JP5240893B2 - 薄膜トランジスタ表示板及び表示装置 - Google Patents

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Description

本発明は、薄膜トランジスタ表示板及び表示装置に関する。
表示装置のうちの代表的な液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）は、画素電極及び共通電極が具備された二つの表示板と、その間に入っている誘電率異方性（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ）を有する液晶層とを含む。画素電極は、行列状に配列されていて、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などスイッチング素子に連結され、一行ずつ順次に映像データ電圧の印加を受ける。共通電極は、表示板の全面にわたって形成されていて、共通電圧の印加を受ける。画素電極と共通電極、及びその間の液晶層は、回路的に見れば液晶キャパシタをなし、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においては、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で所望の画像を得る。
タッチスクリーンパネル（ｔｏｕｃｈ ｓｃｒｅｅｎ ｐａｎｅｌ）は、画面上に指またはペンなどを接触して文字や絵を書いたり描いたりし、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言う。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（ｔｏｕｃｈ ｐｅｎ）などの画面への接触有無及び接触位置の情報を感知することができる。
しかし、このようなタッチスクリーンパネルが付着された液晶表示装置は、タッチスクリーンパネルによる原価上昇、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の追加による収率減少、液晶表示板の輝度低下、製品の厚さ増加などの問題がある。
そこで、本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、接触有無及び接触位置を正確に感知することができる感知素子を内蔵した薄膜トランジスタ表示板及び表示装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、感知素子の耐久性を向上させた薄膜トランジスタ表示板及び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の一特徴による薄膜トランジスタ表示板は、基板上に形成され、ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極を備える薄膜トランジスタと、前記ソース電極及び前記ドレイン電極上に形成され、前記ドレイン電極の少なくとも一部を露出する第１コンタクトホールを備える第１保護膜と、
前記第１保護膜上に位置するカラーフィルタと、
前記第１保護膜上に形成され、少なくとも一つの感知用突起が形成されて第２コンタクトホールを備える第２保護膜と、前記第２保護膜上に形成され、前記第１及び第２コンタクトホールを通じて前記ドレイン電極に連結される画素電極と、前記感知用突起上に各々形成される少なくとも一つの導電部材とを有し、
前記感知用突起は前記カラーフィルタ及び前記画素電極と同一の基板上に配置される。
また、上記目的を達成するためになされた本発明の他の特徴による薄膜トランジスタ表示板は、基板上に形成され、ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極を備える薄膜トランジスタと、前記ソース電極及び前記ドレイン電極上に形成され、前記ドレイン電極の少なくとも一部を露出する第１コンタクトホールを備える第１保護膜と、前記第１保護膜上に位置するカラ−フィルタと、前記第１保護膜上に形成され、前記第１コンタクトホールを通じて前記ドレイン電極に連結される画素電極と、前記第１保護膜上に形成される少なくとも一つの導電部材と、前記導電部材上に形成される少なくとも一つの感知用突起と、を有し、前記感知用突起は前記カラーフィルタ及び前記画素電極と同一の基板上に配置される。
この時、前記薄膜トランジスタ表示板は、前記第１保護膜上に形成され、前記第１コンタクトホールと対応するように第２コンタクトホールが形成される第２保護膜をさらに含むことができる。
前記導電部材は、前記画素電極と同一の材料で形成されることが良い。この時、前記導電部材は、ＩＴＯ、ＩＺＯ、または透明な導電性有機膜からなることができる。
前記導電部材は、前記画素電極と同一層に形成されることが良い。
前記第２保護膜は、有機絶縁膜からなることができる。
上記目的を達成するためになされた本発明の一特徴による表示装置は、共通電極が形成される第１表示板と、ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極を備える薄膜トランジスタ、前記ソース電極及び前記ドレイン電極上に形成される第１保護膜、前記第１保護膜上に位置するカラ−フィルタと、前記第１保護膜上に形成され、少なくとも一つの感知用突起が形成される第２保護膜、前記第２保護膜上に形成され、前記ドレイン電極と連結される画素電極、及び前記感知用突起上に形成される少なくとも一つの導電部材を含む第２表示板と、を有する。
また、上記目的を達成するためになされた本発明の他の特徴による表示装置は、共通電極が形成される第１表示板と、ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極を備える薄膜トランジスタ、前記ソース電極及び前記ドレイン電極上に形成される第１保護膜、前記第１保護膜上に位置するカラ−フィルタと、前記第１保護膜上に形成され、前記ドレイン電極と連結される画素電極、前記第１保護膜上に形成される少なくとも一つの導電部材、及び前記導電部材上に形成される少なくとも一つの感知用突起を含む第２表示板と、を有し、前記感知用突起は前記カラーフィルタ及び前記画素電極と同一の基板上に配置される。
この時、前記表示装置は、前記第１保護膜に形成される第２保護膜をさらに含むことができる。
前記導電部材は、前記画素電極と同一の材料で形成されることが良く、透明な導電性有機膜からなることができる。
前記導電部材は、また、前記画素電極と同一層に形成されてなることができる。
前記第２保護膜は、有機絶縁膜からなることができる。
前記感知用突起は、透明な導電性有機膜からなることができる。
前記第１表示板は、前記共通電極上に形成されるスペーサをさらに含むことができる。
前記感知用突起の高さは、前記スペーサの高さより低いことが好ましい。

以上
本発明の薄膜トランジスタ表示板及び表示装置によれば、表示装置の内部に接触有無を感知する感知部が内蔵されているので、表示装置の厚さ及び体積が減少し、製造工程が簡単となり、製造費用も節減する。
また、感知用突起が外部圧力によって押さえられる上部表示板である共通電極表示板に位置せずに、下部表示板である薄膜トランジスタ表示板に形成されるので、感知用突起の耐久性が向上する。
さらに、カラーフィルタが、薄膜トランジスタが形成されている薄膜トランジスタ表示板に形成されているので、互いに異なる表示板に形成されたカラーフィルタと画素電極との間の整列誤差が減少する。
以下、添付した図面を参照して、本発明の薄膜トランジスタ表示板及び表示装置を実施するための最良の形態について、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が容易に実施できるように詳細に説明する。
図面において、いろいろ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な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“すぐ上”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。逆に、ある部分が他の部分の“すぐ上”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。
本発明の表示装置に対する一実施形態であ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、画素の観点から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、感知部の観点から示した液晶表示装置のブロック図であり、図４は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の感知部に対する等価回路図であり、図５は、本発明の一実施形態による液晶表示装置の概略図である。
図１及び図３を参照すれば、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、これに連結された映像走査部４００、映像データ駆動部５００、及び感知信号処理部８００、映像データ駆動部５００に連結された階調電圧生成部５５０、感知信号処理部８００に連結された接触判断部７００、並びにこれらを制御する信号制御部６００を含む。
図１乃至図４に示すように、液晶表示板組立体３００は、複数の表示信号線Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍと、これに連結されていて、ほぼ行列状に配列された複数の画素ＰＸ、及び複数の感知信号線ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭと、これに連結されていて、ほぼ行列状に配列された複数の圧力感知部ＳＵを含む。一方、図２及び図５に示すように、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と、薄膜トランジスタ表示板１００及び共通電極表示板２００の二つの表示板の間に間隙を作り、ある程度圧縮変形されるスペーサ（図示せず）とを含む。
信号線Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍは、映像走査信号を伝達する複数の映像走査線Ｇ１〜Ｇｎ、と、映像データ電圧を伝達する映像データ線Ｄ１〜Ｄｍとを含み、感知信号線ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭは、感知データ信号を伝達する複数の横感知データ線ＳＹ１〜ＳＹＮと、複数の縦感知データ線ＳＸ１〜ＳＸＭとを含む。
映像走査線Ｇ１〜Ｇｎ及び横感知データ線ＳＹ１〜ＳＹＮは、ほぼ行方向に延在しており、互いにほとんど平行であり、映像データ線Ｄ１〜Ｄｍ及び縦感知データ線ＳＸ１〜ＳＸＭは、ほぼ列方向に延在しており、互いにほとんど平行である。
各画素ＰＸ、例えば、ｉ番目（ｉ＝１、２、ｎ）映像走査線Ｇｉとｊ番目（ｊ＝１、２、ｍ）映像データ線Ｄｊとに連結された画素は、スイッチング素子Ｑと、これに連結された液晶キャパシタ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）Ｃｌｃ及びストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）Ｃｓｔとを含む。ストレージキャパシタＣｓｔは必要に応じて省略できる。
スイッチング素子Ｑは、薄膜トランジスタ表示板１００に備えられている薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、その制御端子は映像走査線Ｇｊと連結されており、入力端子は映像データ線Ｄｊと連結されており、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と連結されている。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）よりなる。
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とを二つの端子とし、画素電極１９１及び共通電極２７０の二つの電極間の液晶層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、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、この場合には、画素電極１９１及び共通電極２７０の二つの電極のうちの少なくとも一つを線状または棒状に作ることができる。
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に具備された別個の信号線（図示せず）と画素電極１９１が絶縁体を間に置いて重畳してなり、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すぐ上の前段の映像走査線と重畳してなることができる。
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したり（時間分割）するようにして、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、青色などの三原色がある。図２は、空間分割の一例であって、基本色のうちの一つを示すカラーフィルタ（図示せず）が薄膜トランジスタ表示板１００の画素電極１９１の上または下に形成されるが、これとは異なって、各画素ＰＸが画素電極１９１に対応する共通電極表示板２００の領域にカラーフィルタを備えることができる。
液晶表示板組立体３００の外側の面には、光を偏光させる少なくとも一つの偏光子（図示せず）が付着されている。
圧力感知部ＳＵは、図４に示す構造を有することができる。
図４に示す圧力感知部ＳＵは、図面符号ＳＬに表した横または縦感知データ線（以下、感知データ線と言う）に連結されているスイッチＳＷＴを含む圧力感知部である。
スイッチＳＷＴは、共通電極表示板２００の共通電極２７０と薄膜トランジスタ表示板１００の感知データ線ＳＬとを二つの端子とし、二つの端子のうちの少なくとも一つは突出することで、使用者の接触により二つの端子が物理的、電気的に接続される。これによって、共通電極２７０からの共通電圧Ｖｃｏｍが感知データ信号として感知データ線ＳＬに出力される。
このような圧力感知部の構造及び動作については、次に詳細に説明する。
このように、横感知データ線ＳＹ１〜ＳＹＮを通じて流れる感知データ信号を分析して接触点のＹ座標を判断することができ、縦感知データ線ＳＸ１〜ＳＸＭを通じて流れる感知データ信号を分析して接触点のＸ座標を判断することができる。
圧力感知部ＳＵは、隣接した二つの画素ＰＸの間に配置される。横及び縦感知データ線ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭに各々連結されており、これらが交差する領域に隣接して配置されている一対の圧力感知部ＳＵの密度は、例えば、ドット（ｄｏｔ）密度の約１／４であり得る。ここで、一つのドットは、例えば、平行に配列されていて、赤色、緑色、青色などの三原色を表示する３個の画素ＰＸを含み、一つの色相を表示し、液晶表示装置の解像度を示す基本単位となる。しかし、一つのドットは４個以上の画素ＰＸからなることができ、この場合、各画素ＰＸは三原色と白色（ｗｈｉｔｅ）のうちの一つを表示することができる。
一対の圧力感知部ＳＵの密度がドットの密度の１／４である例としては、一対の圧力感知部ＳＵの横及び縦解像度が各々液晶表示装置の横及び縦解像度の１／２である場合が挙げられる。この場合、圧力感知部ＳＵのない画素行及び画素列もあり得る。
圧力感知部ＳＵの密度とドットの密度をこの程度に合せても、文字認識のように精密度の高い応用分野でもこのような液晶表示装置を適用することができる。勿論、圧力感知部ＳＵの解像度は必要に応じてさらに高いかまたは低いこともある。
再び図１及び図３を参照して説明すれば、階調電圧生成部５５０は画素ＰＸの透過率と関連する二組の階調電圧集合（または基準階調電圧集合）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。
映像走査部４００は、液晶表示板組立体３００の映像走査線Ｇ１〜Ｇｎに連結され、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と、ターンオフさせるゲートオフ電圧Ｖｏｆｆとの組み合わせからなる映像走査信号を映像走査線Ｇ１〜Ｇｎに印加する。
映像データ駆動部５００は、液晶表示板組立体３００の映像データ線Ｄ１〜Ｄｍに連結されており、階調電圧生成部５５０からの階調電圧を選択し、これを映像データ電圧として映像データ線Ｄ１〜Ｄｍ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全て提供することでなく、決められた数の基準階調電圧のみを提供する場合に、映像データ駆動部５００は、基準階調電圧を分圧して全体階調に対する階調電圧を生成し、この中で映像データ電圧を選択する。
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ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭに連結され、感知データ線ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭを通じて出力される感知データ信号を受信して信号処理を行い、デジタル感知信号ＤＳＮを生成する。
接触判断部７００は、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ ｕｎｉｔ）などからなることができ、感知信号処理部８００からデジタル感知信号ＤＳＮを受信して圧力感知部ＳＵの接触有無及び接触位置を判断する。
信号制御部６００は、映像走査部４００、映像データ駆動部５００、階調電圧生成部５５０、及び感知信号処理部８００などの動作を制御する。
このような映像走査部４００、映像データ駆動部５００、階調電圧生成部５５０、信号制御部６００、接触判断部７００、及び感知信号処理部８００からなる駆動装置の各々は、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、可撓性印刷回路フィルム（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）上に装着されるようにすることもできる。これとは異なって、これらの駆動装置４００、５００、５５０、６００、７００、８００を、信号線Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ、ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ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に集積することもできる。
図５に示すように、液晶表示板組立体３００は、表示領域Ｐ１、周縁領域Ｐ２、及び露出領域Ｐ３に分れている。表示領域Ｐ１には、画素ＰＸ、圧力感知部ＳＵ、及び信号線Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ、ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭのほとんどが位置する。共通電極表示板２００は遮光部材（図示せず）を含み、遮光部材は周縁領域Ｐ２のほとんどを覆うことで外部からの光を遮断する。共通電極表示板２００は薄膜トランジスタ表示板１００より大きさが小さいため、薄膜トランジスタ表示板１００の一部が露出して露出領域Ｐ３をなし、露出領域Ｐ３には単一チップ６１０が実装され、ＦＰＣ基板（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）６２０が付着される。
単一チップ６１０は、液晶表示装置を駆動するための駆動装置、つまり、映像駆動部４００、映像データ駆動部５００、階調電圧生成部５５０、信号制御部６００、接触判断部７００、及び感知信号処理部８００を含む。このような駆動装置４００、５００、５５０、６００、７００、８００を単一チップ６１０の内に集積することによって実装面積を減らすことができ、消費電力も低くすることができる。勿論必要に応じ、これらのうちの少なくとも一つまたはこれらをなす少なくとも一つの回路素子が、単一チップ６１０の外にあり得る。
映像信号線Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ及び感知データ線ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭは、露出領域Ｐ３にまで延長されて対応する駆動装置４００、５００、８００と連結される。
ＦＰＣ基板６２０は、外部装置から信号を受信して単一チップ６１０または液晶表示板組立体３００に伝達し、外部装置との接続を容易にするために、端部は通常コネクタ（図示せず）からなる。
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さらに詳細に説明する。
信号制御部６００は、外部装置（図示せず）から入力映像信号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。入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂは、各画素ＰＸの輝度（ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）情報を含んでおり、輝度は決められた数、例えば、１０２４（＝２１０）、２５６（＝２８）または６４（＝２６）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、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などがある。
信号制御部６００は、入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂと入力制御信号に基づいて、入力映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを液晶表示板組立体３００及び映像データ駆動部５００の動作条件に合うように適切に処理し、映像走査制御信号ＣＯＮＴ１及び映像データ制御信号ＣＯＮＴ２などを生成した後、映像走査制御信号ＣＯＮＴ１を映像走査部４００に送出し、映像データ制御信号ＣＯＮＴ２と処理した映像信号ＤＡＴを映像データ駆動部５００に送出する。
映像走査制御信号ＣＯＮＴ１は、走査開始を指示する走査開始信号ＳＴＶと、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とを含む。映像走査制御信号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。
映像データ制御信号ＣＯＮＴ２は、映像信号ＤＡＴの一つの画素行の映像データの伝送開始を知らせる水平同期開始信号ＳＴＨ、映像データ線Ｄ１〜Ｄｍに映像データ電圧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。映像データ制御信号ＣＯＮＴ２は、また、共通電圧Ｖｃｏｍに対する映像データ電圧の電圧極性（以下、共通電圧に対する映像データ電圧の電圧極性を略して‘映像データ電圧の極性’と言う）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からの映像データ制御信号ＣＯＮＴ２によって、映像データ駆動部５００は、一つの画素行の画素ＰＸに対するデジタル映像信号ＤＡＴを受信し、各デジタル映像信号ＤＡＴに対応する階調電圧を選択することによって、デジタル映像信号ＤＡＴをアナログ映像データ電圧に変換した後、これを当該映像データ線Ｄ１〜Ｄｍに印加する。
映像走査部４００は、信号制御部６００からの映像走査制御信号ＣＯＮＴ１によってゲートオン電圧Ｖｏｎを映像走査線Ｇ１〜Ｇｎに印加し、この映像走査線Ｇ１〜Ｇｎ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、映像データ線Ｄ１〜Ｄｍに印加された映像データ電圧が、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に印加された映像データ電圧の電圧と共通電圧Ｖｃｏｍとの差は、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を異ならせ、これによって液晶層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、これを通じて所望の映像を表示することができる。
１水平周期（“１Ｈ”とも記し、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り返すことによって、全ての映像走査線Ｇ１〜Ｇｎに対して順次にゲートオン電圧（Ｖｏｎ）を印加して全ての画素ＰＸに映像データ電圧を印加し、１フレーム（ｆｒａｍｅ）の映像を表示する。
１フレームが終了すれば、次のフレームが開始し、各画素ＰＸに印加される映像データ電圧の極性が直前フレームでの極性と反対になるように、映像データ駆動部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、一つの映像データ線を通じて流れる映像データ電圧の極性が変わったり（例：行反転、点反転）、一つの画素行に印加される映像データ電圧の極性も互いに異なったり（例：列反転、点反転）することがある。
感知信号処理部８００は、感知データ線ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭを通じて流れる感知データ信号を変換して、感知データ線ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭに連結された圧力感知部ＳＵのＸ軸及びＹ軸接触位置に該当するデジタル感知信号ＤＳＮを生成した後、接触判断部７００に伝達する。
接触判断部７００は、デジタル感知信号ＤＳＮを受信して圧力感知部ＳＵの接触有無及び接触位置を判断し、使用者によって選択された命令やメニューなどに該当する動作を制御する。
次に、本発明の一実施形態によって圧力感知部を内蔵した液晶表示装置の一例について、図面を参照して詳細に説明する。
図６は、本発明の一実施形態による薄膜トランジスタの配置図であり、図７は、図６の薄膜トランジスタ表示板を含む液晶表示装置のＶＩＩＡ−ＶＩＩＡ線に沿った断面図であり、図８は、図６の薄膜トランジスタ表示板を含む液晶表示装置のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿った断面図である。
上述したように、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、薄膜トランジスタ表示板１００とこれと対向している共通電極表示板２００、及びその間に注入されている液晶層３ からなる。
まず、下部表示板（第２表示板）である薄膜トランジスタ表示板１００について説明する。
透明なガラスまたはプラスチックなどで作られた絶縁基板１１０上に、複数の映像走査線（ｉｍａｇｅ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｌｉｎｅ）１２１、複数の横感知データ線１２６、及び複数の維持電極線１３１が形成されている。
映像走査線１２１は、映像走査信号を伝達し、主に横方向に延在している。各映像走査線１２１は、上に突出した複数のゲート電極（ｇａｔｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１２４と、他の層または外部駆動回路との接続のために面積の広い端部１２９とを含む。その際、ゲート電極１２４の一部が面取りされている。映像走査信号を生成する映像走査駆動回路（図示せず）は、絶縁基板１１０上に付着される可撓性印刷回路フィルム（図示せず）上に装着されたり、絶縁基板１１０上に直接装着されたり、絶縁基板１１０に集積できる。映像走査駆動回路が絶縁基板１１０上に集積されている場合、映像走査線１２１を延長してこれと直接連結することができる。
横感知データ線１２６は感知データ信号を伝達し、主に横方向に延在している。各横感知データ線１２６は縦方向に所定の長さで延長されており、幅の広い端部を含む延長部１２６ａを含む。また、各横感知データ線１２６は、他の層または外部駆動回路との接続のために面積の広い端部（図示せず）を含むことができる。
それぞれの維持電極線１３１は、映像走査線１２１と分離され、主に横方向にのびていて、下に突出した複数の拡張部１３７を含む。維持電極線１３１には液晶表示装置の共通電極表示板２００の共通電極（ｃｏｍｍｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）２７０に印加される共通電圧（ｃｏｍｍｏｎ ｖｏｌｔａｇｅ）などの所定の電圧が印加される。
映像走査線１２１、横感知データ線１２６、及び維持電極線１３１は、アルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金などのアルミニウム系金属、銀（Ａｇ）や銀合金などの銀系金属、銅（Ｃｕ）や銅合金などの銅系金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などのモリブデン系金属、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）及びチタニウム（Ｔｉ）などで作ることができる。しかし、これらは物理的性質が異なる二つの導電膜（図示せず）を含む多重膜構造を有することもできる。このうちの一つの導電膜は、信号遅延や電圧降下を減らすことができるように比抵抗（ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ）が低い金属、例えば、アルミニウム系金属、銀系金属、銅系金属などで作られる。これとは異なって、他の導電膜としては、他の物質、特にＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）及びＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）との物理的、化学的、電気的接触特性に優れた物質、例えば、モリブデン系金属、クロム、タンタル、チタニウムなどで作られる。このような組み合わせの良い例としては、クロム下部膜とアルミニウム（合金）上部膜、及びアルミニウム（合金）下部膜とモリブデン（合金）上部膜がある。しかし、映像走査線１２１、横感知データ線１２６及び維持電極線１３１は、その他にも多様な金属または導電体で作ることができる。
映像走査線１２１、横感知データ線１２６、及び維持電極線１３１の側面は絶縁基板１１０面に対して傾斜しており、その傾斜角は約３０°〜約８０°であることが好ましい。
映像走査線１２１、横感知データ線１２６、及び維持電極線１３１上には、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）などで作られたゲート絶縁膜（ｇａｔｅ ｉｎｓｕｌａｔｉｎｇ ｌａｙｅｒ）１４０が形成されている。
ゲート絶縁膜１４０上には、水素化非晶質シリコン（ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｓｉｌｉｃｏｎ）（非晶質シリコンは、略してａ−Ｓｉと記す）または多結晶シリコン（ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ）などで作られた複数の島型の半導体１５４が形成されている。半導体１５４はゲート電極１２４上に位置する。
半導体１５４上には複数の島型のオーミックコンタクト部材（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）１６３、１６５が形成されている。オーミックコンタクト部材１６３、１６５は、リンなどのｎ型不純物が高濃度にドーピングされているｎ＋水素化非晶質シリコンなどの物質、またはシリサイド（ｓｉｌｉｃｉｄｅ）で作ることができる。オーミックコンタクト部材１６３、１６５は対をなして半導体１５４上に配置されている。
半導体１５４とオーミックコンタクト部材１６３、１６５の側面も絶縁基板１１０面に対して傾斜しており、その傾斜角は３０°〜８０°程度である。
オーミックコンタクト部材１６３、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には、複数の映像データ線（ｉｍａｇｅ ｄａｔａ ｌｉｎｅ）１７１、複数のドレイン電極（ｄｒａｉｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１７５、及び複数の縦感知データ線１７４が形成されている。
映像データ線１７１は、映像データ電圧を伝達し、主に縦方向にのびて映像走査線１２１と交差する。各映像データ線１７１は、ゲート電極１２４に向かって延在した複数のソース電極（ｓｏｕｒｃｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１７３と、他の層または外部駆動回路との接続のために面積の広い端部１７９を含む。映像データ電圧を生成する映像データ駆動回路（図示せず）は、絶縁基板１１０上に付着される可撓性印刷回路フィルム（図示せず）上に装着されたり、絶縁基板１１０上に直接装着されたり、絶縁基板１１０に集積できる。映像データ駆動回路が絶縁基板１１０上に集積されている場合、映像データ線１７１を延長してこれと直接連結することができる。
ドレイン電極１７５は、映像データ線１７１と分離されていて、ゲート電極１２４を中心にソース電極１７３と対向する。各ドレイン電極１７５は、拡張部１７７を含んだ広い一端部と棒状の他端部とを含む。拡張部１７７は維持電極線１３１と重畳し、棒状の端部は曲がったソース電極１７３によって一部取り囲まれている。
一つのゲート電極１２４、一つのソース電極１７３、及び一つのドレイン電極１７５は、半導体１５４と共に一つの薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ ｆｉｌｍ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、ＴＦＴ）をなし、薄膜トランジスタのチャネル（ｃｈａｎｎｅｌ）はソース電極１７３とドレイン電極１７５との間の半導体１５４に形成される。
縦感知データ線１７４は、感知データ信号を伝達し、隣接した映像データ線１７１と分離されるように主に縦方向に延在している。各縦感知データ線１７４は幅の広い拡張部１７４ａを含み、他の層または外部駆動回路との接続のために面積の広い端部（図示せず）を含むことができる。
映像データ線１７１、ドレイン電極１７５、及び縦感知データ線１７４は、モリブデン、クロム、タンタル、及びチタニウムなどの耐火性金属（ｒｅｆｒａｃｔｏｒｙ ｍｅｔａｌ）またはこれらの合金で作られることが好ましく、耐火性金属膜（図示せず）と低抵抗導電膜（図示せず）とを含む多重膜構造を有することができる。多重膜構造の例としては、クロムまたはモリブデン（合金）下部膜とアルミニウム（合金）上部膜の二重膜、モリブデン（合金）下部膜とアルミニウム（合金）中間膜とモリブデン（合金）上部膜の三重膜がある。しかし、映像データ線１７１、ドレイン電極１７５、及び縦感知データ線１７４は、その他にも多様な金属または導電体で作ることができる。
映像データ線１７１、ドレイン電極１７５、及び縦感知データ線１７４も、その側面が絶縁基板１１０面に対して３０°〜８０°程度の傾斜角で傾斜していることが好ましい。
オーミックコンタクト部材１６３、１６５は、その下の半導体１５４と、その上の映像データ線１７１及びドレイン電極１７５との間にだけ存在し、これらの間の接触抵抗を低くする。島型の半導体１５４には、ソース電極１７３とドレイン電極１７５との間をはじめとして、映像データ線１７１及びドレイン電極１７５によって覆われずに露出した部分がある。
映像データ線１７１、ドレイン電極１７５、及び露出した半導体１５４部分上には、下部保護膜１８０ｐ（第１保護膜）が形成されている。下部保護膜１８０ｐは窒化ケイ素や酸化ケイ素などの無機絶縁物で作られる。
下部保護膜１８０ｐの上部にはストライプ形状のカラーフィルタ２３０が形成されている。カラーフィルタ２３０は、赤色、緑色、青色などの三原色のうちの一つの色相を有する。それぞれのカラーフィルタ２３０は隣接した二つの映像データ線１７１の間に位置する。隣接するカラーフィルタ２３０は、映像データ線１７１及び縦感知データ線１７４上で重畳して、画素電極１９１間の光漏れの遮断を助ける。カラーフィルタ２３０は、映像走査線１２１の端部１２９及び映像データ線１７１の端部１７９がある周辺領域には存在せず、ドレイン電極１７５上に位置した複数の開口部を有しており、開口部は下部保護膜１８０ｐと共にドレイン電極１７５の一部を露出している。
カラーフィルタ２３０の周縁部分は、上部膜のステップカバレージ（ｓｔｅｐ ｃｏｖｅｒａｇｅ）特性を良好に誘導し、表示板組立体３００の平坦化を図ることによって、液晶の誤配列を防止することができるように他の部分より薄い厚さを有することができ、互いに重畳する部分は映像データ線１７１及び縦感知データ線１７４を完全に覆う。しかし隣接するカラーフィルタ２３０の周縁は正確に一致することもある。
カラーフィルタ２３０の上部には、有機絶縁物で作られ、複数の感知用突起１８４ａ、１８４ｂを備えた上部保護膜１８０ｑ（第２保護膜）が形成されている。有機絶縁物は４．０以下の誘電常数を有することが好ましく、感光性（ｐｈｏｔｏｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙ）を有することができ、平坦面を提供することもできる。下部保護膜１８０ｐ及び上部保護膜１８０ｑの代りに、保護膜は無機絶縁物または有機絶縁物などで作られた単一膜構造を有することも出来る。
縦感知データ線１７４の拡張部１７４ａは、複数の感知用突起１８４ａ、１８４ｂに対応する位置に形成され、複数の感知用突起１８４ａ、１８４ｂそれぞれの下部の高さを同一に維持する。縦感知データ線１７４や横感知データ線１２６に連結された感知部の接触間隔を同一にする。
下部及び上部保護膜１８０ｐ、１８０ｑには、ドレイン電極１７５の拡張部１７７、映像データ線１７１の端部１７９、及び縦感知データ線１７４の拡張部１７４ａを各々露出する複数のコンタクトホール１８７、１８２、１８３ａが形成されており、ゲート絶縁膜１４０と共に映像走査線１２１の端部１２９及び横感知データ線１２６の延長部１２６ａを露出する複数のコンタクトホール１８１、１８３ｂが形成されている。コンタクトホール１８１、１８２、１８３ａ、１８３ｂ、１８７は傾斜した側面を有している。したがって、コンタクトホール１８１、１８２で下部保護膜１８０ｐの境界と上部保護膜１８０ｑの境界とが一致する。しかし、コンタクトホール１８７が階段型プロファイルを有するようにカラーフィルタ２３０の上面の一部を露出することで下部保護膜１８０ｐの境界と上部保護膜１８０ｑの境界とを一致させることができる。
下部及び上部保護膜１８０ｐ、１８０ｑ上には複数の画素電極（ｐｉｘｅｌ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１９１、複数の導電部材１９４ａ、１９４ｂ、及び複数のコンタクト補助部材（ｃｏｎｔａｃｔａｓｓｉｓｔａｎｔ）８１、８２が形成されている。これらはＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質やアルミニウム、銀、クロムまたはその合金などの反射性金属で作ることができる。
画素電極１９１は、コンタクトホール１８７を通じてドレイン電極１７５と物理的、電気的に接続されており、ドレイン電極１７５からデータ電圧の印加を受ける。データ電圧が印加された画素電極１９１は、共通電圧（ｃｏｍｍｏｎ ｖｏｌｔａｇｅ）の印加を受ける後述の共通電極表示板２００の共通電極（ｃｏｍｍｏｎ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）２７０と共に電場を生成することによって、画素電極１９１及び共通電極２７０の二つの電極間の液晶層３の液晶分子（図示せず）の方向を決定する。このように決定された液晶分子の方向によって液晶層３を通過する光の偏光が変わる。画素電極１９１と共通電極２７０とはキャパシタ［以下、“液晶キャパシタ（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）”と言う］をなし、薄膜トランジスタがターンオフされた後にも印加された電圧を維持する。
画素電極１９１及びこれと連結されたドレイン電極１７５は、維持電極線１３１と重畳する。画素電極１９１及びこれと電気的に接続されたドレイン電極１７５が維持電極線１３１と重畳してなすキャパシタをストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）と言い、ストレージキャパシタは液晶キャパシタの電圧維持能力を強化する。
画素電極１９１は、また、隣接する映像走査線１２１及び映像データ線１７１と重畳して開口率（ａｐｅｒｔｕｒｅｒａｔｉｏ）を高めることができる。
各導電部材１９４ａ、１９４ｂは各感知用突起１８４ａ、１８４ｂ上に形成されている。
コンタクト補助部材８１、８２は、各々コンタクトホール１８１、１８２を通じて映像走査線１２１の端部１２９及び映像データ線１７１の端部１７９と連結される。コンタクト補助部材８１、８２は、映像走査線１２１の端部１２９及び映像データ線１７１の端部１７９と外部装置との接着性を補完し、これらを保護する。
画素電極１９１及び導電部材１８４ａ、１８４ｂの材料として透明な導電性有機膜などを用いることができ、反射型（ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ）液晶表示装置の場合、不透明な反射性金属を用いてもよい。この時、コンタクト補助部材８１、８２は画素電極１９１と異なる物質、特にＩＺＯまたはＩＴＯで作ることができる。
次に、上部表示板（第１表示板）である共通電極表示板２００の構造について説明する。
透明なガラスまたはプラスチックなどで作られた絶縁基板２１０上には共通電極２７０が形成されている。共通電極２７０は、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）またはＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）などの透明な導電体で作ることが好ましい。共通電極２７０には共通電圧Ｖｃｏｍが印加される。
共通電極２７０上には有機物質などからなる複数の柱型スペーサ３２０が形成されている。
柱型スペーサ３２０は、画素ＰＸの間または画素ＰＸの内に形成され、液晶表示板組立体３００に均一に分布して配置されている。柱型スペーサ３２０は、薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００との間に間隙を作り、柱型スペーサ３２０の高さは薄膜トランジスタ表示板１００の感知用突起１８４ａ、１８４ｂの高さより高く形成されている。
共通電極２７０の下にはブラックマトリックス（ｂｌａｃｋ ｍａｔｒｉｘ）とも言う遮光部材（ｌｉｇｈｔ ｂｌｏｃｋｉｎｇ ｍｅｍｂｅｒ）を形成することができる。遮光部材は、映像走査線１２１と映像データ線１７１によって取り囲まれた画素ＰＸに対応する部分に開口部を有し、黒色の顔料を含む有機物質からなり、互いに隣接する画素の間から漏洩する光漏れを防ぐ。この場合、遮光部材が形成されている絶縁基板２１０の上には（有機）絶縁物質からなる蓋膜（ｏｖｅｒｃｏａｔ）を形成することができる。
薄膜トランジスタ表示板１００及び共通電極表示板２００の内側面上には液晶層３を配向するための配向膜（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ ｌａｙｅｒ）（図示せず）が塗布されており、薄膜トランジスタ表示板１００及び共通電極表示板２００の外側面には一つ以上の偏光子（ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）（図示せず）が備えられている。
液晶表示装置は、また、薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００とを結合する密封材（ｓｅａｌａｎｔ）（図示せず）をさらに含むことができる。密封材は共通電極表示板２００の周縁に位置する。
薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００との間には液晶層３が入っており、薄膜トランジスタ表示板１００及び共通電極表示板２００の二つの表示板は複数の柱型スペーサ３２０によって支持されていて、感知用突起１８４ａ、１８４ｂを取り囲んだ導電部材１９４ａ、１９４ｂと共通電極２７０とは一定の間隔を維持している。この場合、間隔は約０．００１μｍ以上であることが良い。
薄膜トランジスタ表示板１００及び共通電極表示板２００の二つの表示板は、柱型スペーサ３２０の代りにビーズスペーサ（ｂｅａｄｓ ｓｐａｃｅｒ）（図示せず）などによって支持されるようにすることもできる。
共通電極２７０と感知用突起１８４ａ、１８４ｂを取り囲んだ導電部材１９４ａ、１９４ｂは、圧力感知部のスイッチＳＷＴを構成する。したがって、共通電極表示板２００が指などの接触による圧力によって押さえられ、その接触点の部位の共通電極表示板２００の共通電極２７０が、薄膜トランジスタ表示板１００の感知用突起１８４ａ、１８４ｂに電気的、物理的に連結される。これによって、共通電圧Ｖｃｏｍが対向する導電部材１９４ａ、１９４ｂに伝達されて該当するコンタクトホール１８３ａ、１８３ｂを通じ感知データ信号として該当する横または縦感知データ線１２６、１７４に流れる。この時、共通電極表示板２００の厚さが薄いほど、共通電極２７０とこれに対向する感知用突起１８４ａ、１８４ｂとの接触が容易であり、共通電極表示板２００の厚さは約０．１ｍｍ〜１ｍｍであることが良い。
上述したように、圧力感知部のスイッチＳＷＴが形成されている縦感知データ線１７４は、所定個数のドット列ごとに一つずつ隣接した画素ＰＸの間に形成されている。しかし、スイッチＳＷＴが形成されていない仮想の縦感知データ線（図示せず）を、縦感知データ線１７４が形成されていないドットの間に形成して、ドット間の間隔がほとんど同一に維持されるようにすることもできる。
また、上述したように、圧力感知部のスイッチＳＷＴが形成されている横感知データ線１２６は、所定個数のドット行ごとに一つずつ形成されているが、横感知データ線１２６が形成されていない画素行にスイッチＳＷＴが形成されない仮想の横感知データ線（示さない）を形成することもできる。
このような仮想の縦及び横感知データ線を形成することで静電容量などの差による縦縞または横縞の不良などを減少させる。
次に、図９を参照して、本発明の一実施形態による圧力感知部を内蔵した液晶表示装置の他の例について詳細に説明する。
図９は、図６の薄膜トランジスタ表示板を含む液晶表示装置のＶＩＩＡ−ＶＩＩＡ線に沿った断面図の他の実施例である。
図９に示す液晶表示装置の層状構造は、ほとんど図７及び図８に示す液晶表示装置の層状構造と同一である。
つまり、薄膜トランジスタ表示板１００’は、絶縁基板１１０上に複数のゲート電極１２４を含む複数の映像走査線１２１、及び延長部１２６ａを含む複数の横感知データ線１２６が形成されており、その上にゲート絶縁膜１４０、複数の島型の半導体１５４、複数の島型のオーミックコンタクト部材１６３、１６５が順次に形成されている。オーミックコンタクト部材１６３、１６５及びゲート絶縁膜１４０上には、複数のソース電極１７３を含む複数の映像データ線１７１、複数のドレイン電極１７５及び複数の拡張部１７４ａを含む複数の縦感知データ線１７４が形成されており、その上に下部保護膜１８０ｐが形成されている。
下部保護膜１８０ｐ上にはカラーフィルタ２３０が形成されており、カラーフィルタ２３０上には上部保護膜１８０ｑが形成されている。
下部及び上部保護膜１８０ｐ、１８０ｑまたはゲート絶縁膜１４０には、複数のコンタクトホール１８１、１８２、１８３ａ、１８３ｂ、１８７が形成されており、上部保護膜１８０ｑ上には複数の画素電極１９１と複数のコンタクト補助部材８１、８２が形成されている。
しかし、図７及び図８に示す液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板１００とは異なって、図９に示す液晶表示装置の薄膜トランジスタ表示板１００’は上部保護膜１８０ｑに感知型突起１８４ａ、１８４ｂが形成される代わりに、画素電極１９１と共に複数の導電部材１９４ａ’、１９４ｂ’が形成されており、各導電部材１９４ａ’、１９４ｂ’上に所定の厚さを有する感知用突起１９５ａ、１９５ｂが形成されている。
感知用突起１９５ａ、１９５ｂは、ポリピロール（ｐｏｌｙｐｙｒｒｏｌｅ）、ポリフェニレン（ｐｏｌｙｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）及びポリアニリン（ｐｏｌｙａｎｉｌｌｉｎｅ）のような透明な導電性有機膜などの透明な導電物質からなる。
図９に示すものとは異なって、画素ＰＸの間以外にも画素ＰＸの内に形成されるようにすることができ、不透明な導電物質からなることができる。この場合、感知用突起１９５ａ、１９５ｂは画素ＰＸの間に形成され、画素ＰＸの開口率に影響を与えないことが良い。
図９に示す薄膜トランジスタ表示板１００’は、カラーフィルタ２３０上に上部保護膜１８０ｑを形成してカラーフィルタ２３０を保護したが、上部保護膜１８０ｑは省略され得る。
共通電極表示板２００は、図９に示すように、図７及び図８に示す共通電極表示板１００と同一の層状構造を有している。つまり、絶縁基板２１０上に共通電極２７０が形成されており、共通電極２７０上に柱型スペーサ３２０が形成されている。
薄膜トランジスタ表示板１００’及び共通電極表示板２００の二つの表示板は複数の柱型スペーサ３２０によって支持されていて、感知用突起１９５ａ、１９５ｂと共通電極２７０とは一定の間隔を維持しており、その間隔は約０．００１μｍ以上であることが良い。
一方、本発明による実施形態においては、５枚のマスクを用いて行われる構造について説明したが、３枚のマスクまたは４枚のマスクを用いる構造に対しても適用できることは当然である。
本発明の実施形態においては、感知部として圧力感知部を説明したが、これに限定されず、外部から印加される圧力によって静電容量が変わる可変キャパシタを利用した感知部や、光の強さによって出力信号が変わる光センサなどを利用することもできる。また、本発明の表示装置は、二種類以上の感知部を含んで接触判断の正確度を向上させることができる。
また、本発明の実施形態においては、表示装置として液晶表示装置を説明したが、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）などのような表示装置でも同一に適用できる。
以上、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるわけではなく、添付した請求範囲で定義している本発明の基本概念を利用した当業者の種々の変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属するものである。
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、画素の観点から示す液晶表示装置のブロック図である。 本発明の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、感知部の観点から示す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概略図である。 本発明の一実施形態による薄膜トランジスタ表示板の配置図である。 図６の薄膜トランジスタ表示板を含む液晶表示装置のＶＩＩＡ−ＶＩＩＡ線に沿った断面図である。 図６の薄膜トランジスタ表示板を含む液晶表示装置のＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ線に沿った断面図である。 図６の薄膜トランジスタ表示板を含む液晶表示装置のＶＩＩＡ−ＶＩＩＡ線に沿った断面図の他の実施例である。
符号の説明
３ 液晶層
８１、８２ コンタクト補助部材
１００、１００’ 薄膜トランジスタ表示板
１１０、２１０ 絶縁基板
１２１ 映像走査線
１２４ ゲート電極
１２６ 横感知データ線
１２６ａ 横感知データ線の延長部
１２９ 映像走査線の端部
１３１ 維持電極線
１３７ 拡張部
１４０ ゲート絶縁膜
１５４ 半導体
１６３、１６５ オーミックコンタクト部材
１７１ 映像データ線
１７３ ソース電極
１７４ 縦感知データ線
１７４ａ 縦感知データ線の拡張部
１７５ ドレイン電極
１７７ ドレイン電極の拡張部
１７９ 映像データ線の端部
１８０ｐ 下部保護膜
１８０ｑ 上部保護膜
１８１、１８２、１８３ａ、１８３ｂ、１８７ コンタクトホール
１８４ａ、１８４ｂ、１９５ａ、１９５ｂ 感知用突起
１９１ 画素電極
１９４ａ、１９４ｂ、１９４ａ’、１９４ｂ’ 導電部材
２００ 共通電極表示板
２３０ カラーフィルタ
２７０ 共通電極
３００ 液晶表示板組立体
３２０ 柱型スペーサ
４００ 映像走査部
５００ 映像データ駆動部
５５０ 階調電圧生成部
６００ 信号制御部
６１０ 単一チップ
６２０ ＦＰＣ基板
７００ 接触判断部
８００ 感知信号処理部

Claims (29)

  1. 基板上に形成され、ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極を備える薄膜トランジスタと、
    前記ソース電極及び前記ドレイン電極上に形成され、前記ドレイン電極の少なくとも一部を露出する第１コンタクトホールを備える第１保護膜と、
    前記第１保護膜上に位置するカラーフィルタと、
    前記第１保護膜上に形成され、少なくとも一つの感知用突起が形成されて第２コンタクトホールを備える第２保護膜と、
    前記第２保護膜上に形成され、前記第１及び第２コンタクトホールを通じて前記ドレイン電極に連結される画素電極と、
    前記感知用突起上に各々形成される少なくとも一つの導電部材と、を有し、
    前記感知用突起は前記カラーフィルタ及び前記画素電極と同一の基板上に配置されることを特徴とする薄膜トランジスタ表示板。
  2. 前記導電部材は、前記画素電極と同一の材料で形成されることを特徴とする請求項１に記載の薄膜トランジスタ表示板。
  3. 前記導電部材は、ＩＴＯまたはＩＺＯからなることを特徴とする請求項２に記載の薄膜トランジスタ表示板。
  4. 前記導電部材は、透明な導電性有機膜からなることを特徴とする請求項２に記載の薄膜トランジスタ表示板。
  5. 前記導電部材は、前記画素電極と同一層に形成されることを特徴とする請求項２に記載の薄膜トランジスタ表示板。
  6. 前記第２保護膜は、有機絶縁膜からなることを特徴とする請求項２に記載の薄膜トランジスタ表示板。
  7. 基板上に形成され、ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極を備える薄膜トランジスタと、
    前記ソース電極及び前記ドレイン電極上に形成され、前記ドレイン電極の少なくとも一部を露出する第１コンタクトホールを備える第１保護膜と、
    前記第１保護膜上に位置するカラーフィルタと、
    前記第１保護膜上に形成され、前記第１コンタクトホールを通じて前記ドレイン電極に連結される画素電極と、
    前記第１保護膜上に形成される少なくとも一つの導電部材と、
    前記導電部材上に形成される少なくとも一つの感知用突起と、を有し、
    前記感知用突起は前記カラーフィルタ及び前記画素電極と同一の基板上に配置されることを特徴とする薄膜トランジスタ表示板。
  8. 前記第１保護膜上に形成され、前記第１コンタクトホールと対応するように第２コンタクトホールが形成される第２保護膜をさらに含むことを特徴とする請求項７に記載の薄膜トランジスタ表示板。
  9. 前記導電部材は、前記画素電極と同一の材料で形成されることを特徴とする請求項７に記載の薄膜トランジスタ表示板。
  10. 前記導電部材は、ＩＴＯまたはＩＺＯからなることを特徴とする請求項９に記載の薄膜トランジスタ表示板。
  11. 前記導電部材は、透明な導電性有機膜からなることを特徴とする請求項７に記載の薄膜トランジスタ表示板。
  12. 前記導電部材は、前記画素電極と同一層に形成されることを特徴とする請求項７に記載の薄膜トランジスタ表示板。
  13. 前記感知用突起は、透明な導電性有機膜からなることを特徴とする請求項７に記載の薄膜トランジスタ表示板。
  14. 共通電極が形成される第１表示板と、
    ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極を備える薄膜トランジスタ、前記ソース電極及び前記ドレイン電極上に形成される第１保護膜、前記第１保護膜上に位置するカラーフィルタ、前記第１保護膜上に形成され、少なくとも一つの感知用突起が形成される第２保護膜、前記第２保護膜上に形成され、前記ドレイン電極と連結される画素電極、及び前記感知用突起上に形成される少なくとも一つの導電部材を含む第２表示板と、を有し、
    前記感知用突起は前記カラーフィルタ及び前記画素電極と同一の基板上に配置されることを特徴とする表示装置。
  15. 前記導電部材は、前記画素電極と同一の材料で形成されることを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
  16. 前記導電部材は、透明な導電性有機膜からなることを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
  17. 前記導電部材は、前記画素電極と同一層に形成されることを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
  18. 前記第２保護膜は、有機絶縁膜からなることを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
  19. 前記第１表示板は、前記共通電極上に形成されるスペーサをさらに含むことを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
  20. 前記感知用突起の高さは、前記スペーサの高さより低いことを特徴とする請求項１９に記載の表示装置。
  21. 前記第２表示板は、前記第１保護膜上に形成されるカラ−フィルタを更に含むことを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
  22. 共通電極が形成される第１表示板と、
    ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極を備える薄膜トランジスタ、前記ソース電極及び前記ドレイン電極上に形成される第１保護膜、前記第１保護膜上に位置するカラーフィルタ、前記第１保護膜上に形成され、前記ドレイン電極と連結される画素電極、前記第１保護膜上に形成される少なくとも一つの導電部材、及び前記導電部材上に形成される少なくとも一つの感知用突起を含む第２表示板と、を有し、
    前記感知用突起は前記カラーフィルタ及び前記画素電極と同一の基板上に配置されることを特徴とする表示装置。
  23. 前記第１保護膜に形成される第２保護膜をさらに含むことを特徴とする請求項２２に記載の表示装置。
  24. 前記導電部材は、前記画素電極と同一の材料で形成されることを特徴とする請求項２２に記載の表示装置。
  25. 前記導電部材は、前記画素電極と同一層に形成されることを特徴とする請求項２２に記載の表示装置。
  26. 前記感知用突起は、透明な導電性有機膜からなることを特徴とする請求項２２に記載の表示装置。
  27. 前記第１表示板は、前記共通電極上に形成されるスペーサをさらに含むことを特徴とする請求項２２に記載の表示装置。
  28. 前記感知用突起の高さは、前記スペーサの高さより低いことを特徴とする請求項２７に記載の表示装置。
  29. 前記第２表示板は、前記第１保護膜上に形成されるカラーフィルタをさらに含むことを特徴とする請求項２２に記載の表示装置。
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