JP5296738B2 - タッチスクリーン内蔵型液晶表示装置 - Google Patents

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Description

本発明はタッチスクリーン内蔵型液晶表示装置に関し、特に、フォトセンサタイプで実現され、静電容量方式を結合して動作信頼性を向上させたタッチスクリーン内蔵型液晶表示装置に関する。
通常、タッチスクリーンは画像表示装置の画面上に示される指示の内容を人が手又は物体で選択できるように画像表示装置の上面に備えられるものであって、手又は物体に直接に接触される。このようなタッチスクリーンは、接触された位置を把握し、画像表示装置は接触された位置で指示する内容を入力信号として受け入れて入力信号に応じて駆動される。
タッチスクリーンを有する画像表示装置は、キーボード及びマウスのように、画像表示装置に連結されて動作する別途の入力装置を必要としないため、使用が増大している傾向にある。
最近は、タッチスクリーンが液晶表示装置にも広く用いられており、タッチスクリーンを有する液晶表示装置は、映像を表示する液晶表示パネル及び上記液晶表示パネルの上側に備えられて、ユーザからのタッチ入力を通じて位置情報を検出するタッチスクリーンパネルを含む。
このとき、タッチスクリーンパネルを液晶表示パネルの上側に位置させるために、上記液晶表示パネルとタッチスクリーンパネルとの間に空気層が生じるフレーム又は接着剤を用いる。
この場合、液晶表示パネルとタッチスクリーンパネルとの間に液晶表示パネル及びタッチスクリーンパネルの屈折率と異なる屈折率を有する層が生成されて、液晶表示装置の全体的な光学特性を低下させるという問題が発生する。
また、別途タッチスクリーンパネルを製造して液晶表示パネルに付着しなければならないため、製造コストが上昇し、液晶表示装置の厚さが増加するという短所がある。
従って、上記のような短所を克服するためには、タッチスクリーンパネルと液晶表示パネルを一体化してタッチスクリーン内蔵型液晶表示装置を実現する必要がある。
一方、ユーザからのタッチ入力を通じて位置情報を検出する手段としては、フォトセンサなどが利用され得る。この場合、フォトセンサを通じて外光が入射される部分と手やタッチスティックなどの接触物体により遮られる部分を区分してタッチ位置を検知するようになる。
しかしながら、フォトセンサタイプのタッチスクリーンの場合、外光の照度が低ければ、タッチイベントの発生による差が微細であるため、タッチイベントの認識率が低下し得る。
また、外光の照度が高い場合には、タッチイベントにより外光が入射される部分と遮られる部分が殆ど白黒に認識されて人の手や物体などがタッチスクリーンパネルにタッチされず、浮いている状態でも影などによりフォトセンサがこれをタッチイベントと誤って認識しやすくなり、動作信頼性が低下するという問題が発生し得る。それだけでなく、外光の照度が高い場合には、マルチタッチでない場合にもマルチタッチと誤って認識しやすいが、例えば、1本の指でタッチし、他の指が表面に浮いている場合にも2本の指ともタッチされたと認識してマルチタッチイベントが発生したと誤って認識するおそれがある。
従って、タッチイベントをより正確に認識してタッチスクリーンの動作信頼性を確保する必要がある。
大韓民国特許公開第2008−0044017号 大韓民国特許公開第2007−0082750号
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、フォトセンサを液晶表示パネル内に備えてフォトセンサタイプのタッチスクリーン内蔵型液晶表示装置を実現し、静電容量方式を結合して動作信頼性を向上させたタッチスクリーン内蔵型液晶表示装置を提供することにある。
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、映像を表示する多数の画素で構成される画素領域と、上記画素領域に隣接して形成されて、接触された物体の位置を検知する多数のフォトセンサで構成されるセンサ領域を含む第1基板と、上記第1基板の上部に配置され、上記第1基板に向かう第1面の、上記第1基板の上記画素領域と対応する領域にカラーフィルタが形成され、上記第1面の、上記第1基板の上記センサ領域と対応する領域に、外光が入射される受光部が形成され、上記第1面と対向する第2面上に、透明電極層及び前面偏光板が順次積層された第2基板と、上記第1基板と上記第2基板との間に介される液晶層を含む液晶表示パネルと、上記液晶表示パネルに物体が接触する時、上記透明電極層と連結された第1センシングラインを介してセンシングされたキャパシタンスの変化量を測定すると同時に、上記フォトセンサと連結された第2センシングラインを介してセンシングされた光情報を用いてタッチ面積を算出し、上記キャパシタンスの変化量と上記タッチ面積を用いてタッチイベントの発生及びマルチタッチか否かを判別して接触した物体の位置情報を出力するタッチスクリーン駆動回路とを含むことを特徴とするタッチスクリーン内蔵型液晶表示装置が提供される。
ここで、上記タッチスクリーン駆動回路は、上記キャパシタンスの変化量が予め設定された閾値以上であれば、上記光情報を用いて把握された上記物体の位置情報を出力できる。
また、上記タッチスクリーン駆動回路は、上記キャパシタンスの変化量が、予め設定された閾値以上であるもののマルチタッチの範囲よりは小さな値に測定され、上記光情報を用いて把握されたタッチ面積及びタッチ地点がマルチタッチの範囲内に含まれる場合、把握されたタッチ地点のうち一部のみを選択して上記物体の位置情報を出力できる。このとき、上記タッチスクリーン駆動回路は、上記タッチ面積又は光量の変化に基づいて、上記光情報から把握された複数のタッチ地点のうち一部を選択できる。
更に、上記タッチスクリーン駆動回路は、上記第1センシングラインを介して供給された上記キャパシタンスの変化量を測定するキャパシタンス測定部と、上記第2センシングラインを介して供給された上記光情報から上記タッチ面積を算出するタッチ面積算出部と、上記キャパシタンスの変化量及び上記タッチ面積を用いて上記タッチイベントの発生及びマルチタッチか否かを判別して制御信号を出力する制御部と、上記制御信号に対応して上記物体の位置情報を把握して出力する位置検出部とを含むことができる。
ここで、上記制御部は、上記キャパシタンスの変化量が予め設定された閾値以上であるものの、マルチタッチの範囲よりは小さな値であり、上記光情報を用いて把握されたタッチ面積がマルチタッチの範囲内に含まれる場合、単一タッチであると判断し、これに対応する上記制御信号を出力できる。また、上記位置検出部は、上記制御信号に対応して単一地点の位置情報のみを出力できる。
また、上記タッチスクリーン内蔵型液晶表示装置は、上記液晶表示パネルの第1基板の下部に位置して上記液晶表示パネルに光を供給するバックライトアセンブリを更に含み、上記センサ領域に該当する上記第1基板の一面に上記バックライトアセンブリからの光が上記フォトセンサに直接入射されるのを防止するための遮光膜が形成され得る。
以上説明したように本発明によれば、フォトセンサを液晶表示パネルの下部基板に形成してフォトセンサタイプのタッチスクリーン内蔵型液晶表示装置を実現することで、液晶表示装置の光学的特性を向上させると共に、製造コストの低減及び薄型化を図ることができるという効果を奏する。
また、液晶表示パネルの全面に備えられる透明電極層を用いた静電容量方式でタッチイベントの発生及びマルチタッチか否かまで正確に判断できるようにすることで、上記タッチスクリーン内蔵型液晶表示装置の動作信頼性を向上させることができる。
本発明の実施形態に係る液晶表示パネルを示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型液晶表示装置の要部断面図である。 本発明の実施形態に係るタッチスクリーン駆動回路を示すブロック図である。
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
図1は、本発明の実施形態に係る液晶表示パネルを示す斜視図である。
図1を参照すれば、本発明の実施形態に係る液晶表示パネル10は、画素電極及び薄膜トランジスタなどが形成された第1基板12と、カラーフィルタなどが形成された第2基板14と、上記第1基板12と第2基板14との間に介された液晶層(図示せず)とを含む。
ここで、第1基板12は第2基板14より大きな面積を有し、第2基板14によりカバーされない第1基板12の非画素領域には、薄膜トランジスタなどを駆動するための駆動IC16が実装される。また、駆動IC16が実装された非画素領域の一側端部には、駆動IC16と連結される軟性回路基板(FPCB)18が実装される。
なお、本発明において、液晶表示パネル10にはフォトセンサが内蔵される。即ち、液晶表示パネル10はフォトセンサタイプのタッチスクリーンと一体となって形成される。これについてのより詳細な説明は図2を参照して後述する。
図2は、本発明の実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型液晶表示装置の要部断面図である。
図2を参照すれば、本発明の実施形態に係るタッチスクリーン内蔵型液晶表示装置は、映像をディスプレイすると共に、接触される物体の位置を検知する液晶表示パネル200と、液晶表示パネル200に光を供給するバックライトアセンブリ100とを含んで構成される。
液晶表示パネル200は、バックライトアセンブリ100側に位置する第1基板110と、第1基板110と対向するように第1基板110の上部に備えられる第2基板140と、第1基板110と第2基板140との間に介される液晶層250とを含む。
また、図2には示していないが、液晶層250を狭持するように、液晶層250の液晶分子の配列方向を整列するための一対の配向膜が2つの基板110、140の間に形成される。そして、液晶表示パネル200の両側に対面するように、前面偏光板180及び背面偏光板190が設置される。
特に、本発明の実施形態の場合、液晶層250に対面する第1基板110の上部面には液晶表示パネルに接触された物体210の位置を検出するための多数のフォトセンサ130が備えられる。
フォトセンサ130は、液晶表示パネル200でタッチスクリーン機能を提供するために形成されるものであって、第1基板の表示領域PA上に規則的に配置され得る。
図2は、表示領域PA内にフォトセンサ130がマトリックス状に規則的に配置された液晶表示パネル200の一断面を示している。このとき、フォトセンサ130が形成されている表示領域の一部をセンサ領域PA2と定義し、その他の画素120が形成された領域を画素領域PA1と定義する。
表示領域PA1は、映像を表示するための多数の画素で構成される。ここで、画素は、赤色R、緑色G及び青色Bに対応する画素120a、120b、120cで構成される画素ユニット120単位で配列される。このような色の区分は、各画素が対向するカラーフィルタ150の透過波長特性により決定される。
即ち、第1基板110上に形成されたR、G、B画素120a、120b、120cに対応する領域の第2基板140にはこれらの各色に対応するR、G、Bカラーフィルタ150a、150b、150cが形成される。
一方、図2には示していないが、表示領域PA1には画素電極と共通電極が形成されており、これらは透明電極材料で形成される。また、各画素120a、120b、120cには画素の構成に応じて画素電極と共通電極との間の液晶容量を補助する補助容量、画素電極への印加電位を入力される映像信号の電位に応じて制御するスイッチング素子なども形成される。
センサ領域PA2は、表示領域PA1の間に規則的に配置されるフォトセンサ130で構成される。例えば、フォトセンサ130は、表示領域PA1間の第1基板110上に規則的に形成され得る。このようなフォトセンサ130は、表示領域PA1に隣接して形成されて接触された物体の位置を検知する。
ここで、R、G、B色に対応する複数の画素120a、120b、120cからなる画素ユニット120に対するフォトセンサ130の割合が1:1である場合に、フォトセンサ130の配置密度が最大となる。本実施形態の場合、フォトセンサ130の配置密度は最大の場合であってもよく、これより小さくてもよい。
一方、第1基板110の背面側にはバックライトアセンブリ100が配置されている。バックライトアセンブリ100は、液晶表示パネル200の背面に対面するように配置されて液晶表示パネル200の表示領域PAに光を出射する。
ここで、バックライトアセンブリ100から出射される光は、第1基板110の表示領域PA1及び第2基板140のカラーフィルタ150を透過して所定の画面をディスプレイする。
そして、第1基板110のセンサ領域PA2の下部には遮光膜132が形成されており、上記バックライトアセンブリ100から出射される光がフォトセンサ130に直接入射されるのを防止する。
第2基板140の第1基板110に向かう面(第1面)の表示領域PA1と対応する領域にはカラーフィルタ150が形成され、同一面のセンサ領域PA2と対応する領域には、外光が入射される受光部160が形成される。
ここで、受光部160はカラーフィルタ150間の開口部や透過膜などで実現されることができ、これを通じて外光がフォトセンサ130に入射される。そして、タッチ物体210により外光が遮られる場合、フォトセンサ130で検知された外光の光量差によりタッチ及びその位置を検知できるようになる。
第2基板140の第1面と対向する第2面、即ち、上部面には、透明電極層170及び前面偏光板180が順次積層される。
なお、本発明において、透明電極層170は、接地電源と連結される代わりに、図示していない第1センシングラインを介してタッチスクリーン駆動回路と連結されることで、タッチ物体210によるタッチイベントの発生をタッチスクリーン駆動回路に通知する。
以上説明したように本発明の実施形態は、液晶表示パネル200の全面部にESDの防止のための透明接地電極が形成される水平電界方式の液晶表示装置に有用に適用可能であるものの、これに限定されず、一般の水平電界方式の液晶表示装置とは異なり、透明電極層170を接地電極として用いず、静電容量方式でタッチイベントの発生を正確に判断できるようにするのに活用する。
より具体的には、本発明の実施形態において、タッチ物体210によるタッチイベントの発生時、タッチ物体210と透明電極層170との間に形成される第1キャパシタCap1による第1キャパシタンスと、透明電極層170と第1基板110との間、例えば、透明電極層170と画素120a、120b、120cの薄膜トランジスタなどとの間で形成される第2キャパシタCap2による第2キャパシタンスが変化するが、上記第1キャパシタンスと第2キャパシタンスの総変化量を透明電極層170と連結された第1センシングラインを介してセンシングして上記変化量が閾値以上と検知されれば、タッチイベントが発生したと判断される。そして、タッチイベントが発生したと確認される時にはフォトセンサ130によりセンシングされた光情報を用いて把握された物体の位置情報を出力する。
また、本発明ではフォトセンサ130によりセンシングされた光情報Sphotoを通じてタッチ面積を算出し、これをキャパシタンスの変化量と比較することにより、マルチタッチか否かを明確に判断する。
即ち、本発明では画面全体を1つのボタンのように用いてタッチイベントの発生及びマルチタッチか否かを明確に判断できる。ここで、タッチイベントの発生を決定するための閾値はタッチイベントが発生する時のキャパシタンスの変化量と関連して実験的に決定され得る。
上述したように、本発明の実施形態によれば、フォトセンサ130を液晶表示パネルの下部基板、即ち、第1基板110に形成してフォトセンサタイプのタッチスクリーン内蔵型液晶表示装置を実現することで、液晶表示装置の光学的特性を向上させると共に、製造コストの低減及び薄型化を図ることができる。
また、液晶表示パネル200の全面に備えられる透明電極層170を用いた静電容量方式でタッチイベントの発生及びマルチタッチか否かを正確に判断できるようにすることで、タッチスクリーン内蔵型液晶表示装置の動作信頼性を向上させることができる。
図3は、本発明の実施形態に係るタッチスクリーン駆動回路を示すブロック図である。
図3を参照すれば、本実施形態に係るタッチスクリーン駆動回路300は、液晶表示パネルに物体が接触する時に透明電極層と連結された第1センシングラインSL1を介してセンシングされたキャパシタンスの変化量Scapを測定すると共に、フォトセンサと連結された第2センシングラインSL2を介してセンシングされた光情報Sphotoを用いてタッチ面積を算出した後、上記キャパシタンスの変化量Scapと上記タッチ面積を用いて、タッチイベントの発生及びマルチタッチか否かを判別して、接触された物体の位置情報PS(X、Y)を出力することを特徴とする。
ここで、タッチスクリーン駆動回路300は、キャパシタンスの変化量Scapが予め設定された閾値以上であれば、タッチイベントが発生したと判断し、光情報Sphotoを用いて把握された物体の位置情報PS(X、Y)を出力する。即ち、タッチイベントの発生は、キャパシタンスの変化量Scapを参照して判別される。
また、タッチスクリーン駆動回路300は、タッチイベントが発生したと判断される場合、即ち、キャパシタンスの変化量Scapが予め設定された閾値以上である場合に、フォトセンサによりセンシングされた光情報Sphotoを通じてタッチ面積を算出した後、これに基づいてマルチタッチか否かを追加で判別する。
特に、タッチスクリーン駆動回路300は、キャパシタンスの変化量Scapとタッチ面積を比較することにより、マルチタッチか否かを判別できる。
例えば、タッチスクリーン駆動回路300は、光情報Sphotoを通じて算出されたタッチ面積がマルチタッチの範囲に含まれる程度に十分に大きな面積であるにも拘わらず、キャパシタンスの変化量Scapがマルチタッチの範囲内に属しなければ、マルチタッチでない単一タッチであると判別し、単一地点の位置情報PS(X、Y)を出力する。
即ち、タッチスクリーン駆動回路300は、キャパシタンスの変化量Scapが予め設定された閾値以上であるものの、マルチタッチの範囲よりは小さな値に測定され、光情報Sphotoを用いて把握されたタッチ面積及びタッチ地点はマルチタッチの範囲内に含まれる場合、把握されたタッチ地点のうち1つの地点のみを選択する。このとき、地点選択のための基準はタッチ面積がより広い地点又は光量の変化がより大きい地点などに設定され得る。
一方、マルチタッチでありながらも、光情報Sphotoを用いて把握された複数のタッチ地点のうち一部のタッチ地点のみが実際のタッチ地点である場合が考えられるが、この場合にも、キャパシタンスの変化量Scapに対する基準値をタッチ地点の個数に応じて複数の範囲に予め設定しておき、一部のタッチ地点を選択すれば、マルチタッチ時の認識誤りを減少させることができる。
例えば、光情報Sphotoからは3つのタッチ地点が把握されるものの、キャパシタンスの変化量Scapに基づいたタッチ地点が2つに把握される場合、タッチ面積又は光量の変化などに基づいて3つのタッチ地点のうち2つのタッチ地点を選択し、選択された2つのタッチ地点に関する位置情報PS(X、Y)を出力することで、動作信頼性を向上させることができる。
上述したような動作を行うために、タッチスクリーン駆動回路300は、キャパシタンス測定部310、タッチ面積算出部320、制御部330及び位置検出部340を含んで構成されることができる。
キャパシタンス測定部310は、第1センシングラインSL1を介して供給されたキャパシタンスの変化量Scapを測定し、測定された値に関する情報が含まれた第1データdata1を制御部330に出力する。ここで、第1センシングラインSL1と連結される第1センシング部170aは、タッチイベントによるキャパシタンスの変化量Scapをセンシングするためのものであって、例えば、図2に示す透明電極層170により実現され得る。
タッチ面積算出部320は、第2センシングラインSL2を介して供給された光情報Sphotoからタッチ面積を算出し、タッチ面積に関する情報が含まれた第2データdata2を制御部330に出力する。ここで、第2センシングラインSL2と連結された第2センシング部130aは、物体の接触位置をセンシングするためのものであって、例えば、図2に示すフォトセンサ130により実現され得る。そして、第2データdata2にはタッチ面積と共に、第2センシングラインSL2を介して供給された光情報Sphotoが含まれ得る。
制御部330は、第1データdata1に含まれたキャパシタンスの変化量Scapと第2データdata2に含まれたタッチ面積を用いてタッチイベントの発生及びマルチタッチか否かを判別し、これに対応する制御信号CSを位置検出部340に出力する。
例えば、制御部330は、キャパシタンスの変化量Scapが予め設定された閾値以上であれば、タッチイベントが発生したと判断できる。
また、制御部330は、タッチイベントが発生したと判断される場合にもキャパシタンスの変化量Scapとタッチ面積を比較することにより、マルチタッチか否かを追加で判別できる。
例えば、制御部330は、キャパシタンスの変化量Scapが予め設定された閾値以上であるものの、マルチタッチの範囲よりは小さな値であるか、タッチ面積がマルチタッチの範囲内に含まれる場合には、単一タッチであると判断し、これに対応する制御信号CSを位置検出部340に出力できる。この場合、位置検出部340は、選択された1つの単一地点の位置情報P(X、Y)のみを出力する。
ここで、制御信号CSにはタッチイベントの発生及びマルチタッチか否かと光情報Sphotoがいずれも含まれ得る。
位置検出部340は、制御信号CSに対応して物体のタッチ位置に対する座標値、即ち、物体の位置情報P(X、Y)を把握して出力する。
一方、制御部330で生成されて位置検出部340に供給される制御信号CSには、タッチイベントの発生及びマルチタッチか否かのみが含まれ得るが、この場合、位置検出部340は第2センシングラインSL2からの光情報Sphoto又はタッチ面積算出部320からの第2データdata2を用いて位置情報P(X、Y)を把握できる。このとき、制御部330は制御信号CSによって、位置検出部340が、物体が実際に接触したと判別された地点での位置情報P(X、Y)のみを出力するように制御できる。
上述したように、本発明の実施形態によれば、図2の透明電極層を用いて測定されたキャパシタンスの変化量Scapとフォトセンサを用いて測定されたタッチ地点及びタッチ面積に基づいて、タッチイベントの発生及びマルチタッチか否かまで正確に判断して、信頼性のある位置情報P(X、Y)を提供できる。
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の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疇内において、各種の変更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了解される。
PA1 画素領域
PA2 センサ領域
100 バックライトアセンブリ
110 第1基板
120 画素
130 フォトセンサ
140 第2基板
150 カラーフィルタ
160 受光部
170 透明電極層
180 前面偏光板
200 液晶表示パネル
250 液晶層
SL1 第1センシングライン
SL2 第2センシングライン
300 タッチスクリーン駆動回路

Claims (7)

  1. 映像を表示する多数の画素で構成される画素領域と、前記画素領域に隣接して形成されて、接触された物体の位置を検知する多数のフォトセンサで構成されるセンサ領域を含む第1基板と、
    前記第1基板の上部に配置され、前記第1基板に向かう第1面の、前記第1基板の前記画素領域と対応する領域にカラーフィルタが形成され、前記第1面の、前記第1基板の前記センサ領域と対応する領域に、外光が入射される受光部が形成され、前記第1面と対向する第2面上に、透明電極層及び前面偏光板が順次積層された第2基板と、
    前記第1基板と前記第2基板との間に介される液晶層を含む液晶表示パネルと、
    前記液晶表示パネルに物体が接触する時、前記透明電極層と連結された第1センシングラインを介してセンシングされたキャパシタンスの変化量を測定すると同時に、前記フォトセンサと連結された第2センシングラインを介してセンシングされた光情報を用いてタッチ面積を算出し、前記キャパシタンスの変化量と前記タッチ面積を用いてタッチイベントの発生及びマルチタッチか否かを判別して、接触した物体の位置情報を出力するタッチスクリーン駆動回路と、
    を含み、
    前記タッチスクリーン駆動回路は、
    前記キャパシタンスの変化量が、予め設定された閾値以上であるもののマルチタッチの範囲よりは小さな値に測定され、前記光情報を用いて把握されたタッチ面積及びタッチ地点が、マルチタッチの範囲内に含まれる場合、把握されたタッチ地点のうち一部のみを選択して、前記物体の位置情報を出力することを特徴とする、タッチスクリーン内蔵型液晶表示装置。
  2. 前記タッチスクリーン駆動回路は、
    前記キャパシタンスの変化量が予め設定された閾値以上であれば、前記光情報を用いて把握された前記物体の位置情報を出力することを特徴とする、請求項1に記載のタッチスクリーン内蔵型液晶表示装置。
  3. 前記タッチスクリーン駆動回路は、
    前記タッチ面積又は光量の変化に基づいて、前記光情報から把握された複数のタッチ地点のうち一部を選択することを特徴とする、請求項に記載のタッチスクリーン内蔵型液晶表示装置。
  4. 前記タッチスクリーン駆動回路は、
    前記第1センシングラインを介して供給された前記キャパシタンスの変化量を測定するキャパシタンス測定部と、
    前記第2センシングラインを介して供給された前記光情報から前記タッチ面積を算出するタッチ面積算出部と、
    前記キャパシタンスの変化量及び前記タッチ面積を用いて前記タッチイベントの発生及びマルチタッチか否かを判別して制御信号を出力する制御部と、
    前記制御信号に対応して前記物体の位置情報を把握して出力する位置検出部と、
    を含むことを特徴とする、請求項1に記載のタッチスクリーン内蔵型液晶表示装置。
  5. 前記制御部は、
    前記キャパシタンスの変化量が、予め設定された閾値以上であるもののマルチタッチの範囲よりは小さな値であり、前記光情報を用いて把握されたタッチ面積が、マルチタッチの範囲内に含まれる場合、単一タッチであると判断し、これに対応する前記制御信号を出力することを特徴とする、請求項に記載のタッチスクリーン内蔵型液晶表示装置。
  6. 前記位置検出部は、
    前記制御信号に対応して単一地点の位置情報のみを出力することを特徴とする、請求項に記載のタッチスクリーン内蔵型液晶表示装置。
  7. 前記液晶表示パネルの第1基板の下部に位置して前記液晶表示パネルに光を供給するバックライトアセンブリを更に含み、
    前記センサ領域に該当する前記第1基板の一面に前記バックライトアセンブリからの光が前記フォトセンサに直接入射されるのを防止するための遮光膜が形成されることを特徴とする、請求項1に記載のタッチスクリーン内蔵型液晶表示装置。
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101811636B1 (ko) * 2011-04-05 2017-12-27 삼성전자주식회사 디스플레이 장치 및 이의 오브젝트 표시 방법
US9134858B2 (en) * 2011-11-03 2015-09-15 Innolux Corporation Touch panel for electrostatic discharge protection and electronic device using the same
JP2013104847A (ja) * 2011-11-16 2013-05-30 Nitto Denko Corp フィルムセンサ
JP5778592B2 (ja) * 2012-01-30 2015-09-16 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置、タッチ検出装置および電子機器
US8717325B1 (en) * 2013-02-18 2014-05-06 Atmel Corporation Detecting presence of an object in the vicinity of a touch interface of a device
US9298324B1 (en) * 2013-03-11 2016-03-29 Amazon Technologies, Inc. Capacitive touch with tactile feedback
US9354734B2 (en) 2014-03-04 2016-05-31 Atmel Corporation Common-mode hover detection
TWI581157B (zh) * 2016-04-20 2017-05-01 群創光電股份有限公司 觸控顯示裝置
KR102482552B1 (ko) * 2016-05-27 2022-12-30 엘지디스플레이 주식회사 액정 표시장치
KR102475424B1 (ko) * 2017-11-24 2022-12-08 삼성디스플레이 주식회사 터치 센서를 포함한 표시 장치 및 그의 구동 방법
TWI706553B (zh) * 2019-09-11 2020-10-01 友達光電股份有限公司 感光元件及顯示裝置
US11397493B2 (en) * 2020-05-27 2022-07-26 Novatek Microelectronics Corp. Method for touch sensing enhancement implemented in single chip, single chip capable of achieving touch sensing enhancement, and computing apparatus
DE102020127115A1 (de) 2020-10-15 2022-04-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Touchscreen und verfahren zum betreiben des touchscreens

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7614008B2 (en) 2004-07-30 2009-11-03 Apple Inc. Operation of a computer with touch screen interface
EP1330777A1 (en) * 2000-10-27 2003-07-30 Elo Touchsystems, Inc. Touch confirming touchscreen utilizing plural touch sensors
KR100989334B1 (ko) 2003-02-28 2010-10-25 삼성전자주식회사 액정표시장치 및 이의 제조방법
KR101133753B1 (ko) 2004-07-26 2012-04-09 삼성전자주식회사 감지 소자를 내장한 액정 표시 장치
KR20070082750A (ko) 2006-02-17 2007-08-22 삼성전자주식회사 터치 스크린 표시 장치 및 그 제조 방법
JP4834482B2 (ja) * 2006-07-24 2011-12-14 東芝モバイルディスプレイ株式会社 表示装置
KR20080044017A (ko) 2006-11-15 2008-05-20 삼성전자주식회사 터치 스크린
US8094129B2 (en) * 2006-11-27 2012-01-10 Microsoft Corporation Touch sensing using shadow and reflective modes
JP4897596B2 (ja) 2007-07-12 2012-03-14 ソニー株式会社 入力装置、記憶媒体、情報入力方法及び電子機器
KR100833621B1 (ko) 2007-08-27 2008-05-30 주식회사 넥시오 터치스크린 장치 및 터치모드 전환방법
JP2009064074A (ja) * 2007-09-04 2009-03-26 Mitsubishi Electric Corp 入力装置
JP2009116769A (ja) * 2007-11-09 2009-05-28 Sony Corp 入力装置、入力装置の制御方法、及びプログラム
KR20090095890A (ko) 2008-03-06 2009-09-10 엘지디스플레이 주식회사 터치 패널 일체형 액정표시장치
JP4816668B2 (ja) 2008-03-28 2011-11-16 ソニー株式会社 タッチセンサ付き表示装置
JP5175136B2 (ja) * 2008-05-22 2013-04-03 株式会社ジャパンディスプレイウェスト 電気光学装置及び電子機器
KR101322015B1 (ko) * 2008-06-24 2013-10-25 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치
KR20100054274A (ko) 2008-11-14 2010-05-25 한국표준과학연구원 터치입력장치 및 이를 이용한 접촉위치 및 힘의 세기 획득방법
JP2010152671A (ja) 2008-12-25 2010-07-08 Sharp Corp 表示装置
KR101073194B1 (ko) * 2009-10-06 2011-10-12 삼성모바일디스플레이주식회사 터치 스크린 내장형 액정표시장치

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