(57)【要約】【課題】電力消費と実装面積を最少化し、感知信号の歪曲を最少化する光センサーを内蔵する表示装置を提供する。【解決手段】本発明は、光センサーを内蔵する表示装置に関し、この表示装置は、複数の映像走査線及び複数の感知走査線を有する表示板と、映像走査線に接続されている複数の画素と、感知走査線に接続され、外部からの光量に対応する感知信号を出力する複数の光センサーと、映像走査線に映像走査信号を印加する映像走査部と、感知走査線に感知走査信号を印加する感知走査部とを備える。この時、映像走査部及び感知走査部は、表示板の同一の一端に配置されている。本発明によれば、映像走査部及び感知走査部を適切に配置させることによって、電力消費と実装面積を最少化することができ、複数の感知走査線を互いに接続して感知信号を重畳させることによって感知信号の歪曲を最少化することができる。【選択図】図１０
2006163401.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の映像走査線及び複数の感知走査線を有する表示板と、
前記映像走査線に接続されている複数の画素と、
前記感知走査線に接続され、外部からの光量に対応する感知信号を出力する複数の光センサーと、
前記映像走査線に映像走査信号を印加する映像走査部と、
前記感知走査線に感知走査信号を印加する感知走査部とを備え、
前記映像走査部及び前記感知走査部は、前記表示板の同一の一端に配置されている表示装置。
【請求項２】
前記感知走査部は、前記映像走査部から映像走査信号を受け、フレーム信号に従って前記感知走査信号として送出する請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記感知走査部は、前記映像走査部と前記感知走査線の間に接続されている複数のスイッチングトランジスタを有する請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記スイッチングトランジスタは、同一の感知走査線に接続され、フレーム毎に交互にターンオンされる第１及び第２スイッチングトランジスタを有する請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記感知走査部は、奇数番目のフレームで前記映像走査部からの奇数番目の映像走査信号を前記感知走査信号として送出し、偶数番目のフレームで前記映像走査部からの偶数番目の映像走査信号を前記感知走査信号として送出する請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
前記スイッチングトランジスタは、同一の感知走査線に接続され、４フレーム単位で順次にターンオンされる第１乃至第４スイッチングトランジスタを有する請求項３に記載の表示装置。
【請求項７】
前記映像走査部は、前記表示板の両端にそれぞれ配置され、前記映像走査線に交互に接続されている第１及び第２映像走査部を有する請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記感知走査部は、前記表示板の両端にそれぞれ配置されている第１及び第２感知走査部を有する請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記感知走査線は、前記第１及び第２感知走査部にそれぞれ接続され、前記表示板に交互に配列されている第１及び第２感知走査線を有する請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第１及び第２感知走査部は、同一の感知走査線に接続されている請求項８に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記第１及び第２感知走査部は、前記第１及び第２映像走査部から第１及び第２映像走査信号をそれぞれ受け、フレーム信号に従って前記感知走査信号として送出する請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記第１感知走査部は、前記第１映像走査部と前記感知走査線の間に接続されている第１スイッチングトランジスタを有し、
前記第２感知走査部は、前記第２映像走査部と前記感知走査線の間に接続されている第２スイッチングトランジスタを有する請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記第１感知走査部は、奇数番目のフレームで前記第１映像走査部からの前記第１映像走査信号を前記感知走査信号として送出し、偶数番目のフレームで前記第２映像走査部からの前記第２映像走査信号を前記感知走査信号として送出する請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記感知走査信号は、フレーム毎に互いに異なるタイミングで前記感知走査線に印加される請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記画素に印加される共通電圧は、ハイレバルとローレベルの間をスイングし、前記感知信号は、前記共通電圧が前記ハイレベル及びローレベルのいずれか一方であるときにのみ出力される請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記表示装置は、フレーム反転及び行反転を行なう請求項１５に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記映像走査部及び感知走査部は、前記画素と同一工程で形成される請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記映像走査部は、複数のステージからなるシフトレジスターを有する請求項１７に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記感知走査部は、複数のステージからなるシフトレジスターを有する請求項１７に記載の表示装置。
【請求項２０】
少なくとも２個の感知走査線が互いに接続されて前記感知走査部に接続されている請求項１乃至請求項１３のいずれか一項に記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光センサーを内蔵する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般の液晶表示装置（ＬＣＤ）は、画素電極及び共通電極が備えられた二つの表示板と、その間に入っている誘電率異方性を有する液晶層とを備える。画素電極は、行列状に配列され、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）などのスイッチング素子に接続されて一行ずつ順次にデータ電圧の印加を受ける。共通電極は、表示板の全面に亘って形成されて、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、回路的には、液晶キャパシタをなし、液晶キャパシタは、これに接続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。
【０００３】
このような液晶表示装置では、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によって所望の画像を得る。この時、液晶層に一方向の電界が長く印加されることによって発生する劣化現象を防ぐために、フレーム毎に、行毎に、または画素毎に共通電圧に対するデータ電圧の極性を反転させる。
【０００４】
近年、このような液晶表示装置に光センサーを備えた製品が開発された。光センサーは、使用者の手やタッチペン（ｔｏｕｃｈ ｐｅｎ）などが液晶表示装置の画面に接触すればそれによる光の変化を感知し、これに対応する感知信号を液晶表示装置に提供する。液晶表示装置は、光センサーから感知信号を受けて適切に処理して外部装置に伝送し、外部装置は、処理された感知信号から接触有無及び接触位置などの接触情報を判断し、これに対応する映像信号を液晶表示装置に伝送する。
【０００５】
光センサーを備えた液晶表示装置は、光センサーのスイッチングトランジスタと画素のスイッチングトランジスタをそれぞれターンオン／オフさせる映像走査部及び感知走査部を有する。このような走査部は、複数のステージからなるシフトレジスターを有し、液晶表示パネルに内蔵される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、シフトレジスターの配置構造によっては、消費電力が大きくなり、また、シフトレジスタが占める面積が増加する。また、光センサーの感知信号は、共通電圧及びデータ電圧などによって影響を受けて歪曲し易い。
本発明の目的は、電力消費と実装面積を最少化し、感知信号の歪曲を最少化する光センサーを内蔵する表示装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このような技術的課題を達成するために、本願第１発明の一実施形態による表示装置は、複数の映像走査線及び複数の感知走査線を有する表示板、前記映像走査線に接続されている複数の画素、前記感知走査線に接続され、外部からの光量に対応する感知信号を出力する複数の光センサー、前記映像走査線に映像走査信号を印加する映像走査部、並びに前記感知走査線に感知走査信号を印加する感知走査部を備え、前記映像走査部及び前記感知走査部は、前記表示板の同一の一端に配置されている。
【０００８】
本願第２発明は、第１発明において、前記感知走査部は、前記映像走査部から映像走査信号を受けてフレーム信号に従って前記感知走査信号として送出することができる。
本願第３発明は、第２発明において、前記感知走査部は、前記映像走査部と前記感知走査線の間に接続されている複数のスイッチングトランジスタを有することができる。
本願第４発明は、第３発明において、前記スイッチングトランジスタは、同一の感知走査線に接続されており、フレーム毎に交互にターンオンされる第１及び第２スイッチングトランジスタを有することができる。
【０００９】
本願第５発明は、第４発明において、前記感知走査部は、奇数番目のフレームで前記映像走査部からの奇数番目の映像走査信号を前記感知走査信号として送出し、偶数番目のフレームで前記映像走査部からの偶数番目の映像走査信号を前記感知走査信号として送出することができる。
本願第６発明は、第３発明において、前記スイッチングトランジスタは、同一の感知走査線に接続され、４フレーム単位で順次にターンオンされる第１乃至第４スイッチングトランジスタを有することができる。
【００１０】
本願第７発明は、第１発明において、前記映像走査部は、前記表示板の両端にそれぞれ配置され、前記映像走査線に交互に接続されている第１及び第２映像走査部を有することができる。
本願第８発明は、第７発明において、前記感知走査部は、前記表示板の両端にそれぞれ配置されている第１及び第２感知走査部を有することができる。
【００１１】
本願第９発明は、第８発明において、前記感知走査線は、前記第１及び第２感知走査部にそれぞれ接続され、前記表示板に交互に配列されている第１及び第２感知走査線を有することができる。
本願第１０発明は、第８発明において、前記第１及び第２感知走査部は、同一の感知走査線に接続される。
【００１２】
本願第１１発明は、第１０発明において、前記第１及び第２感知走査部は、前記第１及び第２映像走査部から第１及び第２映像走査信号をそれぞれ受けてフレーム信号に従って前記感知走査信号として送出することができる。
本願第１２発明は、第１１発明において、前記第１感知走査部は、前記第１映像走査部と前記感知走査線の間に接続されている第１スイッチングトランジスタを有し、前記第２感知走査部は、前記第２映像走査部と前記感知走査線の間に接続されている第２スイッチングトランジスタを有することができる。
【００１３】
本願第１３発明は、第１２発明において、前記第１感知走査部は、奇数番目のフレームで前記第１映像走査部からの前記第１映像走査信号を前記感知走査信号として送出し、偶数番目のフレームで前記第２映像走査部からの前記第２映像走査信号を前記感知走査信号として送出することができる。
本願第１４発明は、第１乃至第１３発明のいずれかにおいて、前記感知走査信号は、フレーム毎に互いに異なるタイミングで前記感知走査線に印加される。
【００１４】
本願第１５発明は、第１４発明において、前記画素に印加される共通電圧は、ハイレバルとローレベルの間をスイングし、前記感知信号は、前記共通電圧が前記ハイレベル及びローレベルのいずれか一方のレベルであるときにのみ出力される。
本願第１６発明は、第１５発明において、前記表示装置は、フレーム反転及び行反転を行うことができる。
【００１５】
本願第１７発明は、第１乃至第１３発明のいずれかにおいて、前記映像走査部及び感知走査部は、前記画素と同一工程で形成することができる。
本願第１８発明は、第１７発明において、前記映像走査部は、複数のステージからなるシフトレジスターを有することができる。
本願第１９発明は、第１７発明において、前記感知走査部は、複数のステージからなるシフトレジスターを有することができる。
【００１６】
本願第２０発明は、第１乃至第１３発明のいずれかにおいて、少なくとも２つの感知走査線が互いに接続されて前記感知走査部に接続される。
添付した図面を参照して本発明の実施例について詳細に説明することによって本発明を明らかにしたい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、映像走査部及び感知走査部を適切に配置させることによって、電力消費と実装面積を最少化することができ、複数の感知走査線を互いに接続して感知信号を重畳させることによって感知信号の歪曲を最少化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
添付した図面を参照して、本発明の実施形態を、本発明が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することができるように詳細に説明する。
図面は、各種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ている。明細書全体を通じて類似した部分については同一な参照符号を付けている。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”ある場合に限らず、その中間に更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、これは中間に他の部分がない場合を意味する。
【００１９】
以下、本発明の実施形態による光センサーを内蔵する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、本発明の実施形態による液晶表示装置のブロック図であり、図２は、本発明の実施形態による液晶表示装置の一画素に対する等価回路図であり、図３は、本発明の実施形態による液晶表示装置の概略図である。
【００２０】
図１に示すように、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３００、及びこれに接続された映像走査部４００、データ駆動部５００、感知走査部７００、信号読取部８００、データ駆動部５００に接続された階調電圧生成部５５０、並びにこれらを制御する信号制御部６００を備える。
液晶表示板組立体３００は、等価回路的には、複数の信号線（Ｇ1-Ｇn、Ｄ1-Ｄm、Ｓ1-Ｓn、Ｐ1-Ｐm、ＰSG、ＰSD）と、これに接続されて略行列状に配列された複数の画素とを有する。
【００２１】
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、映像データ信号を伝達するデータ線（Ｄ1-Ｄm）とを含む。映像走査線（Ｇ1-Ｇn）は、略行方向に延びており、互いに略平行であり、データ線（Ｄ1-Ｄm）は、略列方向に延びており、互いに略平行である。
信号線（Ｓ1-Ｓn、Ｐ1-Ｐm）は、感知走査信号を伝達する複数の感知走査線（Ｓ1-Ｓn）と、感知信号を伝達する感知信号線（Ｐ1-Ｐm）とを有する。感知走査線（Ｓ1-Ｓn）は、略行方向に延びており、互いに略平行であり、感知信号線（Ｐ1-Ｐm）は、略列方向に延びており、互いに略平行である。
【００２２】
信号線ＰSG、ＰSDは、制御電圧ＶSGを伝達する制御電圧線ＰSGと入力電圧ＶSDを伝達する入力電圧線ＰSDとを有し、行方向または列方向に延びている。
各画素は、信号線（Ｇ1-Ｇn、Ｄ1-Ｄm）に接続されたスイッチング素子ＱS1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とを有する。ストレージキャパシタＣSTは、必要に応じて省略することができる。
【００２３】
薄膜トランジスタなどのスイッチング素子ＱS1は三端子素子であって、その制御端子及び入力端子は、それぞれ映像走査線（Ｇ1-Ｇn）及びデータ線（Ｄ1-Ｄm）に接続され、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に接続されている。
液晶キャパシタＣLCは、液晶表示板組立体３００の下部表示板１００の画素電極（図示せず）と、上部表示板２００の共通電極（図示せず）を二つの端子とし、二つの電極間の液晶層は誘電体として機能する。画素電極は、スイッチング素子Ｑs1に接続され、共通電極は、上部表示板２００全面に形成されて共通電圧Ｖｃｏｍの印加を受ける。
【００２４】
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、下部表示板１００に備えられた別個の信号線（図示せず）と画素電極とが絶縁体を介在して重畳してなり、この別個の信号線には共通電圧Ｖｃｏｍなどの定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、画素電極が絶縁体を媒介としてすぐ上の前段ゲート線と重畳してなることができる。
【００２５】
一方、色表示を実現するために各画素が三原色の一つを固有に表示したり（空間分割）、各画素が時間によって交互に三原色を表示する（時間分割）ようにして、これら三原色の空間的、時間的な作用で所望の色相が認識されるようにする。空間分割の一例として、各画素が画素電極に対応する領域に赤色、緑色、または青色のカラーフィルタ（図示せず）を備えることができる。
【００２６】
また、画素は光センサーを有し、これは、信号線ＰSG、ＰSDに接続された感知素子ＱP、信号線（Ｓ1-Ｓn、Ｐ1-Ｐm）に接続されたスイッチング素子ＱS2と、これらに接続された感知信号キャパシタＣPを有する。しかし、全ての画素がこのような光センサーを有する必要はなく、例えば、複数の画素のうち一つの画素が光センサーを有したり、所定の間隔で位置した画素毎に光センサーを有しても良い。即ち、光センサーの形成密度は、必要に応じて調整可能であり、これにより、感知走査線（Ｓ1-Ｓn）及び感知信号線（Ｐ1-Ｐm）の数も調整可能である。
【００２７】
感知素子ＱPは三端子素子であって、その制御端子及び入力端子は、それぞれ制御電圧線ＰSGと入力電圧線ＰSDに接続され、出力端子は、感知信号キャパシタＣP及びスイッチング素子ＱS2に接続されている。感知素子ＱPは、そのチャンネル部半導体に光が照射されれば非晶質シリコンまたは多結晶シリコンからなるチャンネル部半導体が光電流を形成する。そして、入力電圧線ＰSDに印加された入力電圧ＶSDによって、光電流が感知信号キャパシタＣP及びスイッチング素子ＱS2方向に流れる。
【００２８】
感知信号キャパシタＣPは、感知素子ＱPと制御電圧線ＰSGの間に接続され、感知素子ＱPからの光電流による電荷を蓄積して所定の電圧を維持する。感知信号キャパシタＣPは、必要に応じて省略することができる。
また、スイッチング素子ＱS2も三端子素子であって、その制御端子、出力端子及び入力端子は、それぞれ感知走査線（Ｓ1-Ｓn）、感知信号線（Ｐ1-Ｐm）及び感知素子ＱPに接続されている。スイッチング素子ＱS2は、感知走査線Ｓ1-Ｓnにスイッチング素子ＱS2をターンオンさせる電圧が印加されれば感知信号キャパシタＣPに保存されている電圧または感知素子ＱPからの光電流を感知信号ＶPとして感知信号線（Ｐ1-Ｐm）に出力する。
【００２９】
ここで、スイッチング素子ＱS1、ＱS2及び感知素子ＱPは、非晶質シリコンまたは多結晶シリコン薄膜トランジスタからなることができる。
一方、光センサーが画素に含まれているものを説明したが、光センサーが画素の間または画素外部の別途領域に配置されても良い。
図３に示すように、液晶表示板組立体３００は、表示領域３１を定義するブラックマトリックス３２を有し、画素と信号線（Ｇ1-Ｇn、Ｄ1-Ｄm、Ｓ1-Ｓn、Ｐ1-Ｐm、ＰSG、ＰSD）の殆どが表示領域３１内に位置する。上部表示板２００は、下部表示板１００より大きさが小さくて下部表示板１００の一部領域が露出する。この領域及びブラックマトリクス３２の領域３２ａでは、データ線（Ｄ1-Ｄm）が延長されてデータ駆動部５００と接続される。また、走査線（Ｇ1-Ｇn、Ｓ1-Ｓn）もブラックマトリックス３２で覆われた領域３２ｂ又は３２ｃに延長され本願第１４発明は、第１乃至第１３発明のいずれかにおいて、て、映像走査部４００及び感知走査部７００とそれぞれ接続される。
【００３０】
再び図１を参照すれば、階調電圧生成部５５０は、画素の透過率に関連する二組の複数階調電圧を生成する。そのうちの一組は共通電圧Ｖｃｏｍに対してプラスの値を有し、もう一組はマイナスの値を有する。
映像走査部４００は、液晶表示板組立体３００の映像走査線（Ｇ1-Ｇn）に接続され、ゲートオン電圧Ｖｏｎとゲートオフ電圧Ｖｏｆｆ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。
【００３１】
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５５０からの階調電圧を選択してデータ信号として画素に印加する。
感知走査部７００は、液晶表示板組立体３００の感知走査線（Ｓ1-Ｓn）に接続され、ゲートオン電圧Ｖｏｎとゲートオフ電圧Ｖｏｆｆの組み合わせからなる感知走査信号を感知走査線（Ｓ1-ＳN）に印加する。
【００３２】
映像走査部４００及び感知走査部７００は、実質的にシフトレジスターとして一列に配列された複数のステージを有する。図３で映像走査部４００及び感知走査部７００は、ブラックマトリックス３２で覆われた領域に位置し、スイッチング素子ＱS1、ＱS2及び感知素子ＱPと同一工程で形成されて集積されている。しかし、集積回路ＩＣの形態で実装されることもできる。
【００３３】
信号読取部８００は、液晶表示板組立体３００の感知信号線（Ｐ1-Ｐm）に接続されて感知信号線（Ｐ1-Ｐm）を介して出力される感知信号ＶPを受信し、所定の信号処理を行なう。
信号制御部６００は、映像走査部４００、データ駆動部５００、感知走査部７００、信号読取部８００などの動作を制御する。
【００３４】
階調電圧生成部５５０、データ駆動部５００、信号読取部８００及び信号制御部６００は、図３に示すように、一つのチップ３３で実現され、ＣＯＧ（ｃｈｉｐ ｏｎ ｇｌａｓｓ）方式で液晶表示板組立体３００に装着されている。しかし、個別的な複数のチップとしてＣＯＦ（ｃｈｉｐ ｏｎ ｆｉｌｍ）などの方式で装着されることもできる。
次に、このような液晶表示装置の表示動作及び光感知動作についてより詳細に説明する。
【００３５】
信号制御部６００は、外部のグラフィック制御部（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、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ＭＣＬＫ、データイネーブル信号ＤＥなどの提供を受ける。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映像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを液晶表示板組立体３００の動作条件に合うように適切に処理する。また、映像走査制御信号ＣＯＮＴ１及びデータ制御信号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、データ制御信号ＣＯＮＴ２と処理した映像信号ＤＡＴは、データ駆動部５００に送出する。また、信号制御部６００は、入力制御信号に基づいて感知走査制御信号ＣＯＮＴ３及び読取制御信号ＣＯＮＴ４を生成した後、感知走査制御信号ＣＯＮＴ３を感知走査部７００に送出し、読取制御信号ＣＯＮＴ４を信号読取部８００に送出する。
【００３６】
映像走査制御信号ＣＯＮＴ１は、ゲートオン電圧Ｖｏｎの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などを含む。
データ制御信号ＣＯＮＴ２は、一つの画素行のデータ伝送を知らせる水平同期開始信号ＳＴＨとデータ線（Ｄ1-Ｄm）に当該データ電圧の印加を指示するロード信号ＬＯＡＤ、共通電圧Ｖｃｏｍに対するデータ電圧の極性（以下、“共通電圧に対するデータ電圧の極性”を略して“データ電圧の極性”という。）を反転させる反転信号ＲＶＳ及びデータクロック信号ＨＣＬＫなどを含む。
【００３７】
データ駆動部５００は、信号制御部６００からのデータ制御信号ＣＯＮＴ２に従って一行の画素に対する映像データＤＡＴを受信し、階調電圧生成部５５０からの階調電圧のうち各映像データＤＡＴに対応する階調電圧を選択することによって、映像データＤＡＴを当該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。
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に従ってゲートオン電圧Ｖｏｎを映像走査線（Ｇ1-Ｇn）に印加して、該映像走査線（Ｇ1-Ｇn）に接続されたスイッチング素子ＱS1をターンオンさせる。これにより、データ線（Ｄ1-Ｄm）に印加されたデータ電圧がターンオンされたスイッチング素子ＱS1を介して当該画素に印加される。
【００３８】
画素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表れる。画素電圧の大きさに応じて画素を通過する光の透過率が変わるようになって所望の映像を表示することができる。
１水平周期（または１Ｈ）（水平同期信号Ｈsync、データイネーブル信号ＤＥの一周期）が経過すれば、データ駆動部５００と映像走査部４００は、次行の画素に対して同一な動作を繰り返す。このような方法で、１フレーム期間の間に全ての映像走査線（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にデータ電圧を印加する。１フレームが終了すれば次のフレームが開始され、各画素に印加されるデータ電圧の極性が直前フレームでの極性と逆になるように、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の特性に応じて一つのデータ線を介して流れるデータ電圧の極性が変わったり（例：行反転、ドット反転）、一つの画素行に印加されるデータ電圧の極性も互いに異なることができる（例：列反転、ドット反転）。
【００３９】
感知走査部７００は、信号制御部６００からの感知走査制御信号ＣＯＮＴ３に従ってゲートオン電圧Ｖｏｎを感知走査線（Ｓ1-Ｓn）に印加する。該感知走査線（Ｓ1-Ｓn）に接続されたスイッチング素子ＱS2をターンオンさせ、これにより、感知素子ＱPからの感知信号ＶPが、ターンオンされたスイッチング素子ＱS2を介して当該感知信号線（Ｐ1-Ｐm）に印加される。
【００４０】
信号読取部８００は、読取制御信号ＣＯＮＴ４に従って感知信号線（Ｐ1-Ｐm）に印加されている感知信号ＶPを読み取る。信号読取部８００は、読み取った感知信号ＶPを増幅及びフィルタリングなどの信号処理を行なった後、デジタル信号ＤＳＮに変換して外部装置に送信する。外部装置は、このデジタル信号ＤＳＮに対して適切な演算処理を行って接触有無及び接触位置を検知し、これに対応する映像信号を液晶表示装置に伝送する。
【００４１】
感知動作は、既に説明した表示動作と別途に行われ、互いに影響を受けない。一行に対する感知動作は、光センサーの形成密度に応じて１水平周期または複数の水平周期毎に行われる。また、感知動作は、毎フレーム毎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毎に１回ずつ行われても良い。
以下、本発明の実施形態による液晶表示装置の液晶表示板組立体、映像走査部及び感知走査部について詳細に説明する。以下の実施形態では、既に説明した実施形態と同一な部分に対する詳細な説明を省略し、相違する部分のみ説明する。
【００４２】
まず、図４乃至図５Ｂを参照して本発明の第１実施形態による液晶表示装置の液晶表示板組立体、映像走査部及び感知走査部について詳細に説明する。
図４は、本発明の第１実施形態による液晶表示装置の液晶表示板組立体、映像走査部及び感知走査部のブロック図であり、図５Ａ及び図５Ｂは、各々本発明の第１実施形態による液晶表示装置の奇数及び偶数番目のフレームでの映像走査部及び感知走査部の入出力信号を示したタイミング図である。
【００４３】
図４に示すように、本発明の第１実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００と、これに接続されている映像走査部４００、及び感知走査部７００を備える。
液晶表示板組立体３００は、複数の映像走査線（Ｇ1-Ｇn）とこれに接続されている複数の画素、複数の感知走査線（Ｓ1-Ｓn）とこれに接続されている複数の光センサーを有する。
【００４４】
映像走査線（Ｇ1-Ｇn）は、映像走査部４００に接続され、映像走査部４００からの映像走査信号（Ｖg1-Ｖgn）をこれに接続されている当該画素に各々伝達する。
走査線（Ｓt1-ＳtM）は、感知走査線（Ｓ1-Ｓn）を２個ずつ接続している。走査線（Ｓt1-ＳtM）は、感知走査部７００に接続され、感知走査部７００からの感知走査信号（ＶS1-ＶSM）を走査線（Ｓt1-ＳtM）に接続されている当該光センサーに各々伝達する。ここで、下付き文字Ｍはｎ／２であり、これは、液晶表示装置の縦解像度が光センサーの縦解像度の２倍であることを意味する。つまり、感知走査線Ｓ1及びＳ2は走査線Ｓt1により接続され、感知走査線Ｓn-1及びＳnは走査線ＳtMにより接続される。
【００４５】
２個の感知走査線（Ｓ1-Ｓn）が同時にターンオンされれば、同一の感知信号線（Ｐ1-Ｐm）に接続されている二つの光センサーの感知信号ＶPが重なって出力される。このように重畳して合わせられた感知信号ＶPによって各光センサーの特性偏差が減少されると共に、信号対雑音比（ＳＮ比）も２倍になり、より正確な感知動作を行うことができる。この時、光センサーの縦解像度は、実際に配置されている光センサーの数のみならず、感知信号ＶPの数に従って決定されるので、Ｍとなる。
【００４６】
勿論、必要に応じて感知走査線（Ｓ1-Ｓn）を３個以上ずつ束ねて感知走査部７００に接続することもでき、これと異なって、奇数番目または偶数番目感知走査線（Ｓ1-Ｓn）のみを感知走査部７００に接続することもできる。
映像走査部４００は、順次に接続されている複数のステージ（ＳＴg1-ＳＴgn）を有する。ステージ（ＳＴg1-ＳＴgn）は、映像走査線（Ｇ1-Ｇn）にそれぞれ接続され、垂直同期開始信号ＳＴＶ、クロック信号ＣＬＫ、ＣＬＫＢ、及びゲートオフ電圧Ｖｏｆｆの印加を受け、これらに対応する映像走査信号（Ｖg1-Ｖgn）を１Ｈ周期ごとにそれぞれ出力する。例えば、ＣＬＫの立ち上がりエッジに応答してＶg1、Ｖg3・・・の奇数番目の映像走査信号が立ち上がり、ＣＬＫＢの立ち上がりエッジに応答してＶg2、Ｖg4・・・の偶数番目の映像走査信号が立ち上がる。
【００４７】
感知走査部７００は、順次に接続されている複数のステージ（ＳＴS1-ＳＴSM）を有する。各ステージ（ＳＴS1-ＳＴSM）は、走査線（Ｓt1-ＳtM）にそれぞれ接続され、センサー開始信号ＳＴＶＳ、クロック信号ＣＬＳ、ＣＬＳＢ、及びゲートオフ電圧Ｖｏｆｆの印加を受け、これらに対応して２Ｈ周期ごとに感知走査信号（ＶS1-ＶSM）を走査線（Ｓt1-ＳtM）にそれぞれ出力する。例えば、ＣＬＳの立ち上がりエッジに応答してＶs1、ＶS3・・・の奇数番目の感知走査信号が立ち上がり、ＣＬＳＢの立ち上がりエッジに応答してＶs2、Ｖs4・・・の偶数番目の感知走査信号が立ち上がる。
【００４８】
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、二つのクロック信号ＣＬＫ、ＣＬＫＢは２Ｈの周期で、デューティ比が５０％であり、互いに１８０度の位相差を有する。二つのクロック信号ＣＬＳ、ＣＬＳＢは４Ｈの周期で、デューティ比が２５％であり、互いに１８０度の位相差を有する。クロック信号ＣＬＫ、ＣＬＫＢ、ＣＬＳ、ＣＬＳＢは、スイッチング素子ＱS1、ＱS2をターンオン／オフさせるために、ハイレベルはゲートオン電圧Ｖｏｎであり、ローレベルはゲートオフ電圧Ｖｏｆｆであることが好ましく、ハイレバルは１Ｈ間維持される。
【００４９】
液晶表示装置は、既に説明したように、行反転とフレーム反転を行なう。そのため、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、共通電圧Ｖｃｏｍはスイングし、奇数番目のフレームと偶数番目のフレームの間で１８０度の位相差を有する。ところが、感知信号ＶPは、共通電圧Ｖｃｏｍによって影響を受けるため、共通電圧Ｖｃｏｍが同一レベルであるとき毎に読み取ることが好ましい。よって、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、各クロック信号ＣＬＳ、ＣＬＳＢが奇数番目のフレームと偶数番目のフレームの間で９０度の位相差を有する場合、感知走査信号（ＶS1-ＶSM）は、共通電圧Ｖｃｏｍがハイレバルであるときにのみゲートオン電圧Ｖｏｎとなる。勿論、必要に応じて、感知走査信号（ＶS1-ＶSM）は、共通電圧Ｖｃｏｍがローレベルであるときにのみゲートオン電圧Ｖｏｎとなることもある。
【００５０】
一方、図４では、映像走査部４００と感知走査部７００が液晶表示板組立体３００を基準に互いに反対側に配置されているが、同じ方向に配置されることもできる。
次に、本発明の第２実施形態による液晶表示装置の液晶表示板組立体、映像走査部及び感知走査部について図６及び図７Ｂを参照して詳細に説明する。
図６は、本発明の第２実施形態による液晶表示装置の液晶表示板組立体、映像走査部及び感知走査部のブロック図であり、図７Ａ及び図７Ｂは、各々本発明の第２実施形態による液晶表示装置の奇数及び偶数番目のフレームでの映像走査部及び感知走査部の入出力信号を示したタイミング図である。
【００５１】
図６に示すように、本発明の第２実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００と、これに接続されている映像走査部４００Ｌ、４００Ｒ、及び感知走査部７００を備える。
以下、左側及び右側映像走査部に対する図面符号を各々４００Ｌと４００Ｒを付し、二つの映像走査部全部を指すときは図面符号４００を付する。
【００５２】
液晶表示板組立体３００は、複数の映像走査線（Ｇ1-Ｇn）とこれに接続されている複数の画素、複数の感知走査線（Ｓ1-Ｓn）とこれに接続されている複数の光センサーを有する。
奇数番目の映像走査線（Ｇ1、Ｇ3、…、Ｇn-1）は左側映像走査部４００Ｌに接続され、左側映像走査部４００Ｌからの奇数番目の映像走査信号（Ｖg1、Ｖg3、…、Ｖgn-1）をこれに接続されている当該画素にそれぞれ伝達する。偶数番目の映像走査線（Ｇ2、Ｇ4、…、Ｇn）は右側映像走査部４００Ｒに接続され、右側映像走査部４００Ｒからの偶数番目の映像走査信号（Ｖg2、Ｖg4、…、Ｖgn）をこれに接続されている当該画素にそれぞれ伝達する。
【００５３】
左側映像走査部４００Ｌと右側映像走査部４００Ｒは、液晶表示板組立体３００の両端にそれぞれ配置されている。
左側映像走査部４００Ｌは、順次に接続されている複数のステージ（ＳＴg1、ＳＴg3、…、ＳＴgn-1）を有する。ステージ（ＳＴg1、ＳＴg3、…、ＳＴgn-1）は、奇数番目の映像走査線（Ｇ1、Ｇ3、…、Ｇn-1）にそれぞれ接続され、第１垂直同期開始信号ＳＴＶ１、クロック信号ＣＬＫ１、ＣＬＫ１Ｂ及びゲートオフ電圧Ｖｏｆｆの印加を受け、これらに対応して奇数番目の映像走査信号（Ｖg1、Ｖg3、…、Ｖgn-1）を２Ｈ周期ごとにそれぞれ出力する。ここで、Ｖg1の立ち上がりエッジとＶg3の立ち上がりエッジとの間隔は、２Ｈである。また、例えば、Ｖg1、Ｖg5・・・がＣＬＫ１の立ち上がりエッジに応答し、Ｖg3、Ｖg7・・・がＣＬＫ１Ｂの立ち上がりエッジに応答して、奇数番目の映像走査信号が立ち上がる。
【００５４】
右側映像走査部４００Ｒは、順次に接続されている複数のステージ（ＳＴg2、ＳＴg4、…、ＳＴgn）を有する。ステージ（ＳＴg2、ＳＴg4、…、ＳＴgn）は、偶数番目の映像走査線（Ｇ2、Ｇ4、…、Ｇn）にそれぞれ接続され、第２垂直同期開始信号ＳＴＶ２、クロック信号ＣＬＫ２、ＣＬＫ２Ｂ及びゲートオフ電圧Ｖｏｆｆの印加を受け、これらに対応して偶数番目の映像走査信号（Ｖg2、Ｖg4、…、Ｖgn）を２Ｈ周期ごとにそれぞれ出力し、奇数番目の映像走査信号（Ｖg1、Ｖg3、…、Ｖgn-1）と１Ｈ単位で交互に出力する。ここで、Ｖg2の立ち上がりエッジとＶg4の立ち上がりエッジとの間隔は２Ｈである。また、例えば、Ｖg2、Ｖg6・・・がＣＬＫ２の立ち上がりエッジに応答し、Ｖg4、Ｖg8・・・がＣＬＫ２Ｂの立ち上がりエッジに応答して、偶数番目の映像走査信号が立ち上がる。
【００５５】
感知走査部７００は、第１実施形態と実質的に同様であるので説明を省略する。ただし、図６で、感知走査部７００が液晶表示板組立体３００の左側に配置されたものを示したが、右側に配置されることもできる。なお、走査線（Ｓt1-ＳtM）は、感知走査線（Ｓ1-Ｓn）を２個ずつ接続している。
図７Ａ及び図７Ｂに示すように、二つのクロック信号ＣＬＫ１、ＣＬＫ１Ｂは４Ｈの周期で、デューティ比が２５％であり、互いに１８０度の位相差を有する。二つのクロック信号ＣＬＫ２、ＣＬＫ２Ｂもそれぞれ４Ｈの周期で、デューティ比が２５％であり、互いに１８０度の位相差を有する。二つのクロック信号ＣＬＫ１、ＣＬＫ２は９０度の位相差で、二つのクロック信号ＣＬＫ１Ｂ、ＣＬＫ２Ｂも同様である。クロック信号ＣＬＫ１、ＣＬＫ１Ｂ、ＣＬＫ２、ＣＬＫ２Ｂはスイッチング素子ＱS1をターンオン／オフさせるために、ハイレベルはゲートオン電圧Ｖｏｎであり、ローレベルはゲートオフ電圧Ｖｏｆｆであることが好ましく、ハイレバルは１Ｈ間維持される。図７Ａ及び図７Ｂに示した映像走査信号（Ｖg1-Ｖgn）は、このようなクロック信号ＣＬＫ１、ＣＬＫ１Ｂ、ＣＬＫ２、ＣＬＫ２Ｂに従って生成される。
【００５６】
本発明の第２実施形態による映像走査部４００によって消費電力を低減させることができる。
以下、これについて説明する。第１実施形態による映像走査部４００と感知走査部７００の消費電力を各々Ｐｄ及びＰｓとする。感知走査線（Ｓ1-Ｓn）が２個ずつ束ねられてライン容量が２倍であり、クロック信号ＣＬＳ、ＣＬＳＢの周波数がクロック信号ＣＬＫ、ＣＬＫＢの周波数の半分である。つまり、映像走査部４００のクロック信号ＣＬＫ、ＣＬＫＢの周波数は、感知走査部７００のクロック信号ＣＬＳ、ＣＬＳＢの２倍である。映像操作部４００には１本ずつ映像走査線（Ｇ1-Ｇn）が接続され、一方感知操作部７００では感知走査線（Ｓ1-Ｓn）２本で１つの走査線（Ｓt1-ＳtM）に接続されているので、映像走査線（Ｇ1-Ｇn）のライン容量は走査線（Ｓt1-ＳtM）の半分である。ここで、消費電力は、容量と周波数の積で示されるので、感知走査部７００の消費電力Ｐｓと映像走査部４００の消費電力Ｐｄの大きさが略同一である。
【００５７】
ところが、本発明の第２実施形態により、映像走査部４００を液晶表示板組立体３００の両端に半分ずつ分けて配置することで、第１実施形態の映像走査部４００に比べて各映像走査部４００Ｌ、４００Ｒの充電容量が半分に減少し、クロック信号ＣＬＫ１、ＣＬＫ１Ｂ、ＣＬＫ２、ＣＬＫ２Ｂの周波数も半分に減少する。その結果、第２実施形態の映像走査部４００の消費電力は略０．５×Ｐｄである。結局、本発明の第２実施形態による映像走査部４００及び感知走査部７００による電力消費は、第１実施形態での消費電力の７５％程度に減少する。
【００５８】
次に、本発明の第３実施形態により、消費電力をさらに減少させる液晶表示装置の映像走査部及び感知走査部について図８乃至図９Ｂを参照して詳細に説明する。
図８は、本発明の第３実施形態による液晶表示装置の液晶表示板組立体、映像走査部及び感知走査部のブロック図であり、図９Ａ及び図９Ｂは、各々本発明の第３実施形態による液晶表示装置の奇数及び偶数番目のフレームでの映像走査部及び感知走査部の入出力信号を示したタイミング図である。
【００５９】
図８に示すように、本発明の第３実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００と、これに接続されている映像走査部４００Ｌ、４００Ｒ及び感知走査部７００Ｌ、７００Ｒを備える。
以下、左側及び右側感知走査部について図面符号を各々７００Ｌと７００Ｒを付し、二つの感知走査部全部を指すときは図面符号７００を付す。
【００６０】
液晶表示板組立体３００は、複数の映像走査線（Ｇ1-Ｇn）とこれに接続されている複数の画素、複数の感知走査線（Ｓ1-Ｓn）とこれに接続されている複数の光センサーを有する。
感知走査線（Ｓ1-Ｓn）は、２個ずつ接続されている走査線（Ｓt1-ＳtM）を有する。奇数番目の走査線（Ｓt1、Ｓt3、…、ＳtM-1）は、左側感知走査部７００Ｌに接続され、左側感知走査部７００Ｌからの奇数番目感知走査信号（ＶS1、ＶS3、…、ＶSM-1）をこれに接続されている当該光センサーにそれぞれ伝達する。また、偶数番目の走査線（Ｓt2、Ｓt4、…、ＳtM）は、右側感知走査部７００Ｒに接続され、右側感知走査部７００Ｒからの偶数番目感知走査信号（ＶS2、ＶS4、…、ＶSM）をこれに接続されている当該光センサーにそれぞれ伝達する。
【００６１】
左側感知走査部７００Ｌと右側感知走査部７００Ｒは、液晶表示板組立体３００の両端にそれぞれ配置されている。
左側感知走査部７００Ｌは順次に接続されている複数のステージ（ＳＴS1、ＳＴS3、…、ＳＴSM-1）を有する。ステージ（ＳＴS1、ＳＴS3、…、ＳＴSM-1）は、第１センサー開始信号ＳＴＶＳ１、クロック信号ＣＬＳ１、ＣＬＳ１Ｂ、及びゲートオフ電圧Ｖｏｆｆの印加を受け、これらに対応して奇数番目感知走査信号（ＶS1、ＶS3、…、ＶSM-1）を４Ｈ周期でそれぞれ出力する。例えば、Ｖs1、Ｖs5・・・がＣＬＳ１の立ち上がりエッジに応答し、Ｖs3、Ｖs7・・・がＣＬＳ１Ｂの立ち上がりエッジに応答して、奇数番目の感知走査信号が立ち上がる。
【００６２】
右側感知走査部７００Ｒは、順次に接続されている複数のステージ（ＳＴS2、ＳＴS4、…、ＳＴSM）を有する。ステージ（ＳＴS2、ＳＴS4、…、ＳＴSM）は、第２センサー開始信号ＳＴＶＳ２、クロック信号ＣＬＳ２、ＣＬＳ２Ｂ及びゲートオフ電圧Ｖｏｆｆの印加を受け、これらに対応して偶数番目感知走査信号（ＶS2、ＶS4、…、ＶSM）を４Ｈ周期でそれぞれ出力する。例えば、Ｖs2、Ｖs6・・・がＣＬＳ２の立ち上がりエッジに応答し、Ｖs4、Ｖs8・・・がＣＬＳ２Ｂの立ち上がりエッジに応答して、偶数番目の感知走査信号が立ち上がる。よって、偶数番目感知走査信号（ＶS2、ＶS4、…、ＶSM）と奇数番目感知走査信号（ＶS1、ＶS3、…、ＶSM-1）とを２Ｈ単位で交互に出力する。
【００６３】
映像走査部４００は、第２実施形態と実質的に同様であるので説明を省略する。例えば、Ｖg1、Ｖg5・・・がＣＬＫ１の立ち上がりエッジに応答し、Ｖg3、Ｖg7・・・がＣＬＫ１Ｂの立ち上がりエッジに応答して、奇数番目の映像走査信号が立ち上がる。また、例えば、Ｖg2、Ｖg6・・・がＣＬＫ２の立ち上がりエッジに応答し、Ｖg4、Ｖg8・・・がＣＬＫ２Ｂの立ち上がりエッジに応答して、偶数番目の映像走査信号が立ち上がる。例えば、Ｖg1の立ち上がりエッジとＶg3の立ち上がりエッジとの間隔は２Ｈである。  図９Ａ及び図９Ｂに示すように、二つのクロック信号ＣＬＳ１、ＣＬＳ１Ｂは８Ｈ周期で、デューティ比が１２．５％であり、互いに１８０度の位相差を有する。二つのクロック信号ＣＬＳ２、ＣＬＳ２Ｂも８Ｈの周期で、デューティ比が１２．５％であり、互いに１８０度の位相差を有する。二つのクロック信号ＣＬＳ１、ＣＬＳ２は９０度の位相差を有し、二つのクロック信号ＣＬＳ１Ｂ、ＣＬＳ２Ｂも同様である。クロック信号ＣＬＳ１、ＣＬＳＢ１、ＣＬＳ２、ＣＬＳＢ２は、スイッチング素子ＱS2をターンオン／オフさせるために、ハイレベルはゲートオン電圧Ｖｏｎであり、ローレベルはゲートオフ電圧Ｖｏｆｆであることが好ましく、ハイレバルは１Ｈ間維持される。また、各クロック信号ＣＬＳ１、ＣＬＳＢ１、ＣＬＳ２、ＣＬＳＢ２それぞれは、奇数番目のフレームと偶数番目のフレームの間で４５度の位相差を有し、そのため、感知走査信号（ＶS1-ＶSM）は、共通電圧Ｖｃｏｍがハイレバルであるときのみゲートオン電圧Ｖｏｎとなる。図９Ａ及び図９Ｂに示した感知走査信号（ＶS1-ＶSM）は、このようなクロック信号ＣＬＳ１、ＣＬＳ１Ｂ、ＣＬＳ２、ＣＬＳ２Ｂに従って生成される。
【００６４】
本発明の第３実施形態による感知走査部７００により、第２実施形態に比べて消費電力をさらに減少させることができる。即ち、本発明の第３実施形態により、感知走査部７００を液晶表示板組立体３００の両端に半分ずつ分けて配置することで、前記第１及び第２実施形態の感知走査部４００に比べて各感知走査部７００Ｌ、７００Ｒの充電容量が半分に減少し、クロック信号ＣＬＳ１、ＣＬＳ１Ｂ、ＣＬＳ２、ＣＬＳ２Ｂの周波数もクロック信号ＣＬＳ、ＣＬＳＢの場合よりも半分に減少する。その結果、第３実施形態の感知走査部７００の消費電力は略０．５×Ｐｓである。結局、第３実施形態による映像走査部４００及び感知走査部による消費電力は、第１実施形態の消費電力の５０％程度に減少する。
【００６５】
次に、消費電力を減少させると共に、実装面積も減少させる本発明の第４実施形態による液晶表示装置の感知走査部及び映像走査部について図１０乃至図１１Ｂを参照して詳細に説明する。
図１０は、本発明の第４実施形態による液晶表示装置の液晶表示板組立体、映像走査部及び感知走査部のブロック図であり、図１１Ａ及び図１１Ｂは、各々本発明の第４実施形態による液晶表示装置の奇数及び偶数番目のフレームでの映像走査部及び感知走査部の入出力信号を示したタイミング図である。
【００６６】
図１０に示すように、本発明の第４実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００と、これに接続されている映像走査部４００Ｌ、４００Ｒ、及び感知走査部７００Ｌ、７００Ｒを備える。
液晶表示板組立体３００は、複数の映像走査線（Ｇ1-Ｇn）とこれに接続されている複数の画素、複数の感知走査線（Ｓ1-Ｓn）とこれに接続されている複数の光センサーを有する。
【００６７】
感知走査線（Ｓ1-Ｓn）は、２個ずつ接続されている走査線（Ｓt1-ＳtM）を有する。走査線（Ｓt1-ＳtM）は、左側及び右側感知走査部７００Ｌ、７００Ｒに接続され、各感知走査部７００Ｌ、７００Ｒからの感知走査信号（ＶS1-ＶSM）を走査線（Ｓt1-ＳtM）に接続されている当該光センサーにそれぞれ伝達する。
左側感知走査部７００Ｌは、複数のスイッチングトランジスタＱＯを有する。複数のスイッチングトランジスタＱＯは、入力端子が左側映像走査部４００Ｌのステージ（ＳＴg1、ＳＴg3、…、ＳＴgn-1）にそれぞれ接続され、制御端子は奇数フレーム信号ＦＳＯに接続され、出力端子は走査線（Ｓt1-ＳtM）にそれぞれ接続されている。
【００６８】
奇数番目のフレームで、左側感知走査部７００Ｌは、奇数フレーム信号ＦＳＯの印加を受け、奇数番目の映像走査信号（Ｖg1、Ｖg3、…、Ｖgn-1）を感知走査信号（ＶS1-ＶSM）として出力する。
右側感知走査部７００Ｒは、複数のスイッチングトランジスタＱＥを有する。複数のスイッチングトランジスタＱＥは、入力端子が右側映像走査部４００Ｒのステージ（ＳＴg2、ＳＴg4、…、ＳＴgn）にそれぞれ接続され、制御端子は偶数フレーム信号ＦＳＥに接続され、出力端子は走査線（Ｓt1-ＳtM）にそれぞれ接続されている。
【００６９】
偶数番目のフレームで、右側感知走査部７００Ｒは、偶数フレーム信号ＦＳＥの印加を受け、偶数番目の映像走査信号（Ｖg2、Ｖg4、…、Ｖgn）を感知走査信号（ＶS1-ＶSM）として出力する。
図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、奇数フレーム信号ＦＳＯは、奇数番目のフレームでハイレバル（Ｈ）を有し、偶数番目のフレームでローレベル（Ｌ）を有し、偶数フレーム信号ＦＳＥはその逆である。フレーム信号ＦＳＯ、ＦＳＥに従って感知走査信号（ＶS1-ＶSM）は、共通電圧Ｖｃｏｍがハイレバルであるときにのみ２Ｈ毎に順次にゲートオン電圧Ｖｏｎとなる。
【００７０】
映像走査部４００は、第２及び第３実施形態と実質的に同様であるので説明を省略する。ただし、各ステージ（ＳＴg1-ＳＴgn）が駆動する走査線（Ｇ1-Ｇn、Ｓ1-Ｓn）の平均数が２であるので、ステージ（ＳＴg1-ＳＴgn）内部にある充電／放電用トランジスタ（図示せず）の大きさが大きくなる。
従って、本発明の第４実施形態による映像走査部４００の消費電力は第３実施形態に比べて略２倍であるが、感知走査部７００が消費する電力が殆どないので、これらによる消費電力は、第３実施形態での消費電力と同一水準である。しかし、感知走査部７００の大きさが減少して実装面積を減少させることができ、入力信号数も減少して、図３に示す感知走査部７００等が形成されるチップ３３の大きさが小さくなる。
【００７１】
一方、必要に応じて左側及び右側映像走査部４００Ｌ、４００Ｒと左側及び右側感知走査部７００Ｌ、７００Ｒを全て液晶表示板組立体３００の同一側の一端に配置することもできる。
光センサーの縦解像度が液晶表示装置の縦解像度の１／４である場合、奇数及び偶数番目の走査線（Ｓt1-ＳtM）のいずれか一方と、これに接続されるスイッチングトランジスタＱＯ、ＱＥを省略することができる。
【００７２】
次に、本発明の第５実施形態による液晶表示装置の映像走査部及び感知走査部について図１２及び図１３Ｂを参照して詳細に説明する。
図１２は、本発明の第５実施形態による液晶表示装置の液晶表示板組立体、映像走査部及び感知走査部のブロック図であり、図１３Ａ及び図１３Ｂは、各々本発明の第５実施形態による液晶表示装置の奇数及び偶数番目のフレームでの映像走査部及び感知走査部の入出力信号を示したタイミング図である。
【００７３】
図１２に示すように、本発明の第５実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００と、これに接続されている映像走査部４００Ｌ、４００Ｒ、及び感知走査部７００Ｌ、７００Ｒを備える。
液晶表示板組立体３００は、複数の映像走査線（Ｇ1-Ｇn）とこれに接続されている複数の画素、複数の感知走査線（Ｓ1-Ｓn）とこれに接続されている複数の光センサーを有する。
【００７４】
感知走査線（Ｓ1-Ｓn）は、４個ずつ接続されている走査線（Ｓt1-ＳtM）を有する。走査線（Ｓt1-ＳtM）は、左側及び右側感知走査部７００Ｌ、７００Ｒに接続され、各感知走査部７００Ｌ、７００Ｒからの感知走査信号（ＶS1-ＶSM）を走査線（Ｓt1-ＳtM）に接続されている当該光センサーにそれぞれ伝達する。ここで、下付き文字Ｍはｎ／４であり、これは、光センサーの縦解像度が液晶表示装置の縦解像度の１／４倍ということを意味する。
【００７５】
左側感知走査部７００Ｌは、複数のスイッチングトランジスタＱＯを有する。複数のスイッチングトランジスタＱＯは、入力端子が左側映像走査部４００Ｌのステージ（ＳＴg1、ＳＴg5、…、ＳＴgn-3）にそれぞれ接続され、制御端子は奇数フレーム信号ＦＳＯに接続され、出力端子は走査線（Ｓt1-ＳtM）にそれぞれ接続されている。
奇数番目のフレームで、左側感知走査部７００Ｌは、奇数フレーム信号ＦＳＯの印加を受け、映像走査信号（Ｖg1、Ｖg5、…、Ｖgn-3）を感知走査信号（ＶS1-ＶSM）として出力する。
【００７６】
右側感知走査部７００Ｒは、複数のスイッチングトランジスタＱＥを有する。複数のスイッチングトランジスタＱＥは、入力端子が右側映像走査部４００Ｒのステージ（ＳＴg2、ＳＴg6、…、ＳＴgn-2）にそれぞれ接続され、制御端子は偶数フレーム信号ＦＳＥに接続され、出力端子は走査線（Ｓt1-ＳtM）にそれぞれ接続されている。
偶数番目のフレームで、右側感知走査部７００Ｒは、偶数フレーム信号ＦＳＥの印加を受け、映像走査信号（Ｖg2、Ｖg6、…、Ｖgn-2）を感知走査信号（ＶS1−ＶSM）として出力する。
【００７７】
図１３Ａ及び図１３Ｂに示すように、奇数フレーム信号ＦＳＯは、奇数番目のフレームでハイレバル（Ｈ）を有し、偶数番目のフレームでローレベル（Ｌ）を有し、偶数フレーム信号ＦＳＥはその逆である。フレーム信号ＦＳＯ、ＦＳＥに従って感知走査信号（ＶS1-ＶSM）は、共通電圧Ｖｃｏｍがハイレバルであるときにのみ４Ｈ毎に順次にゲートオン電圧Ｖｏｎとなる。
【００７８】
本実施形態のように、感知走査線（Ｓ1-Ｓn）を４個ずつ束ねて感知信号ＶＰを重畳させることによって、光センサーの特性偏差をより減少させることができ、信号対雑音比もより大きくすることができる。
次に、図１４を参照して本発明の第６実施形態による液晶表示装置の映像走査部及び感知走査部について詳細に説明する。
【００７９】
図１４は、本発明の第６実施形態による液晶表示装置の液晶表示板組立体、映像走査部及び感知走査部のブロック図である。
図１４に示すように、本発明の第６実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体３００と、これに接続されている映像走査部４００Ｌ、４００Ｒ、及び感知走査部７００Ｌ、７００Ｒを有する。
液晶表示板組立体３００は、複数の映像走査線（Ｇ1-Ｇn）とこれに接続されている複数の画素、複数の感知走査線（Ｓ1-Ｓn）とこれに接続されている複数の光センサーを有する。
【００８０】
感知走査線（Ｓ1-Ｓn）は、４個ずつ接続されている走査線（Ｓt1-ＳtM）を有する。走査線（Ｓt1-ＳtM）は、左側及び右側感知走査部７００Ｌ、７００Ｒに接続され、各感知走査部７００Ｌ、７００Ｒからの感知走査信号（ＶS1-ＶSM）を走査線（Ｓt1-ＳtM）に接続されている当該光センサーにそれぞれ伝達する。
左側感知走査部７００Ｌは、複数のスイッチングトランジスタＱＯ１、ＱＯ２を有する。複数のスイッチングトランジスタＱＯ１は、入力端子が左側映像走査部４００Ｌのステージ（ＳＴg1、ＳＴg5、…、ＳＴgn-3）にそれぞれ接続され、制御端子はフレーム信号ＦＳＯ１に接続され、出力端子は走査線（Ｓt1-ＳtM）にそれぞれ接続されている。また、複数のスイッチングトランジスタＱＯ２は、入力端子が左側映像走査部４００Ｌのステージ（ＳＴg3、ＳＴg7、…、ＳＴgn-1）にそれぞれ接続され、制御端子はフレーム信号ＦＳＯ２に接続され、出力端子は走査線（Ｓt1-ＳtM）にそれぞれ接続されている。
【００８１】
右側感知走査部７００Ｒは、複数のスイッチングトランジスタＱＥ１、ＱＥ２を有する。複数のスイッチングトランジスタＱＥ１は、入力端子が右側映像走査部４００Ｒのステージ（ＳＴg2、ＳＴg6、…、ＳＴgn-2）にそれぞれ接続され、制御端子はフレーム信号ＦＳＥ１に接続され、出力端子は走査線（Ｓt1-ＳtM）にそれぞれ接続されている。また、複数のスイッチングトランジスタＱＥ２は、入力端子が右側映像走査部４００Ｒのステージ（ＳＴg4、ＳＴg8、…、ＳＴgn）にそれぞれ接続され、制御端子はフレーム信号ＦＳＥ２に接続され、出力端子は走査線（Ｓt1-ＳtM）にそれぞれ接続されている。
【００８２】
（４Ｎ-３）番目のフレームで、スイッチングトランジスタＱＯ１は、フレーム信号ＦＳＯ１の印加を受け、映像走査信号（Ｖg1、Ｖg5、…、Ｖgn-3）を感知走査信号（ＶS1-ＶSM）として出力する。（４Ｎ-２）番目のフレームで、スイッチングトランジスタＱＥ１は、フレーム信号ＦＳＥ１の印加を受け、映像走査信号（Ｖg2、Ｖg6、…、Ｖgn-2）を感知走査信号（ＶＳ1-ＶＳM）として出力する。（４Ｎ-１）番目のフレームで、スイッチングトランジスタＱＯ２は、フレーム信号ＦＳＯ２の印加を受け、映像走査信号（Ｖg3、Ｖg7、…、Ｖgn-1）を感知走査信号（ＶS1-ＶSM）として出力する。４Ｎ番目のフレームで、スイッチングトランジスタＱＥ２は、フレーム信号（ＦＳＥ２）の印加を受け、映像走査信号（Ｖg4、Ｖg8、…、Ｖgn）を感知走査信号（ＶS1-ＶSM）として出力する。ここで、Ｎは自然数である。
【００８３】
ここで、図示していないが、フレーム信号ＦＳＯ１、ＦＳＥ１、ＦＳＯ２、ＦＳＥ２は、４フレーム単位で順次にハイレバルとなる。フレーム信号ＦＳＯ１、ＦＳＥ１、ＦＳＯ２、ＦＳＥ２に従って感知走査信号（ＶS1-ＶSM）は、共通電圧Ｖｃｏｍがハイレバルであるときにのみ４Ｈ毎に順次にゲートオン電圧Ｖｏｎとなる。
本実施形態でも第５実施形態と同様に、感知走査線（Ｓ1-Ｓn）を４個ずつ束ねて感知信号ＶＰを重畳させることによって、光センサーの特性偏差をより減少させ、信号対雑音比もより高くすることができる。
【００８４】
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して説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、光センサーを内蔵する平板表示装置、例えば、プラズマ表示装置、有機発光表示装置のような表示装置にも同様に適用することができる。
本発明によれば、映像走査部及び感知走査部を適切に配置させることによって、電力消費と実装面積を最少化することができ、複数の感知走査線を互いに接続して感知信号を重畳させることによって感知信号の歪曲を最少化することができる。
【００８５】
以上、本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、特許請求の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様々な変形及び改良形態も本発明の権利範囲に属する。
【図面の簡単な説明】
【００８６】
【図１】本発明の実施形態による液晶表示装置のブロック図である。
【図２】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。
【図３】本発明の実施形態による液晶表示装置の概略図である。
【図４】本発明の第１実施形態による液晶表示装置の液晶表示板組立体、映像走査部及び感知走査部のブロック図である。
【図５Ａ】各々本発明の第１実施形態による液晶表示装置の奇数番目のフレームでの映像走査部及び感知走査部の入出力信号を示したタイミング図である。
【図５Ｂ】各々本発明の第１実施形態による液晶表示装置の偶数番目のフレームでの映像走査部及び感知走査部の入出力信号を示したタイミング図である。
【図６】本発明の第２実施形態による液晶表示装置の液晶表示板組立体、映像走査部及び感知走査部のブロック図である。
【図７Ａ】各々本発明の第２実施形態による液晶表示装置の奇数番目のフレームでの映像走査部及び感知走査部の入出力信号を示したタイミング図である。
【図７Ｂ】各々本発明の第２実施形態による液晶表示装置の偶数番目のフレームでの映像走査部及び感知走査部の入出力信号を示したタイミング図である。
【図８】本発明の第３実施形態による液晶表示装置の液晶表示板組立体、映像走査部及び感知走査部のブロック図である。
【図９Ａ】各々本発明の第３実施形態による液晶表示装置の奇数番目のフレームでの映像走査部及び感知走査部の入出力信号を示したタイミング図である。
【図９Ｂ】各々本発明の第３実施形態による液晶表示装置の偶数番目のフレームでの映像走査部及び感知走査部の入出力信号を示したタイミング図である。
【図１０】本発明の第４実施形態による液晶表示装置の液晶表示板組立体、映像走査部及び感知走査部のブロック図である。
【図１１Ａ】各々本発明の第４実施形態による液晶表示装置の奇数番目のフレームでの映像走査部及び感知走査部の入出力信号を示したタイミング図である。
【図１１Ｂ】各々本発明の第４実施形態による液晶表示装置の偶数番目のフレームでの映像走査部及び感知走査部の入出力信号を示したタイミング図である。
【図１２】本発明の第５実施形態による液晶表示装置の液晶表示板組立体、映像走査部及び感知走査部のブロック図である。
【図１３Ａ】各々本発明の第５実施形態による液晶表示装置の奇数番目のフレームでの映像走査部及び感知走査部の入出力信号を示したタイミング図である。
【図１３Ｂ】各々本発明の第５実施形態による液晶表示装置の偶数番目のフレームでの映像走査部及び感知走査部の入出力信号を示したタイミング図である。
【図１４】本発明の第６実施形態による液晶表示装置の液晶表示板組立体、映像走査部及び感知走査部のブロック図である。
【符号の説明】
【００８７】
３１  表示領域
３２  ブラックマトリックス、
３３  ワンチップ
１００、２００  表示板
３００  液晶表示板組立体
４００、４００Ｌ、４００Ｒ  ゲート駆動部
５００  データ駆動部
５５０  階調電圧生成部
６００  信号制御部
７００、７００Ｌ、７００Ｒ  感知走査部
８００  信号読取部
【図１】
2006163401.tif 000003
【図２】
2006163401.tif 000004
【図３】
2006163401.tif 000005
【図４】
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【図５Ａ】
2006163401.tif 000007
【図５Ｂ】
2006163401.tif 000008
【図６】
2006163401.tif 000009
【図７Ａ】
2006163401.tif 000010
【図７Ｂ】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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