(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部表示板及び下部表示板と、
前記下部表示板上に形成され、第１方向に延長される複数の第１感知データ線と、
前記下部表示板上に形成され、第２方向に延長される複数の第２感知データ線と、
前記第１感知データ線に各々接続され、外部からの刺激により第１感知データ信号を発生する複数の第１感知部と、
前記第２感知データ線に各々接続され、外部からの刺激により第２感知データ信号を発生する複数の第２感知部と、
前記第１感知部の各々から入力される第１感知データ信号を第１基準信号レベルと比較して、前記第１感知部の動作に基づいて該当するレベルの第１感知出力信号を各々出力する複数の第１信号変換部と、
前記第２感知部の各々から入力される第２感知データ信号を前記第１基準信号レベルと比較して、前記第２感知部の動作に基づいて該当するレベルの第２感知出力信号を各々出力する複数の第２信号変換部と、
前記複数の第１信号変換部から入力される複数の第１感知出力信号に応じて所定のビット数でデジタル化された第１位置信号を出力する第１位置信号出力部と、
前記複数の第２信号変換部から入力される複数の第２感知出力信号に応じて所定のビット数でデジタル化された第２位置信号を出力する第２位置信号出力部と、
前記第１及び第２位置信号出力部から入力される第１及び第２位置信号に基づいてデジタル感知信号を順次連続（ｓｅｒｉａｌ）して出力する信号出力部と、
前記信号出力部から入力される前記デジタル感知信号に基づいて前記第１及び第２感知部の接触位置を判断する接触判断部と、
前記上部表示板上に形成された共通電極と、を有し、
前記第１感知部は、前記共通電極を第１端子とし、前記第１感知データ線を第２端子とするスイッチを有し、
前記第２感知部は、前記共通電極を第１端子とし、前記第２感知データ線を第２端子とするスイッチを有することを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記第１と第２信号変換部各々は、前記感知データ信号を分圧する分圧器と、
前記分圧器からの分圧電圧と第１基準電圧を比較する比較器と、
前記比較器からの信号をクロック信号に合せて該当するレベルの信号にして出力するＤフリップフロップとを含むことを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記感知データ信号と前記分圧器との間に順方向に接続されるダイオードをさらに有することを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記分圧器は、前記ダイオードの出力端と接地の間に直列接続される第１抵抗と第２抵抗とを含み、
前記比較器は、前記第１抵抗と第２抵抗の接続点（分圧岐路）に非反転端子が接続され、前記第１基準電圧に反転端子が接続される演算増幅器であることを特徴とする請求項３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記感知データ信号と前記分圧器との間に逆方向に接続されるダイオードをさらに含むことを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項６】
前記分圧器は、前記ダイオードと第２基準電圧との間に接続される第１抵抗と第２抵抗とを含み、
前記比較器は、前記第１抵抗と第２抵抗の接続点に反転端子が接続され、前記第１基準電圧に非反転端子が接続される演算増幅器であることを特徴とする請求項５に記載の表示装置。
【請求項７】
前記第１及び第２位置信号出力部は、エンコーダであり、
前記第１及び第２信号変換部の各々は、各々接続される第１及び第２感知部が作動する場合に、高レベルの信号を出力することを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項８】
前記第１及び第２位置信号出力部は、高レベルの信号を出力する第１及び第２信号変換部に付した番号を２進数に変換して、第１及び第２位置信号として出力することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項９】
前記第１及び第２位置信号出力部は、高レベルの信号を出力する第１及び第２信号変換部が複数個である場合に、中間に位置する第１及び第２信号変換部に付した番号を２進数に変換して、第１及び第２位置信号として出力することを特徴とする請求項７に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記第１及び第２位置信号出力部は、高レベルの信号を出力する第１及び第２信号変換部が偶数個（ｑ）である場合に、（ｑ／２）または［（ｑ／２）＋１］番目に位置する第１及び第２信号変換部に付した番号を２進数に変換して、第１及び第２位置信号として出力することを特徴とする請求項９に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記第１及び第２位置信号出力部は、高レベルの信号を出力する第１及び第２信号変換部が所定の個数を越える場合に、前記所定の個数を超える第１及び第２信号変換部からの第１及び第２感知出力信号は無視することを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記信号出力部は、前記接触判断部にインタラプト信号を出力するインタラプト信号発生部を含み、
前記接触判断部は、前記インタラプト信号が高レベルの信号である場合に、前記信号出力部からのデジタル感知信号を読み取り、
前記インタラプト信号発生部は、前記第１位置信号出力部の出力端子に入力端子が接続される第１論理和回路と、
前記第２位置信号出力部の出力端子に入力端子が接続される第２論理和回路と、
前記第１及び第２論理和回路の出力端子に接続される論理積回路とを含むことを特徴とする請求項１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、表示装置に関し、特に、簡単に正確に感知素子の動作の有無を判断することのできる表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
代表的な表示装置である液晶表示装置（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｄｉｓｐｌａｙ、ＬＣＤ）は、画素電極及び共通電極が形成されている２つの基板、及びその間に注入されている誘電率異方性（ｄｉｅｌｅｃｔｒｉｃ  ａｎｉｓｏｔｒｏｐｙ）を有する液晶層を含む。画素電極は、行列形態に配列されていて、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、一行ずつ順次に画像データ電圧の印加を受ける。共通電極は、基板の全面に形成されていて、共通電圧の印加を受ける。画素電極及び共通電極、そしてその間の液晶層は、回路的に見る時、液晶キャパシタを構成し、液晶キャパシタは、これに接続されている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、２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、所望の画像を表示する。
【０００４】
タッチスクリーンパネル（ｔｏｕｃｈ  ｓｃｒｅｅｎ  ｐａｎｅｌ）は、画面に使用者の指またはタッチペン（ｔｏｕｃｈ  ｐｅｎ）などを接触させ圧力などの刺激を与えることによって文字や絵を書いたりアイコンを実行させて、コンピュータなどの機械に所望の命令を遂行させる装置である。タッチスクリーンパネルが付着されている液晶表示装置は、使用者の指またはタッチペンなどの画面への接触の有無及び接触位置の情報を判断することができる。しかし、このような液晶表示装置は、タッチスクリーンパネルによる原価の上昇、タッチスクリーンパネルを液晶表示板上に付着する工程の追加による収率の減少、液晶表示板の輝度の低下、製品の厚さの増加などの問題がある。
【０００５】
したがって、タッチスクリーンパネルの代りに、薄膜トランジスタからなる感知素子を液晶表示装置において画像を表示する画素の内部に内蔵する技術が開発されている。
しかし、感知素子の動作の有無を正確に判断することができず、感知素子からの信号を処理するための信号処理装置の構造が複雑であるため、信号処理時間が増加して、製造原価が上昇するという問題があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、本発明は上記従来の感知素子を有する液晶表示装置における問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、簡単に正確に感知素子の動作の有無を判断することのできる表示装置及び感知信号処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するためになされた本発明による表示装置は、上部表示板及び下部表示板と、前記下部表示板上に形成され、第１方向に延長される複数の第１感知データ線と、前記下部表示板上に形成され、第２方向に延長される複数の第２感知データ線と、前記第１感知データ線に各々接続され、外部からの刺激により第１感知データ信号を発生する複数の第１感知部と、前記第２感知データ線に各々接続され、外部からの刺激により第２感知データ信号を発生する複数の第２感知部と、前記第１感知部の各々から入力される第１感知データ信号を第１基準信号レベルと比較して、前記第１感知部の動作に基づいて該当するレベルの第１感知出力信号を各々出力する複数の第１信号変換部と、前記第２感知部の各々から入力される第２感知データ信号を前記第１基準信号レベルと比較して、前記第２感知部の動作に基づいて該当するレベルの第２感知出力信号を各々出力する複数の第２信号変換部と、前記複数の第１信号変換部から入力される複数の第１感知出力信号に応じて所定のビット数でデジタル化された第１位置信号を出力する第１位置信号出力部と、前記複数の第２信号変換部から入力される複数の第２感知出力信号に応じて所定のビット数でデジタル化された第２位置信号を出力する第２位置信号出力部と、前記第１及び第２位置信号出力部から入力される第１及び第２位置信号に基づいてデジタル感知信号を順次連続（ｓｅｒｉａｌ）して出力する信号出力部と、前記信号出力部から入力される前記デジタル感知信号に基づいて前記第１及び第２感知部の接触位置を判断する接触判断部と、  前記上部表示板上に形成された共通電極と、を有し、前記第１感知部は、前記共通電極を第１端子とし、前記第１感知データ線を第２端子とするスイッチを有し、前記第２感知部は、前記共通電極を第１端子とし、前記第２感知データ線を第２端子とするスイッチを有することを特徴とする。
【０００８】
前記第１と第２信号変換部各々は、前記感知データ信号を分圧する分圧器と、前記分圧器からの分圧電圧と第１基準電圧を比較する比較器と、前記比較器からの信号をクロック信号に合せて該当するレベルの信号にして出力するＤフリップフロップとを含むことが好ましい。
前記感知データ信号と前記分圧器との間に順方向に接続されるダイオードをさらに有することが好ましい。
前記分圧器は、前記ダイオードの出力端と接地の間に直列接続される第１抵抗と第２抵抗とを含み、前記比較器は、前記第１抵抗と第２抵抗の接続点（分圧岐路）に非反転端子が接続され、前記第１基準電圧に反転端子が接続される演算増幅器であることが好ましい。
前記感知データ信号と前記分圧器との間に逆方向に接続されるダイオードをさらに含むことが好ましい。
前記分圧器は、前記ダイオードと第２基準電圧との間に接続される第１抵抗と第２抵抗とを含み、前記比較器は、前記第１抵抗と第２抵抗の接続点に反転端子が接続され、前記第１基準電圧に非反転端子が接続される演算増幅器であることが好ましい。
前記第１及び第２位置信号出力部は、エンコーダであることが好ましい。
前記第１及び第２信号変換部の各々は、各々接続される第１及び第２感知部が作動する場合に、高レベルの信号を出力することが好ましい。
【０００９】
前記第１及び第２位置信号出力部は、高レベルの信号を出力する第１及び第２信号変換部に付した番号を２進数に変換して、第１及び第２位置信号として出力することが好ましい。
前記第１及び第２位置信号出力部は、高レベルの信号を出力する第１及び第２信号変換部が複数個である場合に、中間に位置する第１及び第２信号変換部に付した番号を２進数に変換して、第１及び第２位置信号として出力することが好ましい。
前記第１及び第２位置信号出力部は、高レベルの信号を出力する第１及び第２信号変換部が偶数個（ｑ）である場合に、（ｑ／２）または［（ｑ／２）＋１］番目に位置する第１及び第２信号変換部に付した番号を２進数に変換して、第１及び第２位置信号として出力することが好ましい。
前記第１及び第２位置信号出力部は、高レベルの信号を出力する第１及び第２信号変換部が所定の個数を越える場合に、前記所定の個数を超える第１及び第２信号変換部からの第１及び第２感知出力信号は無視することが好ましい。
前記信号出力部は、前記接触判断部にインタラプト信号を出力するインタラプト信号発生部を含むことが好ましい。
前記接触判断部は、前記インタラプト信号が高レベルの信号である場合に、前記信号出力部からのデジタル感知信号を読み取ることが好ましい。
前記インタラプト信号発生部は、前記第１位置信号出力部の出力端子に入力端子が接続される第１論理和回路と、前記第２位置信号出力部の出力端子に入力端子が接続される第２論理和回路と、前記第１及び第２論理和回路の出力端子に接続される論理積回路とを含むことが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る表示装置及び感知信号処理装置によれば、圧力感知部を通じて印加される電圧を利用して圧力感知部の動作の有無を判断するので、リーク電流による誤動作及び不必要な電力消費が減少するという効果がある。
また、デジタル化された信号を処理して圧力感知部のＸ軸及びＹ軸位置信号を生成するので、感知信号処理部の構造が簡単であり、それによって、単一チップに実装される感知信号処理部の実装面積が減少して、単一チップの構造が簡単になるという効果がある。
【００１４】
さらに、同一の方向に該当する複数位置の圧力感知部が同時に作動する場合に、中間に位置する圧力感知部が作動したものとして位置を判断するので、迅速で簡単に信号処理を行うことができ、それによって、感知信号処理部の構造も簡単になるという効果がある。
これに加えて、共通電圧の種類に合うように信号変換部のダイオードの接続方向を変更して感知部の信号を処理するので、本発明による感知信号処理部を含む表示装置の反転形態は、共通電圧の種類による制限がなく、点反転、行反転、または列反転など所望の反転形態を実現することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、本発明に係る表示装置及び感知信号処理装置を実施するための最良の形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
【００１６】
図面では、各層及び領域を明確に表現するために、厚さを拡大して示した。明細書全体を通して類似した部分には、同一な図面符号を付けた。層、膜、領域、板などの部分が他の部分の「上」にあるとする時、これは他の部分の「真上」にある場合だけでなく、その中間に他の部分がある場合も意味する。反対に、ある部分が他の部分の「真上」にあるとする時、これはその中間に他の部分がない場合を意味する。
【００１７】
それでは、本発明の表示装置の一実施形態である液晶表示装置について、図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態による液晶表示装置のブロック図であって、画素の観点で示した液晶表示装置のブロック図であり、図２は本発明の実施形態による液晶表示装置の一つの画素に対する等価回路図である。図３は本発明の実施形態による液晶表示装置のブロック図であって、感知部の観点で示した液晶表示装置のブロック図であり、図４は本発明の実施形態による液晶表示装置の圧力感知部に対する等価回路図であり、図５は本発明の実施形態による圧力感知部の断面を概略的に示した断面図である。図６は本発明の一実施形態による液晶表示装置の概略斜視図である。
【００１８】
図１及び図３を参照すると、本発明の一実施形態による液晶表示装置は、液晶表示板組立体（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｐａｎｅｌ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）３００、これに接続されている画像走査部４００、画像データ駆動部５００、及び感知信号処理部８００、画像データ駆動部５００に接続されている階調電圧生成部５５０、感知信号処理部８００に接続されている接触判断部７００、そしてこれらを制御する信号制御部６００を含む。
【００１９】
図１〜図４を参照すると、液晶表示板組立体３００は、複数の表示信号線（Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ）、これに接続されていて、ほぼ行列形態に配列されている複数の画素（ＰＸ）、そして複数の感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）、これに接続されていて、ほぼ行列形態に配列されている複数の感知部（ＳＵ）を含む。
また、図２及び図５を参照すると、液晶表示板組立体３００は、互いに対向する薄膜トランジスタ基板１００及び共通電極基板２００、その間に注入されている液晶層３、そして２つの基板（１００、２００）の間に間隙を形成して、ある程度圧縮変形する間隔材（図示せず）を含む。
【００２０】
表示信号線（Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ）は、画像走査信号を伝達する複数の画像走査線（Ｇ１〜Ｇｎ）及び画像データ信号を伝達する画像データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）を含み、感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）は、感知データ信号を伝達する複数の横感知データ線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）及び複数の縦感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）を含む。
画像走査線（Ｇ１〜Ｇｎ）及び横感知データ線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）は、ほぼ行方向にのびていて、互いにほぼ平行であり、画像データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）及び縦感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）は、ほぼ列方向にのびていて、互いにほぼ平行である。
【００２１】
各画素（ＰＸ）は、表示信号線（Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ）に接続されているスイッチング素子（Ｔｒ）、及びこれに接続されている液晶キャパシタ（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ）（Ｃｌｃ）及びストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ  ｃａｐａｃｉｔｏｒ）（Ｃｓｔ）を含む。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。
スイッチング素子（Ｔｒ）は、薄膜トランジスタ基板１００に形成されている薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、その制御端子は画像走査線（Ｇ１〜Ｇｎ）に接続されており、入力端子は画像データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）に接続されており、出力端子は液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）及びストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）に接続されている。この時、薄膜トランジスタは、アモルファスシリコン（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  ｓｉｌｉｃｏｎ）または多結晶シリコン（ｐｏｌｙ  ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｓｉｌｉｃｏｎ）を含む。
【００２２】
液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）は、薄膜トランジスタ基板１００の画素電極１９１及び共通電極基板２００の共通電極２７０を２つの端子とし、２つの電極（１９１、２７０）の間の液晶層３は、誘電体として機能する。画素電極１９１は、スイッチング素子（Ｔｒ）に接続されており、共通電極２７０は、共通電極基板２００の全面に形成されていて、共通電圧（Ｖｃｏｍ）の印加を受ける。図２とは異なって、共通電極２７０は、薄膜トランジスタ基板１００に形成される場合もあり、この時には、２つの電極（１９１、２７０）のうちの少なくとも一つが線状または棒状に形成される。
液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）の補助的な機能をするストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）は、薄膜トランジスタ基板１００に形成されている別個の信号線（図示せず）及び画素電極１９１が絶縁体を間においてオーバーラップして構成され、この別個の信号線には、共通電圧（Ｖｃｏｍ）などの決められた電圧が印加される。しかし、ストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）は、画素電極１９１及び真上の前段画像走査線が絶縁体を間においてオーバーラップして構成することもできる。
【００２３】
一方、色表示を実現するためには、各画素（ＰＸ）が基本色（ｐｒｉｍａｒｙ  ｃｏｌｏｒ）のうちの一つを固有色として表示したり（空間分割）、各画素（ＰＸ）が時間によって交互に基本色を表示するようにして（時間分割）、これら基本色の空間的、時間的合計によって所望の色相が認識されるようにする。基本色の例としては、赤色、緑色、青色などの三原色がある。図２は空間分割の一例として、画素（ＰＸ）が画素電極１９１に対応する共通電極基板２００の領域に基本色のうちの１つを表示するカラーフィルタ２３０が形成されることを示している。図２とは異なって、カラーフィルタ２３０は、薄膜トランジスタ基板１００の画素電極１９１上または下に形成することもある。
液晶表示板組立体３００の外側面には、光を偏光させる少なくとも１つの偏光板（図示せず）が取り付けられている。
【００２４】
感知部（ＳＵ）は、図４及び図５に示した構造に作ることが容易である。
図４及び図５に示した感知部（ＳＵ）は、図面符号ＳＬ（図４）又は１９６（図５）で示した横または縦感知データ線（以下、感知データ線と称する）に接続されているスイッチ（ＳＷＴ）を含む圧力感知部である。
【００２５】
スイッチ（ＳＷＴ）は、共通電極基板２００の共通電極２７０及び薄膜トランジスタ基板１００の感知データ線１９６（ＳＬ）を２つの端子とし、２つの端子のうちの少なくとも１つは突出していて、使用者の接触によって２つの端子が物理的、電気的に接続される。それによって、共通電極２７０からの共通電圧（Ｖｃｏｍ）が感知データ信号として感知データ線１９６（ＳＬ）に出力される。
【００２６】
このような圧力感知部（ＳＵ）の断面構造について、図５を参照してより詳細に説明する。
図５に示すように、下部表示板（薄膜トランジスタ基板）１００には、透明なガラスまたはプラスチックなどからなる絶縁基板１１０上に複数の下部突出部１７６が形成されている。その他にも、絶縁基板１１０上には、画像走査線（Ｇ１〜Ｇｍ）、画像データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）、及びスイッチング素子（Ｔｒ）などが形成されており、下部突出部１７６は、画像走査線（Ｇ１〜Ｇｍ）や画像データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）と共に形成することができる。
下部突出部１７６上には、感知データ線１９６が露出されており、感知データ線１９６は、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）またはＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）などの透明な導電体からなることができる。
【００２７】
下部表示板１００と対向する上部表示板（共通電極基板）２００には、透明なガラスまたはプラスチックなどからなる絶縁基板２１０上（図５上では下に）に遮光部材（ｌｉｇｈｔ  ｂｌｏｃｋｉｎｇ  ｍｅｍｂｅｒ）２２０が形成されている。遮光部材２２０は、ブラックマトリックス（ｂｌａｃｋ  ｍａｔｒｉｘ）ともいい、画素の間の光漏れを防止する。
遮光部材２２０上には、有機物質などからなる複数の上部突出部２４０が形成されている。上部突出部２４０は、下部突出部１７６が形成されている位置に対応するように形成される。上部突出部２４０は、有機物質などを塗布した後でパターニングすることによって、所望の形状及び高さに形成することができる。
【００２８】
次に、絶縁基板２１０及び遮光部材２２０上には、複数のカラーフィルタ２３０が形成されていて、遮光部材２２０に囲まれている開口領域内にほとんど全てが位置するように配置されている。カラーフィルタ２３０は、画素に沿って縦方向に長くのびて、ストライプ（ｓｔｒｉｐｅ）を構成することができる。各カラーフィルタ２３０は、赤色、緑色、及び青色などの三原色など基本色のうちの１つを表示することができる。
カラーフィルタ２３０、遮光部材２２０、露出された絶縁基板２１０、及び上部突出部２４０上には、共通電極２７０が形成されている。共通電極２７０は、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｔｉｎ  ｏｘｉｄｅ）またはＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ  ｚｉｎｃ  ｏｘｉｄｅ）などの透明な導電体からなるのが好ましく、導電体を塗布した後でパターニングすることによって、所望の形状に形成することができる。共通電極２７０には、共通電圧（Ｖｃｏｍ）が印加される。
【００２９】
この時、共通電極２７０下に（有機）絶縁体からなる蓋膜（ｏｖｅｒｃｏａｔ）が形成されてカラーフィルタ２３０を保護して、カラーフィルタ２３０が露出されるのを防止することもできる。
共通電極２７０上には、有機物質などからなる複数のコラムスペーサ（図示せず）が形成されている。コラムスペーサは、液晶表示板組立体３００に均一に散布されていて、下部表示板１００及び上部表示板２００を支持して、これらの間に間隙を形成する。コラムスペーサは、上部突出部２４０と類似して、有機物質などを塗布した後でパターニングすることによって、所望の形状及び高さに形成することができる。
【００３０】
下部突出部１７６は、その上に形成されている感知データ線１９６及び上部突出部２４０の間隔を狭くして、指などによる外部からの圧力による上部突出部２４０及び感知データ線１９６の接触を容易にするためのものである。
表示板（１００、２００）の内側面には、液晶層を配向するための配向膜（ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  ｌａｙｅｒ）（図示せず）が塗布されていて、表示板（１００、２００）の外側面には、１つ以上の偏光板（ｐｏｌａｒｉｚｅｒ）（図示せず）が形成されている。
液晶表示装置は、また、下部表示板１００及び上部表示板２００を結合する密封材（ｓｅａｌａｎｔ）（図示せず）をさらに含むことができる。密封材は、上部表示板２００の周縁に位置する。
【００３１】
上記、説明したように、下部表示板１００と上部表示板２００の間には、液晶層（図示せず）が注入されており、２つの表示板（１００、２００）は、複数のコラムスペーサによって支持されて、上部突出部２４０を囲む共通電極２７０及び感知データ線１９６は、一定の間隔を維持し、その間隔を約０．１μｍ〜１．０μｍにすることができる。
２つの表示板（１００、２００）は、コラムスペーサの代りに、ビーズスペーサ（ｂｅａｄｓ  ｓｐａｃｅｒ）（図示せず）によって支持することもできる。
上部突出部２４０を囲む共通電極２７０及び感知データ線１９６は、図４に示したスイッチ（ＳＷＴ）を構成する。
図３に示した感知部（ＳＵ）は、下部表示板１００に形成されている複数の下部突出部１７６のみを概略的に示したものであって、上部表示板２００には、これら下部突出部１７６に対応する位置に複数の上部突出部２４０が形成されている。
【００３２】
横感知データ線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）を通じて流れる感知データ信号を分析して、接触位置のＹ座標を判断することができ、縦感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）を通じて流れる感知データ信号を分析して、接触位置のＸ座標を判断することができる。
圧力感知部（ＳＵ）は、隣接する２つの画素（ＰＸ）の間に配列される。横及び縦感知データ線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）に各々接続されていて、これらが交差する領域に隣接して配列されている一対の感知部（ＳＵ）の密度は、例えばドット（ｄｏｔ）の密度の約１／４である。ここで、１つのドットは、例えば並列に配列されていて、赤色、緑色、青色などの三原色を表示する３つの画素（ＰＸ）を含み、１つの色相を表示して、液晶表示装置の解像度を表す基本単位となる。しかし、１つのドットは、４つ以上の画素（ＰＸ）を含むこともでき、この場合、各画素（ＰＸ）は、三原色及び白色（ｗｈｉｔｅ）のうちの１つを表示することができる。
【００３３】
一対の感知部（ＳＵ）の密度がドットの密度の１／４である例としては、一対の感知部（ＳＵ）の横及び縦解像度が各々液晶表示装置の横及び縦解像度の１／２である場合をあげることができる。この場合、感知部（ＳＵ）が配置されていない画素行及び画素列が存在することもある。
感知部（ＳＵ）の密度及びドットの密度をこの程度に調節すると、文字の認識などの精密度が高い応用分野にも、このような液晶表示装置を適用することができる。もちろん感知部（ＳＵ）の解像度は必要に応じてより高くても低くてもよい。
【００３４】
再び図１及び図３を参照すると、階調電圧生成部５５０は、画素の透過率に関する二組の階調電圧の集合（または基準階調電圧の集合）を生成する。二組のうちの一組は共通電圧（Ｖｃｏｍ）に対して正の値を有し、他の一組は負の値を有する。
画像走査部４００は、液晶表示板組立体３００の画像走査線（Ｇ１〜Ｇｎ）に接続されていて、スイッチング素子（Ｔｒ）をターンオンさせるゲートオン電圧（Ｖｏｎ）及びターンオフさせるゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）の組み合わせからなる画像走査信号を画像走査線（Ｇ１〜Ｇｎ）に印加する。
【００３５】
画像データ駆動部５００は、液晶表示板組立体３００の画像データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）に接続されていて、階調電圧生成部５５０からの階調電圧を選択して、これを画像データ信号として画像データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）に印加する。しかし、階調電圧生成部５５０が全ての階調に対する階調電圧を提供せずに、決められた数の基準階調電圧のみを提供する場合には、画像データ駆動部５００は、基準階調電圧を分圧して全ての階調に対する階調電圧を生成して、この中から画像データ信号を選択する。
感知信号処理部８００は、液晶表示板組立体３００の感知データ線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）に接続されて、感知データ線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）を通じて出力される感知データ信号の印加を受けて信号処理を行って、デジタル感知信号（ＤＳＮ）を生成する。
【００３６】
接触判断部７００は、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ  ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ  ｕｎｉｔ）などからなって、感知信号処理部８００からデジタル感知信号（ＤＳＮ）の印加を受けて、圧力感知部（ＳＵ）の接触位置を判断する。
信号制御部６００は、画像走査部４００、画像データ駆動部５００、階調電圧生成部５５０、そして感知信号処理部８００などの動作を制御する。
【００３７】
このような駆動装置（４００、５００、５５０、６００、７００、８００）の各々は、少なくとも１つの集積回路チップの形態で液晶表示板組立体３００上に直接装着されたり、フレキシブル印刷回路フィルム（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｆｉｌｍ）（図示せず）上に装着されてＴＣＰ（ｔａｐｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｐａｃｋａｇｅ）の形態で液晶表示板組立体３００に付着されたり、別途の印刷回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）（図示せず）上に装着することができる。これとは異なって、これら駆動装置（４００、５００、５５０、６００、７００、８００）は、信号線（Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ、ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）及び薄膜トランジスタ（Ｔｒ）などと共に液晶表示板組立体３００に集積することもできる。
【００３８】
図６を参照すると、液晶表示板組立体３００は、表示領域（Ｐ１）、周縁領域（Ｐ２）、及び露出領域（Ｐ３）に分割されている。表示領域（Ｐ１）には、画素（ＰＸ）、感知部（ＳＵ）、及び信号線（Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ、ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）の大部分が位置する。共通電極基板２００は、遮光部材２２０を含み、遮光部材２２０は、周縁領域（Ｐ２）の大部分を覆って、外部からの光を遮断する。共通電極基板２００は、薄膜トランジスタ基板１００より大きさが小さく、薄膜トランジスタ基板１００の一部が露出した露出領域（Ｐ３）を構成し、露出領域（Ｐ３）には、単一チップ６１０が実装されて、ＦＰＣ基板（ｆｌｅｘｉｂｌｅ  ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）６２０が付着される。
【００３９】
単一チップ６１０は、液晶表示装置を駆動するための駆動装置、つまり画像走査部４００、画像データ駆動部５００、階調電圧生成部５５０、信号制御部６００、接触判断部７００、そして感知信号処理部８００を含む。このような駆動装置（４００、５００、５５０、６００、７００、８００）を単一チップ６１０に集積することによって、実装面積を減少させることができ、消費電力も低減させることができる。もちろん、必要に応じて、これらのうちの少なくとも１つまたはこれらを構成する少なくとも１つの回路素子が単一チップ６１０の外側に位置することもできる。
【００４０】
表示信号線（Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ）及び感知データ線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）は、露出領域（Ｐ３）までのびて、該当する駆動装置（４００、５００、８００）に接続される。
ＦＰＣ基板６２０は、外部装置から信号の印加を受けて、単一チップ６１０または液晶表示板組立体３００に伝達し、外部装置との接続を容易にするために、端部は通常のコネクタ（図示せず）からなる。
【００４１】
それでは、このような液晶表示装置の表示動作及び感知動作について、より詳細に説明する。
信号制御部６００は、外部装置（図示せず）から入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）及びその表示を制御する入力制御信号の印加を受ける。入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、各画素（ＰＸ）の輝度（ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）情報を含み、輝度は、決められた数、例えば１０２４（＝２１０）、２５６（＝２８）、または６４（＝２６）個の階調（ｇｒａｙ）を有している。入力制御信号の例としては、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）及び水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）、メインクロック信号（ＭＣＬＫ）、データイネーブル信号（ＤＥ）などがある。
【００４２】
信号制御部６００は、入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）及び入力制御信号に基づいて入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を液晶表示板組立体３００及び画像データ駆動部５００の動作条件に合うように適切に処理して、画像走査制御信号（ＣＯＮＴ１）、画像データ制御信号（ＣＯＮＴ２）、及び感知データ制御信号（ＣＯＮＴ３）などを生成した後、画像走査制御信号（ＣＯＮＴ１）を画像走査部４００に出力し、画像データ制御信号（ＣＯＮＴ２）及び処理したデジタル画像信号（ＤＡＴ）を画像データ駆動部５００に出力し、感知データ制御信号（ＣＯＮＴ３）を感知信号処理部８００に出力する。
【００４３】
画像走査制御信号（ＣＯＮＴ１）は、走査開始を指示する走査開始信号（ＳＴＶ）、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）の出力を制御する少なくとも１つのクロック信号を含む。画像走査制御信号（ＣＯＮＴ１）は、また、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）の持続時間を限定する出力イネーブル信号（ＯＥ）をさらに含むことができる。
画像データ制御信号（ＣＯＮＴ２）は、１つの画素行のデジタル画像信号（ＤＡＴ）の伝送開始を知らせる水平同期開始信号（ＳＴＨ）、画像データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）に画像データ信号の印加を指示するロード信号（ＬＯＡＤ）、及びデータクロック信号（ＨＣＬＫ）を含む。画像データ制御信号（ＣＯＮＴ２）は、また、共通電圧（Ｖｃｏｍ）に対する画像データ信号の電圧極性（以下、「共通電圧に対する画像データ信号の電圧極性」を略して「画像データ信号の極性」とする）を反転させる反転信号（ＲＶＳ）をさらに含むことができる。
【００４４】
画像データ駆動部５００は、信号制御部６００からの画像データ制御信号（ＣＯＮＴ２）によって、１つの画素行の画素（ＰＸ）に対するデジタル画像信号（ＤＡＴ）の印加を受けて、各デジタル画像信号（ＤＡＴ）に相応する階調電圧を選択することによって、デジタル画像信号（ＤＡＴ）をアナログ画像データ信号に変換した後で、これを該当する画像データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）に印加する。
画像走査部４００は、信号制御部６００からの画像走査制御信号（ＣＯＮＴ１）によって、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）を画像走査線（Ｇ１〜Ｇｎ）に印加して、この画像走査線（Ｇ１〜Ｇｎ）に接続されているスイッチング素子（Ｔｒ）をターンオンさせる。そうすると、画像データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）に印加された画像データ信号がターンオンされたスイッチング素子（Ｔｒ）を通じて該当する画素（ＰＸ）に印加される。
【００４５】
画素（ＰＸ）に印加された画像データ信号の電圧及び共通電圧（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現れる。液晶分子は、画素電圧の大きさによって配向が異なり、それによって液晶層３を通過する光の偏光が変化する。このような偏光の変化は、液晶表示板組立体３００に重着された偏光板によって光の透過率の変化として現れ、これによって所望の画像を表示することができる。
【００４６】
１水平周期［「１Ｈ」ともいい、水平同期信号（Ｈｓｙｎｃ）及びデータイネーブル信号（ＤＥ）の一周期と同一である］を単位としてこのような過程を繰返すことによって、全ての画像走査線（Ｇ１〜Ｇｎ）に対して順次にゲートオン電圧（Ｖｏｎ）を印加し、全ての画素（ＰＸ）に対して画像データ信号を印加して、１つのフレーム（ｆｒａｍｅ）の画像を表示する。
１つのフレームが終わると次のフレームが始まって、各画素（ＰＸ）に印加される画像データ信号の極性が直前のフレームで各画素に印加される画像データ信号の極性と反対になるように、画像データ駆動部５００に印加される反転信号（ＲＶＳ）の状態が制御される（フレーム反転）。この時、１つのフレーム内でも反転信号（ＲＶＳ）の特性によって１つの画像データ線を通じて流れる画像データ信号の極性が反転したり（例：行反転、点反転）、１つの画素行に印加される画像データ信号の極性が互いに反転することもある（例：列反転、点反転）。
【００４７】
感知信号処理部８００は、感知データ線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）を通じて流れる感知データ信号を変換して、感知データ線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）に接続されている圧力感知部（ＳＵ）のＸ軸及びＹ軸の接触位置に該当するデジタル感知信号（ＤＳＮ）を生成した後、接触判断部７００に伝達する。このような感知信号処理部８００については、下記で詳細に説明する。
接触判断部７００は、デジタル感知信号（ＤＳＮ）の印加を受けて圧力感知部（ＳＵ）の接触位置を判断して、使用者によって選択された命令やメニューなどに相応する動作を制御する。
【００４８】
それでは、図７〜図１０を参照して、本発明の一実施形態による感知信号処理部８００について詳細に説明する。
図７は本発明の一実施形態による圧力感知部の信号処理装置の概略回路ブロック図であり、図８は、図７の信号出力部に含まれるインタラプト信号発生部のブロック図である。図９は本発明の一実施形態による圧力感知部の信号処理装置の動作タイミング図であって、１つの感知データ線に接続されている圧力感知部が作動する場合であり、図１０は本発明の一実施形態による圧力感知部の信号処理装置の動作タイミング図であって、互いに異なる２つの感知データ線に接続されている圧力感知部が作動する場合である。
【００４９】
図７に示すように、本発明の一実施形態による感知信号処理部８００は、縦感知データ信号読取部８１０、横感知データ信号読取部８２０、縦及び横感知データ信号読取部８１０、８２０に接続されて、所定のビット数のデジタル感知信号（ＤＳＮ）を出力する信号出力部８３０を含む。
縦感知データ信号読取部８１０は、Ｍ個の縦感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）に各々接続されているＭ個の信号変換部８１１、及びＭ個の信号変換部８１１に入力端子が接続されているエンコーダ（ｅｎｃｏｄｅｒ）８１２を含む。
【００５０】
横感知データ信号読取部８２０も、Ｎ個の横感知データ線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）に各々接続されているＮ個の信号変換部８２１、及びＮ個の信号変換部８２１に入力端子が接続されているエンコーダ８２２を含む。
これら信号変換部８１１、８２１は、全て同一の構造からなって同一の動作を行うので、縦感知データ線（ＳＸ１）に接続されている信号変換部８１１の構造についてのみ説明する。
【００５１】
信号変換部８１１は、縦感知データ線（ＳＸ１）に順方向に割り込み接続されているダイオード（Ｄ１）、ダイオード（Ｄ１）の出力端と接地の間に直列接続されている分圧抵抗（Ｒ１、Ｒ２）、分圧抵抗Ｒ１と分圧抵抗Ｒ２の接続点（分圧岐路）に非反転端子（＋）が接続され、基準電圧（Ｖｒｅｆ１）に反転端子（−）が接続されている比較器（ＣＯＭ１）、比較器（ＣＯＭ１）の出力端子に入力端子（Ｄ）が接続され、クロック端子（ＣＬＫ）にクロック信号（ＴＣＬＫ）が接続され、エンコーダ８１２に出力端子が接続されているＤフリップフロップ（ＤＦＦ）を含む。比較器は、演算増幅器で作られる。
【００５２】
信号出力部８３０は、ＳＰＩ（ｓｅｒｉａｌ  ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ  ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）回路やＩ２Ｃ回路であり、図８に示すように、インタラプト信号発生部８４０を含む。
【００５３】
インタラプト信号発生部８４０は、エンコーダ８１２の出力端子（ＶＸ１〜ＶＸ８）に入力端子が各々接続されているＯＲ（論理和）ゲート回路（ＯＲ１）、エンコーダ８２２の出力端子（ＶＹ１〜ＶＹ８）に入力端子が各々接続されているＯＲゲート回路（ＯＲ２）、これらＯＲゲート回路（ＯＲ１、ＯＲ２）の出力端子に入力端子が接続されているＡＮＤ（論理積）ゲート回路（ＡＮＤ）、及びＡＮＤゲート回路（ＡＮＤ）の出力端子に入力端子（Ｄ）が接続され、クロック端子（ＣＬＫ）にクロック信号（ＴＣＬＫ）が接続されているＤフリップフロップ（ＤＦＦ３）を含む。
【００５４】
このような感知信号処理部８００の動作を、図７〜図１０を参照して説明する。
共通電圧（Ｖｃｏｍ）が高レベル（例えば＋５Ｖ）及び低レベル（例えば−１．０Ｖ）を有すると、約１Ｈごとに高レベル及び低レベルをスイングするので、液晶表示装置は行反転である。
各感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸＭ、ＳＹ１〜ＳＹＮ）に接続されている信号変換部８１１、８２１の動作は同一なので、第１縦感知データ線（ＳＸ１）に接続されている信号変換部８１１の動作についてのみ説明する。
【００５５】
縦感知データ線（ＳＸ１）に接続されている圧力感知部（ＳＵ）が作動して、スイッチ（ＳＷＴ）が接触すると、図９に示すように、（Ｓ１）から出力される感知データ信号は、共通電圧（Ｖｃｏｍ）とほぼ近似した信号を分圧抵抗（Ｒ１、Ｒ２）に出力する。
【００５６】
抵抗（Ｒ１、Ｒ２）は、入力される感知データ信号を所定の大きさの電圧に分圧して信号のレベルを下げた後、比較器（ＣＯＭ１）の非反転端子（＋）に印加する。この時、比較器（ＣＯＭ１）の反転端子（−）に印加される基準電圧（Ｖｒｅｆ１）の大きさは、分圧された電圧（Ｓ２）の高レベルより低く設定する。これによって、比較器（ＣＯＭ１）は、図９に示すように、非反転端子（＋）に印加される電圧の大きさが基準電圧（Ｖｒｅｆ１）より大きい区間では高レベルの電圧（約３．３Ｖ）を出力し、そうでない区間では低レベルの電圧（約０Ｖ）を出力して、Ｄフリップフロップ（ＤＦＦ）の入力端子（Ｄ）に印加する。つまり、比較器（ＣＯＭ１）は、接触区間でスイッチ（ＳＷＴ）の出力信号（Ｓ１）が高レベルを維持する区間でのみ、高レベルの電圧を出力する。
【００５７】
Ｄフリップフロップ（ＤＦＦ）は、クロック端子（ＣＬＫ）に印加されるクロック信号（ＴＣＬＫ）が上昇エッジである時に、入力端子（Ｄ）に印加される信号のレベルに基づいて該当するレベルの信号を出力端子（Ｑ）を通じて出力する。つまり、クロック信号（ＴＣＬＫ）が上昇エッジである時に入力端子（Ｄ）に高レベルの信号が印加されると、次の上昇エッジまで高レベルの信号を出力し、クロック信号（ＴＣＬＫ）が上昇エッジである時に入力端子（Ｄ）に低レベルの信号が印加されると、次の上昇エッジまで低レベルの信号を出力して、図９に示すような信号をエンコーダ８１２に出力する。
【００５８】
このように、信号変換部８１１、８２１の動作によって、スイッチ（ＳＷＴ）の接触の有無による各感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸＭ、ＳＹ１〜ＳＹＮ）に接続されている信号変換部８１１、８２１の出力状態が決定される。
エンコーダ８１２、８２２は、所定の時間ごとに各入力端子に印加されるＭ個及びＮ個の信号に基づいて、所定のビット数、例えば８ビットのデジタル信号をＸ軸位置信号及びＹ軸位置信号として信号出力部８３０に各々印加する。
【００５９】
例えば、縦感知データ信号読取部８１０の第１縦感知データ線（ＳＸ１）に接続されている複数の圧力感知部（ＳＵ）のうちの少なくとも１つが作動して、第１縦感知データ線（ＳＸ１）に接続されている信号変換部８１１から高レベルの信号が印加されると、エンコーダ８１２は、「０００００００１」を出力端子（ＶＸ１〜ＶＸ８）を通じてＸ軸位置信号として並列に出力し、第２縦感知データ線（ＳＸ２）に接続されている圧力感知部（ＳＵ）が作動して、第２縦感知データ線（ＳＸ２）に接続されている信号変換部８１１から高レベルの信号が印加されると、エンコーダ８１２は、「００００００１０」を出力端子（ＶＸ１〜ＶＸ８）を通じてＸ軸位置信号として出力する。
【００６０】
横感知データ信号読取部８２０のエンコーダ８２２も、同様に、第１横感知データ線（ＳＹ１）に接続されている圧力感知部（ＳＵ）が作動して、第１横感知データ線（ＳＹ１）に接続されている信号変換部８２１が作動して、高レベルの信号が印加されると、エンコーダ８２２は、「０００００００１」を出力端子（ＶＹ１〜ＶＹ８）を通じてＹ軸位置信号として並列に出力し、第２横感知データ線（ＳＹ２）に接続されている圧力感知部（ＳＵ）が作動して、第２横感知データ線（ＳＹ２）に接続されている信号変換部８２１から高レベルの信号が印加されると、エンコーダ８２２は、「００００００１０」を出力端子（ＶＹ１〜ＶＹ８）を通じてＹ軸位置信号として出力する。
【００６１】
このように、各感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸＭ、ＳＹ１〜ＳＹＮ）に接続されている圧力感知部（ＳＵ）の動作によって、該当する感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸＭ、ＳＹ１〜ＳＹＮ）に接続されている信号変換部８１１、８２１から高レベルの信号が出力されると、エンコーダ８１２、８２２は、高レベルの信号が印加された該当する信号変換部８１１、８２１に付された番号に対応する８ビットの信号を該当する出力端子（ＶＸ１〜ＶＸ８、ＶＹ１〜ＶＹ８）を通じて各々Ｘ軸位置信号及びＹ軸位置信号として出力する。
【００６２】
しかし、複数個の縦感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸＭ、）や複数個の横感知データ線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）に接続されている圧力感知部（ＳＵ）が同時に接触されると、該当する複数個の縦感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）や複数個の横感知データ線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）に接続されている信号変換部８１１、８２１を通じて同時に高レベルの信号が該当するエンコーダ８１２、８２２に出力される。
【００６３】
例えば、図１０に示すように、縦感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）のうちのｒ番目及び（ｒ＋１）番目の縦感知データ線（ＳＸｒ、ＳＸｒ＋１）に接続されている圧力感知部（ＳＵ）が作動する場合に、感知データ線（ＳＸｒ、ＳＸｒ＋１）に各々接続されている信号変換部８１１は、一定の区間の間は高レベルの信号を同時に出力する。つまり、２つの信号変換部８１１から一定の区間の間は同時に高レベルの信号が出力される。
このように、２つ以上の信号変換部８１１または２つ以上の信号変換部８２１から高レベルの信号が同時に該当するエンコーダ８１２、８２２に印加される場合に、各エンコーダ８１２、８２２は、１つの信号変換部８１１、８２１から高レベルの信号が印加されたものと判断して、該当する状態のＸ軸位置信号及びＹ軸位置信号を出力する。
【００６４】
そのために、奇数個の信号変換部８１１や奇数個の信号変換部８２１から高レベルの信号が印加されると、エンコーダ８１２、８２２は、中間に位置する信号変換部８１１、８２１から高レベルの信号が印加されたものと判断して、該当する信号変換部８１１、８２１に付された番号に対応する８ビットの信号を該当する出力端子（ＶＸ１〜ＶＸ８、ＶＹ１〜ＶＹ８）に出力する。
【００６５】
例えば、３番目から５番目のＸ軸（縦）感知データ線（ＳＸ３〜ＳＸ５）に接続されている信号変換部８１１から同時に高レベルの信号が印加されると、４番目のＸ軸（縦）感知データ線（ＳＸ４）に接続されている信号変換部８１１から高レベルの信号が印加されたものと判断して、エンコーダ８１２は、該当する時期に、「０００００１００」をＸ軸位置信号として出力する。他の例として、４番目から８番目のＸ軸（縦）感知データ線（ＳＸ４〜ＳＸ８）に各々接続されている信号変換部８１１から同時に高レベルの信号が印加されると、６番目のＸ軸（縦）感知データ線（ＳＸ６）に接続されている信号変換部８１１から高レベルの信号が印加されたものと判断して、エンコーダ８１２は、該当する時期に、「０００００１１０」をＸ軸位置信号として出力する。
【００６６】
これとは異なって、偶数個（ｑ、ここで、ｑは２、４、６、…である）の信号変換部８１１や偶数個（ｑ）の信号変換部８２１から高レベルの信号が印加されると、エンコーダ８１２、８２２は、中間［ｑ／２、（ｑ／２＋１）］に位置する信号変換部８１１、８２１のうちの１つの信号変換部８１１、８２１から高レベルの信号が印加されたものと判断して、該当する信号変換部８１１、８２１に付された番号に対応する８ビットの信号を該当する出力端子（ＶＸ１〜ＶＸ８、ＶＹ１〜ＶＹ８）に各々出力する。
【００６７】
例えば、２番目から５番目のＸ軸（縦）感知データ線（ＳＸ２〜ＳＸ５）に接続されている信号変換部８１１から同時に高レベルの信号が印加されると、３番目や４番目のＸ軸（縦）感知データ線（ＳＸ３、ＳＸ４）に接続されている信号変換部８１１から高レベルの信号が印加されたものと判断し、エンコーダ８１２は、該当する時期に、「００００００１１」または「０００００１００」をＸ軸位置信号として出力する。
【００６８】
これに加えて、エンコーダ８１２、８２２は、設定された個数以上の縦感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）や横感知データ線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）を通じて圧力感知部（ＳＵ）の接触信号が同時に印加される場合には、設定された個数に該当する感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸＭ、ＳＹ１〜ＳＹＮ）に接続されている信号変換部８１１、８２１の出力状態のみを考慮して、Ｘ軸位置信号及びＹ軸感知信号を出力する。
【００６９】
例えば、設定された個数が４つであり、２番目から８番目の縦感知データ線（ＳＸ２〜ＳＸ８）に接続されている信号変換部８１１から同時に高レベルの信号が印加される場合には、エンコーダ８１２は、上昇順に２番目から５番目の感知データ線（ＳＸ２〜ＳＸ５）から印加される高レベルの信号のみを考慮する。したがって、エンコーダ８１２は、３番目や４番目のＸ軸（縦）感知データ線（ＳＸ３、ＳＸ４）に接続されている信号変換部８１１から高レベルの信号が印加されたものと判断して、該当する時期に、「００００００１１」または「０００００１００」をＸ軸位置信号として出力する。これとは異なって、エンコーダ８１２、８２２は、下降順に設定された個数を考慮することもできる。
【００７０】
このようなエンコーダ８１２、８２２の動作の例を次の表１に示した。
表１は、総計で８個の縦感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）の出力信号に基づくエンコーダ８１２の出力信号を示したものであって、表１で、「０」は信号が低レベルの状態を示し、「１」は信号が高レベルの状態を示し、「Ｘ」は信号が高レベルであっても低レベルであっても関係ないことを示す。エンコーダ８１２の最上位ビット（ＭＳＢ）の信号は出力端子（ＶＸ１）から出力される信号であり、最下位ビット（ＬＳＢ）の信号は出力端子（ＶＸ８）から出力される信号であると仮定する。表１で、太く表示された信号は、この信号を出力する信号変換部に接続されている感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸ８）で接触動作が行われ、該当する感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸ８）の番号がＸ軸位置信号としてエンコーダ８１２を通じて出力されることを示す。
【００７１】
【表１】
0005242059.tif 000002
【００７２】
このようなエンコーダ８１２、８２２の動作によって、接触された圧力感知部（ＳＵ）のＸ軸位置信号及びＹ軸位置信号を信号出力部８３０に出力すると、信号出力部８３０は、接触判断部７００の制御によって、これらＸ軸位置信号及びＹ軸位置信号を該当する時期にデジタル感知信号（ＤＳＮ）として直列に接触判断部７００に出力する。
【００７３】
接触判断部７００は、図８に示したインタラプト信号発生部８４０から出力されるインタラプト信号（ＴＥ＿ＩＮＴ）の状態が高レベルに変化した後で、適切な時期に信号出力部８３０からのデジタル感知信号（ＤＳＮ）を読み取る。
つまり、インタラプト信号発生部８４０は、図８に示したように、エンコーダ８１２、８２２の入力信号のうちの少なくとも１つが高レベルである場合には、高レベルのインタラプト信号（ＴＥ＿ＩＮＴ）を出力する。つまり、１つの圧力感知部（ＳＵ）でも作動すれば、インタラプト信号発生部８４０は、高レベルのインタラプト信号（ＴＥ＿ＩＮＴ）を出力する。このように、インタラプト信号（ＴＥ＿ＩＮＴ）が高レベルに変化すると、接触判断部７００は、適切な時期に読取信号などを信号出力部８３０に出力し、それによって、信号出力部８３０は、接触判断部７００にデジタル感知信号（ＤＳＮ）を出力する。
【００７４】
このように、圧力感知部（ＳＵ）を通じて流れるアナログ信号である電流を感知して圧力感知部（ＳＵ）の動作の有無を判断する代わりに、圧力感知部（ＳＵ）の接触の有無によって状態が変化するデジタル信号を利用するので、リーク電流による誤動作及び不必要な電力消費が減少する。
また、デジタル信号を処理して圧力感知部（ＳＵ）のＸ軸及びＹ軸位置信号を生成するので、アナログ信号である電流を処理するより回路の構造が簡単である。それによって、感知信号処理部８００が単一チップ６１０に実装される時に、実装面積が減少し、単一チップ６１０の構造が簡単になる。
さらに、同一方向に該当する複数位置の圧力感知部（ＳＵ）が同時に作動する場合に、中間に位置する圧力感知部（ＳＵ）が作動したものと位置を判断するので、迅速で簡単な信号処理が可能であり、それによって、感知信号処理部の構造も簡単になる。
【００７５】
次に、図１１〜図１３を参照して、本発明の他の実施形態による感知信号処理部８００’について説明する。
図１１は本発明の他の実施形態による圧力感知部（ＳＵ）の信号処理装置の概略回路ブロック図である。図１２は本発明の他の実施形態による圧力感知部の信号処理装置の動作タイミング図であって、共通電圧が所定の時間ごとに高レベル及び低レベルをスイングする場合であり、図１３は本発明の一実施形態による圧力感知部の信号処理装置の動作タイミング図であって、共通電圧が一定の電圧に固定された場合である。
【００７６】
図１１に示すように、本実施形態による感知信号処理部８００’は、図７に示したものとほぼ類似している。つまり、縦及び横感知データ信号読取部８１０’、８２０’の各信号変換部８１１’、８２１’のダイオード（Ｄ２）の方向、分圧抵抗（Ｒ１、Ｒ２）に印加される電圧（Ｖｒｅｆ２）及び比較器（ＣＯＭ１）の接続関係を除いては、図７に示した感知信号処理部８００と同一構造からなる。したがって、同一構造からなって同一動作を行う部分については、図７と同一の図面符号を付け、これに対する詳細な構造及び動作の説明は省略する。
【００７７】
図７に示した感知信号処理部８００において、信号変換部８１１、８２１のダイオード（Ｄ１）は、順方向に接続され、分圧抵抗（Ｒ１、Ｒ２）は、ダイオード（Ｄ１）の出力端と接地の間に接続されているが、図１１に示す本実施形態の感知信号処理部８００’の信号変換部８１１’、８２１’のダイオード（Ｄ２）は、逆方向に接続され、抵抗（Ｒ１、Ｒ２）は、基準電圧（Ｖｒｅｆ２）に接続されている。また、比較器（ＣＯＭ１）は、分圧抵抗（Ｒ１、Ｒ２）の共通端子に反転端子（−）が接続され、基準電圧（Ｖｒｅｆ３）に非反転端子（＋）が接続されている。
共通電圧（Ｖｃｏｍ）が高レベル及び低レベルを有して、所定の時間ごとに高レベル及び低レベルをスイングする場合に、基準電圧（Ｖｒｅｆ２）は、共通電圧（Ｖｃｏｍ）の高レベルより大きい値を有する。また、共通電圧（Ｖｃｏｍ）が一定の電圧を有する直流（ＤＣ）電圧である場合に、基準電圧（Ｖｒｅｆ２）は、共通電圧（Ｖｃｏｍ）より大きい値を有する。
【００７８】
次に、感知信号処理部８００’の動作について説明する。
まず、図１２を参照して、共通電圧（Ｖｃｏｍ）が高レベル及び低レベルを有して、約１Ｈごとに高レベル及び低レベルをスイングする場合について説明する。この時、共通電圧（Ｖｃｏｍ）の高レベルの値は約５Ｖであり、低レベルの値は約−１．０Ｖであって、液晶表示装置は行反転である。
本実施形態による感知信号処理部８００’の動作は、図７を参照して説明した感知信号処理部８００の動作とほぼ類似している。
各感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸＭ、ＳＹ１〜ＳＹＮ）に接続されている信号変換部８１１’、８２１’の動作は同一なので、縦感知データ線（ＳＸ１）に接続されている信号変換部８１１’の動作についてのみ説明する。
【００７９】
縦感知データ線（ＳＸ１）に接続されている圧力感知部（ＳＵ）が作動して、スイッチ（ＳＷＴ）が接触されると、図１２に示すように、接触区間の間は（Ｓ１）から共通電圧（Ｖｃｏｍ）とほぼ近似した信号が縦感知データ線（ＳＸ１）を通じて分圧抵抗（Ｒ１、Ｒ２）に印加され、所定の大きさの電圧に分圧された後、比較器（ＣＯＭ１）の反転端子（−）に印加される。この時、比較器（ＣＯＭ１）の非反転端子（＋）に印加される基準電圧（Ｖｒｅｆ３）が分圧された電圧（Ｓ２）の高レベルより低いので、比較器（ＣＯＭ１）は、図１２に示すように、２つの入力端子（＋、−）に印加される信号の状態によって該当するレベルの信号をＤフリップフロップ（ＤＦＦ）の入力端子（Ｄ）に印加する。
【００８０】
したがって、Ｄフリップフロップ（ＤＦＦ）は、入力端子（Ｄ）に印加される信号の状態によって該当するレベルの信号をクロック信号（ＴＣＬＫ）に同期させて出力するので、図１２に示すように、Ｄフリップフロップ（ＤＦＦ）は、接触区間に基づく所定の時間の間は高レベルの状態を維持する。
このような信号変換部８１１’の動作と同様に、各感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸＭ、ＳＹ１〜ＳＹＮ）に接続されている信号変換部８１１’、８２１’は、該当する感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸＭ、ＳＹ１〜ＳＹＮ）から出力される感知データ信号を処理して、該当するレベルの信号をエンコーダ８１２、８２２に印加する。
【００８１】
したがって、エンコーダ８１２、８２２は、図７を参照して説明したものと同様に、各入力端子に印加される信号に基づいてＸ軸位置信号及びＹ軸位置信号を出力端子（ＶＸ１〜ＶＸ８、ＶＹ１〜ＶＹ８）を通じて信号出力部８３０に出力する。
【００８２】
次に、図１３を参照して、共通電圧（Ｖｃｏｍ）が所定のレベルを維持する直流電圧である時の感知信号処理部８００’の動作について説明する。
この時、共通電圧（Ｖｃｏｍ）は、−１．０Ｖ〜＋１．０Ｖのうちのいずれか１つの値を一定に維持することができ、液晶表示装置の反転形態は点反転である。
また、各感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸＭ、ＳＹ１〜ＳＹＮ）に接続されている信号変換部８１１’、８２１’の動作は同一なので、縦感知データ線（ＳＸ１）に接続されている信号変換部８１１’の動作についてのみ説明する。
【００８３】
縦感知データ線（ＳＸ１）に接続されている圧力感知部（ＳＵ）が作動して、スイッチ（ＳＷＴ）が接触されると、接触区間の間は共通電圧（Ｖｃｏｍ）とほぼ近似した信号が縦感知データ線（ＳＸ１）に印加され、分圧抵抗（Ｒ１、Ｒ２）によって基準電圧（Ｖｒｅｆ２）及び共通電圧（Ｖｃｏｍ）の間の電圧に分圧されて、比較器（ＣＯＭ１）の反転端子（−）に印加される。この時、比較器（ＣＯＭ１）の非反転端子（＋）に印加される基準電圧（Ｖｒｅｆ３）は、抵抗（Ｒ１、Ｒ２）によって分圧された共通電圧（Ｖｃｏｍ）の大きさより大きいため、比較器（ＣＯＭ１）は、接触区間の間は高レベルの信号を出力して、Ｄフリップフロップ（ＤＦＦ）に出力する（図１３参照）。したがって、Ｄフリップフロップ（ＤＦＦ）は、クロック信号（ＴＣＬＫ）に同期して、該当するレベルの信号をエンコーダ８１２に出力する。
【００８４】
このような信号変換部８１１’の動作と同様に、各感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸＭ、ＳＹ１〜ＳＹＮ）に接続されている信号変換部８１１’、８２１’は、該当する感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸＭ、ＳＹ１〜ＳＹＮ）から出力される感知データ信号を処理して、該当するレベルの信号をエンコーダ８１２、８２２に印加する。
したがって、エンコーダ８１２、８２２は、図７を参照して説明したものと同様に、各入力端子に印加される信号に基づいてＸ軸位置及びＹ軸位置情報に該当する信号を出力端子（ＶＸ１〜ＶＸ８、ＶＹ１〜ＶＹ８）を通じて信号出力部８３０に出力する。
【００８５】
これとは異なって、図７に示した感知信号処理部において、高レベル及び低レベルを所定の時間ごとにスイングする共通電圧（Ｖｃｏｍ）の代わりに、所定の大きさの直流電圧である共通電圧（Ｖｃｏｍ）を印加する場合には、分圧抵抗（Ｒ１、Ｒ２）を接地に接続させる代わりに、共通電圧（Ｖｃｏｍ）より低い電圧、例えば−１．０Ｖ未満の電圧に接続すればよい。
【００８６】
図７〜図１０で示したものに基づいた効果と同様に、リーク電流による誤動作及び不必要な電力消費が減少して、迅速で簡単な信号処理が可能であり、それによる感知信号処理部の構造も簡単になる。
これに加えて、感知信号処理部のダイオード（Ｄ２）の方向を順方向に変換して、共通電圧（Ｖｃｏｍ）が所定の大きさの直流電圧を維持するようにすることによって、行反転だけでなく点反転及び列反転も可能な液晶表示装置に利用することができる。
【００８７】
上記実施形態で、各基準電圧（Ｖｒｅｆ１〜Ｖｒｅｆ３）の大きさなどは利用される電圧の大きさに基づいて変更することができ、比較器（ＣＯＭ１）の入力端子（＋、−）、分圧抵抗（Ｒ１、Ｒ２）、及び基準電圧（Ｖｒｅｆ１、Ｖｒｅｆ２）の接続関係も変更することができる。また、圧力感知部（ＳＵ）が作動する場合に、該当する信号変換部８１１、８２１、８１１’、８２１’を通じて高レベルの信号がエンコーダ８１２、８２２に出力されるが、これとは異なって、低レベルの信号が出力されてもよい。
【００８８】
尚、本発明は、上述の実施形態に限られるものではない。本発明の技術的範囲から逸脱しない範囲内で多様に変更実施することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８９】
本発明の実施形態では、表示装置として液晶表示装置を説明したが、これに限定されず、プラズマ表示装置（ｐｌａｓｍａ  ｄｉｓｐｌａｙ  ｄｅｖｉｃｅ）、有機発光表示装置（ｏｒｇａｎｉｃ  ｌｉｇｈｔ  ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｓｐｌａｙ）などのような表示装置にも同様に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【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って、画素の観点で示した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１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ブロック図であって、感知部の観点で示した液晶表示装置のブロック図である。
【図４】本発明の実施形態による液晶表示装置の１つの感知部に対する等価回路図である。
【図５】本発明の実施形態による圧力感知部の断面を概略的に示した断面図である。
【図６】本発明の一実施形態による液晶表示装置の概略斜視図である。
【図７】本発明の一実施形態による圧力感知部の信号処理装置の概略回路ブロック図である。
【図８】図７の信号出力部に含まれるインタラプト信号発生部のブロック図である。
【図９】本発明の一実施形態による圧力感知部の信号処理装置の動作タイミング図であって、１つの感知データ線に接続されている圧力感知部が作動する場合である。
【図１０】本発明の一実施形態による圧力感知部の信号処理装置の動作タイミング図であって、互いに異なる２つの感知データ線に接続されている圧力感知部が作動する場合である。
【図１１】本発明の他の実施形態による圧力感知部の信号処理装置の概略回路ブロック図である。
【図１２】本発明の他の実施形態による圧力感知部の信号処理装置の動作タイミング図であって、共通電圧が所定の時間ごとに高レベル及び低レベルをスイングする場合である。
【図１３】本発明の一実施形態による圧力感知部の信号処理装置の動作タイミング図であって、共通電圧が一定の電圧に固定された場合である。
【符号の説明】
【００９１】
３        液晶層
１００      薄膜トランジスタ基板（下部表示板）
１１０、２１０    絶縁基板
１７６      下部突出部
１９１      画素電極
１９６      感知データ線
２００      共通電極基板（上部表示板）
２２０      遮光部材
２３０      カラーフィルタ
２４０      上部突出部
２７０      共通電極
３００      液晶表示板組立体
４００      画像走査部
５００      画像データ駆動部
５５０      階調電圧生成部
６００      信号制御部
６１０      単一チップ
７００      接触判断部
８００      感知信号処理部
８１０      縦感知データ信号読取部
８１１、８２１    信号変換部
８１２、８２２    エンコーダ
８２０      横感知データ信号読取部
８３０      信号出力部
８４０      インタラプト信号発生部
【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１２】
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【図１３】
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