(57)【要約】【課題】別途のタッチスクリーンパネルを重着しなくても、画面に接触したか否か及び接触した位置の情報を知ることができ、感知装置の感度を向上させることができる表示装置を提供する。【解決手段】本発明の液晶表示装置は、第１表示板と、第１表示板と対向して第１表示板と離隔している第２表示板と、第１表示板及び第２表示板の間に配置された液晶層と、第２表示板に形成された複数の感知データ線と、印加される圧力により静電容量が変化する感知データ線に連結された複数の可変キャパシタと、感知データ線に連結された複数の基準キャパシタと、感知データ線の各々に連結された、感知データ線に沿っ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複数の感知信号出力部とを有し、各感知信号出力部は、感知データ信号に基づく電流量を変化させて、出力信号に該当する電流量を減少させる。【選択図】図９
2007128514.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１表示板と、
前記第１表示板と対向して前記第１表示板と離隔している第２表示板と、
前記第１表示板及び前記第２表示板の間に配置されている液晶層と、
前記第２表示板に形成されている複数の感知データ線と、
印加される圧力によって静電容量が変化する、前記感知データ線に連結されている複数の可変キャパシタと、
前記感知データ線に連結されている複数の基準キャパシタと、
前記感知データ線の各々に連結されていて、前記感知データ線に沿っ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複数の感知信号出力部と、を有し、
前記各感知信号出力部は、前記感知データ信号に基づく電流量を変化させて、前記出力信号に該当する電流量を減少させることを特徴とする液晶表示装置。
【請求項２】
前記各感知信号出力部は、前記感知データ線に連結されていて、前記可変キャパシタの静電容量の変化によって流れる電流量が変化する第１スイッチング素子と、
第２入力信号の印加を受けて、前記第２入力信号によって動作状態が変化する第２スイッチング素子と、
前記感知データ線及び前記第２スイッチング素子に連結されていて、前記可変キャパシタの静電容量の変化及び前記第２スイッチング素子の動作状態によって出力される電流量が変化する第３スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子に連結されていて、前記第３スイッチング素子からの電流量によって動作状態が変化して、流れる電流量が変化する第４スイッチング素子と、を有し、
前記静電容量の変化によって、前記第１スイッチング素子を流れる電流量及び前記第４スイッチング素子を流れる電流量は互いに相反するように変化して、前記第１スイッチング素子を流れる電流量及び前記第４スイッチング素子を流れる電流量に基づいて前記出力信号が決められ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】
前記第１スイッチング素子を流れる電流量は、前記可変キャパシタの静電容量が増加する場合には、前記静電容量に基づく前記感知データ信号に比例して減少し、前記第４スイッチング素子を流れる電流量は、前記静電容量に基づく前記感知データ信号に反比例して減少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４】
前記感知データ線の各々に連結されていて、リセット電圧の印加を受けて前記感知データ線に印加する複数のリセット信号入力部をさらに含む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】
前記リセット信号入力部の各々は、該当する感知データ線に連結されていて、第１リセット制御信号によって動作して、入力される第１リセット電圧を連結された前記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】
前記リセット信号入力部の各々は、該当する感知データ線に連結されていて、第２リセット制御信号によって動作して、入力される第２リセット電圧を連結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をさらに含むことを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項７】
前記第１リセット電圧及び第２リセット電圧のレベルは互いに反対であ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】
前記第１リセット制御信号のターンオン電圧の印加時期は、前記第２リセット制御信号のターンオン電圧の印加時期と互いに異なることを特徴とする請求項５に記載の液晶表示装置。
【請求項９】
前記出力信号の印加を受けて、前記出力信号に基づいて感知信号を生成する複数の感知信号処理部をさらに含む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１０】
前記各感知信号処理部は、前記出力信号を積分して前記感知信号を生成する積分器を含む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】
前記積分器は、増幅器及びキャパシタを含むことを特徴とする請求項１０に記載の液晶表示装置。
【請求項１２】
複数の画素と、
画素の間に形成されている複数の感知データ線と、
印加される圧力によって変化する静電容量に基づいて前記感知データ線に出力される感知データ信号の大きさが変化する複数の感知部と、
前記感知データ線の各々に連結されていて、前記感知データ線に沿っ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複数の感知信号出力部と、を有し、
前記各感知信号出力部は、前記感知データ信号に基づいて電流量を変化させて、前記出力信号に該当する電流量を減少させることを特徴とする表示装置。
【請求項１３】
前記各感知信号出力部は、前記感知データ線に連結されていて、前記感知部の動作状態の変化によって流れる電流量が変化する第１スイッチング素子と、
第２入力信号の印加を受けて、前記第２入力信号によって動作状態が変化する第２スイッチング素子と、
前記感知データ線及び前記第２スイッチング素子に連結されていて、前記可変キャパシタの静電容量の変化及び前記第２スイッチング素子の動作状態によって出力される電流量が変化する第３スイッチング素子と、
前記第１スイッチング素子に連結されていて、前記第３スイッチング素子からの電流量によって動作状態が変化して、流れる電流量が変化する第４スイッチング素子と、を有し、
前記静電容量の変化によって、前記第１スイッチング素子を流れる電流量及び前記第４スイッチング素子を流れる電流量は互いに相反するように変化して、前記第１スイッチング素子を流れる電流量及び前記第４スイッチング素子を流れる電流量に基づいて前記出力信号が決められることを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項１４】
前記第１スイッチング素子を流れる電流量は、前記可変キャパシタの静電容量が増加する場合には、前記静電容量に基づく前記感知データ信号に比例して減少し、前記第４スイッチング素子を流れる電流量は、前記静電容量に基づく前記感知データ信号に反比例して減少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】
前記感知データ線の各々に連結されていて、リセット電圧の印加を受けて前記感知データ線に印加する複数のリセット信号入力部をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記リセット信号入力部の各々は、該当する感知データ線に連結されていて、第１リセット制御信号によって動作して、入力される第１リセット電圧を連結された前記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を含むことを特徴とする請求項１５に記載の表示装置。
【請求項１７】
前記リセット信号入力部の各々は、該当する感知データ線に連結されていて、第２リセット制御信号によって動作して、入力される第２リセット電圧を連結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をさらに含むことを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
【請求項１８】
前記第１リセット電圧及び前記第２リセット電圧のレベルは互いに反対であることを特徴とする請求項１７に記載の表示装置。
【請求項１９】
前記第１リセット制御信号のターンオン電圧の印加時期は、前記第２リセット制御信号のターンオン電圧の印加時期と互いに異なることを特徴とする請求項１６に記載の表示装置。
【請求項２０】
前記感知部の各々は、前記感知データ線に連結されていて、印加される圧力によって静電容量が変化する可変キャパシタ、及び前記感知データ線に連結されていて、一定の静電容量を有する基準キャパシタを含むことを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項２１】
前記出力信号の印加を受けて、前記出力信号に基づいて感知信号を生成する複数の感知信号処理部をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の表示装置。
【請求項２２】
前記各感知信号処理部は、前記出力信号を積分して前記感知信号を生成する積分器を含むことを特徴とする請求項２１に記載の表示装置。
【請求項２３】
前記積分器は、増幅器及びキャパシタを含むことを特徴とする請求項２２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、表示装置及び液晶表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
表示装置のうちの代表格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二つの表示板及びその間に挿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連結されて、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、これに連結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、所望の画像を表示する。
【０００４】
タッチスクリーンパネル（ｔｏｕｃｈ  ｓｃｒｅｅｎ  ｐａｎｅｌ）は、画面に指またはタッチペン（ｔｏｕｃｈ  ｐｅｎ、ｓｔｙｌｕｓ）などを接触させて文字や絵を書いたり、アイコンを実行させたりして、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重着された液晶表示装置は、使用者の指またはタッチペンなどが画面に接触したか否か及び接触した位置の情報を知ることができる。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接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。
【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問題点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、別途のタッチスクリーンパネルを重着しなくても、画面に接触したか否か及び接触した位置の情報を知ることができる、液晶表示装置及び表示装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、感知装置の感度を向上させることができる液晶表示装置及び表示装置を提供することにある。
【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、第１表示板と、前記第１表示板と対向して前記第１表示板と離隔している第２表示板と、前記第１表示板及び前記第２表示板の間に配置されている液晶層と、前記第２表示板に形成されている複数の感知データ線と、印加される圧力によって静電容量が変化する、前記感知データ線に連結されている複数の可変キャパシタと、前記感知データ線に連結されている複数の基準キャパシタと、前記感知データ線の各々に連結されていて、前記感知データ線に沿っ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複数の感知信号出力部と、を有し、前記各感知信号出力部は、前記感知データ信号に基づく電流量を変化させて、前記出力信号に該当する電流量を減少させることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明による表示装置は、複数の画素と、画素の間に形成されている複数の感知データ線と、印加される圧力によって変化する静電容量に基づいて前記感知データ線に出力される感知データ信号の大きさが変化する複数の感知部と、前記感知データ線の各々に連結されていて、前記感知データ線に沿っ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複数の感知信号出力部とを有し、前記各感知信号出力部は、前記感知データ信号に基づいて電流量を変化させて、前記出力信号に該当する電流量を減少させることを特徴とする。
【０００８】
前記各感知信号出力部は、前記感知データ線に連結されていて、前記可変キャパシタの静電容量の変化によって流れる電流量が変化する第１スイッチング素子と、第２入力信号の印加を受けて、前記第２入力信号によって動作状態が変化する第２スイッチング素子と、前記感知データ線及び前記第２スイッチング素子に連結されていて、前記可変キャパシタの静電容量の変化及び前記第２スイッチング素子の動作状態によって出力される電流量が変化する第３スイッチング素子と、そして前記第１スイッチング素子に連結されていて、前記第３スイッチング素子からの電流量によって動作状態が変化して、流れる電流量が変化する第４スイッチング素子と、を有し、前記静電容量の変化によって、前記第１スイッチング素子を流れる電流量及び前記第４スイッチング素子を流れる電流量は互いに相反するように変化して、前記第１スイッチング素子を流れる電流量及び前記第４スイッチング素子を流れる電流量に基づいて前記出力信号が決められることを特徴とする。
【０００９】
前記第１スイッチング素子を流れる電流量は、前記可変キャパシタの静電容量が増加する場合には、前記静電容量に基づく前記感知データ信号に比例して減少し、前記第４スイッチング素子を流れる電流量は、前記静電容量に基づく前記感知データ信号に反比例して減少する。
【００１０】
前記表示装置は、前記感知データ線の各々に連結されていて、リセット電圧の印加を受けて前記感知データ線に印加する複数のリセット信号入力部をさらに含むことを特徴とする。
【００１１】
前記リセット信号入力部の各々は、該当する感知データ線に連結されていて、第１リセット制御信号によって動作して、入力される第１リセット電圧を連結された前記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を含むことを特徴とする。
【００１２】
前記リセット信号入力部の各々は、該当する感知データ線に連結されていて、第２リセット制御信号によって動作して、入力される第２リセット電圧を連結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をさらに含むことを特徴とする。
【００１３】
前記第１リセット電圧及び前記第２リセット電圧のレベルは互いに反対である。
【００１４】
前記第１リセット制御信号のターンオン電圧の印加時期は、前記第２リセット制御信号のターンオン電圧の印加時期と互いに異なることを特徴とする。
【００１５】
前記出力信号の印加を受けて、前記出力信号に基づいて感知信号を生成する複数の感知信号処理部をさらに含むことを特徴とする。
【００１６】
前記各感知信号処理部は、前記出力信号を積分して前記感知信号を生成する積分器を含み、この積分器は、増幅器及びキャパシタを含むことを特徴とする。
【００１７】
前記感知部の各々は、前記感知データ線に連結されていて、印加される圧力によって静電容量が変化する可変キャパシタ、及び前記感知データ線に連結されていて、一定の静電容量を有する基準キャパシタを含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の表示装置及び液晶表示装置によれば、別途のタッチスクリーンパネルを液晶表示装置に重着する代わりに、液晶表示装置を製造する時に複数の感知部を共に形成するので、タッチスクリーンパネルを液晶表示装置に重着するための工程が不要であり、液晶表示装置の厚さの増加や輝度の低下などの問題を解消することができる。
【００１９】
また、増幅部に印加される電流量の一部を減少させて、感知部への接触が行われる時及びそうでない時の出力電圧の変化幅を増加させるので、感知部の感度が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、添付した図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態について、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。
【００２１】
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ついては、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。
【００２２】
まず、図１乃至図５を参照して、本発明の表示装置の一実施例として、液晶表示装置について詳細に説明する。
【００２３】
図１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は本発明の一実施例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は本発明の一実施例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は本発明の一実施例による液晶表示装置の一つの感知部に対する等価回路図である。図５は本発明の一実施例による液晶表示装置の概略図である。
【００２４】
図１及び図３を参照すれば、本発明の一実施例による液晶表示装置は、液晶表示板組立体（ｌｉｑｕｉｄ  ｃｒｙｓｔａｌ  ｐａｎｅｌ  ａｓｓｅｍｂｌｙ）３００、これに連結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に連結されている階調電圧生成部５５０、感知信号処理部８００に連結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。
【００２５】
図１乃至図４を参照すれば、液晶表示板組立体３００は、複数の表示信号線（Ｇ１−Ｇｎ、Ｄ１−Ｄｍ）、これに連結されていて、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、ＲＬ）、これに連結されていて、ほぼ行列形態に配列されている複数の感知部（ＳＵ）、各感知信号線（ＳＹ１−ＳＹＮ、ＳＸ１−ＳＸＭ）の一端部に連結されている複数の初期信号入力部（ＩＮＩ）、各感知信号線（ＳＹ１−ＳＹＮ、ＳＸ１−ＳＸＭ）の他端部に連結されている複数の感知信号出力部（ＳＯＵＴ）、そして各感知信号出力部（ＳＯＵＴ）に連結されている複数の出力データ線（ＯＹ１−ＯＹＮ、ＯＸ１−ＯＸＭ）を含む。
【００２６】
一方、図２及び図５を参照すれば、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、その間に挿入されている液晶層３、そして二つの表示板１００、２００の間に間隙を形成して、ある程度圧縮変形される間隔材（図示せず）を含む。
【００２７】
図１及び図３を参照すれば、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、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）、そして基準電圧を伝達する複数の基準電圧線（ＲＬ）を含む。基準電圧線（ＲＬ）は、必要に応じて省略することができる。
【００２８】
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。基準電圧線（ＲＬ）は、行または列方向にのびている。
【００２９】
図２を参照すれば、各画素（ＰＸ）は、表示信号線（Ｇ１−Ｇｎ、Ｄ１−Ｄｍ）に連結されているスイッチング素子（Ｑ）、これに連結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。
【００３０】
スイッチング素子（Ｑ）は、薄膜トランジスタ表示板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）に連結されており、入力端子は画像データ線（Ｄ１−Ｄｍ）に連結されており、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）に連結されている。この時、薄膜トランジスタは、非晶質シリコン（ａｍｏｒｐｈｏｕｓ  ｓｉｌｉｃｏｎ）または多結晶シリコン（ｐｏｌｙ  ｃｒｙｓｔａｌｌｉｎｅ  ｓｉｌｉｃｏｎ）を含む。
【００３１】
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及び共通電極表示板２００の共通電極２７０を二つの端子とし、二つの電極１９１、２７０の間の液晶層３は、誘電体としての機能をする。画素電極１９１はスイッチング素子（Ｑ）に連結されており、共通電極２７０は共通電極表示板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表示板１００に形成されることもあり、この時には、二つの電極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。
【００３２】
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、薄膜トランジスタ表示板１００に形成された別個の信号線（図示せず）及び画素電極１９１が絶縁体を間において重畳して構成され、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及びその真上の前段画像走査線が絶縁体を間において重畳して構成されることもできる。
【００３３】
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するようにしたりして（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、青色など三原色がある。図２には、空間分割の一例として、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一つを表示する色フィルター２３０が形成されていることを示している。図２とは異なって、色フィルター２３０は、薄膜トランジスタ表示板１００の画素電極１９１上または下に形成されることもできる。
【００３４】
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一つの偏光子（図示せず）が重着されている。
【００３５】
図４に示すように、感知部（ＳＵ）は、図面符号ＳＬで示した横または縦感知データ線（以下、感知データ線とする）に連結されている可変キャパシタ（Ｃｖ）、及び感知データ線（ＳＬ）及び基準電圧線（ＲＬ）の間に連結されている基準キャパシタ（Ｃｐ）を含む。
【００３６】
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）及び感知データ線（ＳＬ）が絶縁体（図示せず）を間において重畳して構成される。
【００３７】
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）及び共通電極表示板２００の共通電極２７０を二つの端子とし、二つの端子の間の液晶層３は誘電体としての機能をする。可変キャパシタ（Ｃｖ）の静電容量（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）は、液晶表示板組立体３００に加えられる使用者の接触（ｔｏｕｃｈ）などの外部刺激によって値が変化する。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に圧力が加えられると、間隔材が圧縮変形されて二つの端子の間の距離が変化して、可変キャパシタ（Ｃｖ）の静電容量が変化する。静電容量が変化すると、静電容量の大きさに依存する基準キャパシタ（Ｃｐ）及び可変キャパシタ（Ｃｖ）の間の接続点電圧（Ｖｎ）の大きさが変化する。接続点電圧（Ｖｎ）は、感知データ信号として感知データ線（ＳＬ）を通じて流れ、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）は固定された静電容量を有し、基準キャパシタ（Ｃｐ）に印加される基準電圧は一定の値を有するので、接続点電圧（Ｖｎ）は一定の範囲内で変化する。したがって、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るので、接触の有無及び接触した位置を容易に判断することができる。
【００３８】
感知部（ＳＵ）は、隣接する二つの画素（ＰＸ）の間に配置される。横及び縦感知データ線（ＳＹ１−ＳＹＮ、ＳＸ１−ＳＸＭ）に各々連結されていて、これらが交差する領域に隣接して配置されている一対の感知部（ＳＵ）の密度は、例えばドット（ｄｏｔ）密度の約１／４でありうる。ここで、一つのドットは、例えば並んで配列されていて、赤色、緑色、青色など三原色を表示する三つの画素（ＰＸ）を含んで、一つの色相を表示し、液晶表示装置の解像度を表わす基本単位となる。しかし、一つのドットは、四つ以上の画素（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）のうちの一つの色相を表示することができる。
【００３９】
一対の感知部（ＳＵ）の密度がドット密度の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である場合がある。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。
【００４０】
感知部（ＳＵ）の密度及びドット密度をこの程度に調節すれば、文字認識のように高い精密度が要求される応用分野にも、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。
【００４１】
このように、本発明の実施例による感知部（ＳＵ）によれば、感知部（ＳＵ）及び感知データ線（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。
【００４２】
図３を参照すれば、複数のリセット信号入力部（ＩＮＩ）は、全て同一な構造からなり、複数の感知信号出力部（ＳＯＵＴ）も、全て同一な構造からなる。これら（ＩＮＩ、ＳＯＵＴ）の構造及び動作について、より詳細に説明する。
【００４３】
出力データ線（ＯＹ１−ＯＹＮ、ＯＸ１−ＯＸＭ）は、当該感知信号出力部（ＳＯＵＴ）を通じて横及び縦感知データ線（ＳＹ１−ＳＹＮ、ＳＸ１−ＳＸＭ）に各々連結されている複数の横及び縦出力データ線（ＯＹ１−ＯＹＮ、ＯＸ１−ＯＸＭ）を含む。出力データ線（ＯＹ１−ＯＹＮ、ＯＸ１−ＯＸＭ）は、感知信号処理部８００に連結されていて、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、ほぼ列方向にのびていて、互いにほぼ平行である。
【００４４】
再び図１及び図３を参照すれば、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。
【００４５】
画像走査部４００は、液晶表示板組立体３００の画像走査線（Ｇ１−Ｇｎ）に連結されていて、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）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。
【００４６】
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）に連結されていて、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。
【００４７】
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）に連結されている複数の増幅部８１０などを含み、各増幅部８１０を通じて伝達される出力信号の印加を受けて増幅などの信号処理を行って、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）など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。
【００４８】
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）の印加を受けて所定の演算処理を行って、接触の有無及び接触した位置を判断した後、接触情報（ＩＮＦ）を外部装置に出力する。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て、これらに印加される信号を制御することができる。
【００４９】
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。
【００５０】
このような駆動装置４００、５００、５５０、６００、７００、８００の各々は、少なくとも一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、可撓性印刷回路膜（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に装着されたり、別途の印刷回路基板（ｐｒｉｎｔｅｄ  ｃｉｒｃｕｉｔ  ｂｏａｒｄ）（図示せず）上に装着されることができる。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、ＯＹ１−ＯＹＮ、ＯＸ１−ＯＸＭ、ＲＬ）及び薄膜トランジスタ（Ｑ）などと共に液晶表示板組立体３００に集積されることもできる。
【００５１】
図５を参照すれば、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、ＯＹ１−ＯＹＮ、ＯＸ１−ＯＸＭ、ＲＬ）の大部分が位置する。共通電極表示板２００は、ブラックマトリックスのような遮光部材（図示せず）を含み、遮光部材は、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の一部が露出されて露出領域（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が装着される。
【００５２】
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内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、消費電力も低下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一つまたはこれらを構成する少なくとも一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。
【００５３】
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）にまでのびて、当該駆動装置４００、５００、８００に連結される。
【００５４】
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、通常は端部がコネクタ（図示せず）からなる。
【００５５】
つぎに、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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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）及びゲートオン電圧（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。
【００５９】
画像データ制御信号（ＣＯＮＴ２）は、一つの画素行の画像信号（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。
【００６０】
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、画像データ駆動部５００は、一つの画素行の画素（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、これを当該画像データ線（Ｄ１−Ｄｍ）に印加する。
【００６１】
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）に連結されたスイッチング素子（Ｑ）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（Ｑ）を通じて当該画素（ＰＸ）に印加される。
【００６２】
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その配向方向が異なり、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に重着された偏光子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。
【００６３】
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］を単位に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フレーム（ｆｒａｍｅ）の画像を表示する。
【００６４】
１フレームが終われば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フレーム内でも反転信号（ＲＶＳ）の特性によって、一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互いに反対になったり（例：行反転、点反転）、一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対になることもある（例：列反転、点反転）。
【００６５】
感知信号処理部８００は、感知データ制御信号（ＣＯＮＴ３）によって、毎フレームごとに１度ずつ、フレーム及びフレームの間のポーチ（ｐｏｒｃｈ）区間に、出力データ線（ＯＹ１−ＯＹＮ、ＯＸ１−ＯＸＭ）を通じて印加される感知データ信号を読取る。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などからの駆動信号の影響をあまり受けないので、感知データ信号の信頼度が高くなる。しかし、このような読取り動作は、毎フレームごとに必ず一度ずつ行われる必要はなく、必要に応じて複数のフレームごとに１度ずつ行われることもできる。また、ポーチ区間内に２度以上読取り動作が行われることもあり、フレーム内に少なくとも１度読取り動作が行われることもある。
【００６６】
そして、感知信号処理部８００は、読取ったアナログ感知データ信号に対して各増幅部８１０などによって増幅などの信号処理を行った後、デジタル感知信号（ＤＳＮ）に変換して接触判断部７００に出力する。感知信号処理部８００の増幅部８１０の動作については、下記でより詳細に説明する。
【００６７】
接触判断部７００は、デジタル感知信号（ＤＳＮ）の印加を受けて適切な演算処理を行って、接触の有無及び接触した位置を判断して、これを外部装置に伝送し、外部装置は、これに基づく画像信号（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を液晶表示装置に伝送する。
【００６８】
次に、図６乃至図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）、及び増幅部８１０の構造及び動作について説明する。
【００６９】
図６は本発明の実施例による液晶表示装置で、一つの感知データ線に連結されている複数の感知部の等価回路図であり、図７は図６を簡略に示した等価回路図であり、図８は本発明の一実施例による液晶表示装置の感知動作のためのタイミング図である。
【００７０】
図６及び図７に示したように、本実施例の液晶表示板組立体３００は、図３を参照して上記で説明したように、複数の感知データ線（ＳＬ）（図３では、ＳＹ１−ＳＹＮ、ＳＸ１−ＳＸＭ）、各感知データ線（ＳＬ）に連結されている複数の感知部（ＳＵ）、各感知データ線（ＳＬ）の一側に連結されているリセット信号入力部（ＩＮＩ）、各感知データ線（ＳＬ）の他側及び各出力データ線（ＯＬ）（図３では、ＯＹ１−ＯＹＮ、ＯＸ１−ＯＸＭ）の間に連結されている複数の感知信号出力部（ＳＯＵＴ）を含む。また、図３を参照して上記で説明したように、感知信号処理部８００は、各出力データ線（ＯＬ）に連結されている複数の増幅部８１０を含む。
【００７１】
つまり、一つの感知データ線（ＳＬ）には可変キャパシタ（Ｃｖ）及び基準キャパシタ（Ｃｐ）からなる複数の感知部（ＳＵ）が連結されており、感知データ線（ＳＬ）の互いに異なる端部には各々リセット信号入力部（ＩＮＩ）及び感知信号出力部（ＳＯＵＴ）が連結されている。可変キャパシタ（Ｃｖ）は共通電圧（Ｖｃｏｍ）に連結されており、基準キャパシタ（Ｃｐ）は基準電圧（Ｖｐ）に連結されている。
【００７２】
上記で説明したように、複数の可変キャパシタ（Ｃｖ）は、感知データ線（ＳＬ）及び共通電極２７０を二つの端子とし、複数の可変キャパシタ（Ｃｖ）は、図７に示した一つの可変キャパシタ（Ｃｖ´）で代表され、実際の可変キャパシタ（Ｃｖ´）の静電容量は、一つの感知データ線（ＳＬ）に沿って実質的に均一に分布している。また、図７に示したように、可変キャパシタ（Ｃｖ´）に対応する複数の基準キャパシタ（Ｃｐ）も、一つの基準キャパシタ（Ｃｐ´）で代表される。
【００７３】
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）を含む。第１及び第２リセットトランジスタ（Ｑｒ１、Ｑｒ２）は、薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、その制御端子は第１及び第２リセット制御信号（ＲＳＴ１、ＲＳＴ２）に各々連結されており、その入力端子は第１及び第２リセット電圧（Ｖｒ１、Ｖｒ２）に各々連結されており、出力端子は感知データ線（ＳＬ）に連結されている。
【００７４】
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）に位置して、第１及び第２リセット制御信号（ＲＳＴ１、ＲＳＴ２）によって、第１及び第２リセット電圧（Ｖｒ１、Ｖｒ２）を感知データ線（ＳＬ）に印加する。
【００７５】
各感知信号出力部（ＳＯＵＴ）は、出力トランジスタ（Ｑｓ）を含む。出力トランジスタ（Ｑｓ）も、薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、その制御端子は感知データ線（ＳＬ）に連結されており、その入力端子は入力電圧（Ｖｓ）に連結されており、出力端子は出力データ線（ＯＬ）に連結されている。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）に位置して、感知データ線（ＳＬ）を通じ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。これとは異なって、出力トランジスタ（Ｑｓ）が出力信号を生成することもできる。
【００７６】
各増幅部８１０は、増幅器（ＡＰ）、キャパシタ（Ｃｆ）、及びスイッチ（ＳＷ）を含む。
【００７７】
増幅器（ＡＰ）は、反転端子（−）、非反転端子（＋）、及び出力端子が形成されていて、反転端子（−）は出力データ線（ＯＬ）に連結されており、反転端子（−）及び出力端子の間にはキャパシタ（Ｃｆ）及びスイッチ（ＳＷ）が連結されており、非反転端子（＋）は基準電圧（Ｖａ）に連結されている。増幅器（ＡＰ）及びキャパシタ（Ｃｆ）は、電流積分器であって、出力トランジスタ（Ｑｓ）からの出力電流に対して所定の時間積分を行って感知信号（Ｖｏ）を生成する。
【００７８】
図８を参照すれば、本実施例による液晶表示装置は、上記のように、フレーム及びフレーム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）より先のフロントポーチ（ｆｒｏｎｔ  ｐｏｒｃｈ）区間で感知動作を行うのが好ましい。
【００７９】
共通電圧（Ｖｃｏｍ）は、ハイレベル及びローレベルを含んで、１Ｈごとにハイレベル及びローレベルをスウィングする。
【００８０】
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ターンオン電圧（Ｔｏｎ）及びターンオフさせるターンオフ電圧（Ｔｏｆｆ）を含み、ターンオン電圧（Ｔｏｎ）は約７乃至１５Ｖであり、ターンオフ電圧（Ｔｏｆｆ）は約０乃至−１５Ｖである。また、ターンオン電圧（Ｔｏｎ）はゲートオン電圧（Ｖｏｎ）を使用することができ、ターンオフ電圧（Ｔｏｆｆ）はゲートオフ電圧（Ｖｏｆｆ）を使用することができる。第１リセット制御信号（ＲＳＴ１）のターンオン電圧（Ｔｏｎ）は、共通電圧（Ｖｃｏｍ）がハイレベルである時に印加される。
【００８１】
まず、増幅部８１０から出力される感知信号（Ｖｏ）を読取る前の感知データ線（ＳＬ）の初期化動作について見てみる。
【００８２】
第１リセットトランジスタ（Ｑｒ１）にターンオン電圧（Ｔｏｎ）が印加されると、第１リセットトランジスタ（Ｑｒ１）がターンオンされ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）に印加して、第１リセット電圧（Ｖｒ１）で感知データ線（ＳＬ）を初期化する。
【００８３】
一方、動作が始まって増幅部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。
【００８４】
このように、感知データ線（ＳＬ）の初期化動作が終わると、感知信号（Ｖｏ）を読取る動作が行われる。
【００８５】
したがって、初期化動作が終わって第１リセット制御信号（ＲＳＴ１）がターンオフ電圧（Ｔｏｆｆ）になると、感知データ線（ＳＬ）はフローティング状態になって、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）の変化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化する。このような電圧の変化によって、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化する。
【００８６】
これを、より詳細に説明する。
【００８７】
出力トランジスタ（Ｑｓ）の制御端子に印加される電圧（Ｖｇ）は、下記の［数１］によって求められる。
【数１】
2007128514.tif 000003
（ここで、ＶｃｏｍＨは高レベルの共通電圧値であり、ＶｃｏｍＬは低レベルの共通電圧値であり、Ｃｐ’は基準キャパシタの静電容量であり、Ｃｖ’は可変キャパシタの静電容量である。）
【００８８】
使用者が感知部（ＳＵ）に接触すると、二つの表示板１００、２００の間の距離が近づいて、可変キャパシタ（Ｃｖ’）の静電容量が増加する。［数式１］から分かるように、可変キャパシタ（Ｃｖ’）の静電容量が増加すると、出力トランジスタ（Ｑｓ）の制御端子に印加される電圧（Ｖｇ）が減少し、減少した電圧（Ｖｇ）の大きさに比例して増幅部８１０に流れる電流量が減少する。結局、使用者によって感知部（ＳＵ）への接触動作が行われると、接触動作が行われない時より増幅器８１０に印加される電流量は減少する。
【００８９】
その次に、増幅部８１０から出力される感知信号（Ｖｏ）を読取るために、高レベルのスイッチング信号（Ｖｓｗ）をスイッチ（ＳＷ）に印加して、読取る時間以前にキャパシタ（Ｃｆ）に充電されている電圧を放電させる。その後、所定の時間が経過すれば、感知信号処理部８００は、感知信号（Ｖｏ）を読取る。この時、感知信号（Ｖｏ）を読取る時間は、第１リセット制御信号（ＲＳＴ１）がターンオフ電圧（Ｖｏｆｆ）になってから１Ｈ区間以内に設定するのが好ましい。つまり、共通電圧（Ｖｃｏｍ）が再びハイレベルに変化する前に感知信号（Ｖｏ）を読取るのが好ましい。これは、共通電圧（Ｖｃｏｍ）のレベルの変化によって感知信号（Ｖｏ）も変化するためである。
【００９０】
上記で説明したように、感知部（ＳＵ）への接触の有無によって増幅部８１０に印加される電流量が変化するので、図７に示したように、感知部（ＳＵ）への接触が行われない場合には、（ａ）のような感知信号（Ｖｏ）が出力される。しかし、感知部（ＳＵ）への接触が行われる場合には、増幅部８１０に印加される電流量が減少するので、キャパシタ（Ｃｆ）に充電される電荷量が減少して、感知信号（Ｖｏ）は（ｂ）のように増加する。
【００９１】
感知データ信号は第１リセット電圧（Ｖｒ１）を基準にして変化するので、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、それによって接触の有無及び接触した位置を容易に判断することができる。
【００９２】
感知信号処理部８００が感知信号（Ｖｏ）を読取った後、第２リセット制御信号（ＲＳＴ２）はターンオン電圧（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。そうすると、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）は接地電圧でリセットされる。第２リセット電圧（Ｖｒ２）は、次の第１リセット電圧（Ｖｒ１）が感知データ線（ＳＬ）に印加されるまで維持される。これによって、次の第１リセット電圧（Ｖｒ１）が印加されるまで、出力トランジスタ（Ｑｓ）はターンオフされた状態が維持されて、不必要な動作による電力の消耗を減少させる。
【００９３】
また、第２リセット電圧（Ｖｒ２）及び共通電圧（Ｖｃｏｍ）は、感知データ線（ＳＬ）及び共通電極２７０の間の液晶層に電界を生成し、その間の液晶分子は生成された電界によって配向方向が決められる。液晶分子の配向方向によって感知データ信号の変化量が変化するので、第２リセット電圧（Ｖｒ２）を適切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て、感知部（ＳＵ）の感度を向上させることができる。
【００９４】
第１リセット制御信号（ＲＳＴ１）のターンオン電圧（Ｔｏｎ）は、共通電圧（Ｖｃｏｍ）がローレベルである時に印加され、この時、共通電圧（Ｖｃｏｍ）がハイレベルに変化してから再びローレベルになる前に感知信号（Ｖｏ）を読取る。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。
【００９５】
第２リセット制御信号（ＲＳＴ２）は、感知信号（Ｖｏ）を読取って直ぐ次の１Ｈ区間でターンオン電圧（Ｔｏｎ）になることもでき、その後の１Ｈ区間でターンオン電圧（Ｔｏｎ）になることもできる。
【００９６】
次に、図９乃至図１１を参照して、本発明の他の実施例によるリセット信号入力部（ＩＮＩ）、感知信号出力部（ＳＯＵＴ１）、及び増幅部８１０の構造及び動作について説明する。
【００９７】
図９は本発明の一実施例による液晶表示装置で、一つの感知データ線に連結されている複数の感知部の等価回路図であり、図１０は図９を簡略に示した等価回路図であり、図１１は本発明の一実施例による液晶表示装置の感知動作のためのタイミング図である。
【００９８】
図９及び図１０に示したように、感知信号出力部（ＳＯＵＴ１）の構造を除いて、リセット信号入力部（ＩＮＩ）及び増幅部８１０は図６及び図７に示したリセット信号入力部（ＩＮＩ）及び増幅部８１０と同一なので、これに対する詳細な説明は省略する。
【００９９】
図９及び図１０に示したように、感知信号出力部（ＳＯＵＴ１）は、第１乃至第４出力トランジスタ（Ｑｓ１−Ｑｓ４）を含み、これら出力トランジスタ（Ｑｓ１−Ｑｓ４）は、全て薄膜トランジスタなどの三端子素子であって、各々制御端子、入力端子、及び出力端子を含む。
【０１００】
第１出力トランジスタ（Ｑｓ１）は、入力端子に第１入力電圧（Ｖｓ１）が印加され、制御端子に感知データ線（ＳＬ）が連結され、出力端子には増幅部８１０の増幅器（ＡＰ）の非反転端子（−）が連結されている。
【０１０１】
第２出力トランジスタ（Ｑｓ２）は、入力端子に第１出力トランジスタ（Ｑｓ１）の出力端子が連結され、出力端子には接地電圧が印加される。
【０１０２】
また、第３出力トランジスタ（Ｑｓ３）は、入力端子及び制御端子に第２入力電圧（Ｖｓ２）が印加され、出力端子には第２出力トランジスタ（Ｑｓ２）の制御端子が連結されている。
【０１０３】
第４出力トランジスタ（Ｑｓ４）は、入力端子に第３トランジスタ（Ｑｓ３）の出力端子が連結され、制御端子に感知データ線（ＳＬ）が連結され、出力端子には接地電圧が印加される。
【０１０４】
これら出力トランジスタ（Ｑｓ１−Ｑｓ４）も、画素（ＰＸ）が配置されていない液晶表示板組立体３００の周縁領域（Ｐ２）に位置する。
【０１０５】
このような構造の本発明の他の実施例によるリセット信号入力部（ＩＮＩ）、感知信号出力部（ＳＯＵＴ１）、及び増幅部８１０の動作は下記の通りである。
【０１０６】
第２入力電圧（Ｖｓ２）は、図６乃至図８を参照して説明した第１及び第２リセット制御信号（ＲＳＴ１、ＲＳＴ２）と同様に、第３出力トランジスタ（Ｑｓ３）をターンオンさせるターンオン電圧（Ｔｏｎ）及びターンオフさせるターンオフ電圧（Ｔｏｆｆ）を含み、第１リセット制御信号（ＲＳＴ１）を反転した形態からなる。第２入力電圧（Ｖｓ２）のターンオン電圧（Ｔｏｎ）は約３乃至１５Ｖであり、ターンオフ電圧（Ｔｏｆｆ）は約０Ｖ程度である。
【０１０７】
第１リセットトランジスタ（Ｑｒ１）にターンオン電圧（Ｔｏｎ）が印加されると、第１リセットトランジスタ（Ｑｒ１）がターンオンされ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）に印加して、第１リセット電圧（Ｖｒ１）で感知データ線（ＳＬ）を初期化する。この時、第２入力電圧（Ｖｓ２）はターンオフ電圧（Ｔｏｆｆ）を維持するので、第３出力トランジスタ（Ｑｓ３）はターンオフされた状態を維持するが、第１リセットトランジスタ（Ｑｒ１）のターンオン動作によって第１リセット電圧（Ｖｒ１）が第４出力トランジスタ（Ｑｓ４）の制御端子に印加されて、第４出力トランジスタ（Ｑｓ４）はターンオンされる。したがって、第２トランジスタ（Ｑｓ２）はターンオフされた状態を維持して、第２トランジスタ（Ｑｓ２）を通じて電流が流れない。
【０１０８】
このような初期化動作が終わって第１リセット制御信号（ＲＳＴ１）がターンオフ電圧（Ｔｏｆｆ）になると、感知データ線（ＳＬ）はフローティング状態になって、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）の変化に基づいて第１出力トランジスタ（Ｑｓ１）の制御端子に印加される電圧（Ｖｇ）が変化する。第１リセット制御信号（ＲＳＴ１）がターンオフ電圧になる時、第２入力電圧（Ｖｓ２）はターンオン電圧（Ｔｏｎ）になるので、第３出力トランジスタ（Ｑｓ３）はターンオンされる。この時、第４出力トランジスタ（Ｑｓ４）は、第１出力トランジスタ（Ｑｓ１）と同様に、制御端子に印加される電圧（Ｖｇ）によって動作状態が変化する。
【０１０９】
これによって、増幅部８１０に印加される電流量は、感知部（ＳＵ）への接触の有無によって変化する第１出力トランジスタ（Ｑｓ１）の動作状態だけでなく、第２乃至第４出力トランジスタ（Ｑｓ２−Ｑｓ４）の動作状態によって決められる。
【０１１０】
つまり、第３出力トランジスタ（Ｑｓ３）がターンオンされて第２入力電圧（Ｖｓ）が第２出力トランジスタ（Ｑｓ２）の制御端子に印加されて、第２出力トランジスタ（Ｑｓ２）の制御端子に印加される電圧が増加する。これによって、第２出力トランジスタ（Ｑｓ２）を通じて流れる電流量が増加して、第２出力トランジスタ（Ｑｓ２）を流れるこの増加した電流量だけ増幅部８１０の増幅器（ＡＰ）に流れる電流量は減少する。
【０１１１】
これをより詳細に説明する。
【０１１２】
まず、感知部（ＳＵ）への接触動作が行われない場合には、［数１］によって決められた電圧（Ｖｇ）が第１及び第４出力トランジスタ（Ｑｓ１、Ｑｓ４）の制御端子に印加されて、決められた電圧（Ｖｇ）に比例する第１電流（ｉ１）が第１出力トランジスタ（Ｑｓ１）を通じて流れる。また、第４トランジスタ（Ｑｓ４）の制御端子に印加される電圧（Ｖｇ）によって決められた電圧が第２出力トランジスタ（Ｑｓ２）の制御端子に印加されて、該当する量の第２電流（ｉ２）が第２出力トランジスタ（Ｑｓ２）を通じて流れる。増幅部８１０に印加される電流（ｉＬ）量は、（ｉ１−ｉ２）によって決められる。
【０１１３】
この状態で、感知部（ＳＵ）への接触動作が行われると、第１出力トランジスタ（Ｑｓ１）の制御端子に印加される電圧（Ｖｇ）が減少して、第１出力トランジスタ（Ｑｓ１）を通じて流れる電流（ｉ１）量が減少する。
【０１１４】
また、第４出力トランジスタ（Ｑｓ４）の制御端子にも電圧（Ｖｇ）が印加されるので、第４出力トランジスタ（Ｑｓ４）を通じて流れる電流量も減少して、第２出力トランジスタ（Ｑｓ２）の制御端子に印加される電圧が増加する。これによって、第２出力トランジスタ（Ｑｓ２）を通じて流れる電流（ｉ２）量は増加する。
【０１１５】
このように、感知部（ＳＵ）に接触する時、第１出力トランジスタ（Ｑｓ１）を通じて流れる電流（ｉ１）量は減少し、これに加えて第２出力トランジスタ（Ｑｓ２）を通じて流れる電流（ｉ２）量は増加するので、結局、増幅部８１０に印加される電流（ｉＬ＝ｉ１−ｉ２）量は大きく減少する。このような電流（ｉＬ）の変化量によって、図１１に示したように、増幅部８１０の増幅器（ＡＰ）から出力される感知電圧（Ｖｏ）（図１１のｂ´）は、感知部（ＳＵ）に接触しない場合（ａ´）より大きく増加する。
【０１１６】
このような第２乃至第４出力トランジスタ（Ｑｓ２−Ｑｓ４）によって感知部（ＳＵ）に接触して可変キャパシタ（Ｃｖ）の静電容量が増加すると、ｉＬ＝ｉ１−ｉ２であるので、
ｉＬ−△ｉＬ＝（ｉ１−△ｉ）−（ｉ２＋△ｉ）になる（ここで、△ｉ＝△ｉ１−△ｉ２である）。
【０１１７】
つまり、感知部（ＳＵ）に接触すると、ｉ１が△ｉだけ減少する反面、ｉ２は△ｉだけ増加するので、増幅部８１０に印加される電流（ｉＬ）量は△ｉＬだけ減少する。
【０１１８】
上記数式で、電流の変化量だけ見てみると、−△ｉＬ＝−２△ｉになるので、感知部（ＳＵ）に接触する場合、増幅部８１０に印加される電流の変化量（△ｉＬ）は、感知部（ＳＵ）に接触しなかった場合より約２倍に増加するので、感知部（ＳＵ）の感度もそれだけ向上する。
【０１１９】
以上で、本発明の好ましい実施例について詳細に説明したが、本発明の権利範囲はこれに限定されず、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多様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】
【０１２０】
【図１】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】本発明の一実施例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】本発明の一実施例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】本発明の一実施例による液晶表示装置の一つの感知部に対する等価回路図である。
【図５】本発明の一実施例による液晶表示装置の概略図である。
【図６】本発明の一実施例による液晶表示装置で、一つの感知データ線に連結されている複数の感知部の等価回路図である。
【図７】図６を簡略に示した等価回路図である。
【図８】本発明の一実施例による液晶表示装置の感知動作のためのタイミング図である。
【図９】本発明の他の実施例による液晶表示装置で、一つの感知データ線に連結されている複数の感知部の等価回路図である。
【図１０】図９を簡略に示した等価回路図である。
【図１１】本発明の他の実施例による液晶表示装置の感知動作のためのタイミング図である。
【符号の説明】
【０１２１】
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    色フィルター
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
７００    接触判断部
８００    感知信号処理部
８１０    増幅部
ＰＸ    画素
Ｇ１−Ｇｎ    画像走査線
Ｄ１−Ｄｍ    画像データ線
Ｃｌｃ    液晶キャパシタ
Ｃｓｔ    ストレージキャパシタ
Ｑ    スイッチング素子
Ｖｃｏｍ    共通電圧
ＣＯＮＴ１    画像走査制御信号
ＣＯＮＴ２    画像データ制御信号
ＣＯＮＴ３    感知データ制御信号
Ｖｏｎ    ゲートオン電圧
Ｖｏｆｆ    ゲートオフ電圧
ＨＣＬＫ    データクロック信号
ＲＶＳ    反転信号
ＤＡＴ    画像信号
ＯＸ、ＯＹ    出力データ線
ＳＸ、ＳＹ    感知データ線
【図１】
2007128514.tif 000004
【図２】
2007128514.tif 000005
【図３】
2007128514.tif 000006
【図４】
2007128514.tif 000007
【図５】
2007128514.tif 000008
【図６】
2007128514.tif 000009
【図７】
2007128514.tif 000010
【図８】
2007128514.tif 000011
【図９】
2007128514.tif 000012
【図１０】
2007128514.tif 000013
【図１１】
2007128514.tif 000014