖｏｎによって出力トランジスタ（Ｑ１〜ＱＭ）が順次に導通されながら、Ｎ個の行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）の感知データ信号を２つの出力信号線（ＯＹＬ、ＯＹＲ）を通じて連続的に受信する。出力信号線ＯＹに接続される２つの増幅トランジスタＱｓ及び増幅部７１０は交互に感知データ信号を受信して、これに対するアナログ感知信号Ｖｏを生成する。
一方、列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＮ）の感知データ信号を読み取る動作を見てみると、感知信号処理部７００は列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）と同一の数の増幅トランジスタＱｓ及び増幅部７１０を含む。このような増幅トランジスタＱｓ及び増幅部７１０は列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）が初期化された後、共通電圧Ｖｃｏｍのレベルが変化する前に感知データ信号を読み取ってアナログ感知信号Ｖｏを生成する。
つまり、１つのフレームの感知動作で出力信号線ＯＹの増幅トランジスタＱｓ及び増幅部７１０が連続的に各行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）の感知データ信号を受信してアナログ感知信号Ｖｏを生成する間に、列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）の複数の増幅トランジスタＱｓ及び増幅部７１０はアナログ感知信号Ｖｏを生成する。
つまり、１つのフレームの感知動作で出力信号線ＯＹの増幅トランジスタＱｓ及び増幅部７１０が連続的に各行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）の感知データ信号を受信してアナログ感知信号Ｖｏを生成する間に、列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）の複数の増幅トランジスタＱｓ及び増幅部７１０はアナログ感知信号Ｖｏを生成する。
このように複数の行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）の感知データ信号を少ない数の出力信号線ＯＹを通じて連続的に感知信号処理部７００に出力することで液晶表示板組立体３００の非表示領域の面積を減らすことができる。また、感知信号処理部７００の増幅トランジスタＱｓ及び増幅部７１０の数を減らすことができ、その結果感知信号処理部７００を含む集積回路の入力端、つまり、バンプ（図示せず）の数を減らして集積回路の大きさを小さくすることができる。
接触判断部（図示せず）は感知信号処理部７００から１つのフレームの感知動作に対するデジタル感知信号を受けて適切な演算処理を行って接触有無及び接触位置を検出、判断してこれを外部装置に伝送し、外部装置はこれに基づいた入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を液晶表示装置に伝送して使用者などによって選択された画面やメニューなどを表示する。
一方、感知動作が画像表示動作と互いに異なる時間に進められることができ、このような場合にはゲート駆動部４００と互いに異なる周波数で感知動作が行われてもよい。 以下、図６を参照して画像表示動作とは別途に感知動作を行うことができる液晶表示装置を説明する。
図６は、本発明の第２の実施形態による液晶表示装置のブロック図で、感知部を含む液晶表示装置のブロック図である。
図１及び図６を参照すると、本発明の第２の実施形態による液晶表示装置は図３のように液晶表示板組立体３００及びこれに接続されたゲート駆動部４００、データ駆動部５００及び感知信号処理部７００、データ駆動部５００に接続された階調電圧生成部８００、そしてこれらを制御する信号制御部６００を含み、図３の第１の実施形態とは異なって感知走査部７５０をさらに含む。
図１及び図６を参照すると、本発明の第２の実施形態による液晶表示装置は図３のように液晶表示板組立体３００及びこれに接続されたゲート駆動部４００、データ駆動部５００及び感知信号処理部７００、データ駆動部５００に接続された階調電圧生成部８００、そしてこれらを制御する信号制御部６００を含み、図３の第１の実施形態とは異なって感知走査部７５０をさらに含む。
感知走査部７５０はスイッチング素子Ｑと共に液晶表示板組立体３００上に形成されてもよく、複数の感知走査線（Ｕ１〜ＵＮ）に導通電圧を順次に出力する。
液晶表示板組立体３００はまた１つの出力信号線ＯＹを含み、一側周縁領域にそれぞれの行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）と出力信号線ＯＹを接続する出力部３２０を含み、出力部３２０は複数の出力トランジスタ（Ｑ１〜ＱＮ）を含む。
それぞれの出力トランジスタ（Ｑ１〜ＱＮ）は制御端子が感知走査線（Ｕ１〜ＵＮ）と接続され、感知走査線（Ｕ１〜ＵＮ）の導通電圧によって順次に導通されて各行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）の感知データ信号を出力信号線ＯＹに伝達する。
液晶表示板組立体３００はまた１つの出力信号線ＯＹを含み、一側周縁領域にそれぞれの行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）と出力信号線ＯＹを接続する出力部３２０を含み、出力部３２０は複数の出力トランジスタ（Ｑ１〜ＱＮ）を含む。
それぞれの出力トランジスタ（Ｑ１〜ＱＮ）は制御端子が感知走査線（Ｕ１〜ＵＮ）と接続され、感知走査線（Ｕ１〜ＵＮ）の導通電圧によって順次に導通されて各行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）の感知データ信号を出力信号線ＯＹに伝達する。
第２の実施形態の感知信号処理部７００は１つの出力信号線ＯＹと接続されるので、複数の行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）からの感知データ信号は１つの増幅トランジスタＱｓ及び増幅部７１０を通じて順次に読まれてアナログ感知信号Ｖｏに変換される。
この時、感知走査部７５０はゲート駆動部４００と互いに異なる周波数で駆動されてもよく、その結果、画像表示動作と感知動作が互いに異なる時間に行われることができる。
この時、感知走査部７５０はゲート駆動部４００と互いに異なる周波数で駆動されてもよく、その結果、画像表示動作と感知動作が互いに異なる時間に行われることができる。
つまり、感知動作が毎フレームごとに一回ずつフレームとフレームの間のポーチ（ｐｏｒｃｈ）区間で行うことができ、特に、垂直同期信号Ｖｓｙｎｃより前のフロントポーチ区間で行うことができる。ポーチ区間では感知データ信号がゲート駆動部４００及びデータ駆動部５００などからの駆動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くなる。また、感知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一回ずつ行うことができる。また、ポーチ区間内で２回以上読取り動作を行うことができ、ポーチ区間がフレーム内でも読取り動作が少なくとも１回行うことができる。
以下では行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）だけでなく、列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）も少ない数の出力信号線（ＯＸ１〜ＯＸｌ）を通じて複数の感知データ信号を感知信号処理部７００に伝達する液晶表示装置を説明する。
図７は本発明の第３の実施形態による液晶表示装置のブロック図で、感知部を含む液晶表示装置のブロック図であり、図８は本発明の第４の実施形態による液晶表示装置のブロック図で、感知部を含む液晶表示装置のブロック図である。
図７は本発明の第３の実施形態による液晶表示装置のブロック図で、感知部を含む液晶表示装置のブロック図であり、図８は本発明の第４の実施形態による液晶表示装置のブロック図で、感知部を含む液晶表示装置のブロック図である。
図７に示す液晶表示装置は、図３のように第１及び第２出力回路（３２０Ｌ、３２０Ｒ）がゲートオン電圧Ｖｏｎに同期して２つの出力信号線（ＯＹＬ、ＯＹＲ）を通じて行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）の感知データ信号を感知信号処理部７００に供給する。一方、図８の液晶表示装置は図６のように出力部３２０が感知走査部７５０の導通電圧に同期して１つの出力信号線ＯＹを通じて行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＭ）の感知データ信号を感知信号処理部７００に供給する。
このような図７及び図８の液晶表示装置は列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）より少ない数の出力信号線（ＯＸ１〜ＯＸｌ）を通じて列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）の感知データ信号を感知信号処理部７００に供給するための複数の第２出力部３４０を含む。
それぞれの第２出力部３４０は複数の列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）、例えば、ｋ個の列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸｋ）と１つの出力信号線（ＯＸ１）の間を接続する。
それぞれの第２出力部３４０は複数の列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）、例えば、ｋ個の列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸｋ）と１つの出力信号線（ＯＸ１）の間を接続する。
このような第２出力部３４０は制御信号（図示せず）によって各列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）と出力信号線（ＯＸ１〜ＯＸｌ）を順次に接続して列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）に流れる感知データ信号を出力信号線（ＯＸ１〜ＯＸｌ）に伝達する。
このような動作のために第２出力部３４０はマルチプレクサのようなデジタル論理回路を含み、制御信号（図示せず）によって複数の列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）の感知データ信号のうちの１つの感知データ信号を選択して出力することができる。
一方、第２出力部３４０は出力部３２０のように複数のスイッチング素子（図示せず）からなることもできる。
このような動作のために第２出力部３４０はマルチプレクサのようなデジタル論理回路を含み、制御信号（図示せず）によって複数の列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）の感知データ信号のうちの１つの感知データ信号を選択して出力することができる。
一方、第２出力部３４０は出力部３２０のように複数のスイッチング素子（図示せず）からなることもできる。
第２出力部３４０が複数のスイッチング素子（図示せず）を含む場合、制御信号（図示せず）によって決められた順にスイッチング素子（図示せず）が導通されて列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）と出力信号線（ＯＸ１〜ＯＸｌ）を接続する。
複数の第２出力部３４０は同一の制御信号（図示せず）の供給を受けて同一の順序で各列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）と出力信号線（ＯＸ１〜ＯＸｌ）を接続する。
複数の第２出力部３４０は同一の制御信号（図示せず）の供給を受けて同一の順序で各列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）と出力信号線（ＯＸ１〜ＯＸｌ）を接続する。
図７及び図８に示す感知信号処理部７００はまた、出力信号線（ＯＸ１〜ＯＸｌ）と接続される複数の増幅トランジスタＱｓ及び増幅部７１０を含み、このような増幅トランジスタＱｓ及び増幅部７１０は行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）と接続される増幅トランジスタＱｓ及び増幅部７１０と同じように感知データ信号を順次に受信してそれぞれのアナログ感知信号Ｖｏを生成する。
したがって、行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）だけでなく、列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）に対しても少ない数の増幅トランジスタＱｓ及び増幅部７１０のみでアナログ感知信号Ｖｏを生成することで集積回路の大きさを小さくすることができる。
したがって、行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）だけでなく、列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）に対しても少ない数の増幅トランジスタＱｓ及び増幅部７１０のみでアナログ感知信号Ｖｏを生成することで集積回路の大きさを小さくすることができる。
図７及び図８に示す液晶表示装置は、ゲートオン電圧Ｖｏｎまたは感知走査部７５０からの導通電圧が供給されて行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）に対するアナログ感知信号Ｖｏが読み取られる間に制御信号によって列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）に対するアナログ感知信号Ｖｏを読み取る。
アナログ感知信号Ｖｏの生成は、行及び列感知データ信号ともに同様であり、感知信号処理部７００は行及び列感知データ信号に対するデジタル感知信号を生成して接触判断部（図示せず）に出力する。
アナログ感知信号Ｖｏの生成は、行及び列感知データ信号ともに同様であり、感知信号処理部７００は行及び列感知データ信号に対するデジタル感知信号を生成して接触判断部（図示せず）に出力する。
本発明の実施形態で感知部として可変キャパシタ及び基準キャパシタを利用した感知部を例として挙げたが、これに限定されるわけではなく、これと異なる形態の感知素子を適用することもできる。
以下、図９を参照して本発明の他の実施形態による感知素子を説明する。
図９は、図３に示した液晶表示装置の感知部とは異なる形態の他の感知部に対する断面図である。
以下、図９を参照して本発明の他の実施形態による感知素子を説明する。
図９は、図３に示した液晶表示装置の感知部とは異なる形態の他の感知部に対する断面図である。
図９を参照すると、各感知部ＳＵは図３のように行及び列感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）の各交点座標近傍ごとに形成されている。
図９に示すように、薄膜トランジスタ表示板１００は画素ＰＸのスイッチング素子Ｑが形成される下部基板１１０を含み、下部基板１１０にはゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）と同一層に行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）が形成され、データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）と同一層に列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）が形成される。
図９に示すように、薄膜トランジスタ表示板１００は画素ＰＸのスイッチング素子Ｑが形成される下部基板１１０を含み、下部基板１１０にはゲート線（Ｇ１〜Ｇｎ）と同一層に行感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）が形成され、データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）と同一層に列感知信号線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）が形成される。
このような行及び列感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）上には絶縁膜（図示せず）が形成され、行及び列感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）は絶縁膜に形成さる接触孔（図示せず）を通じて露出される。
絶縁膜上の各感知部ＳＵ領域には下部突起１８０が形成され、下部突起１８０上に接触部材１９２が形成され、接触部材１９２は接触孔を通じて行または列感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）と接続される。
一方、共通電極表示板２００は上部基板２１０と共通電極２７０の間に上部突起２８０を含み、上部突起２８０は下部突起１８０と対向する。
絶縁膜上の各感知部ＳＵ領域には下部突起１８０が形成され、下部突起１８０上に接触部材１９２が形成され、接触部材１９２は接触孔を通じて行または列感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）と接続される。
一方、共通電極表示板２００は上部基板２１０と共通電極２７０の間に上部突起２８０を含み、上部突起２８０は下部突起１８０と対向する。
したがって、対向する上部突起２８０と下部突起１８０が１つの感知部ＳＵを構成し、下部突起１８０によって突出される接触部材１９２と上部突起２８０によって突出される共通電極２７０とが外部からの接触（使用者の接触）により、薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００の距離変化を起こし互いに接する。したがって、感知部ＳＵは行及び列感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）に共通電圧Ｖｃｏｍを感知信号として出力する。
一方、本発明の液晶表示装置は感知部ＳＵとして光の強さに応じて出力信号が変わる光センサーなどを利用することもできる。また、本発明は２種類以上の感知部を含む表示装置にも適用することができる。
また、本発明の実施形態では表示装置として液晶表示装置を対象に説明したが、これに限定されず、プラズマ表示装置、有機発光表示装置などのような平板表示装置にも同一に適用することができる。
また、本発明の実施形態では表示装置として液晶表示装置を対象に説明したが、これに限定されず、プラズマ表示装置、有機発光表示装置などのような平板表示装置に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。
３ 液晶層
１００ 薄膜トランジスタ表示板
１１０ 下部基板
１８０ 下部突起
１９１ 画素電極
１９２ 接触部材
２００ 共通電極表示板
２１０ 上部基板
２７０ 共通電極
３００ 液晶表示板組立体
３２０ 出力部
３２０Ｌ 第１出力回路
３２０Ｒ 第２出力回路
３４０ 第２出力部
４００ ゲート駆動部
４００Ｌ 第１ゲート駆動回路
４００Ｒ 第２ゲート駆動回路
５００ データ駆動部
６００ 信号制御部
７００ 感知信号処理部
７１０ 増幅部
７５０ 感知走査部
８００ 階調電圧生成部
ＡＰ 増幅器
Ｃｌｃ 液晶キャパシタ
ＣＯＮＴ１ ゲート制御信号
ＣＯＮＴ２ データ制御信号
Ｃｓｔ ストレージキャパシタ
Ｃｖ 可変キャパシタ
ＤＡＴ デジタル画像信号
ＤＥ データイネーブル信号
Ｄ１〜Ｄｍ データ線（表示信号線）
Ｇ１〜Ｇｎ ゲート線（表示信号線）
Ｈｓｙｎｃ 水平同期信号
ＭＣＬＫ メインクロック信号
ＯＹ、ＯＹＬ、ＯＹＲ 出力信号線
ＰＸ 画素
Ｑ スイッチング素子
Ｑ１〜ＱＮ 出力トランジスタ
ＲＬ 基準電圧線
ＳＬ 感知信号線
ＳＵ 感知部
ＳＹ１〜ＳＹＮ 行感知信号線
ＳＸ１〜ＳＸＭ 列感知信号線
Ｖｎ 接続点電圧
Ｖｏ アナログ感知信号
Ｖｏｆｆ ゲートオフ電圧
Ｖｏｎ ゲートオン電圧
Ｖｓｙｎｃ 垂直同期信号
１００ 薄膜トランジスタ表示板
１１０ 下部基板
１８０ 下部突起
１９１ 画素電極
１９２ 接触部材
２００ 共通電極表示板
２１０ 上部基板
２７０ 共通電極
３００ 液晶表示板組立体
３２０ 出力部
３２０Ｌ 第１出力回路
３２０Ｒ 第２出力回路
３４０ 第２出力部
４００ ゲート駆動部
４００Ｌ 第１ゲート駆動回路
４００Ｒ 第２ゲート駆動回路
５００ データ駆動部
６００ 信号制御部
７００ 感知信号処理部
７１０ 増幅部
７５０ 感知走査部
８００ 階調電圧生成部
ＡＰ 増幅器
Ｃｌｃ 液晶キャパシタ
ＣＯＮＴ１ ゲート制御信号
ＣＯＮＴ２ データ制御信号
Ｃｓｔ ストレージキャパシタ
Ｃｖ 可変キャパシタ
ＤＡＴ デジタル画像信号
ＤＥ データイネーブル信号
Ｄ１〜Ｄｍ データ線（表示信号線）
Ｇ１〜Ｇｎ ゲート線（表示信号線）
Ｈｓｙｎｃ 水平同期信号
ＭＣＬＫ メインクロック信号
ＯＹ、ＯＹＬ、ＯＹＲ 出力信号線
ＰＸ 画素
Ｑ スイッチング素子
Ｑ１〜ＱＮ 出力トランジスタ
ＲＬ 基準電圧線
ＳＬ 感知信号線
ＳＵ 感知部
ＳＹ１〜ＳＹＮ 行感知信号線
ＳＸ１〜ＳＸＭ 列感知信号線
Ｖｎ 接続点電圧
Ｖｏ アナログ感知信号
Ｖｏｆｆ ゲートオフ電圧
Ｖｏｎ ゲートオン電圧
Ｖｓｙｎｃ 垂直同期信号
Claims (24)
- 行列形態に配列され、外部からの接触によって感知信号を生成する複数の感知部と、
第１の方向に前記感知部の前記感知信号を伝達する複数の第１感知信号線と、
前記第１の方向と直交する第２の方向に前記感知部の前記感知信号を伝達する複数の第２感知信号線と、
前記第１感知信号線の前記感知信号を順次に出力する第１出力部と、
前記第２の方向に伸び、前記第１出力部からの前記感知信号を伝達する第１感知出力線と、
前記第１感知出力線及び前記第２感知信号線の前記感知信号を信号処理して、接触有無及び接触位置を含んだ接触情報を含むデジタル感知信号を生成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。 - 前記第１出力部はそれぞれの前記第１感知信号線と接続され、順次に導通して前記感知信号を前記第１感知出力線に伝達する複数のスイッチング素子を含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
- 前記複数の感知部及び行列形態に配列される複数の画素を含む表示板と、
前記複数の画素にゲート信号を供給するゲート駆動部と、
前記複数の画素にデータ信号を供給するデータ駆動部とをさらに有することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。 - 前記スイッチング素子は、前記ゲート信号によってオン／オフ動作を行うことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
- 前記ゲート駆動部は、奇数番目の画素行に前記ゲート信号を供給する第１ゲート駆動回路と、
偶数番目の画素行に前記ゲート信号を供給する第２ゲート駆動回路とを含むことを特徴とする請求項３に記載の表示装置。 - 前記第１感知出力線は互いに分離している第１及び第２信号配線を含み、
前記第１出力部は、前記第１ゲート駆動回路からの前記ゲート信号によって前記第１信号配線に前記感知信号を出力する第１スイッチング素子群と、
前記第２ゲート駆動回路からの前記ゲート信号によって前記第２信号配線に前記感知信号を出力する第２スイッチング素子群とを含むことを特徴とする請求項５に記載の表示装置。 - 前記スイッチング素子に順次に導通電圧を供給する感知走査部をさらに有することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
- 前記感知走査部は、前記ゲート駆動部と互いに異なる周波数で駆動されることを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
- 少なくとも２つの前記第２感知信号線の前記感知信号を順次に出力する複数の第２出力部と、
前記第２出力部からの前記感知信号を前記感知信号処理部に伝達する複数の第２感知出力線とをさらに有することを特徴とする請求項６または８に記載の表示装置。 - 前記複数の第２出力部は、第２出力部を制御する制御信号が供給された順序と同一の順序で前記感知信号を出力することを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
- 前記第２出力部は、マルチプレクサを含むことを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
- 前記第１及び第２出力部は、前記表示板上に形成されることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
- 前記表示板は、前記第１及び第２感知信号線を含む下部基板と、
前記下部基板上に形成され、前記第１及び第２感知信号線と接続される接触部材と、
前記下部基板と対向する上部基板と、
前記上部基板上に共通電圧が印加される共通電極とを含み、
外部からの接触によって前記共通電極と前記接触部材が接して前記共通電圧を前記感知信号に出力することを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。 - 前記表示板は、前記下部基板と前記接触部材との間又は前記上部基板と前記共通電極との間の少なくともいずれか一方の前記感知部と対応する位置に突起をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
- 液晶キャパシタを有し、液晶分子の配列によって画像を表示する複数の画素を含む表示板と、
前記画素にゲート信号を供給するゲート駆動部と、
前記液晶分子を誘電体として有し、接触による圧力に応じて静電容量が変化する複数の可変キャパシタと、
前記可変キャパシタと直列に接続される複数の基準キャパシタと、
前記可変キャパシタと前記基準キャパシタとの間に接続され、行列形態に配列される複数の感知信号線と、
前記複数の感知信号線の電圧を順次に出力する出力部と、
前記出力部の出力を伝達する感知出力線と、
前記感知出力線から前記感知信号線の電圧を順次に受信して接触有無及び接触位置を含んだ接触情報を含むデジタル感知信号を生成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。 - 前記出力部は、行方向の前記感知信号線と前記感知出力線を接続する複数のスイッチング素子を含むことを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
- 前記スイッチング素子は、前記ゲート信号によって順次に導通されることを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
- 前記ゲート駆動部は、奇数番目の前記スイッチング素子に前記ゲート信号を供給する第１ゲート駆動回路と、
偶数番目の前記スイッチング素子に前記ゲート信号を供給する第２ゲート駆動回路とを含むことを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。 - 前記感知出力線は互いに分離している第１及び第２信号配線を含み、
奇数番目の前記スイッチング素子は前記第１ゲート駆動回路からの前記ゲート信号によって前記第１信号配線に前記感知信号を出力し、
偶数番目の前記スイッチング素子は前記第２ゲート駆動回路からの前記ゲート信号によって前記第２信号配線に前記感知信号を出力することを特徴とする請求項１８に記載の表示装置。 - 前記ゲート駆動部と互いに異なる周波数で動作し、前記スイッチング素子に導通電圧を順次に供給する感知走査部をさらに有することを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
- 前記出力部は、少なくとも２つの列方向の前記感知信号線の電圧を順次に出力する複数の出力回路を含むことを特徴とする請求項１９または２０に記載の表示装置。
- 前記出力回路は、マルチプレクサを含むことを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
- 前記出力部は、前記表示板上に形成されることを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
- 前記ゲート駆動部及び前記感知走査部は、前記表示板上に形成されることを特徴とする請求項１５または２０に記載の表示装置。
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