(57)【要約】【課題】画面の接触の有無及び接触位置を正確に感知し、消費電力を減らすことのできる液晶表示装置及び表示装置を提供する。【解決手段】複数の感知データ線と、圧力によって静電容量が変化し前記感知データ線に接続される複数の可変キャパシタと、前記感知データ線に接続される複数の基準キャパシタとを有する液晶表示板組立体と、前記液晶表示板組立体とは別に形成され、前記感知データ線の各々に接続され、前記感知データ線に流れる感知データ信号に基づいて出力信号を生成する複数の感知信号出力部とを有する。【選択図】      図９
2007199724.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の感知データ線と、圧力によって静電容量が変化し前記感知データ線に接続される複数の可変キャパシタと、前記感知データ線に接続される複数の基準キャパシタとを有する液晶表示板組立体と、
前記液晶表示板組立体とは別に形成され、前記感知データ線の各々に接続され、前記感知データ線に流れる感知データ信号に基づいて出力信号を生成する複数の感知信号出力部とを有することを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記感知信号出力部の各々は、前記感知データ線の各々に接続される出力トランジスタを有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項３】
前記出力トランジスタは、ＭＯＳトランジスタであることを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項４】
前記複数の感知信号出力部を介して印加される信号を処理し、容量が変化した可変キャパシタの位置を判定する感知信号処理部をさらに有することを特徴とする請求項２に記載の液晶表示装置。
【請求項５】
前記感知信号処理部は、集積回路チップで形成され、前記感知信号出力部を含むことを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項６】
前記感知データ線の各々に接続され、感知データ線を設定電圧に初期化する複数の初期化部をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記初期化部は、前記液晶表示板組立体に形成されることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項８】
前記初期化部は、前記感知信号処理部に形成されることを特徴とする請求項６に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記初期化部の各々は、前記感知データ線に接続され、第１リセット制御信号に従って動作し、入力される第１リセット電圧を接続された感知データ線に印加する第１リセットスイッチング素子と、
感知データ線に接続され、第２リセット制御信号に従って動作し、入力される第２リセット電圧を接続された前記感知データ線に印加する第２リセットスイッチング素子とを有することを特徴とする請求項７または請求項８に記載の液晶表示装置。
【請求項１０】
前記第１及び第２リセットスイッチング素子は、薄膜トランジスタであることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１１】
前記第１及び第２リセットスイッチング素子は、ＭＯＳトランジスタであることを特徴とする請求項９に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
前記感知信号処理部は、駆動電圧と接地との間に接続される静電気保護用ダイオード部をさらに有することを特徴とする請求項４に記載の液晶表示装置。
【請求項１３】
第１方向に延設される複数の第１感知データ線と、
第２方向に延設され、長さが互いに異なる複数の第２感知データ線と、
前記第１及び第２感知データ線に接続され、外部からの接触の有無によって出力信号が変化する複数の感知部と、
前記第２感知データ線の各々に形成される複数の補償キャパシタとを有し、
前記第２感知データ線の各々において寄生キャパシタの容量と前記補償キャパシタの容量との比率が１：１であることを特徴とする表示装置。
【請求項１４】
前記第１及び第２感知データ線の各々に接続され、第１及び第２感知データ線に流れる感知データ信号に基づいて出力信号を生成する複数の感知信号出力部をさらに有することを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記感知信号出力部の各々は、前記第１及び第２感知データ線の各々に接続される出力トランジスタを有することを特徴とする請求項１４に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記出力トランジスタは、ＭＯＳトランジスタで形成されることを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記感知部の各々は、圧力によって静電容量が変化し、前記第１及び第２感知データ線に接続される複数の可変キャパシタと、
前記第１及び第２感知データ線に接続される複数の基準キャパシタとを有し、
前記補償キャパシタは、前記基準キャパシタと共に形成されることを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
【請求項１８】
第１方向に延設される複数の第１感知データ線と、
第２方向に延設される複数の第２感知データ線と、
前記第１及び第２感知データ線に接続され、外部からの接触の有無によって出力信号が変化する複数の感知部と、
前記第１感知データ線の各々に接続され、前記第１感知データ線に流れる感知データ信号に基づいて出力信号を生成する複数の第１感知信号出力部と、
前記第２感知データ線の各々に接続され、前記第２感知データ線に流れる感知データ信号に基づいて出力信号を生成する複数の第２感知信号出力部と、
前記第１感知信号出力部から出力される感知信号を外部に伝達し、長さが同一である複数の第１出力データ線と、
前記第２感知信号出力部から出力される感知信号を外部に伝達し、長さが互いに異なる複数の第２出力データ線と、
前記第２出力データ線に各々形成される複数の補償キャパシタとを有し、
前記第２出力データ線の各々において寄生キャパシタの容量と前記補償キャパシタの容量との比率が１：１であることを特徴とする表示装置。
【請求項１９】
前記第１及び第２感知信号出力部の各々は、前記第１及び第２感知データ線の各々に接続される出力トランジスタを有することを特徴とする請求項１８に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記出力トランジスタは、薄膜トランジスタで形成されることを特徴とする請求項１９に記載の表示装置。
【請求項２１】
前記感知部の各々は、圧力によって静電容量が変化し、前記第１及び第２感知データ線に接続される複数の可変キャパシタと、
前記第１及び第２感知データ線に接続される複数の基準キャパシタとを有し、
前記補償キャパシタは、前記基準キャパシタと共に形成されることを特徴とする請求項１８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、液晶表示装置及び表示装置に関し、詳しくは、画面の接触の有無及び接触位置を正確に感知することのできる液晶表示装置及び表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置の代表的なものである液晶表示装置（ＬＣＤ）は、画素電極及び共通電極を備える２つの表示板と、その間に挟持された誘電率異方性を有する液晶層とを有している。画素電極は行列状に配列されており、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）等のスイッチング素子に接続され、１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、表示板の全面にかけて形成されており、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構成し、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ともに画素を構成する基本単位になる。
このような液晶表示装置においては、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得る。
【０００３】
タッチスクリーンパネルは、画面上に指先やタッチペン等で触れて文字や図形を描いたり、アイコンを実行させてコンピュータ等の機械に必要な命令を実行させたりする装置を言う。タッチスクリーンパネルが付着された液晶表示装置は、使用者の指先やタッチペン等が画面に触れたかどうかを感知し、及び触れた位置情報を得ることができる。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コスト上昇、タッチスクリーンパネルを液晶表示板上に接着する工程が追加されることによる収率減少、液晶表示板組立体の輝度低下、製品幅の拡大等の問題点がある。
【０００４】
そこで、このような問題を解決するために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光センサーを液晶表示装置における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。光センサーは、使用者の指先等で画面に加わる光の変化を感知することによって、液晶表示装置は使用者の指先等が画面に触れたかどうか、及び接触位置情報を得ることができる。ところが、このような光センサーは、外部環境、つまり外部光の強さ、バックライトの強さ、温度等によってその出力特性が変わり、光感知の際に誤差が生じるおそれがある。即ち、使用者の指等が画面に接触しても接触しないものと判断したり、接触しなくても接触したものと判断したりするという問題点がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで、本発明は上記従来の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、画面の接触の有無及び接触位置を正確に感知することができ、また、消費電力を減らすことのできる液晶表示装置及び表示装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた本発明による液晶表示装置は、複数の感知データ線と、圧力によって静電容量が変化し前記感知データ線に接続される複数の可変キャパシタと、前記感知データ線に接続される複数の基準キャパシタとを有する液晶表示板組立体と、前記液晶表示板組立体とは別に形成され、前記感知データ線の各々に接続され、前記感知データ線に流れる感知データ信号に基づいて出力信号を生成する複数の感知信号出力部とを有することを特徴とする。
【０００７】
前記感知信号出力部の各々は、前記感知データ線の各々に接続される出力トランジスタを有することが好ましい。
前記出力トランジスタは、ＭＯＳトランジスタであることが好ましい。
前記複数の感知信号出力部を介して印加される信号を処理し、容量が変化した可変キャパシタの位置を判定する感知信号処理部をさらに有することが好ましい。
前記感知信号処理部は、集積回路チップで形成され、前記感知信号出力部を含むことが好ましい。
前記感知データ線の各々に接続され、感知データ線を設定電圧に初期化する複数の初期化部をさらに有することが好ましい。
前記初期化部は、前記液晶表示板組立体に形成されることが好ましい。
前記初期化部は、前記感知信号処理部に形成されることが好ましい。
前記初期化部の各々は、前記感知データ線に接続され、第１リセット制御信号に従って動作し、入力される第１リセット電圧を接続された感知データ線に印加する第１リセットスイッチング素子と、感知データ線に接続され、第２リセット制御信号に従って動作し、入力される第２リセット電圧を接続された前記感知データ線に印加する第２リセットスイッチング素子とを有することが好ましい。
前記第１及び第２リセットスイッチング素子は、薄膜トランジスタであることが好ましい。
前記第１及び第２リセットスイッチング素子は、ＭＯＳトランジスタであることが好ましい。
前記感知信号処理部は、駆動電圧と接地との間に接続される静電気保護用ダイオード部をさらに有することが好ましい。
【０００８】
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、第１方向に延設される複数の第１感知データ線と、第２方向に延設され、長さが互いに異なる複数の第２感知データ線と、前記第１及び第２感知データ線に接続され、外部からの接触の有無によって出力信号が変化する複数の感知部と、前記第２感知データ線の各々に形成される複数の補償キャパシタとを有し、前記第２感知データ線の各々において寄生キャパシタの容量と前記補償キャパシタの容量との比率が１：１であることを特徴とする。
【０００９】
前記第１及び第２感知データ線の各々に接続され、第１及び第２感知データ線に流れる感知データ信号に基づいて出力信号を生成する複数の感知信号出力部をさらに有することが好ましい。
前記感知信号出力部の各々は、前記第１及び第２感知データ線の各々に接続される出力トランジスタを有することが好ましい。
前記出力トランジスタは、ＭＯＳトランジスタで形成されることが好ましい。
前記感知部の各々は、圧力によって静電容量が変化し、前記第１及び第２感知データ線に接続される複数の可変キャパシタと、前記第１及び第２感知データ線に接続される複数の基準キャパシタとを有し、前記補償キャパシタは、前記基準キャパシタと共に形成されることが好ましい。
【００１０】
また、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、第１方向に延設される複数の第１感知データ線と、第２方向に延設される複数の第２感知データ線と、前記第１及び第２感知データ線に接続され、外部からの接触の有無によって出力信号が変化する複数の感知部と、前記第１感知データ線の各々に接続され、前記第１感知データ線に流れる感知データ信号に基づいて出力信号を生成する複数の第１感知信号出力部と、前記第２感知データ線の各々に接続され、前記第２感知データ線に流れる感知データ信号に基づいて出力信号を生成する複数の第２感知信号出力部と、前記第１感知信号出力部から出力される感知信号を外部に伝達し、長さが同一である複数の第１出力データ線と、前記第２感知信号出力部から出力される感知信号を外部に伝達し、長さが互いに異なる複数の第２出力データ線と、前記第２出力データ線に各々形成される複数の補償キャパシタとを有し、前記第２出力データ線の各々において寄生キャパシタの容量と前記補償キャパシタの容量との比率が１：１であることを特徴とする。
【００１１】
前記第１及び第２感知信号出力部の各々は、前記第１及び第２感知データ線の各々に接続される出力トランジスタを有することが好ましい。
前記出力トランジスタは、薄膜トランジスタで形成されることが好ましい。
前記感知部の各々は、圧力によって静電容量が変化し、前記第１及び第２感知データ線に接続される複数の可変キャパシタと、前記第１及び第２感知データ線に接続される複数の基準キャパシタとを有し、前記補償キャパシタは、前記基準キャパシタと共に形成されることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る液晶表示装置及び表示装置によれば、可変キャパシタ等で構成される感知部を備えることにより、液晶表示板組立体に加わる圧力により接触の有無及び接触位置を感知することができるという効果がある。
初期信号入力部や感知信号出力部は、液晶表示板組立体に薄膜トランジスタで形成する代わりに、感知信号処理部内にＭＯＳトランジスタで形成するので、消費電力が減少し、初期信号入力部や感知信号出力部に電圧を印加する周辺装置の構造及び周辺装置の消費電力が減少するという効果がある。
【００１３】
また、外部環境によるＭＯＳトランジスタの特性変化が大きくないので、感度が向上し、ＳＮ比が増加する。また、横感知データ線の長さの差異による信号のバラツキを減少し、ＳＮ比がさらに増加するという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明に係る液晶表示装置及び表示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。
【００１５】
添付した図面を用いながら、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の参照符号を付けている。層、膜、領域、板等の部分が、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。
【００１６】
次に、本発明による表示装置の一実施形態として液晶表示装置について図１〜図５を参照して詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図で、画素の観点から示したブロック図であり、図２は本発明の一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る。図３は本発明の一実施形態による液晶表示装置のブロック図で、感知部の観点から示したブロック図であり、図４は本発明の一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。
【００１７】
図１及び図３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に接続された階調電圧生成部５５０、感知信号処理部８００に接続された接触判断部７００、並びにこれらを制御する信号制御部６００を有する。
【００１８】
図１〜図４に示すように、液晶表示板組立体３００は、複数の表示信号線（Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ）とこれに接続されほぼ行列状に配列された複数の画素（ＰＸ）と、複数の感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ、ＲＬ）とこれに接続されほぼ行列状に配列された複数の感知部（ＳＵ）、各感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）の一端部に接続された複数の初期信号入力部（ＩＮＩ）、各感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）の他の端部に接続された複数の感知信号出力部（ＳＯＵＴ）と、各感知信号出力部（ＳＯＵＴ）に接続された複数の出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ、ＯＸ１〜ＯＸＭ）を有する。
【００１９】
また、図２及び図５に示すように、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表示板１００及び共通電極表示板２００とその間に挟持された液晶層３と、２つの表示板（１００、２００）の間に間隙を形成し、ある程度圧縮変形される間隔材（図示せず）を有する。
【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）と画像データ信号を伝達する画像データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）を有し、感知信号線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ、ＲＬ）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）と基準電圧を伝達する複数の基準電圧線（ＲＬ）を有する。基準電圧線（ＲＬ）は必要に応じて省略してもよい。
画像走査線（Ｇ１〜Ｇｎ）及び横感知データ線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）は、ほぼ行方向に延在し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）はほぼ列方向に延在して互いにほぼ平行である。基準電圧線（ＲＬ）は行または列方向に延在している。
【００２１】
各画素（ＰＸ）は、表示信号線（Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ）に接続されたスイッチング素子（Ｑ）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）を有する。ストレージキャパシタ（Ｃｓｔ）は必要に応じて省略してもよい。
スイッチング素子（Ｑ）は、薄膜トランジスタ表示板１００に具備される薄膜トランジスタ等の三端子素子であって、その制御端子は画像走査線（Ｇ１〜Ｇｎ）と接続されており、入力端子は画像データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）と接続されており、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）と接続されている。この時、薄膜トランジスタは、非晶質シリコンまたは多結晶シリコンを含む。
【００２２】
液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）は、薄膜トランジスタ表示板１００の画素電極１９１と共通電極表示板２００の共通電極２７０を２つの端子とし、２つの電極（１９１、２７０）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（Ｑ）に接続され、共通電極２７０は、共通電極表示板２００の全面に形成されて共通電圧（Ｖｃｏｍ）の印加を受ける。図２とは異なり、共通電極２７０が薄膜トランジスタ表示板１００に具備されることもあり、その場合には、２つの電極（１９１、２７０）のうちの少なくとも１つが線形または棒形に形成されうる。
【００２３】
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、薄膜トランジスタ表示板１００に具備された別個の信号線（図示せず）と画素電極１９１が絶縁体を介在して重なって形成されており、この別個の信号線には共通電圧（Ｖｃｏｍ）等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１９１が絶縁体を媒介としてすぐ上の前段画像走査線と重なって形成されることもできる。
【００２４】
一方、色表示を実現するためには各画素（ＰＸ）が基本色のうちの１つを固有に表示したり（空間分割）、各画素（ＰＸ）が時間によって交互に基本色を表示したり（時間分割）することで、これら基本色の空間的、時間的作用で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、青色等の三原色がある。図２は空間分割の一例であって、各画素（ＰＸ）が画素電極１９１に対応する共通電極表示板２００の領域に基本色のうちの１つを示すカラーフィルタ２３０を備えている。図２とは異なり、カラーフィルタ２３０は、薄膜トランジスタ表示板１００の画素電極１９１上または下に形成することもできる。
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つの偏光子（図示せず）が付着されている。
【００２５】
図４に示すように、感知部（ＳＵ）は、図面符号ＳＬを付した横または縦感知データ線（以下、感知データ線という）に接続される可変キャパシタ（Ｃｖ）と、感知データ線（ＳＬ）と基準電圧線（ＲＬ）との間に接続される基準キャパシタ（Ｃｐ）を有する。
基準キャパシタ（Ｃｐ）は、薄膜トランジスタ表示板１００の基準電圧線（ＲＬ）と感知データ線（ＳＬ）が絶縁体（図示せず）を介在して重なって形成される。
【００２６】
可変キャパシタ（Ｃｖ）は、薄膜トランジスタ表示板１００の感知データ線（ＳＬ）と共通電極表示板２００の共通電極２７０を２つの端子とし、２つの端子間の液晶層３は誘電体として機能する。可変キャパシタ（Ｃｖ）の静電容量（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）は、液晶表示板組立体３００に加わる使用者のタッチ等の外部刺激によって値が変化する。
【００２７】
このような外部刺激としては圧力があり、共通電極表示板２００に圧力が加わると、間隔材が圧縮変形されることによって、２つの端子間の距離が変化し、可変キャパシタ（Ｃｖ）の静電容量が変わる。静電容量が変わると、静電容量の大きさに依存する基準キャパシタ（Ｃｐ）と可変キャパシタ（Ｃｖ）との間の接続点電圧（Ｖｎ）の大きさが変わる。
【００２８】
接続点電圧（Ｖｎ）は、感知データ信号として感知データ線（ＳＬ）を介して流れており、これに基づいて接触の有無を判断することができる。この時、基準キャパシタ（Ｃｐ）は固定の静電容量を有し、基準キャパシタ（Ｃｐ）に印加される基準電圧は、一定の電圧値を有するため、接続点電圧（Ｖｎ）は一定の範囲で変動する。従って、感知データ信号が常に一定の範囲の電圧レベルを有することができ、接触の有無及び接触位置を容易に判断することができる。
【００２９】
感知部（ＳＵ）は隣接した２つの画素（ＰＸ）の間に配置される。横及び縦感知データ線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）に各々接続されており、これらが交差する領域に隣接して配置されている１対の感知部（ＳＵ）の密度は、例えば、ドット（ｄｏｔ）密度の約１／４にすることができる。ここで１つのドットは、例えば平行に配列され、赤色、緑色、青色等の三原色を表示する３つの画素（ＰＸ）を有し、１つの色相を表示し、液晶表示装置の解像度を示す基本単位になる。しかし、１つのドットは４つ以上の画素（ＰＸ）により形成されることもでき、その場合、各画素（ＰＸ）は三原色と白色のうちの１つを表示することができる。
【００３０】
１対の感知部（ＳＵ）密度がドット密度の１／４である例としては、１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であるものを挙げられる。ここで、感知部（ＳＵ）を有しない画素行及び画素列も存在することができる。
感知部（ＳＵ）密度とドット密度をこの程度に合せると、文字認識のような高精度の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したり、低くすることも可能である。
このように、本発明の実施形態による感知部（ＳＵ）によれば、感知部（ＳＵ）と感知データ線（ＳＬ）が占める空間が相対的に小さいので、画素（ＰＸ）の開口率の減少を最少化することができる。
【００３１】
複数のリセット信号入力部（ＩＮＩ）は全て同一の構造を有しており、複数の感知信号出力部（ＳＯＵＴ）も同様、全て同一の構造を有する。これらリセット信号入力部（ＩＮＩ）、感知信号出力部（ＳＯＵＴ）の構造と動作については後に詳細に説明する。
【００３２】
出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ、ＯＸ１〜ＯＸＭ）は、該当感知信号出力部（ＳＯＵＴ）を介して横及び縦感知データ線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）に各々接続される複数の横出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ）及び縦出力データ線（ＯＸ１〜ＯＸＭ）を有する。出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ、ＯＸ１〜ＯＸＭ）は、感知信号処理部８００に接続され、感知信号出力部（ＳＯＵＴ）からの出力信号を感知信号処理部８００に伝達する。横及び縦出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ、ＯＸ１〜ＯＸＭ）はほぼ列方向に延在しており、互いにほぼ平行である。
【００３３】
また、図１に示すように、階調電圧生成部５５０は、画素の透過率に関連する２組の階調電圧集合（または基準階調電圧集合）を生成する。そのうちの１組は、共通電圧（Ｖｃｏｍ）に対してプラスの値を有し、もう１組はマイナスの値を有する。
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なる画像走査信号を画像走査線（Ｇ１〜Ｇｎ）に印加する。
【００３４】
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）に接続されており、階調電圧生成部５５０からの階調電圧を選択し、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が全階調に対する電圧を全て提供するのでなく、定められた数の基準階調電圧のみを提供する場合に、画像データ駆動部５００は、基準階調電圧を分圧して全体階調に対する階調電圧を生成し、この中から画像データ信号を選択する。
【００３５】
感知信号処理部８００は、液晶表示板組立体３００の出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ、ＯＸ１〜ＯＸＭ）に接続される複数の増幅部８１０を有し、各増幅部８１０を介して伝達される出力信号を受信して増幅等の信号処理を行い、アナログ感知信号（Ｖｏ）を生成した後、アナログ−デジタル変換器（図示せず）等を利用してデジタル信号に変換してデジタル感知信号（ＤＳＮ）を生成する。
【００３６】
接触判断部７００は、感知信号処理部８００からデジタル感知信号（ＤＳＮ）を受信して所定の演算処理を行ない、接触の有無及び接触位置を判断した後、接触情報（ＩＮＦ）を外部装置に送出する。接触判断部７００は、デジタル感知信号（ＤＳＮ）に基づいて感知部（ＳＵ）の動作状態を監視し、これらに印加される信号を制御することができる。
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、及び感知信号処理部８００等の動作を制御する。
【００３７】
このような駆動装置（４００、５００、５５０、６００、７００、８００）各々は、少なくとも１つの集積回路チップの形態に液晶表示板組立体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（図示せず）上に装着されてＴＣＰ（ｔａｐｅ  ｃａｒｒｉｅｒ  ｐａｃｋａｇｅ）の形態に液晶表示板組立体３００に付着されたり、別途の印刷回路基板（図示せず）上に装着することもできる。また、これら駆動装置（４００、５００、５５０、６００、７００、８００）を信号線（Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ、ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ、ＯＹ１〜ＯＹＮ、ＯＸ１〜ＯＸＭ、ＲＬ）及び薄膜トランジスタ（Ｑ）等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５に示すように、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）に分けられる。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、ＯＹ１〜ＯＹＮ、ＯＸ１〜ＯＸＭ、ＲＬ）のほとんどが配置される。共通電極表示板２００は、ブラックマトリクスのような遮光部材（図示せず）を有し、遮光部材は、周縁領域（Ｐ２）のほとんどを取り囲み、外部からの光を遮断する。共通電極表示板２００は、薄膜トランジスタ表示板１００より大きさが小さく、薄膜トランジスタ表示板１００の一部が露出して露出領域（Ｐ３）をなし、露出領域（Ｐ３）には単一チップ６１０が実装され、ＦＰＣ基板６２０が付着されている。
【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、つまり画像駆動部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、及び感知信号処理部８００を有する。このような駆動装置（４００、５００、５５０、６００、７００、８００）を単一チップ６１０内に集積することによって実装面積を減らすことができ、消費電力を低くすることもできる。もちろん必要に応じて、これらの少なくとも１つまたはこれらをなす少なくとも１つの回路素子が単一チップ６１０の外側に存在してもよい。
【００４０】
表示信号線（Ｇ１〜Ｇｎ、Ｄ１〜Ｄｍ）及び出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ、ＯＸ１〜ＯＸＭ）は、露出領域（Ｐ３）まで延在して該当駆動装置（４００、５００、８００）と接続される。
ＦＰＣ基板６２０は、外部装置から信号を受信して単一チップ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コネクタ（図示せず）により形成されている。
【００４１】
次に、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を受信する。入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）は、各画素（ＰＸ）の輝度情報を含み、輝度は定められた数、例えば、１０２４（＝２１０）、２５６（＝２８）または６４（＝２６）個の階調を有している。入力制御信号の例としては、垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）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）等がある。
【００４２】
信号制御部６００は、入力画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）と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宜処理し、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）等を生成した後、画像走査制御信号（ＣＯＮＴ１）を画像走査部４００に送出し、画像データ制御信号（ＣＯＮＴ２）と処理したデジタル画像信号（ＤＡＴ）を画像データ駆動部５００に送出し、感知データ制御信号（ＣＯＮＴ３）を感知信号処理部８００に送出する。
【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）とゲートオン電圧（Ｖｏｎ）の出力を制御する少なくとも１つのクロック信号を有する。また、画像走査制御信号（ＣＯＮＴ１）は、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）をさらに有することができる。
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）と、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）を有する。また、画像データ制御信号（ＣＯＮＴ２）は、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いう）を反転させる反転信号（ＲＶＳ）をさらに有することができる。
【００４４】
信号制御部６００からの画像データ制御信号（ＣＯＮＴ２）に従って、画像データ駆動部５００は、１つの画素行の画素（ＰＸ）に対するデジタル画像信号（ＤＡＴ）を受信し、各デジタル画像信号（ＤＡＴ）に対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に、これを当該画像データ線（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）に従って、ゲートオン電圧（Ｖｏｎ）を画像走査線（Ｇ１〜Ｇｎ）に印加し、この画像走査線（Ｇ１〜Ｇｎ）に接続されたスイッチング素子（Ｑ）をターンオンさせる。以下、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（Ｑ）を介して該当画素（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、画素電圧として現れる。液晶分子は画素電圧の大きさによってその配列が異なり、そのため液晶層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に付着された偏光子によって光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１周期と同一である）を単位としてこのような過程を繰り返すことによって、全ての画像走査線（Ｇ１〜Ｇｎ）に対し順次にゲートオン電圧（Ｖｏｎ）を印加し、全ての画素（ＰＸ）に画像データ信号を印加して、１フレームの画像を表示する。
【００４７】
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（ＰＸ）に印加される画像データ信号の極性が直前フレームでの極性と逆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フレーム内でも反転信号（ＲＶＳ）の特性に応じて１つの画像データ線を介して流れる画像データ信号の極性が変わったり（行反転、ドット反転）、１つの画素行に印加される画像データ信号の極性も互いに異なることができる（列反転、ドット反転）。
【００４８】
感知信号処理部８００は、感知データ制御信号（ＣＯＮＴ３）に従って毎フレームごとに１回ずつフレームとフレームとの間のポーチ（ｐｏｒｃｈ）区間において、出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ、ＯＸ１〜ＯＸＭ）を介して印加される感知データ信号を読み取る。ポーチ区間では、感知データ信号が画像走査部４００及び画像データ駆動部５００等からの駆動信号の影響を受けるのが少なくなり、感知データ信号の信頼度が高くなる。しかし、このような読み取り動作は、毎フレームごとに必ず行なう必要はなく、必要に応じて複数のフレームごとに１回ずつ行なってもよい。また、ポーチ区間で２回以上読み取り動作を行うこともでき、ポーチ区間はフレーム内でも読み取り動作が少なくとも１回行われることが好ましい。
【００４９】
また、感知信号処理部８００は、読み取ったアナログ感知データ信号を各増幅部８１０等を用いて増幅等の信号処理を行なった後、デジタル感知信号（ＤＳＮ）に変換し、接触判断部７００に送出する。感知信号処理部８００は、液晶表示板組立体３００の一側の露出領域（Ｐ３）に実装された単一チップ６１０に含まれている。また、単一チップ６１０は前述のように、データ駆動部５００をさらに有しており、液晶表示板組立体３００に応じて感知信号処理部８００及びデータ駆動部５００に対応する端子配列を有している。感知信号処理部８００の増幅部８１０の動作については後に詳細に説明する。
【００５０】
接触判断部７００は、デジタル感知信号（ＤＳＮ）を受信して適宜演算処理を行い、接触の有無及び接触位置を検知し、これを外部装置に伝送し、外部装置は、これに基づいた画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を液晶表示装置に伝送する。
【００５１】
次に、図６〜図８を参照して、本発明の一実施例によるリセット信号入力部（ＩＮＩ）、感知信号出力部（ＳＯＵＴ）及び感知信号処理部８００の信号増幅部８１０の構造及び動作について説明する。
図６は本発明の一実施形態による液晶表示装置における１つの感知データ線に接続される複数の感知部を有する部分の等価回路図であり、図７は図６の構成をより簡略に示した等価回路図であり、図８は本発明の一実施形態による液晶表示装置の感知動作を説明するためのタイミング図である。
【００５２】
図６及び図７に示すように、本実施形態の液晶表示板組立体３００は、図３を参照して説明したように、複数の感知データ線（ＳＬ）（図３のＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）と各感知データ線（ＳＬ）に接続される複数の感知部（ＳＵ）、各感知データ線（ＳＬ）の一方に接続されたリセット信号入力部（ＩＮＩ）、各感知データ線（ＳＬ）の他方と各出力データ線（ＯＬ）（図３のＯＹ１〜ＯＹＮ、ＯＸ１〜ＯＸＭ）との間に接続された複数の感知信号出力部（ＳＯＵＴ）を有する。また、図３を参照して説明したように、感知信号処理部８００は、各出力データ線（ＯＬ）に接続される複数の増幅部８１０を有している。
【００５３】
即ち、１つの感知データ線（ＳＬ）には可変キャパシタ（Ｃｖ）と基準キャパシタ（Ｃｐ）で構成される複数の感知部（ＳＵ）が接続されており、感知データ線（ＳＬ）には各々リセット信号入力部（ＩＮＩ）と感知信号出力部（ＳＯＵＴ）が接続されている。可変キャパシタ（Ｃｖ）は、共通電圧（Ｖｃｏｍ）に接続されており、基準キャパシタ（Ｃｐ）は基準電圧（Ｖｐ）に接続されている。
【００５４】
上述のように、複数の可変キャパシタ（Ｃｖ）は、感知データ線（ＳＬ）と共通電極２７０を二つの端子として構成されるので、複数の可変キャパシタ（Ｃｖ）は、図７に示す１つの可変キャパシタ（Ｃｖ’）で代表され、実際、可変キャパシタ（Ｃｖ’）の静電容量は、１つの感知データ線（ＳＬ）に沿って実質的に均一に分布されている。また、図７に示すように、可変キャパシタ（Ｃｖ’）に対応して、複数の基準キャパシタ（Ｃｐ）も１つの基準キャパシタ（Ｃｐ’）で代表される。
【００５５】
各リセット信号入力部（ＩＮＩ）は、第１及び第２リセットトランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２）を有する。第１及び第２リセットトランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２）は、薄膜トランジスタの三端子素子として、その制御端子は第１及び第２リセット制御信号（ＲＳＴ１、ＲＳＴ２）と各々接続されており、その入力端子は、第１及び第２リセット電圧（Ｖｒ１、Ｖｒ２）と各々接続されており、出力端子は感知データ線（ＳＬ）と接続されている。
第１及び第２リセットトランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２）は、画素が配置されていない液晶表示板組立体３００の周縁領域（Ｐ２）に位置し、第１及び第２リセット制御信号（ＲＳＴ１、ＲＳＴ２）に従って第１及び第２リセット電圧（Ｖｒ１、Ｖｒ２）を感知データ線（ＳＬ）に供給する。
【００５６】
各感知信号出力部（ＳＯＵＴ）は、出力トランジスタ（Ｑｓ）を有する。また、出力トランジスタ（Ｑｓ）も薄膜トランジスタの三端子素子として、その制御端子は感知データ線（ＳＬ）と接続されており、その入力端子は入力電圧（Ｖｓ）と接続されており、出力端子は出力データ線（ＯＬ）と接続されている。また、出力トランジスタ（Ｑｓ）も液晶表示板組立体３００の周縁領域（Ｐ２）に位置し、感知データ線（ＳＬ）を介して流れる感知データ信号に基づいて出力信号を生成する。出力信号としては出力電流がある。これと異なり、出力トランジスタ（Ｑｓ）が出力信号として電圧を生成することもできる。
薄膜トランジスタである第１及び第２リセットトランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２）と出力トランジスタ（Ｑｓ）は、スイッチング素子（Ｑ）と共に形成される。
【００５７】
各増幅部８１０は、増幅器（ＡＰ）、キャパシタ（Ｃｆ）及びスイッチ（ＳＷ）を有する。
増幅器（ＡＰ）は、反転端子（−）と非反転端子（＋）及び出力端子を有し、反転端子（−）は、出力データ線（ＯＬ）に接続されており、反転端子（−）と出力端子との間にはキャパシタ（Ｃｆ）及びスイッチ（ＳＷ）が接続されており、非反転端子（＋）は基準電圧（Ｖａ）に接続されている。増幅器（ＡＰ）及びキャパシタ（Ｃｆ）は電流積分器として出力トランジスタ（Ｑｓ）からの出力電流を所定時間積分して感知信号（Ｖｏ）を生成する。
【００５８】
図８を参照すると、本実施形態による液晶表示装置は、上述のように、フレームとフレームとの間のポーチ区間で感知動作を行い、特に垂直同期信号（Ｖｓｙｎｃ）より前のフロントポーチ（ｆｒｏｎｔ  ｐｏｒｃｈ）区間で感知動作を行うことが好ましい。
共通電圧（Ｖｃｏｍ）は、ハイレベルとローレベルを有し、１Ｈごとにハイレベルとローレベルをスイングする。
【００５９】
第１及び第２リセット制御信号（ＲＳＴ１、ＲＳＴ２）は、第１及び第２リセットトランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２）を各々ターンオンさせる導通電圧（Ｔｏｎ）とターンオフさせる遮断電圧（Ｔｏｆｆ）を有する。導通電圧（Ｔｏｎ）はゲートオン電圧（Ｖｏｎ）を使用し、遮断電圧（Ｔｏｆｆ）はゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）を使用するが、これ以外の電圧を使用することもできる。第１リセット制御信号（ＲＳＴ１）の導通電圧（Ｔｏｎ）は、共通電圧（Ｖｃｏｍ）がハイレベルである時に印加される。
【００６０】
第１リセットトランジスタ（Ｑｒ１）に導通電圧（Ｔｏｎ）が印加されると、第１リセットトランジスタ（Ｑｒ１）がターンオンして入力端子に印加される第１リセット電圧（Ｖｒ１）を感知データ線（ＳＬ）に印加し、第１リセット電圧（Ｖｒ１）で感知データ線（ＳＬ）を初期化する。一方、動作が開始されて増幅部８１０に基準電圧（Ｖａ）が印加されると、増幅部８１０のキャパシタ（Ｃｆ）はこの基準電圧（Ｖａ）で充電されるので、増幅器（ＡＰ）の出力電圧（Ｖｏ）の大きさは基準電圧（Ｖａ）と同一である。
【００６１】
その後、第１リセット制御信号（ＲＳＴ１）が遮断電圧（Ｔｏｆｆ）になると、感知データ線（ＳＬ）はフローティング状態になり、感知部（ＳＵ）の接触の有無による可変キャパシタ（Ｃｖ’）の静電容量の変化及び共通電圧（Ｖｃｏｍ）の変動に基づいて出力トランジスタ（Ｑｓ）の制御端子に印加される電圧が変わる。このような電圧変化に伴って出力トランジスタ（Ｑｓ）を流れる感知データ信号の電流が変動する。
一方、第１リセット信号（ＲＳＴ１）がゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）に変換された後、スイッチング信号（Ｖｓｗ）がスイッチ（ＳＷ）に印加されてキャパシタ（Ｃｆ）に充電された電圧を放電する。
【００６２】
その後、所定時間が経過すると、感知信号処理部８００は、感知信号（Ｖｏ）を読み取る。この時、感知信号（Ｖｏ）を読み取る時間は、第１リセット制御信号（ＲＳＴ１）が遮断電圧（Ｖｏｆｆ）になってから１Ｈ時間以内に設定することが好ましい。即ち、共通電圧（Ｖｃｏｍ）が再びハイレベルに変わる前に感知信号（Ｖｏ）を読み取ることが好ましい。これは共通電圧（Ｖｃｏｍ）のレベル変化に伴って感知信号（Ｖｏ）も変化するためである。
感知データ信号が第１リセット電圧（Ｖｒ１）を基準として変動するので、感知データ信号が常に一定の範囲の電圧レベルを有することができ、その結果、接触の有無及び接触位置を容易に判断することができる。
【００６３】
感知信号処理部８００が感知信号（Ｖｏ）を読み取った後、第２リセット制御信号（ＲＳＴ２）は、導通電圧（Ｔｏｎ）になって第２リセットトランジスタ（Ｑｒ２）をターンオンさせる。すると、第２リセット電圧（Ｖｒ２）が感知データ線（ＳＬ）に印加され、この時、第２リセット電圧（Ｖｒ２）は接地電圧であるので、感知データ線（ＳＬ）は接地電圧にリセットされる。第２リセット電圧（Ｖｒ２）は、次の第１リセット電圧（Ｖｒ２）が感知データ線（ＳＬ）に印加されるまで維持される。これにより、次の第１リセット電圧（Ｖｒ２）が印加されるまで出力トランジスタ（Ｑｓ）はターンオフ状態が維持され、不要な動作による電力消費を減らす。
【００６４】
また、第２リセット電圧（Ｖｒ２）と共通電圧（Ｖｃｏｍ）は、感知データ線（ＳＬ）と共通電極２７０との間の液晶層に電界を形成し、その間の液晶分子は生成された電界によって傾斜方向が決定される。液晶分子の傾斜方向に伴って感知データ信号の変化量が変わるが、第２リセット電圧（Ｖｒ２）を適当な値に設定することによって、感知データ信号の変化量が大きくなるようにし、感知部（ＳＵ）の感度を向上させることができる。
【００６５】
第１リセット制御信号（ＲＳＴ１）の導通電圧（Ｔｏｎ）は、共通電圧（Ｖｃｏｍ）がローレベルである時に印加することもでき、この時、共通電圧（Ｖｃｏｍ）がハイレベルに変わった後、再びローレベルになる前に感知信号（Ｖｏ）を読み取る。また、第１リセット制御信号（ＲＳＴ１）を最後の画像走査線（Ｇｎ）に印加される画像走査信号に同期させることもできる。
【００６６】
第２リセット制御信号（ＲＳＴ２）は、感知信号（Ｖｏ）を読み取ったすぐ後の１Ｈ区間で導通電圧（Ｔｏｎ）になることもでき、その以後の１Ｈ区間で導通電圧（Ｔｏｎ）になることもできる。
このように、可変キャパシタ等を用いて外部から加わる圧力変化に基づいて接触位置を判定するので、接触の有無と接触位置が正確に把握される。
【００６７】
次に、図９を参照して、初期信号入力部（ＩＮＩ）、感知信号出力部（ＳＯＵＴ）及び増幅部８１０と感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸＭ、ＳＹ１〜ＳＹＮ）及び出力データ線（ＯＸ１〜ＯＸＭ、ＯＹ１〜ＯＹＮ）の接続関係を詳細に説明する。
図９は本発明の一実施形態による液晶表示装置における初期信号入力部、感知信号出力部及び増幅部と感知データ線及び出力データ線の接続関係を示した等価回路図の例である。
【００６８】
図９に示すように、縦感知データ線（ＳＸ１〜ＳＸＭ）に接続される第１リセットトランジスタ（Ｑｒ１）は、液晶表示板組立体３００の例えば上側の周縁領域に配置されており、第２リセットトランジスタ（Ｑｒ２）及び出力トランジスタ（Ｑｓ）は例えば下側の周縁領域に配置されている。横感知データ線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）に接続される第１リセットトランジスタ（Ｑｒ１）は、液晶表示板組立体３００の例えば左側の周縁領域に配置されており、第２リセットトランジスタ（Ｑｒ２）及び出力トランジスタ（Ｑｓ）は例えば右側の周縁領域に配置されている。しかし、必要に応じて第２リセットトランジスタ（Ｑｒ２）は、第１リセットトランジスタ（Ｑｒ１）が配置される領域に配置されることもできる。出力トランジスタ（Ｑｓ）と第１及び第２リセットトランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２）の大きさは互いに異なってもよいが、これらを適宜分配して液晶表示板組立体３０１の周縁領域に配置することによって、液晶表示板組立体３００の周縁領域を最少化することができる。
【００６９】
縦出力データ線（ＯＸ１〜ＯＸＭ）は、液晶表示板組立体３０１の例えば下側の周縁領域から露出領域に延在して感知信号処理部８０１に接続されており、横出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ）は、液晶表示板組立体３００の例えば右側の周縁領域から下方に延在して露出領域を通過して感知信号処理部８００に接続されている。
このように、液晶表示装置の解像度と感知部（ＳＵ）の解像度が互いに異なるので、画像データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）の密度と出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ、ＯＸ１〜ＯＸＭ）の密度は互いに異なる。
【００７０】
本実施形態による液晶表示板組立体３００に対応する単一チップは、このような配列を有する画像データ線（Ｄ１〜Ｄｍ）及び出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ、ＯＸ１〜ＯＸＭ）に対応する端子配列を有する。
このような液晶表示板組立体３０１において、右側と左側とが互いに入れ替わってもよく、横感知データ線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）に接続される第１及び第２リセットトランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２）、出力トランジスタ（Ｑｓ）及び横出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ）の一部は、その位置が左側から右側に、または右側から左側に変えることができる。
【００７１】
次に、図１０及び図１１を参照して本発明の他の実施形態による液晶表示装置について説明する。
図１０及び図１１は、本発明の他の実施形態による液晶表示装置における１つの感知データ線に接続される感知部の等価回路図である。
【００７２】
本実施形態における液晶表示装置は、初期信号入力部（ＩＮＩ’）及び感知信号出力部（ＳＯＵＴ’）の構造及び形成位置を除いて、図１〜図８に示した液晶表示装置の構造及び動作と同様であり、同一構造を有して同一動作を行う部分は同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
まず、図１０に示すように、初期信号入力部と感知信号出力部の構造及び形成位置においては、初期信号入力部（ＩＮＩ）は、図３、図６及び図７に示す初期信号入力部（ＩＮＩ）と同一構造を有し、液晶表示板組立体３００ａに形成されている。
【００７３】
しかし、感知信号出力部（ＳＯＵＴ’）は、ＭＯＳ（ｍｅｔａｌ  ｏｘｉｄｅ  ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）トランジスタであるｎ−ＭＯＳトランジスタで構成され、増幅部８１０と共に感知信号処理部８００ａに形成されている。
これとは異なり、図１１に示す初期信号入力部と感知信号出力部は、初期信号入力部（ＩＮＩ’）と感知信号出力部（ＳＯＵＴ’）の第１及び第２リセットトランジスタ（Ｑｒ１’、Ｑｒ２’）と出力トランジスタ（Ｑｓ’）が全てＭＯＳトランジスタで構成され、感知信号処理部８００ｂに形成されている。
この時、第１リセットトランジスタ（Ｑｒ１’）はｐ−ＭＯＳトランジスタで形成され、第２リセットトランジスタ（Ｑｒ２’）と出力トランジスタ（Ｑｓ’）はｎ−ＭＯＳトランジスタで形成されている。
【００７４】
図１０及び図１１において、感知データ線（ＳＬ）が露出領域（Ｐ３）まで接続されており、該当感知信号処理部８００ａ、８００ｂと接続されている。
感知信号処理部８００ａ、８００ｂには外部から入力された静電気から回路を保護するために電源（ＶＤＤ）と接地との間に直列に接続される静電気防止用ダイオード部（ＤＧ）が形成されているが、省略してもよい。
【００７５】
静電気防止用ダイオード部（ＤＧ）は、電源（ＶＤＤ）と感知データ線（ＳＬ）との間に逆方向に接続されたダイオード（Ｄ１）と感知データ線（ＳＬ）と接地との間に逆方向に接続されたダイオード（Ｄ２）を有する。この時、電源（ＶＤＤ）と感知データ線（ＳＬ）との間に接続されたダイオードの個数と、感知データ線（ＳＬ）と接地との間に接続されたダイオードの個数は各々２つ以上であることができる。
【００７６】
図１０及び図１１に示した初期信号入力部（ＩＮＩ、ＩＮＩ’）と感知信号出力部（ＳＯＵＴ’）の動作は、図６〜図８に示した初期信号入力部（ＩＮＩ）と感知信号出力部（ＳＯＵＴ）と同一である。
図１０及び図１１に示すような初期信号入力部（ＩＮＩ、ＩＮＩ’）と感知信号出力部（ＳＯＵＴ’）の一部及び全部を感知信号処理部８００にＭＯＳトランジスタで形成することにより消費電力が減少するが、これをより詳細に説明する。
【００７７】
図３に示すように、感知データ線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）が液晶表示板組立体３００上に横方向または縦方向に長く形成されており、これら感知データ線（ＳＹ１〜ＳＹＮ、ＳＸ１〜ＳＸＭ）と上板表示板２００に形成された共通電圧（Ｖｃｏｍ）との間に形成される可変キャパシタ（Ｃｖ）の容量が非常に大きい。
感知部（ＳＵ）の感度は、基準キャパシタ（Ｃｐ）と可変キャパシタ（Ｃｖ）の容量比が同一であるときに最も大きいので、可変キャパシタ（Ｃｖ）と基準キャパシタ（Ｃｐ）の比は１：１〜１：２の値を有するようになる。このため、可変キャパシタ（Ｃｖ）と基準キャパシタ（Ｃｖ）の容量が非常に大きくなるので、これら感知部（ＳＵ）から出力される信号のレベルも大きくなる。
【００７８】
これにより、感知データ線（ＳＬ）の駆動電圧も大きい値を有するので、感知データ線（ＳＬ）に初期化電圧を印加する第１及び第２リセットトランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２）と、感知データ線（ＳＬ）からの出力信号によって動作する出力トランジスタ（Ｑｓ）の大きさと駆動電圧等も大きくなる必要がある。さらに、薄膜トランジスタである出力トランジスタ（Ｑｓ）の電子移動度が低いため、感知部（ＳＵ）の感度に影響を与える相互コンダクタンスを高めるためには、出力トランジスタ（Ｑｓ）の大きさがさらに増加する。
【００７９】
しかし、図１０や図１１に示すように、ＭＯＳトランジスタの電子の移動度が薄膜トランジスタでの電子の移動度より大きいことから、動作性能が薄膜トランジスタより優れたＭＯＳトランジスタを利用して初期信号入力部や出力信号出力部を形成することにより、図６に示すようなトランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２、Ｑｓ）よりも第１及び第２リセットトランジスタ（Ｑｒ１’、Ｑｒ２’）と出力トランジスタ（Ｑｓ’）の大きさが減少し、このため、動作のための第１及び第２リセット制御信号（ＲＳＴ１、ＲＳＴ２）の第１及び第２リセット電圧（Ｖｒ１、Ｖｒ２）と駆動電圧のレベルが図６に示したトランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２、Ｑｓ）の駆動電圧のレベルより低くなる。したがって、図１０や図１１に示すような第１及び第２リセットトランジスタ（Ｑｒ１’、Ｑｒ２’）や出力トランジスタ（Ｑｓ’）で消費される電力が、図６に示すようなトランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２、Ｑｓ）で消費される電力より低い。
【００８０】
また、ＭＯＳトランジスタ（Ｑｒ１’、Ｑｒ２’、Ｑｓ’）の駆動電圧のレベルが薄膜トランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２、Ｑｓ）の駆動電圧のレベルより低いので、薄膜トランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２、Ｑｓ）の場合に比べて、別途の電圧生成部（図示せず）から出力された電圧を所望のレベルまで変換するレベルシフタ（図示せず）の構造が簡単であり、また個数も少なくなる。また、レベルが変換された電圧を出力するための出力バッファ（図示せず）の大きさも減少し、出力バッファに接続されたキャパシタ（図示せず）の容量も減少する。
【００８１】
また、バックライトのような光源等のために液晶表示板組立体の温度上昇などに伴って、薄膜トランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２、Ｑｓ）のしきい電圧が移動したり、電子移動度が減少する等、薄膜トランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２、Ｑｓ）の特性の変化が発生すると、全ての薄膜トランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２、Ｑｓ）の特性にバラツキが生じ、各感知データ線から出力される感知信号にも同様にバラツキが生じるが、別途の駆動チップにより感知信号処理部８００に形成されたＭＯＳトランジスタ（Ｑｒ１’、Ｑｒ２’、Ｑｓ’）では、液晶表示板組立体等の温度上昇などから受ける影響が少ないので、感知信号の均一性が向上し、その結果、ＳＮ比（Ｓｉｇｎａｌ  ｔｏ  Ｎｏｉｓｅ  ｒａｔｉｏ）が向上する。
【００８２】
次に、図１２を参照してさらに他の実施形態による液晶表示装置について説明する。
図１２は本発明のさらに他の実施形態による液晶表示装置における横感知データ線の配線抵抗差を補償するために出力データ線と感知信号処理部との接続関係を示したブロック図である。
【００８３】
図１２に示すように、長さが互いに異なる各横出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ）と感知信号処理部８００との間に補償キャパシタ（ＣＡ１〜ＣＡＮ）が接続されている。各補償キャパシタ（ＣＡ１〜ＣＡＮ）は、各横出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ）と所定電圧の間に形成されており、例えば補償キャパシタ（ＣＡ１〜ＣＡＮ）は基準キャパシタ（Ｃｐ）と共に形成することができる。この場合、補償キャパシタ（ＣＡ１〜ＣＡＮ）は、基準電圧線（ＲＬ）と横出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ）との間に形成される。
【００８４】
図１２において、共通電圧（Ｖｃｏｍ）と各横出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ）の間に形成されるキャパシタ（ＣＢ１〜ＣＢＮ）は、上部表示板２００と各横出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ）との間に形成される寄生キャパシタである。
各横出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ）に形成された補償キャパシタ（ＣＡ１〜ＣＡＮ）の容量は、各横出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ）の寄生キャパシタ（ＣＢ１〜ＣＢＮ）の容量と同様に設計する。
【００８５】
これにより、互いに異なる長さのために横出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ）から発生する寄生キャパシタ（ＣＢ１〜ＣＢＮ）の容量は互いに異なるが、寄生キャパシタ（ＣＢ１〜ＣＢＮ）と補償キャパシタ（ＣＡ１〜ＣＡＮ）の比（補償キャパシタの容量／寄生キャパシタの容量）は全体での横出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ）において一定（１：１）であるため、キャパシタ（ＣＡ１〜ＣＡＮ、ＣＢ１〜ＣＢＮ）による各横出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ）における信号変化率が同一になり、これによって、各横出力データ線（ＯＹ１〜ＯＹＮ）から出力される信号の均一性が向上し、ＳＮ比がさらに増加する。
【００８６】
図１２に示すような液晶表示装置では、初期信号入力部（ＩＮＩ）と感知信号出力部（ＳＯＵＴ）が液晶表示板組立体３００ｃ上に形成されているが、これとは異なり、図１０及び図１１に示すように、初期信号入力部（ＩＮＩ）や感知信号出力部（ＳＯＵＴ）が感知信号処理部８００内に形成することもできる。
【００８７】
上述したように、初期信号出力部と感知信号出力部のリセットトランジスタと出力トランジスタはＭＯＳトランジスタである。この場合、横感知データ線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）は横方向に延在する途中で感知部（ＳＵ）が形成される領域外側の近傍で縦方向に屈曲延長され感知信号処理部と接続される。補償キャパシタ（ＣＡ１〜ＣＡＮ）は、基準電圧線（ＲＬ）と縦方向に延在している横感知データ線（ＳＹ１〜ＳＹＮ）の間に形成される。
【００８８】
上記、本発明の実施形態では、可変キャパシタ及び基準キャパシタを利用した感知部を例に挙げて説明したが、これらの例示に限定されるものではなく、他の形態の感知素子を適用することもできる。
また、本発明の実施形態では、表示装置として液晶表示装置を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、プラズマ表示装置、有機発光表示装置のような平板表示装置にも同様に適用可能である。
【００８９】
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。
【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、画素の観点から示したブロック図である。
【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、感知部の観点から示したブロック図である。
【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液晶表示装置の概略斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態による液晶表示装置における１つの感知データ線に接続される複数の感知部を有する部分の等価回路図である。
【図７】図６の構成をより簡略に示した等価回路図である。
【図８】本発明の一実施形態による液晶表示装置の感知動作を説明するためのタイミング図である。
【図９】本発明の一実施形態による液晶表示装置における初期信号入力部、感知信号出力部及び増幅部と、感知データ線及び出力データ線の接続関係を示した等価回路図の例である。
【図１０】本発明の他の実施形態による液晶表示装置における１つの感知データ線に接続される感知部を簡略に示した等価回路図の一例である。
【図１１】本発明の他の実施形態による液晶表示装置における１つの感知データ線に接続される感知部を簡略に示した等価回路図の他の例である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態による液晶表示装置における横感知データ線の配線抵抗差を補償するために出力データ線と感知信号処理部との接続関係を示した配置図である。
【符号の説明】
【００９１】
３        液晶層
１００      薄膜トランジスタ表示板
１９１      画素電極
２００      共通電極表示板
２３０      カラーフィルタ
２７０      共通電極
３００、３００ａ、３００ｂ、３００ｃ    液晶表示板組立体
４００      画像走査部
５００      画像データ駆動部
８００      感知信号処理部
５５０      階調電圧生成部
７００      接触判断部
６００      信号制御部
６１０      単一チップ
６２０      ＦＰＣ基板
８００、８００ａ、８００ｂ    感知信号処理部
８１０      増幅部
ＤＧ        静電気防止用ダイオード部
ＩＮＩ      初期信号入力部
ＳＯＵＴ    感知信号出力部
ＳＵ        感知部
【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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