(57)【要約】      （修正有）【課題】スキャンラインの負荷を低減し、最大読出電圧を高くすることができるタッチスクリーン機能を有する一体型液晶表示装置及びこの液晶表示装置で行われる外部照度量検出方法を提供する。【解決手段】液晶表示装置の光感知領域は、スイッチング素子３０１を備える。スイッチング素子は第１端子と第２端子を備え、第１端子は選択信号を受け、第２端子は読出システムに連結される。光感知領域はさらに、電荷充電素子３０２を備え、第１端子はスイッチング素子３０１の第３端子に連結され、第２端子は共通ラインに連結される。そして、光感知領域はさらに、光感知素子３０３を備え、第１端子は多数個のスキャンラインのうちｎ番目のスキャンラインに連結され、第２端子は電荷充電素子３０２の第１端子に連結され、外部照度量によって光感知素子がオンになれば、電荷充電素子が放電されることによって、読出システムが外部照度量の差異を検出する。【選択図】図６ｂ
2010102341.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数個のデータライン、スキャンライン及び共通ラインによって区画されるディスプレイ領域及び光感知領域を有するアレイ基板を備えたタッチスクリーン機能を有する一体型液晶表示装置であって、
前記光感知領域は、
スイッチング素子を備え、該スイッチング素子は第１端子と第２端子を備え、前記第１端子は多数個のスキャンラインのうちｎ−１番目のスキャンラインに連結されて選択信号を受け、前記第２端子は読出システムに連結され、
前記光感知領域はさらに、
電荷充電素子を備え、該電荷充電素子は第１端子と第２端子を備え、前記第１端子は前記スイッチング素子の第３端子に連結され、前記第２端子は前記共通ラインに連結され、
前記光感知領域はさらに、
光感知素子を備え、該光感知素子は第１端子と第２端子を備え、前記第１端子は前記多数個のスキャンラインのうちｎ番目のスキャンラインに連結され、前記第２端子は前記電荷充電素子の第１端子に連結され、
外部照度量によって前記光感知素子がオンになれば、前記電荷充電素子から放電されることによって、読出システムが外部照度量の差異を検出することを特徴とする一体型液晶表示装置。
【請求項２】
ｎ−１番目のスキャンラインが選択されれば、前記スイッチング素子がオンになり、前記電荷充電素子が前記読出システムの基準電圧に充電され、ｎ番目のスキャンラインが選択されれば、前記光感知素子がオンになり、前記電荷充電素子がｎ番目のスキャンラインの選択電圧に充電され、
前記読出システムは、ｎ−１番目のスキャンラインがさらに選択される時、前記電荷充電素子に充電される量を測定することによって、外部照度量の差異を検出することを特徴とする請求項１に記載の一体型液晶表示装置。
【請求項３】
ｎ−１番目のスキャンラインが選択されれば、前記スイッチング素子がオンになり、前記電荷充電素子が前記読出システムの基準電圧に充電され、ｎ番目のスキャンラインが選択されれば、前記光感知素子がオンになり、前記電荷充電素子がｎ番目のスキャンラインの選択電圧に充電され、
前記読出システムは、ｎ−１番目のスキャンラインがさらに選択される時、前記電荷充電素子から放電される量を測定することによって、外部照度量の差異を検出することを特徴とする請求項１に記載の一体型液晶表示装置。
【請求項４】
ｎ−１番目のスキャンラインが選択されれば、前記スイッチング素子がオンになり、前記電荷充電素子が読出システムの基準電圧に充電され、ｎ番目のスキャンラインが選択されれば、前記光感知素子がオンになり、前記電荷充電素子がｎ番目のスキャンラインの選択電圧に充電され、
ｎ−１番目のスキャンラインがさらに選択される時、前記読出システムは、前記電荷充電素子に充電されている電圧が前記読出システムの基準電圧より低い場合には、前記読出システムから前記電荷充電素子に充電される電荷の量を測定し、前記電荷充電素子に充電されている電圧が前記読出システムの基準電圧より高い場合には、前記電荷充電素子から前記読出システムに放電される電荷の量を測定することによって、外部照度量の差異を検出することを特徴とする請求項１に記載の一体型液晶表示装置。
【請求項５】
前記スキャンラインの選択電圧は、前記読出システムの基準電圧より高いことを特徴とする請求項２に記載の一体型液晶表示装置。
【請求項６】
前記スキャンラインの選択電圧は、前記読出システムの基準電圧より高いことを特徴とする請求項３に記載の一体型液晶表示装置。
【請求項７】
前記スキャンラインの選択電圧は、前記読出システムの基準電圧より高いことを特徴とする請求項４に記載の一体型液晶表示装置。
【請求項８】
前記スイッチング素子はトランジスタであり、第１端子はゲートであり、第２端子はソースであり、第３端子はドレインであることを特徴とする請求項１に記載の一体型液晶表示装置。
【請求項９】
前記光感知素子はフォトダイオードであり、
第１端子はアノードであり、第２端子はカソードであることを特徴とする請求項１に記載の一体型液晶表示装置。
【請求項１０】
前記光感知素子は、スキャンラインに連結される第３端子をさらに有し、
前記光感知素子は、フォトトランジスタであり、第１端子はソースであり、第２端子はドレインであり、第３端子はゲートであることを特徴とする請求項１に記載の一体型液晶表示装置。
【請求項１１】
タッチスクリーン機能を有する一体型液晶表示装置の光感知領域がスイッチング素子、電荷充電素子及び光感知素子を備え、外部照度量によって前記光感知素子がオンになれば、前記電荷充電素子が放電されることによって、読出システムが外部照度量の差異を検出する方法であって、
ｎ−１番目のスキャンラインが選択されれば、前記スイッチング素子がオンになり、前記電荷充電素子が前記読出システムの基準電圧に充電される段階と、
ｎ番目のスキャンラインが選択されれば、前記光感知素子がオンになり、前記電荷充電素子がｎ番目のスキャンラインの選択電圧に充電される段階と、
次のフレームでｎ−１番目のスキャンラインがさらに選択されれば、前記スイッチング素子がオンになり、前記電荷充電素子に充電されている電圧が前記読出システムの基準電圧より高い場合、前記電荷充電素子から前記読出システムに放電される電荷の量を測定することによって、外部照度量の差異を検出し、前記電荷充電素子に充電されている電圧が前記読出システムの基準電圧より低い場合、前記読出システムから前記電荷充電素子に充電される電荷の量を測定することによって、外部照度量の差異を検出する段階と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記スキャンラインの選択電圧は、前記読出システムの基準電圧より高いことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記光感知領域の前記スイッチング素子は、第１端子がスキャンラインに連結され、第２端子が前記読出システムに連結され、
前記電荷充電素子の第１端子は、前記スイッチング素子の第３端子に連結され、第２端子が前記共通ラインに連結され、
前記光感知素子の第１端子は、スキャンラインに連結され、第２端子は、前記電荷充電素子の第１端子に連結されることを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
前記スイッチング素子は、トランジスタであり、第１端子はゲートであり、第２端子はソースであり、第３端子はドレインであることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記光感知素子は、フォトダイオードであり、第１端子は、アノードであり、第２端子はカソードであることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１６】
前記光感知素子は、スキャンラインに連結される第３端子をさらに有し、
前記光感知素子はフォトトランジスタであり、第１端子はソースであり、第２端子はドレインであり、第３端子はゲートであることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、タッチスクリーン機能を有する液晶表示装置に関する。特に本発明は液晶表示装置に付加的なタッチスクリーン装置を備えることなく、液晶表示装置の内部にタッチスクリーンを内蔵する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
タッチスクリーン機能を有する液晶表示装置は、キーパッドのような別途の入力装置を有する代わりに、液晶表示装置の表面に指またはペンなどを用いて入力を行う。このようなタッチスクリーン機能を有する液晶表示装置は、データ検出方法によって抵抗膜方式（Resistive Type）、静電容量方式（Capacitive Type）、ＳＡＷ方式（Surface Acoustic Wave Type）、赤外線方式（Infrared Type）などに分けられる。しかし、これらの方式は、タッチスクリーンパネルを既に形成された液晶表示装置に取り付ける形態となっていて、製品の厚さが増加し、コストが上昇し、収率や視野角が減少するなどの問題点があった。
したがって、このような問題点を解決するために、大韓民国特許出願第２００６−３４８７８号及び第２００６−１５４８０号などにタッチスクリーンパネルを液晶表示装置の内部に形成する技術（In-Cell Type）が開示されている。特に米国特許第４,３４５,２４８号、第５,４８５,１７７号、第６,９９５,７４３号などには、フォトトランジスタの漏洩電流を利用する方法として、アレイ基板の上にディスプレイのための領域を形成すると同時に、光感知のための領域を一緒に形成する技術が開示されている。
【０００３】
図１に示すように、例えば、米国特許第５,４８５,１７７号には、アレイ基板はディスプレイ領域１００及び光感知領域１１０を備えている。図１を参照すれば、光感知領域１１０に光感知素子１１３、スイッチング素子１１１、電荷充電素子１１２が形成され、光感知素子１１３の一端は電荷充電素子１１２に連結され、他端はスキャンライン１１５に連結される。スイッチング素子１１１に連結されるスキャンライン１１５に電圧が印加される時、スイッチング素子１１１のカラムライン１１６から印加される電圧レベルに電荷充電素子１１２が充電され、各光感知素子１１３は、照度量に基づき電荷充電素子１１２に充電された電荷を放電する方式で駆動される。
【０００４】
しかし、このような駆動方式は、各スキャンライン１１５に電荷充電素子１１２が連結されているので、スキャンラインの負荷が大きいという短所があった。また、液晶表示素子が高精細になるほど、各ピクセルごとに光感知領域が必要になるのではないが、この場合、光感知領域を含むピクセルと含まないピクセルのスキャンラインで負荷の差異が発生するようになり、液晶表示装置の画素品質を低下させるという問題点があった。
他例として、米国特許第６,９９５,７４３号には、アレイ基板がディスプレイ領域及び光感知領域を備える液晶表示装置が開示されている。図２は、このような従来技術によるタッチスクリーン機能を有する液晶表示装置を説明するための回路図であり、図３は、断面図である。
【０００５】
図２を参照すれば、アレイ基板において、光感知領域１２０は、光感知素子１２２、スイッチング素子１２３、電荷充電素子１２１を備える。光感知素子１２２は、通常フォトトランジスタが使用され、フォトトランジスタのゲートとソース端子は、共通ライン１２５に連結される。フォトトランジスタのドレイン端子は、スイッチング素子１２３に連結され、また、これは、電荷充電素子１２１の一端に連結される。電荷充電素子１２１の他端は、共通ライン１２５に連結され、結局、フォトトランジスタ１２２のゲートとソース端子に電気的に接続される。スイッチング素子１２３のゲート端子は、スキャンライン１２６に連結され、スイッチング素子の残りの端子は、読出システム１２７に連結される。図３を参照すれば、スイッチング素子１２３の上部は、外部光が入射されないように、ブラックマトリクス１２８により上部が閉鎖されている一方、フォトトランジスタ１２２の上部は、外部光から露出されるように上部に開口部１２９が備えられている。
このような光感知領域１２０に光が入射されれば、フォトトランジスタ１２２に電流が流れるようになり、フォトトランジスタ１２２に入射される照度量の差異に基づいた出力がスイッチング素子１２３を通じて読み込まれる。
【０００６】
ここで、最大読出電圧は、フォトトランジスタ１２２のゲートとソース間の電圧と、スイッチング素子１２３を通じて電荷充電素子１２１に充電される電圧との差異に比例するようになる。スイッチング素子１２３を通じて電荷充電素子１２１に充電される電圧は、読出システム１２７によって定められ、フォトトランジスタ１２２のゲート及びソースに印加される電圧は、液晶表示装置の共通ライン１２５に供給される共通電圧である。このような共通電圧は、各液晶表示装置の駆動方式によって異なる値を使用し、例えば、ドット反転方式は、液晶表示装置のデータ電圧範囲が０〜１０Ｖであるとすれば、共通電圧は、データ電圧の中間値からオフセット電圧を差し引いた値を使用するようになる。または、データ電圧範囲が−５〜５Ｖであれば、中間値である０Ｖからオフセット電圧を差し引いた値になる。もし、ライン反転方式を使用すれば、液晶表示装置のデータ電圧範囲が０〜５Ｖである場合、共通電圧は、極性が変化する０〜５Ｖのオフセット電圧だけ差し引いて使用するようになる。
【０００７】
結局、このような従来技術によるタッチスクリーン機能を有する液晶表示装置において、電荷充電素子の両端にかかる電圧の差は、読出システムによる印加電圧と共通電圧との差になる。したがって、電荷充電素子の両端に印加される電圧の差異が小さいため、最大読出電圧が低いという問題点があった。
【０００８】
【特許文献１】大韓民国特許出願第２００６−３４８７８号
【特許文献２】大韓民国特許出願第２００６−１５４８０号
【特許文献３】米国特許第４,３４５,２４８号
【特許文献４】米国特許第５,４８５,１７７号
【特許文献５】米国特許第第６,９９５,７４３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、前述した点に鑑みてなされたもので、その目的は、アレイ基板の光感知領域において電荷充電素子をディスプレイのための共通ラインに連結することによって、スキャンラインの負荷を低減させ、電荷充電素子の両端子に印加される電圧レベルを従来技術より高めることによって、最大読出電圧を高くすることができるタッチスクリーン機能を有する一体型液晶表示装置及びこの液晶表示装置で行われる外部照度量検出方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の一態様に係る液晶表示装置は、多数個のデータライン、スキャンライン及び共通ラインによって区画されるディスプレイ領域及び光感知領域を有するアレイ基板を備えたタッチスクリーン機能を有する一体型液晶表示装置である。前記光感知領域は、第１端子が前記多数個のスキャンラインのうちｎ−１番目のスキャンラインに連結されて選択信号を受け、第２端子が読出システムに連結されるスイッチング素子と、第１端子が前記スイッチング素子の第３端子に連結され、第２端子が前記共通ラインに連結される電荷充電素子と、第１端子が前記多数個のスキャンラインのうちｎ番目のスキャンラインに連結され、第２端子が前記電荷充電素子の第１端子に連結される光感知素子とを備える。外部照度量によって前記光感知素子がオンになれば、前記電荷充電素子が放電されることによって、読出システムが外部照度量の差異を検出する。
【００１１】
本発明の液晶表示装置において、ｎ−１番目のスキャンラインが選択されれば、前記スイッチング素子がオンになり、前記電荷充電素子が前記読出システムの基準電圧に充電され、ｎ番目のスキャンラインが選択されれば、前記光感知素子がオンになり、前記電荷充電素子がｎ番目のスキャンラインの選択電圧に充電される。前記読出システムは、ｎ−１番目のスキャンラインがさらに選択される時、前記電荷充電素子に充電される量を測定することによって、外部照度量の差異を検出する。
【００１２】
または、ｎ−１番目のスキャンラインが選択されれば、前記スイッチング素子がオンになり、前記電荷充電素子が前記読出システムの基準電圧に充電される。ｎ番目のスキャンラインが選択されれば、前記光感知素子がオンになり、前記電荷充電素子がｎ番目のスキャンラインの選択電圧に充電される。前記読出システムは、ｎ−１番目のスキャンラインがさらに選択される時、前記電荷充電素子から放電される量を測定することによって、外部照度量の差異を検出する。
【００１３】
また、ｎ−１番目のスキャンラインが選択されれば、前記スイッチング素子がオンになり、前記電荷充電素子が読出システムの基準電圧に充電される。ｎ番目のスキャンラインが選択されれば、前記光感知素子がオンになり、前記電荷充電素子がｎ番目のスキャンラインの選択電圧に充電される。ｎ−１番目のスキャンラインがさらに選択される時、前記読出システムは、前記電荷充電素子に充電されている電圧が前記読出システムの基準電圧より低い場合、前記読出システムから前記電荷充電素子に充電される電荷の量を測定する。前記電荷充電素子に充電されている電圧が前記読出システムの基準電圧より高い場合、前記電荷充電素子から前記読出システムに放電される電荷の量を測定することによって、外部照度量の差異を検出する。
【００１４】
この際、スキャンラインの選択電圧は、前記読出システムの基準電圧より高い。
【００１５】
本発明の液晶表示装置において、スイッチング素子はトランジスタであり、第１端子はゲートであり、第２端子はソースであり、第３端子はドレインである。
また、光感知素子はフォトダイオードであり、第１端子はアノードであり、第２端子はカソードである。または、光感知素子は、スキャンラインに連結される第３端子をさらに有し、前記光感知素子は、フォトトランジスタであり、第１端子はソースであり、第２端子はドレインであり、第３端子はゲートである。
【００１６】
本発明の他の態様に係る外部照度量検出方法は、タッチスクリーン機能を有する一体型液晶表示装置の光感知領域がスイッチング素子、電荷充電素子及び光感知素子を備え、外部照度量によって前記光感知素子がオンになれば、前記電荷充電素子が放電されることによって、読出システムが外部照度量の差異を検出する方法である。前記方法は、ｎ−１番目のスキャンラインが選択されれば、前記スイッチング素子がオンになり、前記電荷充電素子が前記読出システムの基準電圧に充電される段階と、ｎ番目のスキャンラインが選択されれば、前記光感知素子がオンになり、前記電荷充電素子がｎ番目のスキャンラインの選択電圧に充電される段階と、次のフレームでｎ−１番目のスキャンラインがさらに選択されれば、前記スイッチング素子がオンになり、前記電荷充電素子に充電されている電圧が前記読出システムの基準電圧より高い場合、前記電荷充電素子から前記読出システムに放電される電荷の量を測定することによって、外部照度量の差異を検出し、前記電荷充電素子に充電されている電圧が前記読出システムの基準電圧より低い場合、前記読出システムから前記電荷充電素子に充電される電荷の量を測定することによって、外部照度量の差異を検出する段階と、を含む。
【００１７】
この際、スキャンラインの選択電圧は、前記読出システムの基準電圧より高い。
【００１８】
本発明の外部照度量検出方法において、前記光感知領域の前記スイッチング素子は、第１端子がスキャンラインに連結され、第２端子が前記読出システムに連結され、前記電荷充電素子の第１端子は、前記スイッチング素子の第３端子に連結され、第２端子が前記共通ラインに連結され、前記光感知素子の第１端子は、スキャンラインに連結され、第２端子は、前記電荷充電素子の第１端子に連結される。
【００１９】
この際、スイッチング素子は、トランジスタであり、第１端子はゲートであり、第２端子はソースであり、第３端子はドレインである。
【００２０】
また、光感知素子は、フォトダイオードであり、第１端子は、アノードであり、第２端子はカソードである。または、光感知素子は、スキャンラインに連結される第３端子をさらに有し、前記光感知素子はフォトトランジスタであり、第１端子はソースであり、第２端子はドレインであり、第３端子はゲートである。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、光感知領域において電荷充電素子をディスプレイのための共通ラインに連結することによって、スキャンラインの負荷を低減し、スキャンラインが選択される時に発生するライン遅延を低減することが可能となるという効果がある。
【００２２】
また、従来、電荷充電素子の両端子に印加される電圧レベルは基準電圧と同程度に低かったが、本発明は、光感知領域において電荷充電素子の両端子に印加される電圧レベルがスキャンラインの選択電圧と同程度であって、従来技術より高くなることにより、最大読出電圧を高くすることが可能となるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】従来技術によるタッチスクリーン機能を有する液晶表示装置においてアレイ基板がディスプレイ領域及び光感知領域を備えることを説明するための回路図である。
【図２】従来技術によるタッチスクリーン機能を有する一体型液晶表示装置を説明するための回路図である。
【図３】従来技術によるタッチスクリーン機能を有する一体型液晶表示装置を説明するための断面図である。
【図４】タッチスクリーン機能を有する一体型液晶表示装置を説明するための概念図である。
【図５】図４の第１基板及び第２基板の作動原理をさらに詳細に説明するための図である。
【図６ａ】本発明の好ましい実施例によるタッチスクリーン機能を有する一体型液晶表示装置を説明するための回路図である。
【図６ｂ】本発明の好ましい実施例によるタッチスクリーン機能を有する一体型液晶表示装置を説明するための回路図である。
【図７】図６に示された光感知素子の外部光による光電流の変化を示すグラフである。
【図８】図６に示された回路図の動作を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、添付の図面を参照して本発明による好ましい実施例を詳細に説明する。しかし、下記実施例は、この技術分野における通常的な知識を有する者に本発明が充分に理解されるように提供されるもので、様々な他の形態に変形されることができ、本発明の範囲が下記実施例に限定されるものではない。
【００２５】
図４は、タッチスクリーン機能を有する一体型液晶表示装置を説明するための概念図であり、図５は、図４の第１基板及び第２基板の作動原理をさらに詳細に説明するための図である。
本発明は、タッチスクリーンパネルを既存の液晶表示装置の内部に形成する技術（In-Cell Type）に関するもので、液晶表示装置のアレイ基板は、ディスプレイのためのディスプレイ領域とともに、光感知素子、電荷充電素子、スイッチング素子で構成される光感知領域を備えている。
【００２６】
図４及び図５を参照すれば、液晶表示装置は、第１基板２００及び第２基板２０１で構成され、第２基板２０１は、第１基板２００と平行に対向して形成される。第２基板２０１には、画素電極が形成された領域以外の領域を遮るブラックマトリクス層と、イメージのカラー色相を具現するためのカラーフィルター層が備えられている。また、第２基板２０１には、第１基板２００と一定距離を維持するためのポイントスペーサが選択的に形成される。
【００２７】
第１基板２００には、液晶の駆動のために形成される横方向の多数個のスキャンラインと、スキャンラインと交差するように形成される多数個のデータラインと、スキャンラインとデータラインとの交差地点にデータ入力のために形成されるスイッチング素子２０２と、スイッチング素子に連結され、液晶に電圧を印加するための画素電極及び共通電極が形成される。
【００２８】
図５は、タッチスクリーン機能を有する一体型液晶表示装置において、外部照度によって特性が変わる光感知領域とディスプレイのための領域とが第１基板２００の上に同時に形成されていることを示す。光感知領域及びディスプレイ領域には、それぞれスイッチング素子２０３、２０２が備えられており、第２基板２０１においてディスプレイ領域に該当する部分と光感知領域において光感知素子が位置する部分は、ブラックマトリクスで閉鎖されていないことが分かる。
【００２９】
図４及び図５に示されたように、外部光は、第２基板２０１の開口部を通じて光感知領域に到逹する。この時、もし、人の指が特定の光感知領域の開口部を閉鎖していれば、その部分に対しては外部光が入らないので、光感知領域の光感知素子は動作しなくなる。
図６ａ及び図６ｂは、本発明の好ましい実施例によるタッチスクリーン機能を有する一体型液晶表示装置を説明するための回路図である。
【００３０】
図６ａ及び図６ｂを参照すれば、タッチスクリーン機能を有する一体型液晶表示装置は、アレイ基板に多数個のデータライン３０７、スキャンライン３０９及び共通ライン３０８を有し、これにより、ディスプレイ領域及び光感知領域が区画される。ここで、光感知領域３００は、スイッチング素子３０１、電荷充電素子３０２及び光感知素子３０３を備える。
【００３１】
スイッチング素子３０１において、ゲート端子がスキャンライン３０９に連結され、ソース端子が読出システム３０５に連結され、ドレイン端子が電荷充電素子３０２に連結される。スイッチング素子３０１は、読出システム３０５から供給される基準電圧を電荷充電素子３０２に伝達する役目をし、このようなスイッチング素子３０１は、スキャンライン３０９の選択信号によって制御される。スイッチング素子３０１は、ＴＦＴで構成され、トランジスタの半導体層は、ａ−シリコンで構成される。
【００３２】
電荷充電素子３０２において、第１端子がスイッチング素子３０１のドレイン端子に連結され、第２端子が共通ライン３０８に連結される。電荷充電素子３０２は、スイッチング素子３０１から伝達される基準電圧及び光感知素子３０３から伝達されるスキャンライン３０９の選択電圧を受けて充電する機能を有し、キャパシタを使用することができる。
光感知素子３０３は、外部光が印加される場合、電流を通す素子であって、フォトダイオードまたはフォトトランジスタを使用することができる。図６ａは、光感知素子３０３としてフォトダイオードを使用した状態を示し、図６ｂは、光感知素子３０３としてフォトトランジスタを使用した状態を示す。
【００３３】
図６ａに示すように、光感知素子３０３がフォトダイオードである場合、アノード端子は、スキャンライン３０９に連結され、カソード端子は、電荷充電素子３０２の第１端子に連結される。ところが、光感知素子のアノード端子は、同一の光感知領域においてスイッチング素子３０１のゲート端子が連結されるｎ−１番目のスキャンラインでなく、次のｎ番目のスキャンラインに連結される。
【００３４】
図６ｂを参照すれば、光感知素子３０３がフォトトランジスタである場合、ゲート端子及びソース端子が互いに接続され、スキャンライン３０９に連結され、同一の光感知領域においてスイッチング素子３０１のゲート端子が連結されるｎ−１番目のスキャンラインでなく、次のｎ番目のスキャンラインに連結される。光感知素子３０３のドレイン端子は、電荷充電素子３０２の第１端子に連結され、スキャンライン３０９の選択電圧を電荷充電素子３０２に供給するようになる。
【００３５】
図７は、このような光感知素子３０３の外部光による光電流の変化を示すグラフである。図７に示すように、外部光の照度量が多いほど、光感知素子にはさらに多くの光電流が流れるようになる。
【００３６】
以下、図８を参照して図６ａ及び図６ｂに示された回路図の動作について説明する。
まず、図６ａ及び図６ｂのｎ−１番目のスキャンライン３０９が選択されれば、スイッチング素子３０１は、オンとなり、したがって、スイッチング素子３０１のソース端子に接続された読出システム３０５の基準電圧がノードＡに印加される。すなわち、電荷充電素子３０２は、読出システム３０５の基準電圧に充電される。図８には、読出システムの基準電圧が３Ｖであり、スキャンラインの選択電圧が約１５Ｖである場合を例示している。この時、ノードＡの電圧は、寄生キャパシタンスなどによって基準電圧より若干低いことが分かる。
【００３７】
次いで、ｎ番目のスキャンラインが選択されれば、光感知素子３０３がオンになり、したがって、ノードＡには、スキャンライン３０９の選択電圧が印加される。図８を参照すれば、ｎ番目のスキャンラインが選択される時、電荷充電素子３０２のノードＡは、読出システムの基準電圧よりさらに高い約１３Ｖに充電されることが分かる。すなわち、従来、電荷充電素子の両端子に印加される電圧レベルは基準電圧と同程度に低かったが、本発明は、図８に示されたように、電荷充電素子の両端子に印加される電圧レベルがスキャンラインの選択電圧と同程度であって、従来技術よりさらに高くなっていることが分かる。
このような光感知領域を有する液晶表示装置において、外部光が光感知領域に照射されれば、光感知素子３０３に電流が流れるようになる。このように外部照度量によって光感知素子３０３がオンになれば、電荷充電素子３０２に充電された電荷は、漏洩電流としてスキャンライン３０９に抜け出るようになる。すなわち、電荷充電素子３０２は、次のｎ−１番目のスキャンラインが選択される前まで光感知素子３０３に印加される外部照度による漏洩電流量だけ放電される。
【００３８】
次に、ｎ−１番目のスキャンライン３０９がさらに選択されれば、電荷充電素子３０２は、スイッチング素子３０１によってさらに基準電圧に充電される。読出システム３０５は、このように充電される量を測定することによって、外部照度量の差異を把握するようになる。または、放電された量が低いため、電荷充電素子３０２のノードＡが基準電圧より高ければ、ノードＡから読出システム３０５に放電される量を測定し、外部照度量の差異を把握することもできる。このような外部照度量の差異によって、図４のように、指でタッチした部分とそうでない部分を識別するようになる。
【符号の説明】
【００３９】
２００  第１基板
２０１  第２基板
２０２、２０３  スイッチング素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７】
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【図８】
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