(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
画素のマトリクスを含む表示パネル、
前記画素のマトリクスの間をｘ軸方向に延び、順番に第１電圧を伝達する複数の感知走査線、
前記画素のマトリクスの間をｙ軸方向に延び、前記画素のマトリクスの中で前記複数の感知走査線と交差している複数の感知データ線、
前記複数の感知走査線と前記複数の感知データ線とによって区切られた前記表示パネルの各領域に一つずつ形成され、外部の物体が前記表示パネルの領域のいずれかに接触している場合、前記複数の感知走査線のうち、その領域に延びている感知走査線から伝達される第１電圧に応じて、前記複数の感知データ線のうち、同じ領域に延びている感知データ線に感知信号を出力する複数の感知素子、
前記複数の感知走査線の一つが第１電圧を伝達する度に前記複数の感知データ線から前記感知信号を読み出して一連の感知データに変換して出力する感知信号処理部、及び、
前記感知信号処理部から前記一連の感知データが出力される度に前記一連の感知データを処理して、外部の物体が接触している前記表示パネルの領域である接触領域の位置を、ｘ軸方向に並ぶ感知素子の行ごとに決定する接触判断部、
を有し、
前記接触判断部は、ｘ軸方向に並ぶ感知素子の行ごとに接触領域のｘ座標の代表値を決定し、１つの感知フレーム内で決定された、ｘ軸方向に並ぶ感知素子の各行での接触領域のｘ座標の代表値に基づいて接触領域のｘ座標を決定し、
前記接触判断部は、
一つの接触領域について、ｘ軸方向に並ぶ感知素子の一行でのｘ座標の代表値を決定した場合、次の行の感知素子のうち、ｘ座標が前記代表値に等しい感知素子によって出力された感知信号から変換された感知データを調べ、
調べられた感知データが外部の物体による前記表示パネルへの接触を示していなければ、前記一行のｙ座標を前記一つの接触領域のｙ座標の最大値として決定する表示装置。
【請求項２】
前記画素のマトリクスの間を行方向に延びている複数の画像ゲート線、
前記画素のマトリクスの間を列方向に延びている複数の画像データ線、
前記画素の各々に１つずつ設置される複数の画素電極、
前記複数の画像ゲート線に対して順番にゲートオン電圧を伝達する画像走査部、及び、
前記複数の画像データ線のいずれかに接続された入力端子と、前記複数の画像ゲート線のいずれかに接続された制御端子と、前記複数の画素電極のいずれかに接続された出力端子とを含み、前記制御端子に伝達されるゲートオン電圧に応じてターンオンする複数のスイッチング素子、
を更に有する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記接触判断部は、
前記感知信号処理部から前記一連の感知データを受信する感知データ読取部、及び、
前記感知データ読取部から前記一連の感知データを読み取り、読み取られた前記一連の感知データから接触領域の位置を決定する接触位置判断部、
を含み、
前記感知データ読取部は、前記接触位置判断部によって前記一連の感知データが読み取られる度に、前記感知信号処理部から次の一連の感知データを受信する、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項４】
前記接触判断部は、ｘ軸方向に並ぶ感知素子の行ごとに決定した接触領域の位置に基づいて、１つの感知フレーム内での接触領域の総数及び各接触領域の位置を決定する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項５】
接触領域では感知素子が、感知走査線から伝達される第１電圧を感知信号として感知データ線に伝達し、
前記感知信号処理部は、前記複数の感知データ線に対して前記第１電圧とは異なる第２電圧を印加し、前記複数の感知走査線の一つが第１電圧を伝達する度に前記複数の感知データ線の各電圧を感知信号として読み出して、各感知データ線の電圧が第１電圧と第２電圧とのいずれに等しいかに応じて感知データの値を決定する、
請求項１に記載の表示装置。
【請求項６】
前記感知信号処理部は、前記複数の感知データ線のそれぞれと前記第２電圧を供給する電源との間に接続されている複数の抵抗を含む、請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記接触判断部は、一つの接触領域のｙ座標の最小値及び最大値を決定し、前記最小値と前記最大値との間の範囲から前記一つの接触領域のｙ座標を決定する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記接触判断部は、ｘ軸方向に並ぶ感知素子の行ごとに、接触領域のｘ座標の最小値及び最大値を決定して、前記最小値と前記最大値との間の範囲からその接触領域のｘ座標の代表値を決定する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項９】
前記接触判断部は、ｘ軸方向に並ぶ感知素子の一行での接触領域のｘ座標の最小値と最大値との中間値を前記一行での接触領域のｘ座標の代表値として決定する、請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記感知信号処理部は、感知信号が外部の物体による前記表示パネルへの接触を示している場合には感知データに第１値を設定し、示していない場合には第２値を設定し、
前記接触判断部は、
前記一連の感知データに含まれる各感知データに対して、その感知データに変換された感知信号を出力した感知素子のｘ座標を割り当て、
前記一連の感知データに含まれる感知データを、割り当てられたｘ座標が小さい感知データから順に調べ、
感知データの値が第２値から第１値に変化する箇所に位置する感知データに割り当てられたｘ座標を一つの接触領域のｘ座標の最小値として決定し、
前記箇所に続いて、感知データの値が第１値から第２値に変化する箇所に位置する感知データに割り当てられたｘ座標を前記一つの接触領域のｘ座標の最大値として決定する、
請求項８に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記接触判断部は、ｘ軸方向に並ぶ感知素子の行ごとに接触領域のｘ座標の代表値を決定したか否かを判断し、その判断の結果に応じて接触領域のｙ座標の最小値を決定する、請求項１に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記接触判断部は、ｘ軸方向に並ぶ感知素子の行のうち、一つの接触領域について、そのｘ座標の代表値を最初に決定したときの行のｙ座標を前記一つの接触領域のｙ座標の最小値として決定する、請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記接触判断部は、
ｘ軸方向に並ぶ感知素子の行のうち、ｙ軸方向に連続する第１行と第２行との両方について接触領域のｘ座標の最小値、最大値、及び代表値を決定した場合、前記第２行の感知素子のうち、前記第１行について決定された接触領域のｘ座標の最小値、最大値、及び代表値のそれぞれにｘ座標が等しい感知素子によって出力された感知信号から変換された感知データを調べ、
調べられた感知データの少なくとも１つが外部の物体による前記表示パネルへの接触を示している場合、前記第２行についてｘ座標の代表値が決定された接触領域が、前記第１行についてｘ座標の代表値が決定された接触領域に連続していると判断する、
請求項８に記載の表示装置。
【請求項１４】
画素のマトリクスを含む表示パネル、
前記画素のマトリクスの間をｘ軸方向に延びている複数の感知走査線、
前記画素のマトリクスの間をｙ軸方向に延び、前記画素のマトリクスの中で前記複数の感知走査線と交差している複数の感知データ線、及び、
前記複数の感知走査線と前記複数の感知データ線とによって区切られた前記表示パネルの各領域に一つずつ形成され、それぞれが前記複数の感知走査線のいずれかと前記複数の感知データ線のいずれかとに接続されている複数の感知素子、
を有する表示装置、を駆動する方法であって、
前記複数の感知走査線に対して順番に基準電圧を印加する段階、
外部の物体が前記表示パネルの領域のいずれかに接触している場合、その領域に位置する感知素子により、その感知素子に接続された感知走査線からの基準電圧に応じて、その感知素子に接続された感知データ線に感知信号を出力する段階、
前記複数の感知走査線の一つに対して基準電圧を印加する度に前記複数の感知データ線から前記感知信号を読み出して一連の感知データに変換する段階、及び、
前記一連の感知データを変換する度に前記一連の感知データを処理して、外部の物体が接触している前記表示パネルの領域である接触領域の位置を、ｘ軸方向に並ぶ感知素子の行ごとに決定する段階、
を含み、
前記接触領域の位置を決定する段階は、
ｘ軸方向に並ぶ感知素子の行ごとに接触領域のｘ座標の代表値を決定する段階、及び、
１つの感知フレーム内で決定された接触領域のｘ座標の代表値に基づいて接触領域のｘ座標を決定する段階、
を更に含み、
前記接触領域の位置を決定する段階は、
一つの接触領域について、ｘ軸方向に並ぶ感知素子の一行でのｘ座標の代表値を決定した場合、次の行の感知素子のうち、ｘ座標が前記代表値に等しい感知素子によって出力された感知信号から変換された感知データを調べる段階、及び、
調べられた感知データが外部の物体による前記表示パネルへの接触を示していない場合、前記一行のｙ座標を前記一つの接触領域のｙ座標の最大値として決定する段階、
を更に含む、表示装置の駆動方法。
【請求項１５】
前記感知信号を出力する段階は、
接触領域に位置する感知素子により、その感知素子に接続された感知走査線に対して印加した基準電圧を感知信号として、その感知素子に接続された感知データ線に伝達する段階を含み、
前記一連の感知データに変換する段階は、
前記複数の感知データ線に対して基準電圧とは異なる電源電圧を予め印加しておき、前記複数の感知走査線の一つに対して基準電圧を印加する度に前記複数の感知データ線の各電圧を感知信号として読み出す段階、及び、
各感知データ線の電圧が基準電圧と電源電圧とのいずれに等しいかに応じて感知データの値を決定する段階、
を含む、請求項１４に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１６】
前記接触領域の位置を決定する段階は、
ｘ軸方向に並ぶ感知素子の行ごとに接触領域のｙ座標の最小値を判定する段階、
ｘ軸方向に並ぶ感知素子の行ごとに接触領域のｙ座標の最大値を判定する段階、及び、
一つの感知フレーム内で決定された接触領域のｙ座標の最小値と最大値との間の範囲からその接触領域のｙ座標を決定する段階、
を含む、請求項１４に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１７】
前記接触領域のｘ座標の代表値を決定する段階は、
前記一連の感知データから一つの接触領域のｘ座標の最小値と最大値とを決定する段階、及び、
前記最小値と前記最大値との間の範囲から前記一つの接触領域のｘ座標の代表値を決定する段階、
を含む、請求項１４に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１８】
前記一連の感知データに変換する段階は、
感知信号が外部の物体による前記表示パネルへの接触を示している場合には感知データに第１値を設定し、示していない場合には第２値を設定する段階を含み、
前記一つの接触領域のｘ座標の最小値と最大値とを決定する段階は、
前記一連の感知データに含まれる各感知データに、その感知データに変換された感知信号を出力した感知素子のｘ座標を割り当てる段階、
前記一連の感知データに含まれる感知データを、割り当てられたｘ座標が小さい感知データから順に調べ、感知データの値が第２値から第１値に変化する箇所に位置する感知データに割り当てられたｘ座標を前記一つの接触領域のｘ座標の最小値として決定する段階、及び、
前記箇所に続いて、感知データの値が第１値から第２値に変化する箇所に位置する感知データに割り当てられたｘ座標を前記一つの接触領域のｘ座標の最大値として決定する段階、
を含む、請求項１７に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項１９】
前記接触領域の位置を決定する段階は、
ｘ軸方向に並ぶ感知素子の行のうち、一つの接触領域について、そのｘ座標の代表値を最初に決定したときの行のｙ座標を前記一つの接触領域のｙ座標の最小値として決定する段階を更に含む、
請求項１４に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項２０】
前記接触領域の位置を決定する段階は、
ｘ軸方向に並ぶ感知素子の行のうち、ｙ軸方向に連続する第１行と第２行との両方について接触領域のｘ座標の最小値、最大値、及び代表値を決定した場合、前記第２行の感知素子のうち、前記第１行について決定された接触領域の最小値、最大値、及び代表値のそれぞれにｘ座標が等しい感知素子によって出力された感知信号から変換された感知データを調べる段階、並びに、
調べられた感知データの少なくとも１つが外部の物体による前記表示パネルへの接触を示している場合、前記第２行についてｘ座標の代表値が決定された接触領域が、前記第１行についてｘ座標の代表値が決定された接触領域に連続していると判断する段階、
を更に含む、請求項１７に記載の表示装置の駆動方法。
【請求項２１】
前記接触領域の位置を決定する段階は、
ｘ軸方向に並ぶ感知素子の行のうち、ｙ軸方向に連続する第１行と第２行との両方について接触領域のｘ座標の最小値、最大値、及び代表値を決定した場合、前記第２行の感知素子のうち、前記第１行について決定された接触領域の最小値、最大値、及び代表値のそれぞれにｘ座標が等しい感知素子によって出力された感知信号から変換された感知データを調べる段階、並びに、
調べられた感知データがいずれも、外部の物体による前記表示パネルへの接触を示していない場合、前記第２行についてｘ座標の代表値が決定された接触領域が、前記第１行についてｘ座標の代表値が決定された接触領域には連続していない別の接触領域であると判断する段階、
を更に含む、請求項１７に記載の表示装置の駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示装置及びその駆動方法に関し、特に接触感知機能を有するものに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な表示装置には複数の画素がマトリクス状に配列されている。表示装置は、外部から与えられた輝度情報に基づいて各画素の輝度を制御することにより画像を表示する。例えば液晶表示装置では２枚の表示パネルが液晶層を挟んで対向している。表示パネルの一方は画素電極のマトリクスを含み、他方は共通電極で覆われている。液晶層は誘電率異方性を有する。液晶表示装置は、外部から与えられた輝度情報に基づいて画素電極と共通電極との間の電圧を調節し、それらの間に挟まれた液晶層の部分に生成される電界の強度を調節する。液晶層は誘電率異方性を持つので、液晶層を通過する光の偏光方向が電界の強度に応じて回転する。この偏光方向の変化は偏光子によって、各画素の液晶層を通過する光の透過率の変化に変換される。このようにして、液晶表示装置は所望の画像を表示する。
【０００３】
近年、このような表示装置の画面に感知素子を実装した製品が開発されている。感知素子は使用者の指先やタッチペン等の接触による画面上での圧力又は光の変化を感知し、その変化を電気信号に変換して表示装置に提供する。表示装置はその電気信号に基づいて、画面に接触している物体の有無を判断し、その接触している位置を検出する。
【０００４】
従来の感知素子はタッチスクリーン等、表示装置とは別の外部装置に備えられている。その外部装置が表示装置の画面に重ねて取り付けられることにより、感知素子が表示装置に実装される。しかし、その場合、その外部装置の厚みにより、画面全体を更に薄型化及び軽量化することが難しい。また、その外部装置は完全には透明ではないので、細かい文字やイメージの画面表示を更に明瞭にすることが難しい。
【０００５】
このような問題点を解決するために、近年では更に、感知素子を表示装置の画面に直に埋め込む技術が開発されている。この場合、複数の感知素子が複数の画素と共にマトリクス状に配列される。使用者の指先などが画面に接触すると、その領域に位置する感知素子がその接触による圧力又は光の変化を感知し、その変化を電気信号である感知信号に変換して出力する。表示装置はその感知信号を解析することにより、使用者の指先などが画面に接触しているか否かを判断し、その接触している領域の位置を決定する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
感知素子が画面に内蔵された従来の表示装置では、感知信号が所定の周期で全ての感知素子から読み込まれ、それらの感知信号から、感知フレームと呼ばれるデータの集合が生成される。感知フレームは二次元のデータ配列であり、各データのアドレスが各感知素子の画面内での位置に対応付けられている。感知フレーム内の各データの値は、そのアドレスに対応付けられた位置の感知素子から出力された感知信号が外部の物体による画面への接触を示しているか否かを表す。従来の表示装置は、一旦、一つの感知フレームの全体を生成した後、その感知フレームから、外部の物体が接触している画面内の領域、すなわち接触領域の有無を判断し、更にその接触領域の位置を決定する。
【０００７】
外部の物体が画面上の複数の箇所に同時に接触している場合、従来の表示装置は、一つの感知フレームの全体を生成してからそれを処理することにより、複数の接触領域の位置を決定する。特に、一つの接触領域の有無及び位置が決定されてから、他の接触領域の有無及び位置が調べられる。従って、従来の表示装置では、一つの感知フレームから接触領域の位置を決定する処理に要する時間を更に短縮することが困難である。また、その処理の間、一つの感知フレームの全体をバッファに格納していなければならないので、そのバッファとして利用されるメモリの容量を更に削減することが困難である。
【０００８】
本発明の目的は、画面に内蔵された感知素子を用いて、外部の物体が接触している画面内の領域の位置を決定する処理について、その処理に要する時間を更に短縮でき、かつ、その処理用のバッファとして必要なメモリ容量を更に削減できる表示装置及びその駆動方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明による表示装置は、表示パネル、複数の感知走査線、複数の感知データ線、複数の感知素子、感知信号処理部、及び接触判断部を含む。表示パネルは画素のマトリクスを含む。複数の感知走査線は画素のマトリクスの間をｘ軸方向に延び、順番に第１電圧を伝達する。複数の感知データ線は画素のマトリクスの間をｙ軸方向に延び、画素のマトリクスの中で複数の感知走査線と交差している。複数の感知素子は、複数の感知走査線と複数の感知データ線とによって区切られた表示パネルの各領域に一つずつ形成されている。外部の物体が表示パネルの領域のいずれかに接触している場合、その領域では感知素子が、複数の感知走査線のうち、その領域に延びている感知走査線から伝達される第１電圧に応じて、複数の感知データのうち、同じ領域に延びている感知データ線に感知信号を出力する。感知信号処理部は、複数の感知走査線の一つが第１電圧を伝達する度に複数の感知データ線から感知信号を読み出して一連の感知データに変換して出力する。接触判断部は、感知信号処理部から一連の感知データが出力される度にその一連の感知データを処理して、外部の物体が接触している表示パネルの領域である接触領域の位置を、ｘ軸方向に並ぶ感知素子の行ごとに決定する。接触判断部は、ｘ軸方向に並ぶ感知素子の行ごとに接触領域のｘ座標の代表値を決定し、１つの感知フレーム内で決定された、ｘ軸方向に並ぶ感知素子の各行での接触領域のｘ座標の代表値に基づいて接触領域のｘ座標を決定する。接触判断部は、一つの接触領域について、ｘ軸方向に並ぶ感知素子の一行でのｘ座標の代表値を決定した場合、次の行の感知素子のうち、ｘ座標が代表値に等しい感知素子によって出力された感知信号から変換された感知データを調べ、調べられた感知データが外部の物体による表示パネルへの接触を示していなければ、一行のｙ座標を一つの接触領域のｙ座標の最大値として決定する。
【００１０】
本発明による表示装置の駆動方法は、表示パネル、複数の感知走査線、複数の感知データ線、及び複数の感知素子を含む表示装置を駆動する方法である。表示パネルは画素のマトリクスを含む。複数の感知走査線は画素のマトリクスの間をｘ軸方向に延びている。複数の感知データ線は画素のマトリクスの間をｙ軸方向に延び、画素のマトリクスの中で複数の感知走査線と交差している。複数の感知素子は、複数の感知走査線と複数の感知データ線とによって区切られた表示パネルの領域に一つずつ形成されている。各感知素子はいずれかの感知走査線といずれかの感知データ線とに接続されている。本発明によるこの表示装置の駆動方法は、複数の感知走査線に対して順番に基準電圧を印加する段階、外部の物体が表示パネルの領域のいずれかに接触している場合、その領域に位置する感知素子により、その感知素子に接続された感知走査線からの基準電圧に応じて、その感知素子に接続された感知データ線に感知信号を出力する段階、複数の感知走査線の一つに対して基準電圧を印加する度に複数の感知データ線から感知信号を読み出して一連の感知データに変換する段階、及び、その一連の感知データを変換する度にその一連の感知データを処理して、外部の物体が接触している表示パネルの領域である接触領域の位置を、ｘ軸方向に並ぶ感知素子の行ごとに決定する段階を含む。接触領域の位置を決定する段階は、ｘ軸方向に並ぶ感知素子の行ごとに接触領域のｘ座標の代表値を決定する段階、及び、１つの感知フレーム内で決定された接触領域のｘ座標の代表値に基づいて接触領域のｘ座標を決定する段階、を更に含む。接触領域の位置を決定する段階は、一つの接触領域について、ｘ軸方向に並ぶ感知素子の一行でのｘ座標の代表値を決定した場合、次の行の感知素子のうち、ｘ座標が代表値に等しい感知素子によって出力された感知信号から変換された感知データを調べる段階、及び、調べられた感知データが外部の物体による表示パネルへの接触を示していない場合、一行のｙ座標を一つの接触領域のｙ座標の最大値として決定する段階、を更に含む。
【００１１】
本発明による表示装置及びその駆動方法では、１行の感知素子が感知信号を出力し、かつ、その感知信号が一連の感知データに変換される度にその一連の感知データが処理されて、接触領域の位置が感知素子の行ごとに決定される。従って、感知フレームの全体を生成し終える前であっても、接触領域の位置を決定することができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、感知フレームの全体を生成し終える前であっても、接触領域の位置を決定することができる。従って、接触領域の位置を決定する処理に必要な時間を大幅に短縮することができる。更に、感知データを格納するバッファとしては、感知フレームの全体を格納可能なフレームバッファではなく、１行の感知素子に関する一連の感知データを格納可能なラインバッファが２つ実装されればよい。従って、接触領域の位置を決定する処理に必要なメモリの容量を大幅に削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。以下に述べる本発明の一実施例による表示装置は液晶表示装置である。
【００１４】
図１及び図３は、本発明の一実施例による液晶表示装置のブロック図である。図１は主に画素のマトリクスを含む表示機能部を示し、図３は主に感知素子のマトリクスを含む接触感知機能部を示す。図１及び図３に示されているように、本発明の一実施例による液晶表示装置は、液晶表示パネルアセンブリ300、画像走査部400、データ駆動部500、階調電圧生成部550、信号制御部600、感知走査部700、感知信号処理部800、及び接触判断部900を含む。
【００１５】
図１を参照すると、液晶表示パネルアセンブリ300では、複数の表示信号線G1〜Gn、D1〜Dmが縦横に延び、それらの間に複数の画素PXがマトリクス状に配列されている。表示信号線はｎ本の画像ゲート線G1〜Gnとｍ本の画像データ線D1〜Dmとを含む。ここで、整数ｎは好ましくは画素PXのマトリクスの行数と等しく、整数ｍは好ましくは画素PXのマトリクスの列数と等しい。画像ゲート線G1〜Gnは画素マトリクスの中を行方向に延び、それぞれが各画素行に画像ゲート信号（走査信号とも言う）を伝達する。画像データ線D1〜Dmは画素マトリクスの中を列方向に延び、それぞれが各画素列に画像データ電圧を伝達する。
【００１６】
図２は第ｉ行（ｉ＝１、２、…、ｎ）第ｊ列（ｊ＝１、２、…、ｍ）の画素の模式図である。図２を参照すると、液晶表示パネルアセンブリ300では、下部表示パネル100と上部表示パネル200とが向かい合わせで貼り合わされている。それら２枚の表示パネル100、200の間には液晶層3が挟まれている。表示信号線G1〜Gn、D1〜Dmは下部表示パネル100に形成されている。第ｉ行第ｊ列の画素PXはｉ番目の画像ゲート線Giとｊ番目の画像データ線Djとに接続されている。その画素PXは、スイッチング素子Q、液晶キャパシタClc、及びストレージキャパシタCstを含む。尚、ストレージキャパシタCstは省略されてもよい。
【００１７】
スイッチング素子Qは、下部表示パネル100に備えられた薄膜トランジスタである。その制御端子はｉ番目の画像ゲート線Giに接続され、入力端子はｊ番目の画像データ線Djに接続され、出力端子は同じ画素PXの液晶キャパシタClc及びストレージキャパシタCstに接続されている。
【００１８】
液晶キャパシタClcは、下部表示パネル100に形成された画素電極191と上部表示パネル200に形成された共通電極270とを２つの端子とみなし、２つの電極191、270の間に挟まれた液晶層3の部分を誘電体とみなしたキャパシタである。ここで、画素電極191は好ましくは各画素PXに一つずつ設置され、同じ画素PXのスイッチング素子Qの出力端子に接続されている。そのスイッチング素子Qがターンオンしたとき、画素電極191はそのスイッチング素子Qを通してｊ番目の画像データ線Djから画像データ電圧を受ける。共通電極270は好ましくは上部表示パネル200の全面を覆い、外部から共通電圧Vcomを受ける。尚、図２とは異なり、共通電極270が下部表示パネル100に備えられてもよい。その場合、２つの電極191、270のうち、少なくとも１つが線形又は棒形に形成されてもよい。
【００１９】
ストレージキャパシタCstは、好ましくは下部表示パネル100に備えられた表示信号線G1〜Gn、D1〜Dmとは別の信号線（図示せず）と画素電極191とが絶縁体を隔てて重なっている部分から成る。この別の信号線に対しては外部から共通電圧Vcom等の所定の電圧が印加される。ストレージキャパシタCstはその他に、画素電極191が絶縁体を隔てて（ｉ−１）番目のゲート線Gi-1に重なっている部分から形成されてもよい。ストレージキャパシタCstは液晶キャパシタClcの容量を補って、画素電極191の電圧を安定化させる。
【００２０】
色表示方式には、各画素PXが基本色のいずれか１つを固有に表示する空間分割方式と、各画素が時間に応じて基本色を交互に表示する時間分割方式とがある。基本色の空間的分布又は時間的変化によって所望の色相が表現される。基本色の例としては、赤、緑、青の三原色がある。図２は空間分割方式の一例であって、各画素PXが上部表示パネル200にカラーフィルタ230を備え、そのカラーフィルタ230が液晶層3を隔てて各画素電極191に対向している。カラーフィルタ230の色は基本色のいずれかである。図２とは異なり、カラーフィルタは下部表示パネル100に備えられていてもよい。そのカラーフィルタは、画素電極191の上を覆っていても、その下地に形成されていてもよい。
【００２１】
図２には示されていないが、好ましくは液晶表示パネルアセンブリ300の外面には偏光子が少なくとも１つ接着されている。偏光子は、液晶表示パネルアセンブリ300を透過する光のうち、決定方向の偏光成分を透過させる。
【００２２】
図３を参照すると、液晶表示パネルアセンブリ300では更に、複数の感知信号線SY1〜SYN、SX1〜SXM、SC1〜SCN、RSが縦横に延び、それらの間に複数の感知素子CSがマトリクス状に配列されている。感知素子CSのマトリクスの行方向（以下、ｘ軸方向という。）の一端にはＮ個のスイッチング素子SW1〜SWNが列方向（以下、ｙ軸方向という。）に並んでいる。感知信号線SY1〜SYN、SX1〜SXM、SC1〜SCN、RS、感知素子CSのマトリクス、及びスイッチング素子SW1〜SWNはいずれも下部表示パネル100に形成されている。特に感知素子CSのマトリクスは画素PXのマトリクスと同じ領域に形成されている。好ましくは、ｘ軸方向は画素PXのマトリクスの行方向と等しく、ｙ軸方向は画素PXのマトリクスの列方向と等しい。逆に、ｘ軸方向が画素PXのマトリクスの列方向と等しく、ｙ軸方向が画素PXのマトリクスの行方向と等しくてもよい。その他に、ｘ軸方向又はｙ軸方向が画素PXのマトリクスの行方向又は列方向に対して斜めであってもよい。
【００２３】
図３に示されているように、感知信号線は、Ｎ本の感知走査線SY1〜SYN、Ｍ本の感知データ線SX1〜SXM、Ｎ本の感知ゲート線SC1〜SCN、及び１本の基準信号線RSを含む。ここで、整数Ｎは好ましくは感知素子CSのマトリクスの行数と等しく、整数Ｍは好ましくは感知素子CSのマトリクスの列数と等しい。各感知走査線SY1〜SYNは感知素子CSのマトリクスの中をｘ軸方向に延び、各行の感知素子CS及び各スイッチング素子SW1〜SWNに感知走査信号を伝達する。各感知データ線SX1〜SXMは感知素子CSのマトリクスの中をｙ軸方向に延び、各列の感知素子CSに感知信号を伝達する。感知ゲート線SC1〜SCNは感知素子CSのマトリクスの行方向の一端から外側に延び、各スイッチング素子SW1〜SWNに感知ゲート信号を伝達する。基準信号線RSはｘ軸方向での感知素子CSのマトリクスの一端部の上をｙ軸方向に延び、各スイッチング素子SW1〜SWNに基準電圧、好ましくは接地電圧を伝達する。
【００２４】
好ましくは、感知走査線SY1〜SYNの本数Ｎは画像ゲート線G1〜Gnの本数ｎより少なく、感知データ線SX1〜SXMの本数Ｍは画像データ線D1〜Dmの本数ｍより少ない。更に好ましくは、感知走査線SY1〜SYNの本数Ｎは画像ゲート線G1〜Gnの本数ｎの１／４に設定され、感知データ線SX1〜SXMの本数Ｍは画像データ線D1〜Dmの本数ｍの１／４に設定される。その場合、４行４列の画素PXのブロックごとに１つの感知素子CSが配置される。
【００２５】
各スイッチング素子SW1〜SWNは、下部表示パネル100に備えられた薄膜トランジスタであって、その制御端子は感知ゲート線SC1〜SCNのいずれかの一端に接続され、入力端子は基準信号線RSに共通に接続され、出力端子は感知走査線SY1〜SYNのいずれかに接続されている。各スイッチング素子SW1〜SWNは、各感知ゲート線SC1〜SCNから伝達される感知ゲート信号に応じてターンオンし、基準信号線RSからの基準電圧を各感知走査線SY1〜SYNに伝達する。
【００２６】
図４は第Ｉ行（Ｉ＝１、２、…、Ｎ）第Ｊ列（Ｊ＝１、２、…、Ｍ）の感知素子CSの模式図である。図４を参照すると、各感知素子CSは感知スイッチSWTを含む。感知スイッチSWTは機械接点式のスイッチである。その制御端子である感知電極272は上部表示パネル200に形成されている。一方、入力端子と出力端子とは、液晶層3を隔てて感知電極272に対向する下部表示パネル100の領域に形成されている。入力端子はＩ番目の感知走査線SYIに接続され、出力端子はＪ番目の感知データ線SXJに接続されている。好ましくは、感知スイッチSWTの入力端子は、Ｉ番目の感知走査線SYIからｙ軸方向に拡張された接触電極194から形成され、感知スイッチSWTの出力端子は、Ｊ番目の感知データ線SXJからｘ軸方向に拡張された接触電極192から形成されている。
【００２７】
図５は液晶表示パネルアセンブリ300の断面図である。図５に示されているように、下部表示パネル100では基板110の上に画素層120が形成されている。基板110は透明なガラス又はプラスチックから成る。画素層120は、画像ゲート線G1〜Gm、画像データ線D1〜Dm、画素電極191、及びスイッチング素子Qを含む。画素層120は更に、感知スイッチSWTの接触電極の対194、192を含む。一方の接触電極194はいずれかの感知データ線SXJに接続され、他方の接触電極192はいずれかの感知走査線SYIに接続されている。好ましくは、画素電極191は接触電極の対192、194と同じ層に形成される。
【００２８】
図５に示されているように、上部表示パネル200では基板210の上にカラーフィルタ層240が形成されている。基板210は透明なガラス又はプラスチックから成る。カラーフィルタ層240は、遮光部材、カラーフィルタ、及び蓋膜を含む。液晶層3を隔てて接触電極の各対192、194と対向するカラーフィルタ層240の領域には高台242が形成されている。高台242はその領域から接触電極の対192、194に向かって液晶層3の中に突出している。高台242を除くカラーフィルタ層240の表面は共通電極270で覆われ、高台242の表面は感知電極272で覆われている。共通電極270と感知電極272との間は分離されている。共通電極270と画素層120との間には柱状間隔材320が配置されている。柱状間隔材320は液晶表示パネルアセンブリ300の全面に均一に散布され、下部表示パネル100と上部表示パネル200との間隔を所定値に保っている。
【００２９】
図４に示されている感知スイッチSWTは、図５に示されている高台242、感知電極272、及び接触電極の対192、194から構成される。上部表示パネル200の外面に接触した物体からその外面に対して圧力が加えられると、その物体が接触している領域ではその圧力に応じて上部表示パネル200が下部表示パネル100に向かって窪み、高台242の先端を覆う感知電極272の部分が接触電極の対192、194に接触する。それにより、それらの接触電極192、194の間が短絡されるので感知スイッチSWTがターンオンし、Ｉ番目の感知走査線SYIをＪ番目の感知データ線SXJに接続する。そのとき、Ｉ番目の感知走査線SYIの電圧が感知信号としてＪ番目の感知データ線SXJを通して出力される。
【００３０】
再び図１を参照すると、階調電圧生成部550はデータ駆動部500に連結され、データ駆動部500に複数の階調電圧を供給する。それらの階調電圧は好ましくは、画素PXの透過率の調節可能な値の全てに対応付けられている。階調電圧生成部550はその他に、他の階調電圧の基準とされるべき、限られた種類の階調電圧（以下、基準階調電圧という。）のみを生成してもよい。その場合、他の階調電圧はデータ駆動部500によって基準階調電圧から生成される。複数の階調電圧は好ましくは、共通電圧Vcomに対する極性がプラスのものとマイナスのものとの両方を含む。
【００３１】
図１に示されているように、画像走査部400は信号制御部600と画像ゲート線G1〜Gnとに接続されている。画像走査部400は信号制御部600からゲート制御信号CONT1を受信し、それに従って画像ゲート信号を画像ゲート線G1〜Gnに対して順番に印加する。画像ゲート信号は、各画素PXのスイッチング素子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成る。例えばスイッチング素子Qがｎチャンネルトランジスタである場合、そのソース電圧に対し、ゲートオン電圧Vonは所定のしきい値電圧よりも高い電圧に設定され、ゲートオフ電圧Voffは低い電圧に設定される。
【００３２】
図１に示されているように、データ駆動部500は、信号制御部600、階調電圧生成部550、及び画像データ線D1〜Dmに接続されている。データ駆動部500は、信号制御部600からは画像信号DATとデータ制御信号CONT2とを受信し、階調電圧生成部550からは複数の階調電圧を受ける。データ駆動部500は画像信号DATに応じて階調電圧を選択し、画像データ電圧として画像データ線D1〜Dmに対して印加する。尚、階調電圧生成部550が基準階調電圧のみを提供する場合、データ駆動部500は基準階調電圧を分圧して所望の画像データ電圧を生成する。
【００３３】
信号制御部600は、外部からの入力される画像信号と制御信号とに基づいて、画像走査部400、画像データ駆動部500、及び階調電圧生成部550の動作を制御する。より具体的には、図１に示されているように、信号制御部600は、好ましくは外部のグラフィックコントローラ（図示せず）から入力画像信号R、G、B、及び入力制御信号を受信する。入力画像信号R、G、Bは好ましくは各画素PXの輝度情報を含む。その輝度情報では好ましくは、各画素PXの輝度が所定数の階調値、例えば、1024（＝210）、256（＝28）、又は64（＝26）種類の階調値で表されている。入力制御信号は好ましくは、垂直同期信号Vsync、水平同期信号Hsync、メインクロック信号MCLK、及びデータイネーブル信号DEを含む。特に、垂直同期信号Vsyncは、入力画像信号R、G、Bのフレームが切り換えられるタイミングを示し、水平同期信号Hsyncは、各フレーム内で水平走査期間が切り換えられるタイミングを示し、データイネーブル信号DEは、各水平走査期間で有効表示期間の開始時点又は終了時点を示す。１つの水平走査期間の長さ、すなわち１水平周期は、水平同期信号Hsync及びデータイネーブル信号DEの各周期に等しい。
【００３４】
信号制御部600は更に、入力画像信号R、G、Bを液晶表示パネルアセンブリ300及びデータ駆動部500の動作条件（例えばガンマ特性）に合わせて適切に処理して、画像信号DATに変換する。変換後の画像信号DATは好ましくはデジタル信号であり、特に各画素PXの目標の階調値を示す。
【００３５】
信号制御部600はその他に、入力制御信号に基づいてゲート制御信号CONT1とデータ制御信号CONT2とを生成する。ゲート制御信号CONT1は画像走査部400に出力され、データ制御信号CONT2と変換後の画像信号DATとはデータ駆動部500に出力される。図１には示されていないが、信号制御部600は好ましくは階調電圧生成部550にも制御信号を与えて、その動作を制御する。
【００３６】
ゲート制御信号CONT1は好ましくは画像走査開始信号とゲートクロック信号とを含む。走査開始信号は、画像走査部400が画像ゲート線G1〜Gnに対するゲートオン電圧Vonの印加を開始すべきタイミングを示す。ゲートクロック信号は画像走査部400によってゲートオン電圧Vonの出力周期の制御に利用される。ゲート制御信号CONT1はまた、出力イネーブル信号を更に含んでいてもよい。出力イネーブル信号は、画像走査部400がゲートオン電圧Vonを持続すべき期間を示す。
【００３７】
データ制御信号CONT2は好ましくは、水平同期開始信号、ロード信号、及びデータクロック信号を含む。水平同期開始信号は、各行の画素PXに対する画像信号DATの伝送開始をデータ駆動部500に通知するのに利用される。ロード信号は、データ駆動部500が画像データ線D1〜Dmに対して画像データ電圧を印加すべきタイミングを示す。データクロック信号はデータ駆動部500によって画像データ電圧の出力タイミングの制御に利用される。データ制御信号CONT2はまた、反転信号を更に含んでいてもよい。データ駆動部500は反転信号に応じて、共通電圧Vcomに対する画像データ電圧の極性を反転させる。
【００３８】
再び図３を参照すると、感知走査部700は接触判断部900と感知ゲート線SY1〜SYNとに接続されている。感知走査部700は接触判断部900から感知制御信号CONT3を受信し、それに応じて感知ゲート信号を感知ゲート線SY1〜SYNに対して順番に印加する。感知ゲート信号はゲートオン電圧とゲートオフ電圧との組み合わせから成る。ゲートオン電圧は各スイッチング素子SW1〜SWNをターンオンさせる電圧であり、ゲートオフ電圧はターンオフさせる電圧である。好ましくは、感知ゲート信号のゲートオン電圧は画像ゲート信号のゲートオン電圧Vonと等しく、感知ゲート信号のゲートオフ電圧は画像ゲート信号のゲートオフ電圧Voffと等しい。
【００３９】
図３に示されているように、感知信号処理部800は接触判断部900と感知データ線SX1〜SXMとに接続されている。感知信号処理部800は、各感知データ線SX1〜SXMから感知信号を受信する。感知信号処理部800は更に、各感知信号に対して所定の信号処理を行うことによって、デジタル信号である感知データDSを生成して接触判断部900に出力する。
【００４０】
図６は感知信号処理部800の等価回路を示す。図６を参照すると、感知信号処理部800はプルアップ抵抗RUを含む。プルアップ抵抗RUは各感知データ線SX1〜SXMと所定の電源VDDとの間に一つずつ接続されている。図６には、Ｊ番目（Ｊ＝１、２、…、Ｍ）の感知データ線SXJに接続されたプルアップ抵抗RUが示されている。各感知データ線SXJとプルアップ抵抗RUとの間の接続点の電圧が感知信号SSとして出力される。
【００４１】
図６に示されている等価回路では、Ｉ番目の感知ゲート信号SCIに応じてスイッチング素子SWIがターンオンしたとき、外部の物体が上部表示パネル200の外面に接触することによって第Ｉ行第Ｊ列の感知素子CS、つまり、図６に示されている感知スイッチSWTがターンオンしていれば、感知信号SSのレベルは基準信号線RSからの基準電圧すなわち接地電圧に等しい。一方、その感知スイッチSWTがターンオンしていなければ、感知信号SSのレベルはプルアップ抵抗RUを通して電源VDDの電圧に等しく保たれる。
【００４２】
感知信号処理部800は、感知信号SSのレベルが基準電圧に等しいときは、外部の物体が第Ｉ行第Ｊ列の感知素子CSの位置に接触していることを示す感知データDSを生成し、感知信号SSのレベルが電源VDDの電圧に等しいときは、外部の物体が第Ｉ行第Ｊ列の感知素子CSの位置には接触していないことを示す感知データDSを生成する。好ましくは、前者の場合、感知データDSの値を「０」に設定し、後者の場合、感知データDSの値を「１」に設定する。
【００４３】
尚、感知素子CSは、図５に示されている機械接点式の感知スイッチSWTを利用するものの他に、外部の物体による上部表示パネル200への接触に伴う電気的特性の変化、例えば下部表示パネル100に形成された電極と共通電極270との間の静電容量の変化を利用するものであってもよい。その場合、感知信号処理部800はその静電容量の変化等の電気的特性の変化を感知信号として読み取り、その感知信号に応じて感知データDSを生成する。
【００４４】
接触判断部900は好ましくは中央処理装置（ＣＰＵ）を含む。接触判断部900は感知信号処理部800から感知データDSを受けて、それに基づいて、各感知素子CSの位置に接触している外部の物体の有無を判断し、更にその物体の接触している領域の位置を後述のように決定する。
【００４５】
また、接触判断部900は感知走査部700に感知制御信号CONT3を出力し、感知走査部700の動作を制御する。感知制御信号CONT3は好ましくは感知走査開始信号と感知クロック信号とを含む。感知走査開始信号は、感知走査部700が各スイッチング素子SW1〜SWnに対するゲートオン電圧の印加を開始すべきタイミングを示す。感知走査開始信号の周期及びタイミングは画像走査開始信号の周期及びタイミングと同じであっても、異なっていてもよい。感知クロック信号は感知走査部700によってゲートオン電圧の出力周期の制御に利用される。接触判断部900は感知制御信号CONT3により、感知走査部700にスイッチング素子SW1〜SWNを順番にターンオンさせる。
【００４６】
本発明の一実施例による上記の液晶表示装置では特に、基準電圧が感知ゲート信号に応じて各感知ゲート線SY1〜SYN、すなわち感知素子CSのマトリクスの各行に対して順番に印加される。更に、１行の感知素子CSに対して基準電圧が印加されるタイミングに合わせて、感知信号処理部800が全ての感知データ線SX1〜SXMから感知信号SSを読み出して一連の感知データDSに変換して出力する。ここで、各感知データDSの値は各感知信号SSのレベルを表す。また、接触判断部900は後述のように、１行の感知素子CSに関する一連の感知データDSを受信する度に、その一連の感知データDSから、外部の物体が接触している領域と接触していない領域とを識別する。それにより、外部の物体が接触している領域の位置が感知素子CSの行ごとに決定される。
【００４７】
画像走査部400、データ駆動部500、階調電圧生成部550、信号制御部600、感知走査部700、感知信号処理部800のそれぞれは好ましくは、少なくとも１つの集積回路チップに組み込まれている。それらのチップは好ましくは液晶表示パネルアセンブリ300の上に直接実装され、又は、フレキシブル印刷回路フィルムを用いたＴＣＰ（tape carrier package）方式で液晶表示パネルアセンブリ300に実装されている。その他に、それらのチップが液晶表示パネルアセンブリ300とは別の印刷回路基板の上に実装されていてもよい。それらとは異なり、各駆動部400、500、550、600、700、800が各信号線G1〜Gn、D1〜Dm、SY1〜SYN、SX1〜SXM、及び各画素PXのスイッチング素子Qと共に、液晶表示パネルアセンブリ300に集積化されていてもよい。
【００４８】
次に、上記の液晶表示装置の表示動作について詳細に説明する。
【００４９】
まず、信号制御部600が外部のグラフィックコントローラから入力画像信号R、G、B、及び入力制御信号を受信する。そのとき、信号制御部600は入力画像信号R、G、Bを画像信号DATに変換し、入力制御信号に基づいてゲート制御信号CONT1及びデータ制御信号CONT2を生成する。その後、信号制御部600はゲート制御信号CONT1を画像走査部400に送信し、データ制御信号CONT2と変換後の画像信号DATをデータ駆動部500に送信する。
【００５０】
データ制御信号CONT2に従って、データ駆動部500は１行の画素PXごとに画像信号DATを受信する。データ駆動部500は更に、各画像信号DATの示す各画素PXの輝度情報に応じて階調電圧を選択することによって、デジタル信号である画像信号DATをアナログ信号である画像データ電圧に変換する。その後、データ駆動部500はその画像データ電圧を目標の画像データ線D1〜Dmに対して、データ制御信号CONT2の示すタイミングで印加する。
【００５１】
画像走査部400はゲート制御信号CONT1に従って、水平走査期間ごとにゲートオン電圧Vonを画像ゲート線G1〜Gnに対して順番に、好ましくは１水平周期ずつ印加する。それにより、各画像ゲート線G1〜Gnに接続された各画素PXのスイッチング素子Qが１水平周期ずつターンオンする。その結果、画像データ線D1〜Dmに対して印加された画像データ電圧が、ターンオンしたスイッチング素子Qを通して同じ画素PXの画素電極191に対して印加される。
【００５２】
各画素PXでは、画素電極191に対して印加された画像データ電圧と共通電圧Vcomとの間の差によって液晶キャパシタClcが充電され、その両端電圧、つまり画素電圧が、画像信号DATの示すその画素PXの階調値に対応するレベルに調節される。その液晶キャパシタClcに含まれる液晶層3の部分では、液晶分子の配向がその画素電圧のレベルに応じて変化するので、その液晶層3の部分を通過した光の偏光方向が変化する。この偏光方向の変化は偏光子によってその画素PXの光透過率の変化として現れる。こうして、その画素PXの輝度は画像信号DATの示すその画素PXの階調値に調節される。
【００５３】
水平走査期間ごとに上記の過程が繰り返される。それにより、全ての画像ゲート線G1〜Gnに対して順番にゲートオン電圧Vonが印加され、全ての画素PXに対して画像データ電圧が印加される。こうして、１フレームの画像が液晶表示パネルアセンブリ300の画面に表示される。
【００５４】
１フレームの表示が終了すれば、次のフレームの表示が開始される。そのとき、信号制御部600は、データ駆動部500に対して印加される反転信号の状態を制御して、データ駆動部500により、各画素PXに対して印加されるべき画像データ電圧の極性を直前のフレームでの極性とは逆にさせる（フレーム反転）。データ駆動部500は更に、同じフレーム内でも反転信号の特性に応じ、同じデータ線を通して伝達される画像データ電圧の極性を水平走査期間ごとに逆にし（行反転、ドット反転）、又は、同じ画素行に対して印加される画像データ電圧の極性を画像データ線ごとに逆にしてもよい（列反転、ドット反転）。
【００５５】
以下では、上記の液晶表示装置による感知データの処理について、図７〜図１３を参照しながら説明する。
【００５６】
図７は接触判断部900のブロック図である。図７を参照すると、接触判断部900は、感知データ読取部910、感知信号制御部930、接触位置判断部920、及び接触位置送信部940を含む。
【００５７】
感知データ読取部910は感知信号処理部800から、１行の感知素子CSに関する一連の感知データDSを受信して内蔵のラインバッファ（図示せず）に格納する。そのとき、感知データ読取部910は更に、そのラインバッファに感知データDSを格納したことを示す読取信号READを接触位置判断部920に出力する。その他に、感知データ読取部910は解像度信号RESを生成して接触位置判断部920に出力する。解像度信号RESは、感知素子CSのマトリクスにおけるｘ軸方向の解像度x＿res、すなわち１行当たりの感知素子CSの総数Ｍと、ｙ軸方向の解像度y＿res、すなわち感知素子CSの行の総数Ｎとを示す。
【００５８】
感知信号制御部930は感知制御信号CONT3を生成して感知走査部700に出力する。感知信号制御部930は更に、感知制御信号CONT3に含まれる感知走査開始信号STVと感知クロック信号CLKと共に、初期化信号RSTを接触位置判断部920に出力して、接触位置判断部920の動作を制御する。
【００５９】
接触位置判断部920は感知データ読取部910から読取信号READを受信し、それに応じて感知データ読取部910のラインバッファから、１行の感知素子CSに関する一連の感知データsensorを読み取る。具体的には、接触位置判断部920は、感知走査開始信号STVに応じて感知データ読取部910のラインバッファにアクセスし、感知クロック信号CLKに従ってそのラインバッファから一連の感知データsensorを内蔵のラインバッファに転送する。
【００６０】
接触位置判断部920は更に、一連の感知データSENSORをラインバッファに格納するごとに、その一連の感知データを順次処理する。それにより、接触位置判断部920は、上部表示パネル200の外面に外部の物体が接触している領域（以下、接触領域という。）の位置を、感知素子CSの行ごとに決定する。接触位置判断部920は更に、感知素子CSの行ごとに決定された各接触領域の位置から、１つの感知フレーム内における接触領域の総数と各接触領域の位置とを決定する。その後、接触位置判断部920は、ｉ番目の接触領域のｘ座標xi＿posとｙ座標yi＿posとを示すデータを接触位置送信部940に送信する。ここで、接触位置判断部920が１つの感知フレーム内で接触領域を、例えば最大１０個まで決定可能である場合、整数ｉは１から１０までのいずれかである。接触位置判断部920はその他に、ｉ番目の接触領域に外部の物体が実際に接触しているか否かを示すデータtouch＿cnt＿o[i]を接触位置送信部940に送信する。尚、ｉ番目の接触領域のｘ座標xi＿pos、ｙ座標yi＿pos、及びデータtouch＿cnt＿o[i]の定義については後述する。
【００６１】
接触位置送信部940は接触位置判断部920から、ｉ番目の接触領域のｘ座標xi＿posとｙ座標yi＿posとを示すデータ、及びｉ番目の接触領域に外部の物体が実際に接触しているか否かを示すデータtouch＿cnt＿o[i]を受信する。接触位置送信部940はそのとき、それらのデータに基づいて、液晶表示パネルアセンブリ300の画面上に外部の物体が接触している領域の総数及び各領域の位置を示す情報RESULTを生成して、信号制御部600又は外部の制御部に送信する。
【００６２】
図８は接触位置判断部920のブロック図である。図８に示されているように、接触位置判断部920は、初期化部921、接触位置決定部922、ｘライン検索部923、ｘ座標決定部924、ｙライン検索部925、及びラインバッファ926を含む。
【００６３】
初期化部921は、感知信号制御部930から出力された感知走査開始信号STVを受信し、それに応じて感知パラメターを初期化する。ここで、感知パラメターは、接触位置判断部920による処理で利用されるパラメターであり、好ましくは、ｘ座標x＿cnt、ｙ座標y＿cnt、感知データdata[]、接触決定データtouch＿cnt[]、及び各接触領域の位置を示すパラメターを含む。ｘ座標x＿cnt及びｙ座標y＿cntは処理対象の感知データのｘ座標及びｙ座標を表す。ここで、「感知データのｘ座標」とは、その感知データに変換された感知信号SSを出力した感知データ線SX1〜SXMの番号１〜Ｍのいずれか、すなわち、その感知信号SSを出力した感知素子CSのｘ座標を意味する。一方、「感知データのｙ座標」とは、その感知データに変換された感知信号SSを感知信号処理部800が読み出したときに基準電圧が印加されていた感知ゲート線SY1〜SYNの番号１〜Ｎのいずれか、すなわち、その感知信号SSを出力した感知素子CSのｙ座標を意味する。感知データdata[x＿cnt]は、ｘ座標がx＿cntであり、ｙ座標がy＿cntである感知素子CSによって出力された感知信号SSから変換された感知データDSの値を表す。接触決定データtouch＿cnt[i]は、ｉ番目（ｉ＝１、２、…）の接触領域に実際に接触している外部の物体の有無を表す。ｉ番目の接触領域の位置を示すパラメターは、その接触領域の各行におけるｘ座標の最小値xi＿startと最大値xi＿end、その接触領域のｘ座標の代表値xi＿mid、及び、その接触領域のｙ座標の最小値yi＿startと最大値yi＿endを含む。初期化部721は感知走査開始信号STVに応じて、感知データdata[]を除く全てのパラメターの値を「０」に設定し、全ての感知データdata[]の値を「１」に設定する。尚、感知データdata[x＿cnt]の値が「１」であることは、ｘ座標がx＿cntであり、かつｙ座標がy＿cntである感知素子CSの位置には外部の物体は実際には接触していないことを意味する。
【００６４】
接触位置決定部922は、各感知フレームについて、好ましくは感知データ読取部910から読取信号READを受信するごとにｙ座標y＿cntを０から１ずつ増やし、そのｙ座標y＿cntを、解像度信号RESの示すｙ軸方向の解像度y＿resと比較する。それにより、接触位置決定部922は、感知データ読取部910のラインバッファに格納された、１行の感知素子CSに関する一連の感知データsensorが現在の感知フレームの最後の行に関するものであるか否かを判断する。すなわち、接触位置決定部922は、現在の感知フレームの最後の行まで感知データSENSORを全て読み取った否かを判断する。更に、感知データSENSORを最後の行まではまだ読み取っていないと判断した場合、接触位置決定部922はラインバッファ926により、一連の感知データSENSORを感知データ読取部910のラインバッファから読み取る。接触位置決定部922はそのとき、現在のｙ座標y＿cntを各感知データのｙ座標として割り当てると共に、ラインバッファ926内でのアドレスに応じて１からｘ軸方向の解像度x＿resまでの値を順番に各感知データのｘ座標として割り当てる。
【００６５】
接触位置決定部922は更に、ラインバッファ926に読み取られた一連の感知データSENSORを、ｘライン検索部923、ｘ座標決定部924、及びｙライン検索部925に処理させる。それらの処理結果に基づき、接触位置決定部922は、ｉ番目の接触領域のｘ座標xi＿posとｙ座標yi＿posとを示すデータ、及び、ｉ番目の接触領域に外部の物体が実際に接触しているか否かを示すデータtouch＿cnt＿o[i]を生成する。接触位置決定部922は好ましくはｉ番目の接触領域のｘ座標の代表値xi＿midをその接触領域のｘ座標xi＿posとして決定し、各接触領域のｙ座標の最小値yi＿startと最大値yi＿endとの中間値をその接触領域のｙ座標yi＿posとして決定する。その上、接触位置決定部922は、ｉ番目の接触領域に対応付けられた接触決定データtouch＿cnt[i]をその接触領域に対するデータtouch＿cnt＿o[i]として設定する。
【００６６】
ラインバッファ926は、接触位置決定部922に従って感知データ読取部910のラインバッファから一連の感知データSENSORを読み取って格納する。その一連の感知データSENSORは、ｙ座標がy＿cntである１行の感知素子CSに関する。すなわち、その一連の感知データSENSORは、ｙ座標がy＿cntであり、ｘ座標が１からｘ軸方向の解像度x＿resまでのいずれかである感知データdata[1]、…、data[x＿res]の配列を含む。
【００６７】
ｘライン検索部923は、ラインバッファ926に格納された感知データの配列data[1]、…、data[x＿res]から一つの接触領域のｘ座標の最小値x＿startと最大値x＿endとを検索する。具体的には、ｘライン検索部923はそれらの感知データdata[1]、…、data[x＿res]の値を、割り当てられたｘ座標が小さいものから順に調べ、その値が「１」から「０」に変わる箇所と、それに続いて「０」から「１」に変わる箇所とを探す。「１」から「０」に変わる箇所が見つかれば、ｘライン検索部923は、その箇所に位置する感知データのｘ座標を一つの接触領域のｘ座標の最小値x＿startとして決定する。一方、その箇所に続いて「０」から「１」に変わる箇所が見つかれば、ｘライン検索部923は、その箇所に位置する感知データのｘ座標を同じ接触領域のｘ座標の最大値x＿endとして決定する。
【００６８】
ｘ座標決定部924は、ｘライン検索部923がｘ座標の最小値x＿start及び最大値x＿endの対を検索する度に、それらをｙ座標y＿cntにおけるｉ番目（ｉ＝１、２、…）の接触領域のｘ座標の最小値xi＿start及び最大値xi＿endとして設定する。そのとき、ｘライン検索部923によって検索されたｘ座標の最小値x＿start及び最大値x＿endをｙ座標y＿cntでのｘ軸方向の境界のｘ座標とする接触領域が、一つ前のｙ座標y＿cnt−1で設定された接触領域のいずれかとｙ軸方向で連続しているか否かをｘ座標決定部924は判断する。もし、前者の接触領域が後者の接触領域のいずれとも連続していなければ、ｘ座標決定部924は前者の接触領域を新たな接触領域として設定する。尚、その判断処理の詳細については後述する。ｘ座標決定部924は例えば、１つの感知フレーム内で接触領域を最大１０個まで設定する。すなわち、整数値変数ｉは１から１０までのいずれかである。
【００６９】
ｘ座標決定部924は更に、ｉ番目の接触領域のｘ座標の最小値xi＿startと最大値xi＿endとを利用してその接触領域のｘ座標の代表値xi＿midを決定する。ｘ座標決定部924は好ましくは、まずｘ座標の最小値xi＿startと最大値xi＿endとの中間値を求め、次に、その中間値とそれまでのｘ座標の代表値xi＿midとの中間値でその代表値xi＿midを更新する。尚、代表値xi＿midとしては、ｘ座標の最小値xi＿startと最大値xi＿endとの中間値以外にも、それらの間のいずれの値が利用されてもよい。
【００７０】
ｘ座標決定部924は、各感知フレーム内でｉ番目の接触領域のｘ座標の代表値xi＿midを最初に決定したとき、その決定に利用した感知データdata[1]、…、data[x＿res]のｙ座標y＿cntをｉ番目の接触領域のｙ座標の最小値yi＿startとして決定する。それと共に、ｘ座標決定部924は、ｉ番目の接触領域に対応付けられた接触決定データtouch＿cnt[i]の値を「１」に設定する。
【００７１】
ｘ座標決定部924は、上記のようにして得られた、ｉ番目の接触領域のｘ座標の代表値xi＿mid、ｙ座標の最小値yi＿start、及び接触決定データtouch＿cnt[i]を接触位置決定部922に出力する。
【００７２】
ｙライン検索部925は、直前のｙ座標y＿cnt−1が割り当てられた感知データの配列data[1]、…、data[x＿res]からｘ座標の最小値xi＿start及び最大値xi＿endが決定された各接触領域について、次のｙ座標y＿cntが割り当てられた感知データの配列data[1]、…、data[x＿res]から、その接触領域に連続する接触領域が設定されたか否かを確認する。尚、その確認処理の詳細については後述する。ｙライン検索部925は更に、次のｙ座標y＿cntが割り当てられた感知データの配列data[1]、…、data[x＿res]からは設定されなかった接触領域について、直前のｙ座標y＿cnt−1をその接触領域のｙ座標の最大値yi＿endとして決定する。その後、ｙライン検索部925はそのｙ座標の最大値yi＿endを接触位置決定部922に出力する。
【００７３】
図９は接触位置判断部920による接触領域の位置の決定処理のフローチャートである。
【００７４】
ステップS110では、初期化部921が感知信号制御部930からの感知走査開始信号STVを監視する。初期化部921が感知信号制御部930から感知走査開始信号STVを受信するまで、ステップS110が繰り返される。一方、初期化部921が感知信号制御部930から感知走査開始信号STVを受信した場合、処理がステップS120に進む。
【００７５】
ステップS120では、初期化部921が感知パラメターを初期化する。すなわち、初期化部921は、感知データdata[]を除く全てのパラメターの値を「０」に設定し、全ての感知データdata[]の値を「１」に設定する。その後、処理はステップS130に進む。
【００７６】
ステップS130では、接触位置決定部922が、まず、現在の感知フレームの最後の行まで感知データSENSORを全て読み取った否かを判断する。ステップS120の直後では、感知データSENSORを最後の行まではまだ読み取っていないと接触位置決定部922は判断する。その場合、接触位置決定部922は感知データ読取部910のラインバッファから、１行の感知素子CSに関する一連の感知データSENSORをラインバッファ926に転送する。接触位置決定部922は更に、ｘ座標x＿cntを１に設定し、ｙ座標y＿cntを１だけ増やす。接触位置決定部922による一連の感知データSENSORの転送後、感知データ読取部910は、次の行の感知素子CSに関する一連の感知データDSを内蔵のラインバッファに格納する。その後、処理はステップS140に進む。
【００７７】
ステップS140では、ラインバッファ926に格納された感知データdata[1]、…、data[x＿res]のｙ座標y＿cntが１以上ｙ軸方向の解像度y＿res以下の範囲内にあるか否かを、接触位置決定部922が判断する。ｙ座標y＿cntがその範囲内にあれば処理はステップS150に進む。一方、ｙ座標y＿cntがその範囲内になければ処理はステップS130に戻る。
【００７８】
ステップS150では、処理対象の感知データdata[x＿cnt]のｘ座標x＿cntが１以上ｘ軸方向の解像度x＿res以下の範囲内にあるか否かをｘライン検索部923が判断する。そのｘ座標x＿cntがその範囲内にあれば処理はステップS160に進み、そうでなければ処理はステップS190に分岐する。
【００７９】
ステップS160では、ラインバッファ926に格納された感知データdata[1]、…、data[x＿res]の値が処理対象の感知データdata[x＿cnt]の所で「１」から「０」へ、又はその逆に変化しているか否かをｘライン検索部923が調べる。もし「１」から「０」へ変化していれば、ｘ座標x＿cntを一つの接触領域のｘ座標の最小値x＿startとして決定する。逆に「０」から「１」へ変化していれば、ｘ座標x＿cntを一つの接触領域のｘ座標の最大値x＿endとして決定する。
【００８０】
次いで、ステップS170では、ｘ座標決定部924が、ｘライン検索部923によって検索された一つの接触領域のｘ座標の最小値x＿start及び最大値x＿endを、ｙ座標y＿cntにおける第１〜１０接触領域のいずれかのｘ座標の最小値xi＿start及び最大値xi＿end（i＝1、2、…、10）として設定する。ｘ座標決定部924は次に、その接触領域のｘ座標の最小値xi＿startと最大値xi＿endとを利用してその接触領域のｘ座標の代表値xi＿midを更新する。
【００８１】
ｘ座標決定部924は更に、ｉ番目の接触領域のｘ座標の代表値xi＿midが現在の感知フレーム内で最初に決定されたものか否かを判断する。もしそうであれば、ｘ座標決定部924は、その決定に利用した感知データdata[1]、…、data[x＿res]のｙ座標y＿cntをｉ番目の接触領域のｙ座標の最小値yi＿startとして決定する。また、ｘ座標決定部924は、ｉ番目の接触領域に対応付けられた接触決定データtouch＿cnt[i]の値を「１」に設定する。
【００８２】
次いで、ステップS180では、ｘライン検索部923がｘ座標x＿cntを１だけ増やして次のｘ座標x＿cnt＋1に変更する。その後、処理はステップS150から繰り返される。
【００８３】
ステップS150〜S180のループがｘ軸方向の解像度x＿resに等しい回数、繰り返されたとき、ｘ座標x＿cntがｘ軸方向の解像度x＿resを越える。その場合、ステップS150の判断によって処理がステップS190に分岐する。
【００８４】
ステップS190では、ｙライン検索部925は、直前のｙ座標y＿cnt−1が割り当てられた感知データの配列data[1]、…、data[x＿res]から設定された各接触領域について、そのｘ座標の最小値xi＿startと最大値xi＿endとの間の値、好ましくは中間値(xi＿start＋xi＿end)／2を選択し、次のｙ座標y＿cntが割り当てられた感知データの配列data[1]、…、data[x＿res]の中から、その選択された値に等しいｘ座標での感知データの値を調べる。その値が、そのｘ座標の示す位置に外部の物体が接触していないことを示していた場合、ｙライン検索部925は、直前のｙ座標y＿cnt−1をその接触領域のｙ座標の最大値yi＿endとして決定する。その後、処理はステップS130に戻る。
【００８５】
ステップS190直後のステップS130では、接触位置決定部922が再び、現在の感知フレームの最後の行まで感知データSENSORを全て読み取った否かを判断する。感知データSENSORを最後の行まではまだ読み取っていないと判断した場合、接触位置決定部922は感知データ読取部910のラインバッファから、次の行の感知素子CSに関する一連の感知データSENSORを読み取ってラインバッファ926に格納する。接触位置決定部922は更に、ｘ座標x＿cntを１に戻し、ｙ座標y＿cntを１だけ増やす。それにより、処理がステップS140から繰り返される。
【００８６】
ステップS130〜S190までのループがｙ軸方向の解像度y＿resに等しい回数、繰り返されたとき、ｙ座標y＿cntがｙ軸方向の解像度y＿resを越える。その場合、ステップS140の判断によって処理がステップS130に戻る。そのステップS130では接触位置決定部922が、現在の感知フレームの最後の行まで感知データを全て読み取ったと判断する。その場合、接触位置決定部922は、各接触領域のｘ座標の代表値xi＿mid及びｙ座標の最小値yi＿startと最大値yi＿endを利用して、各接触領域のｘ座標xi＿posとｙ座標yi＿posとを決定する。接触位置決定部922は更に、各接触領域に対応付けられた接触決定データtouch＿cnt[i]からデータtouch＿cnt＿o[i]を設定する。
【００８７】
図１０は、ステップS160、すなわち、ｘライン検索部923によるｘ座標の最小値x＿start及び最大値x＿endの検索処理のフローチャートである。
【００８８】
まず、ステップS161では、ｘライン検索部923は、ｘ座標x＿cntの値が１であるか否かを判断する。ｘ座標x＿cntの値が１である場合、ｘライン検索部923は更に、処理対象の感知データdata[x＿cnt＝1]の値が０であるか否かを判断する。その感知データdata[1]の値が０であれば、処理はステップS162に進む。ｘ座標x＿cntの値が１ではない、又は処理対象の感知データdata[x＿cnt]の値が０ではない場合、処理はステップS163に分岐する。
【００８９】
ステップS162では、処理対象の感知データdata[1]の値が０であるので、ｙ座標y＿cntの示す感知素子CSの行では第１列の感知素子CSが位置する領域に、外部の物体が接触している。その場合、ｘ座標が１よりも小さい感知データは存在しないので、ｘライン検索部923はｘ座標x＿cnt＝1をｘ座標の最小値x＿startに設定する。その後、処理はステップS170に進む。
【００９０】
ステップS163では、ｘライン検索部923は、処理対象の感知データdata[x＿cnt]と、ラインバッファ926内でその直前に位置する感知データdata[x＿cnt−1]との間でそれぞれの値を比較する。直前の感知データdata[x＿cnt−1]の値が１であり、処理対象の感知データdata[x＿cnt]の値が０であれば処理はステップS164に進み、それ以外であれば処理はステップS165に分岐する。
【００９１】
ステップS164では、ｘライン検索部923はｘ座標x＿cntをｘ座標の最小値x＿startとして決定する。その後、処理はステップS170に進む。
【００９２】
ステップS165では、ｘライン検索部923は、ｘ座標x＿cntの値が最後の列のｘ座標、すなわちｘ軸方向の解像度x＿resであるか否かを判断する。ｘ座標x＿cntの値がｘ軸方向の解像度x＿resに等しい場合、ｘライン検索部923は更に、処理対象の感知データdata[x＿cnt＝x＿res]の値が０であるか否かを判断する。その感知データdata[x＿res]の値が０であれば、処理はステップS166に進む。ｘ座標x＿cntの値がｘ軸方向の解像度x＿resに等しくない、又は処理対象の感知データdata[x＿cnt]の値が０ではない場合、処理はステップS167に分岐する。
【００９３】
ステップS166では、処理対象の感知データdata[x＿res]の値が０であるので、ｙ座標y＿cntの示す感知素子CSの行では最後の列の感知素子CSが位置する領域に、外部の物体が接触している。その場合、ｘ座標がx＿resよりも大きい感知データは存在しないので、ｘライン検索部923はｘ座標x＿cnt＝x＿resをｘ座標の最大値x＿endとして設定する。その後、処理はステップS170に進む。
【００９４】
ステップS167では、ｘライン検索部923は、処理対象の感知データdata[x＿cnt]と、ラインバッファ926内でその次に位置する感知データdata[x＿cnt＋1]との間でそれぞれの値を比較する。処理対象の感知データdata[x＿cnt]の値が０であり、次の感知データdata[x＿cnt＋1]が１であれば処理はステップS168に進み、それ以外であれば処理はステップS170に分岐する。
【００９５】
ステップS168では、ｘライン検索部923はｘ座標x＿cntをｘ座標の最大値x＿endとして決定する。その後、処理はステップS170に進む。
【００９６】
図１１は、ステップS170、すなわち、ｘ座標決定部924による各接触領域のｘ座標の代表値の更新処理及びｙ座標の最小値の決定処理のフローチャートである。
【００９７】
まず、ステップS171では、ｘ座標決定部924は、ｘ座標x＿cntがｘライン検索部923によって接触領域のｘ座標の最大値x＿endとして検索されたか否か、つまり、ｘ座標の最大値x＿endが０よりも大きく、かつｘ座標x＿cntがその最大値x＿endに等しいか否かを判断する。ｘ座標の最大値x＿endが０よりも大きく、かつｘ座標x＿cntがその最大値x＿endに等しい場合、処理はステップS172に進み、それ以外の場合、処理はステップS180に分岐する。
【００９８】
ステップS172では、ｘ座標決定部924は、第１接触領域のｘ座標の代表値x1＿midがまだ設定されていないか否か、すなわちその代表値x1＿midが０であるか否かを判断する。第１接触領域のｘ座標の代表値x1＿midがまだ決定されていない場合、つまり、その代表値x1＿midが０である場合、処理はステップS173に進む。それ以外の場合、処理はステップS174に分岐する。
【００９９】
ステップS173では、ｘ座標決定部924はｙ座標y＿cntを第１接触領域のｙ座標の最小値y1＿startとして決定する。また、ｘ座標決定部924は好ましくはｘ座標の最小値x＿startと最大値x＿endとの中間値を第１接触領域のｘ座標の代表値x1＿midに設定し、ｘ座標の最小値x＿start及び最大値x＿endをそれぞれ、第１接触領域のｘ座標の最小値x1＿start及び最大値x1＿endに設定する。ｘ座標決定部924は更に、ｘ座標が１から現在の値x＿cntまでのいずれかである感知データdata[1]、…、data[x＿cnt]の値を全て１にリセットする。ｘ座標決定部924はその他に、第１接触領域についての接触決定データtouch＿cnt[1]の値を１に設定する。その後、処理はステップS180に進む。
【０１００】
ステップS174では、ｘ座標決定部924は、第１接触領域のｙ軸方向の境界がすでに確定されているか否かを判断する。具体的には、ｘ座標決定部924は、第１接触領域のｙ座標の最大値y1＿endがまだ決定されていないか否か、つまり、その最大値y1＿endが０であるか否かを判断する。最大値y1＿endが０であれば処理はステップS175に進む。一方、最大値y1＿endが０でなければ第１接触領域のｙ軸方向の境界は確定済みであり、特にｙ座標y＿cntの示す感知素子CSの行には第１接触領域が含まれない。この場合、処理はステップS172aに分岐する。
【０１０１】
ステップS175では、ｙ座標の最大値y1＿endが０であるので、第１接触領域のｙ軸方向の境界がまだ確定されていない。従って、ｘ座標決定部924は、ｘライン検索部923によって検索されたｘ座標の最小値x＿start及び最大値x＿endをｘ軸方向の境界とする接触領域が第１接触領域と連続しているか否かを判断する。具体的には、ｘ座標決定部924はまず、すでに決定されている第１接触領域のｘ座標の最小値x1＿start、最大値x1＿end、及び代表値x1＿midのそれぞれと同じｘ座標での感知データdata[x1＿start]、data[x1＿end]、data[x1＿mid]の各値を調べる。これらの感知データdata[x1＿start]、data[x1＿end]、data[x1＿mid]のうち、少なくとも１つの値が０であれば処理はステップS176に進み、そうでなければ処理はステップS172aに分岐する。
【０１０２】
ここで、同じｙ座標y＿cntについて、ｘ座標が現在の値x＿cntより小さいときにステップS173が実行されて、第１接触領域のｘ座標の最小値x1＿start、最大値x1＿end、及び代表値x1＿midがすでに決定されている場合、その同じステップS173で感知データdata[x1＿start]、data[x1＿end]、data[x1＿mid]の値が全て１にリセットされている。従って、その場合、ステップS175では処理が必ずステップS172aに分岐する。
【０１０３】
ステップS176では、ｘ座標決定部924は、まず、ｘライン検索部923によって検索されたｘ座標の最小値x＿startと最大値x＿endとの中間値を求め、続いて、その中間値と第１接触領域のｘ座標の代表値x1＿midとの中間値を求めて、その中間値で第１接触領域のｘ座標の代表値x1＿midを更新する。また、ｘ座標決定部924は、ｘライン検索部923によって検索されたｘ座標の最小値x＿start及び最大値x＿endのそれぞれで、第１接触領域のｘ座標の最小値x1＿start及び最大値x1＿endを更新する。ｘ座標決定部924は更に、ｘ座標が１から現在の値x＿cntまでのいずれかである感知データdata[1]、…、data[x＿cnt]の値を全て１にリセットする。その他に、ｘ座標決定部924は、第１接触領域に対応付けられた接触決定データtouch＿cnt[1]の値を１に維持する。その後、処理はステップS180に分岐する。
【０１０４】
ここで、同じｙ座標y＿cntについて、ｘ座標が現在の値x＿cntより小さいときにステップS176が実行されて、第１接触領域のｘ座標の最小値x1＿start、最大値x1＿end、及び代表値x1＿midがすでに決定されている場合、その同じステップS176で感知データdata[x1＿start]、data[x1＿end]、data[x1＿mid]の値が全て１にリセットされている。従って、その場合、ステップS175では処理が必ずステップS172aに分岐するので、同じｙ座標y＿cntについてステップS176が二度繰り返されることはない。すなわち、処理がステップS176に進むのは、すでに決定されている第１接触領域のｘ座標の最小値x1＿start、最大値x1＿end、及び代表値x1＿midが、現在のｙ座標y＿cntより１小さいｙ座標y＿cnt−1についてのものである場合に限られる。
【０１０５】
ステップS176では、感知データdata[x1＿start]、data[x1＿end]、data[x1＿mid]の少なくとも１つの値が０である。従って、その値が０である感知データのｘ座標が示す感知素子CSの列では、ｙ座標y＿cntの示す行とその一つ前の行との両方に外部の物体が接触していることになる。それ故、ｘ座標決定部924は、ｘライン検索部923によって検索されたｘ座標の最小値x＿start及び最大値x＿endをｘ軸方向の境界とする接触領域が第１接触領域に連続していると判断し、第１接触領域のｘ座標の最小値x1＿start、最大値x1＿end、及び代表値x1＿midを上記のとおりに更新する。
【０１０６】
ステップS174直後のステップS172aでは、第１接触領域のｙ座標の最大値y1＿endが０ではないので、第１接触領域のｙ軸方向の境界がすでに確定されている。一方、ステップS175直後のステップS172aでは、感知データdata[x1＿start]、data[x1＿end]、data[x1＿mid]のいずれの値も０ではないので、ｘライン検索部923によって検索されたｘ座標の最小値x＿start及び最大値x＿endをｘ軸方向の境界とする接触領域が第１接触領域には連続していない可能性が高い。従って、ｘ座標決定部924は、ステップS172〜S176と全く同様なステップS172a〜S176aにより、第２接触領域がまだ設定されていなければその接触領域を第２接触領域として新たに設定し、すでに設定されていればその接触領域と第２接触領域との間の連続性を判断する。更に、ステップS174a、S175aにおいてそれらの連続性が認められなければ、ステップS172〜S176と同様なステップにより、その接触領域を第３接触領域として新たに設定し、又はその接触領域と第３接触領域との間の連続性を判断する。以下、ｘ座標決定部924は、必要であれば第１０接触領域についてまで、ステップS172〜S176と同様なステップS172b〜S176bを繰り返す。それにより、ｘライン検索部923によって検索されたｘ座標の最小値x＿start及び最大値x＿endをｘ軸方向の境界とする接触領域が第１〜１０接触領域のいずれかとして設定される。
【０１０７】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、ステップS190、すなわち、ｙライン検索部925による各接触領域のｙ座標の最大値の決定処理のフローチャートである。
【０１０８】
まず、ステップS191では、ｙライン検索部925は、第１接触領域のｙ座標の最大値y1＿endがまだ決定されていないか、ｙ座標y＿cntが感知素子CSの最後の行のｙ座標、すなわちｙ軸方向の解像度y＿resに等しいか、更に、第１接触領域のｘ座標の最小値x1＿start及び最大値x1＿endとして記憶されている２つの値の中間値に等しいｘ座標での感知データdata[(x1＿start＋x1＿end)／2]の値が０であるかを判断する。もしそれらの条件が全て満たされていれば処理はステップS192に進み、そうでなければ処理はステップS193に分岐する。
【０１０９】
ステップS192では、ｙライン検索部925がｙ軸方向の解像度y＿resを第１接触領域のｙ座標の最大値y1＿endとして決定する。すなわち、第１接触領域が感知素子CSの最後の行まで連続しているので、最後の行のｙ座標y＿resをｙ座標の最大値y1＿endとして決定する。その後、処理はステップS191aに進む。
【０１１０】
ステップS193では、ｙライン検索部925は、第１接触領域のｙ座標の最大値y1＿endが０であるか、第１接触領域のｙ座標の最小値y1＿startが０ではないか、更に、第１接触領域のｘ座標の最小値x1＿start及び最大値x1＿endとして記憶されている２つの値の中間値に等しいｘ座標での感知データdata[(x1＿start＋x1＿end)／2]の値が１であるかを判断する。もしそれらの条件が全て満たされていれば処理はステップS194に進み、そうでなければ処理はステップS191aに分岐する。
【０１１１】
ステップS194では、第１接触領域のｙ座標の最小値y1＿startは０以外の値にすでに決定されているが、第１接触領域のｙ座標の最大値y1＿endは０であってまだ決定されていない。一方、ｙ座標y＿cntの示す感知素子CSの行では、第１接触領域のｘ座標の最小値x1＿start及び最大値x1＿endとして記憶されている２つの値の中間値に等しいｘ座標の示す位置に外部の物体が接触していない。このことは、ｙ座標y＿cntが割り当てられた感知データの配列data[1]、…、data[x＿res]からは第１接触領域のｘ座標の最小値x1＿start及び最大値x1＿endが設定されなかったこと、すなわち、ｙ座標y＿cntの示す感知素子CSの行には第１接触領域が含まれていないことを意味する。従って、ｙライン検索部925は、ｙ座標y＿cntよりも一つ小さいｙ座標y＿cnt−1を第１接触領域のｙ座標の最大値y1＿endとして決定する。その後、処理はステップS191aに進む。
【０１１２】
ステップS191a〜S194aではステップS191〜S194と同様にして、ｙライン検索部925は、第２接触領域のｙ座標の最大値y2＿endを決定する。以下、ｙライン検索部925は、ステップS191〜S194と同様なステップS191b〜S194bを繰り返して第１０接触領域までの全ての接触領域について、ｙ座標の最大値y1＿end〜y10＿endを決定する。
【０１１３】
図１３は、ステップS130、すなわち、接触位置決定部922による、感知データの読み取り処理及び各接触領域の位置の決定処理のフローチャートである。
【０１１４】
まず、ステップS131では、接触位置決定部922は、ｙ座標y＿cntがｙ軸方向の解像度y＿resよりも大きいか否かを判断する。ｙ座標y＿cntがｙ軸方向の解像度y＿resよりも大きければ処理はステップS134に分岐し、それ以外であればステップS132に進む。
【０１１５】
ステップS132では、まだ、現在の感知フレームの全ての行については感知データが読み出されていない。従って、接触位置決定部922は、感知データ読取部132のラインバッファに感知データが存在するか否かを判断する。感知データ読取部132のラインバッファに感知データが存在しない場合、そのラインバッファに新たな感知データが入力されるまで接触位置決定部922はステップS132を繰り返す。そのラインバッファに感知データが存在する場合、処理はステップS133に進む。
【０１１６】
ステップS133では、接触位置決定部922は、感知データ読取部132のラインバッファから感知データを読み取ってラインバッファ926に格納する。接触位置決定部922は更に、ｙ座標y＿cntを１だけ増やして次の値y＿cnt＋1に変更する。また、接触位置決定部922は、ｘ座標の最小値x＿startと最大値x＿endとを０に初期化し、ｘ座標x＿cntを１に初期化する。
【０１１７】
ステップS134ではすでに、現在の感知フレームの全ての行について感知データが読み出されている。その場合、接触位置決定部922は、ｉ番目（ｉ＝１、２、…、１０）の接触領域について決定されたｘ座標の代表値xi＿midをその接触領域のｘ座標xi＿posに決定し、その接触領域のｙ座標の最小値yi＿startと最大値yi＿endとの中間値をその接触領域のｙ座標yi＿posとして決定する。尚、ｙ座標yi＿posとしては、ｙ座標の最小値yi＿startと最大値yi＿endとの中間値以外にも、それらの間のいずれの値が利用されてもよい。また、接触位置決定部922は、ｉ番目の接触領域に対応付けられた接触決定データtouch＿cnt[i]を接触位置送信部940への送信用のデータtouch＿cnt＿o[i]に決定する。従って、それらの送信用のデータtouch＿cnt＿o[i]のうち、値が「１」であるデータの個数が、その感知フレーム内に決定された接触領域の総数を表す。
【０１１８】
以上のとおり、本発明の一実施例による上記の液晶表示装置は、１行の感知素子CSに関する一連の感知データを生成するごとに、その一連の感知データから、その１行の感知素子CSを含む表示パネルの領域における接触領域のｘ座標の範囲を決定できる。更に、感知素子CSの行ごとに接触領域のｘ座標の範囲を決定できたか否かを判断することによって、感知フレームの全体を読み取る前であっても、その接触領域のｙ座標の範囲を決定できる。その結果、接触領域の位置を決定する処理に必要な時間を大幅に短縮することができる。更に、接触判断部900には、感知データを格納するバッファとして、感知フレーム全体を格納可能なフレームバッファではなく、１行の感知素子CSに関する一連の感知データを格納可能なラインバッファが２つ実装されればよい。従って、接触判断部900に必要なメモリの容量が大幅に削減される。
【０１１９】
本発明の一実施例による上記の表示装置は液晶表示装置である。しかし、本発明の実施形態は上記の実施例には限定されない。すなわち、本発明は、プラズマ表示装置や有機発光表示装置など、フラットパネル表示装置全般について同様に適用可能である。
【０１２０】
以上、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の技術的範囲は上記の実施例には限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲で定義されている本発明の基本概念を利用して多様な変形及び改良が可能であろう。それらの変形及び改良形態も本発明の技術的範囲に属すると解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【０１２１】
【図１】本発明の一実施例による液晶表示装置の表示機能部のブロック図
【図２】図１に示されている液晶表示装置の画素の模式図
【図３】本発明の一実施例による液晶表示装置の接触感知機能部のブロック図
【図４】図３に示されている液晶表示装置の感知素子の模式図
【図５】図１及び図３に示されている液晶表示パネルアセンブリの概略的な断面図
【図６】図３に示されている感知信号処理部の等価回路図
【図７】図３に示されている接触判断部のブロック図
【図８】図７に示されている接触位置判断部のブロック図
【図９】図８に示されている接触位置判断部による接触領域の位置の決定処理のフローチャート
【図１０】図８に示されているｘライン検索部によるｘ座標の最小値及び最大値の検索処理のフローチャート
【図１１】図８に示されているｘ座標決定部による各接触領域のｘ座標の代表値の更新処理及びｙ座標の最小値の決定処理のフローチャート
【図１２Ａ】図８に示されているｙライン検索部による各接触領域のｙ座標の最大値の決定処理のフローチャートの前半部
【図１２Ｂ】図８に示されているｙライン検索部による各接触領域のｙ座標の最大値の決定処理のフローチャートの後半部
【図１３】図８に示されている接触位置決定部による、感知データの読み取り処理及び各接触領域の位置の決定処理のフローチャート
【符号の説明】
【０１２２】
3…液晶層
100…下部表示パネル
110、210…基板
120…画素層
191…画素電極
192、194…接触電極
200…上部表示パネル
230…カラーフィルタ
240…カラーフィルタ層
242…高台
270…共通電極
272…感知電極
300…液晶表示パネルアセンブリ
320…柱状間隔材
400…画像走査部
500…データ駆動部
550…階調電圧生成部
600…信号制御部
700…感知走査部
800…感知信号処理部
900…接触判断部
910…感知データ読取部
920…接触位置判断部
921…初期化部
922…接触位置決定部
923…ｘライン検索部
924…ｘ座標決定部
925…ｙライン検索部
926…ラインバッファ
930…感知信号制御部
940…接触位置送信部
D1〜Dm…画像データ線
G1〜Gn…画像ゲート線
Clc…液晶キャパシタ
Cst…ストレージキャパシタ
Q、SW1〜SWN…スイッチング素子
Vcom…共通電圧
PX…画素
CS…感知素子
SWT…感知スイッチ
SX1〜SXM…感知データ線
SY1〜SYN…感知走査線
SC1〜SCN…感知ゲート線
RS…基準信号線
【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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３】
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