感知素子を内蔵した液晶表示装置
【課題】 接触の有無及び接触位置を精度良く検出できる液晶表示装置を提供する。
【解決手段】 第１表示板と、前記第１表示板と離隔して対向配置される第２表示板と、前記第１表示板と前記第２表示板との間に介在する液晶層と、接触によって静電容量が変化し、該静電容量によって大きさが変化する制御電圧を生成する可変キャパシタと、前記第２表示板に設けられ、前記可変キャパシタからの制御電圧に基づいて感知信号を生成する感知素子とを有する。
【解決手段】 第１表示板と、前記第１表示板と離隔して対向配置される第２表示板と、前記第１表示板と前記第２表示板との間に介在する液晶層と、接触によって静電容量が変化し、該静電容量によって大きさが変化する制御電圧を生成する可変キャパシタと、前記第２表示板に設けられ、前記可変キャパシタからの制御電圧に基づいて感知信号を生成する感知素子とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感知素子を内蔵した液晶表示装置に関し、特に接触の有無及び接触位置を精度良く検出できる感知素子を内蔵した液晶表示装置に関する。
【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具備さ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、表示板の全面にわたって設けられ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共に画素を構成する基本単位となる。
このような液晶表示装置において、二つの電極に電圧を印加して液晶層に電界を生成し、この電界の強度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（ｔｏｕｃｈ ｓｃｒｅｅｎ ｐａｎｅｌ）は、画面上に指先やペンなどで文字及び絵を書いたり、アイコンを実行させてコンピュータなどの機械に必要な命令を実行させる装置を言う。タッチスクリーンパネルを備える液晶表示装置は、使用者の指先やタッチペン（ｔｏｕｃｈ ｐｅｎ，ｓｔｙｌｕｓ）などが画面に触れた否か、又触れた位置情報を検出することができる（例えば、特許文献１参照）。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装着する工程追加による収率減少、液晶表示板の輝度低下、製品の厚さ増加などの問題点がある。
【０００４】
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を液晶表示装置の画像を表示する画素の内部に内蔵する技術が開発された。
光センサは、使用者の指先などによって画面に加えられた光の変化を感知し、液晶表示装置は、使用者の指先などが画面に触れているか否か、又接触の位置情報を検出する。
【０００５】
しかし、このような光センサは、外部環境、つまり外部光の強度、バックライトの強度、温度などによってその出力特性が変化し、光感知において誤差が発生する。即ち、使用者の指先などが画面に触れても接触していないと判断したり、触れていないときに接触していると判断する誤動作が起こりうる問題点があった。
また、光センサを画素に内蔵する場合、光センサー自体及び光センサーに接続される配線によって画素の開口率が減少し、画質が悪くなるという問題点があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１６１８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は上記従来の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、接触の有無及び接触位置を精度良く検出できる液晶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】
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明による感知素子を内蔵した液晶表示装置は、第１表示板と、前記第１表示板と離隔して対向配置される第２表示板と、前記第１表示板と前記第２表示板との間に介在する液晶層と、接触によって静電容量が変化し、該静電容量によって大きさが変化する制御電圧を生成する可変キャパシタと、前記第２表示板に設けられ、前記可変キャパシタからの制御電圧に基づいて感知信号を生成する感知素子とを有することを特徴とする。
【０００９】
前記接触は、圧力を有することが好ましい。
前記可変キャパシタは、前記第１表示板に設けられている第１容量電極と前記第２表示板に設けられている第２容量電極とを有することが好ましい。
前記第１容量電極と前記第２容量電極との間の距離は、前記接触によって変化し、これによって前記静電容量が変化することが好ましい。
前記感知素子は入射光に応答して電気信号を生成し、前記感知信号は前記電気信号を有することが好ましい。
前記接触は、入射光の光量の変化を伴うことが好ましい。
前記感知素子は、非晶質シリコン及び多結晶シリコンのうちのいずれか一つを有することが好ましい。
前記第１容量電極は、２つの値を往復する所定の電圧の印加を受けることが好ましい。
前記感知素子は、制御端子、入力端子及び出力端子を有し、前記制御端子は前記第２容量電極に接続されていることが好ましい。
前記感知素子の出力端子に接続されており、前記感知信号を選択的に出力する第１スイッチング素子をさらに有することが好ましい。
前記感知素子の制御端子と出力端子との間に接続されている感知キャパシタをさらに有することが好ましい。
【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感知素子を内蔵した液晶表示装置は、複数の画像走査線と、前記画像走査線と交差する複数の画像データ線と、前記画像走査線と交差し、前記画像走査線及び前記画像データ線と交差する複数の感知データ線と、表示回路と感知回路を各々備える複数の画素とを有し、前記表示回路は、液晶キャパシタ、該液晶キャパシタ又は前記画像走査線のうちの一つ、及び前記画像データ線のうちの一つと接続されている第１スイッチング素子を有し、前記感知回路は、接触によって静電容量が変化する可変キャパシタ、該可変キャパシタと接続されている感知素子、及び該感知素子及び前記感知データ線と接続されている第２スイッチング素子を有することを特徴とする。
【００１１】
前記可変キャパシタは、互いに対向する第１及び第２電極を有し、前記液晶キャパシタは互いに対向する第３及び第４電極を有し、前記第２電極と前記第４電極は一つの連続面をなすことが好ましい。
前記第１電極と前記第２電極との間の距離は、前記第３電極と前記第４電極との間の距離よりも短いことが好ましい。
前記可変キャパシタは、前記第１電極と前記第２電極との間に位置する第１液晶誘電体を有し、前記液晶キャパシタは前記第３電極と前記第４電極との間に介在する第２液晶誘電体を有することが好ましい。
前記第１液晶誘電体と前記第２液晶誘電体は互いに連通し、前記第１液晶誘電体は前記第２液晶誘電体よりも薄いことが好ましい。
前記第２スイッチング素子及び前記感知素子は、各々制御端子、入力端子及び出力端子を有し、前記第２スイッチング素子の入力端子は前記感知素子の出力端子と接続されており、前記第２スイッチング素子の出力端子は前記感知データ線のうちの一つと接続されており、前記感知素子の制御端子は前記可変キャパシタと接続されていることが好ましい。
前記感知素子の制御端子と接続されている複数の感知制御端子線をさらに有することが好ましい。
前記第２スイッチング素子の制御端子と接続されている複数の感知走査線をさらに有することが好ましい。
前記感知素子の入力端子は、全て同一の電圧の印加を受けることが好ましい。
前記感知素子の入力端子は、前記第１スイッチング素子が接続された画像走査線に接続されていることが好ましい。
画像走査信号を前記画像走査線に印加する画像走査部と、画像データ信号を前記画像データ線に印加する画像データ駆動部と、感知走査信号を前記感知走査線に印加する感知走査部と、前記感知素子から感知信号を受信して処理する感知信号処理部と、前記画像走査部、画像データ駆動部、感知走査部、及び感知信号処理部を制御する信号制御部とをさらに有することが好ましい。
前記第２スイッチング素子の制御端子は、前記第１スイッチング素子が接続されていない画像走査線に接続されていることが好ましい。
前記感知素子の入力端子は、前記第１スイッチング素子が接続されている画像走査線に接続されていることが好ましい。
前記感知素子の入力端子は、全て同一の電圧の印加を受けることが好ましい。
画像走査信号を前記画像走査線に印加する画像走査部と、画像データ信号を前記画像データ線に印加する画像データ駆動部と、前記感知素子から感知信号を受信して処理する感知信号処理部と、前記画像走査部、画像データ駆動部、及び感知信号処理部を制御する信号制御部とをさらに有することが好ましい。
【００１２】
また、上記目的を達成するためになされた本発明による感知素子を内蔵した液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板上に設けられている共通電極と、前記第１基板と離隔して対向配置される第２基板と、前記第２基板上に設けられる画像走査線と、前記第２基板上に設けられ前記画像走査線と交差する画像データ線と、前記画像走査線及び画像データ線と接続される第１薄膜トランジスタと、前記第１薄膜トランジスタと接続され前記共通電極と対向する画素電極と、前記第２基板上に設けられ前記共通電極と対向する感知電極と、前記感知電極と接続されている制御電極を有する第２薄膜トランジスタと、前記第１基板と第２基板との間に介在する液晶層とを有し、前記感知電極及び前記第２薄膜トランジスタの制御電極は孤立していることを特徴とする。
【００１３】
前記第１基板と前記共通電極との間に設けられ、前記感知電極と対向する高台をさらに有することが好ましい。
前記高台上の前記液晶層の厚さは、約０．０１〜２．０μｍであることが好ましい。
前記第２薄膜トランジスタと前記感知電極との間に形成され、前記第２薄膜トランジスタの制御電極と前記感知電極とを接続する接触孔を有する絶縁膜をさらに有することが好ましい。
前記感知電極と前記画素電極は同一層を有し、感知電極と画素電極との間の距離は３μｍ以上であることが好ましい。
前記第２薄膜トランジスタの出力電極に接続される入力電極を有する第３薄膜トランジスタをさらに有することが好ましい。
前記第１基板と前記第２基板を支持する間隔材（ｓｐａｃｅｒ）をさらに有することが好ましい。
前記画素電極は、透明電極と反射電極を有し、該反射電極は、前記第２薄膜トランジスタを露出する開口部を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る感知素子を内蔵した液晶表示装置よれば、感知キャパシタを液晶表示板組立体に備えることによって、液晶表示板組立体への使用者の指先などの接触によって感知データ信号が変わり、これを通じて接触の有無及び接触位置を検出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、本発明に係る感知素子を内蔵した液晶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。
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。
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置について、図１乃至図３を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置のブロック図であり、図２は、本発明の一実施形態に係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、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の共通電圧及び感知走査信号のタイミング図の例である。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置は、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、感知走査部７００、感知信号処理部８００、及び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、複数の表示信号線Ｇ１−Ｇｎ、Ｄ１−Ｄｍ、複数の感知信号線Ｓ１−Ｓｎ、Ｐ１−Ｐｍ、Ｐｓｄ、及びこれらと接続されて略行列状に配列されている複数の画素を有する（図２参照）。
【００１７】
表示信号線は、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複数の画像データ線Ｄ１−Ｄｍとを有する。
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、感知データ信号を伝達する複数の感知データ線Ｐ１−Ｐｍである。
画像走査線Ｇ１−Ｇｎと感知走査線Ｓ１−Ｓｎは、略行方向に延びて互いに略平行であり、画像データ線Ｄ１−Ｄｍと感知信号線Ｐ１−Ｐｍは、略列方向に延びて互いに略平行である。
感知入力電圧線Ｐｓｄは、感知入力電圧を伝達し、必要に応じて省略することができる。
【００１８】
図２に示すように、各画素ＰＸは、例えば、ｉ番目行、ｊ番目列の画素ＰＸは、表示信号線Ｇｉ、Ｄｊに接続された表示回路ＤＣと、感知信号線Ｓ１−Ｓｎ、Ｐ１−Ｐｍ、Ｐｓｄに接続された感知回路ＳＣとを備える。しかし、感知回路ＳＣは一部の画素だけにある場合もある。つまり、感知回路ＳＣの密度が調整でき、これによって感知走査線Ｓ１−Ｓｎ及び感知データ線Ｐ１−Ｐｍの数も調整も可能となる。
表示回路ＤＣは画像走査線Ｇｉ及び画像データ線Ｄｊ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を備える。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。スイッチング素子Ｑｓ１は、三端子素子であって、その制御端子は画像走査線Ｇｉに、入力端子は画像データ線Ｄｊに、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。
【００１９】
液晶キャパシタＣＬＣは、２つの端子とその間に介在する液晶層（図示せず）を有し、スイッチング素子Ｑｓ１と共通電圧Ｖｃｏｍとの間に接続されている。
ストレージキャパシタＣＳＴは液晶キャパシタＣＬＣを補助し、スイッチング素子Ｑｓ１と所定電圧、例えば、共通電圧Ｖｃｏｍとの間に接続されている。
感知回路ＳＣは、感知走査線Ｓｉ及び感知データ線Ｐｊに接続されたスイッチング素子Ｑｓ２、スイッチング素子Ｑｓ２と感知入力電圧線Ｐｓｄとの間に接続されている感知素子Ｑｐ、及び感知素子Ｑｐと共通電圧Ｖｃｏｍとの間に接続されている可変キャパシタＣｖを有する。
【００２０】
可変キャパシタＣｖの静電容量は、液晶表示板組立体３００に加えられる使用者の接触（ｔｏｕｃｈ）など外部刺激によって変化する。このような外部刺激の例として圧力と光が挙げられ、圧力が加えられる場合、可変キャパシタＣｖの端子間の距離を変化させるなどの方法によって静電容量を変えることができる。
また、使用者が液晶表示板組立体３００に手をつける場合、圧力と共に液晶表示板組立体３００に入射する光量が変化する。
【００２１】
感知素子Ｑｐは、三端子素子であって、その制御端子は可変キャパシタＣｖに、出力端子ｎ２はスイッチング素子Ｑｓ２に、入力端子ｎ３は感知入力電圧線Ｐｓｄにそれぞれ接続されている。感知素子Ｑｐは、制御端子電圧によって大きさが変化する感知電流を生成して送り、感知素子Ｑｐの制御端子電圧は、可変キャパシタＣｖの静電容量及び共通電圧Ｖｃｏｍの大きさによって変化する。
また、感知素子Ｑｐは入射光によって光電流を生成することができ、この場合、感知電流に光電流が含まれる。
【００２２】
感知回路ＳＣは、必要に応じて感知素子Ｑｐの制御端子と出力端子との間に接続されている感知キャパシタ（図示せず）をさらに備えることができる。感知キャパシタは、感知素子Ｑｐからの感知電流による電荷を蓄積して所定の電圧を保持する。
スイッチング素子Ｑｓ２もまた三端子素子であって、その制御端子は感知走査線Ｓｉに、出力端子は感知データ線Ｐｊに、入力端子は感知素子Ｑｐの出力端子に接続されている。スイッチング素子Ｑｓ２は、感知走査線Ｓｉからの感知走査信号によって感知素子Ｑｐからの感知電流または感知キャパシタに保存されている電圧を感知データ信号として感知データ線Ｐｊに出力する。
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で形成する。
液晶表示板組立体３００には、一つ以上の偏光子（図示せず）が備えられている。
【００２３】
再度図１を参照すると、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、スイッチング素子Ｑｓ１を導通する第１高電圧と、遮断する第１低電圧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。
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、画像データ信号を画像データ線Ｄ１−Ｄｍに印加する。
感知走査部７００は、感知走査線Ｓ１−Ｓｎに接続されスイッチング素子Ｑｓ２を導通する第２高電圧と、遮断する第２低電圧と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。
【００２４】
感知信号処理部８００は、感知データ線Ｐ１−Ｐｍに接続され、感知データ線Ｐ１−Ｐｍからの感知データ信号を受信して処理する。
画像走査部４００、画像データ駆動部５００、感知走査部７００または感知信号処理部８００は、少なくとも一つの駆動集積回路チップの形態で液晶表示板組立体３００上に直接装着されることもでき、可撓性印刷回路フィルム（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｆｉｌｍ）（図示せず）上に装着され、ＴＣＰ（ｔａｐｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｐａｃｋａｇｅ）の形態で液晶表示板組立体３００に付着されることもできる。
これとは異なって、これらは信号線Ｇ１−Ｇｎ、Ｄ１−Ｄｍ、Ｓ１−Ｓｎ、Ｐ１−Ｐｍ、Ｐｓｄ、スイッチング素子Ｑｓ１、Ｑｓ２及び感知素子Ｑｐ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。
信号制御部６００は、画像走査部４００、画像データ駆動部５００、感知走査部７００、感知信号処理部８００などを制御する。
【００２５】
以下、このような液晶表示装置の動作を図１及び２を参照してより詳細に説明する。
信号制御部６００は、外部のグラフィック制御器（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提供を受ける。入力制御信号には垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ及び水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、メインクロックＭＣＬＫ、データイネーブル信号ＤＥなどがある。
【００２６】
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画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを液晶表示板組立体３００の動作条件に合わせて適切に処理し、画像走査制御信号ＣＯＮＴ１、画像データ制御信号ＣＯＮＴ２、感知走査制御信号ＣＯＮＴ３、及び感知データ制御信号ＣＯＮＴ４などを生成した後、画像走査制御信号ＣＯＮＴ１を画像走査部４００に送り、画像データ制御信号ＣＯＮＴ２及び処理した画像信号ＤＡＴは、画像データ駆動部５００に送る。感知走査制御信号ＣＯＮＴ３は感知走査部７００に送り、感知データ制御信号ＣＯＮＴ４は感知信号処理部８００に送る。
【００２７】
画像走査制御信号ＣＯＮＴ１は、第１高電圧の出力開始を指示する走査開始信号ＳＴＶ及び第１高電圧の出力時期を制御する少なくとも一つのクロック信号を含み、第１高電圧の持続時間を限定する出力イネーブル信号ＯＥなどをさらに含むことができる。
画像データ制御信号ＣＯＮＴ２は、一群の画像データＤＡＴの伝送開始を報知す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などを含み、共通電圧Ｖｃｏｍに対する画像データ電圧の極性（以下、“共通電圧に対する画像データ電圧の極性”を略して“データ電圧の極性”と言う。）を反転する反転信号ＲＶＳをさらに含むことができる。
【００２８】
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によって一群の画素に対するデジタル画像データＤＡＴを受信し、これをアナログ画像データ信号に変換した後、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によって第１高電圧を画像走査線Ｇ１−Ｇｎに印加して、これに接続されたスイッチング素子Ｑｓ１を導通させる。これにより、画像データ線Ｄ１−Ｄｍに印加された画像データ信号が導通したスイッチング素子Ｑｓ１を通じて該当する画素の表示回路ＤＣに供給される。
【００２９】
画素に印加された画像データ信号電圧と共通電圧Ｖｃｏｍとの差は、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。液晶キャパシタＣＬＣの液晶分子は画素電圧の大きさによってその配列を異にし、そのために液晶層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の透過率変化となって現れて、これを通じて所望の画像を表示することができる。
１水平周期（“１Ｈ”とも表記し、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り返し、全ての画像走査線Ｇ１−Ｇｎに対し順に第１高電圧を印加し、全ての画素に画像データ電圧を印加して１フレームの画像を表示する。
【００３０】
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画像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データ線を通じて流れる画像データ電圧の極性が変化したり（例えば、行反転、トッド反転）、一つの画素行に印加される画像データ電圧の極性も互いに異なることができる（例えば、列反転、ドット反転）。
【００３１】
一方、感知走査部７００は、感知制御信号ＣＯＮＴ３によって第２高電圧を感知走査線Ｓ１−Ｓｍに印加し、これに接続されたスイッチング素子Ｑｓ２を導通させる。そうすると、スイッチング素子Ｑｓ２は感知データ信号を感知データ線Ｓ１−Ｓｍに出力し、この感知データ信号は感知信号処理部８００に入力される。
【００３２】
感知走査は多様な方法で行うことができ、その一例を図３に示した。
図３は、本発明の一実施形態による共通電圧と感知走査信号の波形図である。
感知動作は、図３に示すように、共通電圧Ｖｃｏｍは第３高電圧と第３低電圧を２Ｈの周期で往復し、感知走査部７００は、共通電圧Ｖｃｏｍが第３高電圧である時に、偶数番目の感知走査線Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６、・・・の感知走査信号Ｖｓ２、Ｖｓ４、Ｖｓ６、・・・を順に第２高電圧に形成して感知走査を行う。
【００３３】
図３とは異なり、共通電圧Ｖｃｏｍが第３低電圧である時に感知走査を行うか、または奇数番目の感知走査線Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５、・・・だけを感知走査することもでき、共通電圧Ｖｃｏｍの大きさと無関係に全ての感知走査線を感知走査することもできる。また、共通電圧Ｖｃｏｍは、一定の直流電圧であっても良い。
【００３４】
感知信号処理部８００は、読み出した感知データ信号を増幅し、またはフィルタリングした後に、デジタル感知信号ＤＳＮに変換して信号制御部６００に転送する。信号制御部６００は、感知信号処理部８００からの信号を適切に演算処理を行って接触の有無及び接触位置を検出する接触認識動作を行い、これに対する情報を外部装置など必要とするところに送る。外部装置は、このような情報に基づいた画像信号を液晶表示装置に転送する。
上述で、第１及び第２高電圧は約１０Ｖ以上、第１及び第２低電圧は約−５Ｖ以下とすることができ、例えば、各々約１５Ｖ及び約−１２Ｖである。第３高電圧は約５Ｖ、第３低電圧は約０Ｖとすることができる。
【００３５】
感知入力電圧は、感知動作を行う間にほぼ−１５〜＋１５Ｖとすることができ、例えば、約１５Ｖである。接触がない時に感知素子Ｑｐの出力電圧はほぼ０Ｖ〜５Ｖとすることができ、例えば、１．０Ｖである。感知素子Ｑｐの制御端子電圧は０〜３Ｖ程度である。
これによって、感知素子Ｑｐの制御端子と入力端子との間の差電圧Ｖｇｓと、入力端子と出力端子との間の差電圧Ｖｄｓは感知素子Ｑｐが正常に感知動作を行う条件、Ｖｇｓ＝−１６Ｖ〜＋２Ｖ及びＶｄｓ＝３Ｖ〜１４Ｖを充足する。
【００３６】
以下、本発明の一実施形態に係る液晶表示板組立体の詳細構造を図４乃至図７を参照して詳細に説明する。
図４は、本発明の一実施形態による液晶表示板組立体の配置図であり、図５は、本発明の他の実施形態による液晶表示板組立体の配置図であり、図６は、図４及び図５に示す液晶表示板組立体のＶＩ−ＶＩ’線による断面図であり、図７は、図４及び図５に示す液晶表示板組立体のＶＩＩ−ＶＩＩ’線による断面図である。
本発明の一実施形態による液晶表示板組立体は、互いに対向する薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００、及び二つの表示板１００、２００の間に介在する液晶層３を有する。
【００３７】
まず、薄膜トランジスタ表示板１００について説明する。
透明なガラスまたはプラスチックなどで形成された絶縁基板１１０上に、第１制御電極１２４ａを有する複数の画像走査線１２１ａ、複数の維持電極線（ｓｔｏｒａｇｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｌｉｎｅ）１３１、第２制御電極１２４ｂを有する複数の感知走査線（ｓｅｎｓｏｒ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｌｉｎｅ）１２１ｂ、及び複数の第３制御電極１２４ｃを有する複数のゲート導電体が形成されている。
画像走査線１２１ａは画像走査信号を伝達し、感知走査線１２１ｂは感知走査信号を伝達する。走査線１２１ａ、１２１ｂは主に横方向にのびており、第１及び第２制御電極１２４ａ、１２４ｂは下に突出している。
【００３８】
維持電極線１３１は、共通電圧など所定の電圧の印加を受け、画像走査線１２１ａとほぼ平行にのびる。各維持電極線１３１は画像走査線１２１ａに隣接し、上下に拡張された複数の維持電極（ｓｔｏｒａｇｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１３７を有する。しかし、維持電極線１３１の形状及び配置は多様に変更することができる。
第３制御電極１２４ｃは、走査線１２１ａ、１２１ｂ及び維持電極線１３１と分離されていて、感知走査線１２１ｂを中心として維持電極線１３１の反対側に位置する。
【００３９】
ゲート導電体である画像走査線１２１ａ、感知走査線１２１ｂ、第３制御電極１２４ｃ、維持電極線１３１は、アルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金などアルミニウム系金属、銀（Ａｇ）や銀合金など銀系金属、銅（Ｃｕ）や銅合金など銅系金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などモリブデン系金属、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）及びチタニウム（Ｔｉ）などで形成することができる。
【００４０】
しかし、これらは物理的性質が異なる二つの導電膜（図示せず）を有する多重膜構造を有することも可能である。このうちの一つの導電膜は、信号遅延や電圧降下を減らすことができるように比抵抗（ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ）の低い金属、例えば、アルミニウム系金属、銀系金属、銅系金属などで形成される。これとは異なり、他の導電膜は他の物質、特に、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）及びＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）との物理的、化学的、電気的接触特性に優れた物質、例えば、モリブデン系金属、クロム、タンタル、チタニウムなどで形成される。このような組み合わせの好ましい例としては、クロム下部膜とアルミニウム（合金）上部膜、及びアルミニウム（合金）下部膜とモリブデン（合金）上部膜がある。しかし、ゲート導電体である画像走査線１２１ａ、感知走査線１２１ｂ、第３制御電極１２４ｃ、維持電極線１３１は、その他にも多様な金属または導電体で形成することができる。
【００４１】
ゲート導電体である画像走査線１２１ａ、感知走査線１２１ｂ、第３制御電極１２４ｃ、維持電極線１３１の側面は、基板１１０面に対して傾斜しており、その傾斜角は約３０゜乃至約８０゜であるのが好ましい。
また、ゲート導電体である画像走査線１２１ａ、感知走査線１２１ｂ、第３制御電極１２４ｃ、維持電極線１３１上には、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）などで形成されたゲート絶縁膜１４０が形成されている。
【００４２】
ゲート絶縁膜１４０上には複数の線状半導体１５１ａ及び複数の島型半導体１５１ｂ、１５２が形成される。線状及び島型半導体１５１ａ、１５１ｂ、１５２は、水素化非晶質シリコン（ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｓｉｌｉｃｏｎ）（非晶質シリコンは、略してａ−Ｓｉと言う）または多結晶シリコン（ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ）などで形成される。
【００４３】
線状半導体１５１ａは、主に縦方向にのびており、画像走査線１２１ａ、感知走査線１２１ｂ及び維持電極線１３１付近で幅が広くなって、これらを幅広く覆っている。線状半導体１５１ａは、第１制御電極１２４ａ上に位置した複数の第１拡張部（ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）１５４ａを備える。
島型半導体１５１ｂは、第２及び第３制御電極１２４ｂ、１２４ｃ上に各々位置した第２及び第３拡張部１５４ｂ、１５４ｃを有し、感知走査線１２１ｂの周縁を覆う延長部（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）をさらに有する。
島型半導体１５２は、走査線１２１ａ、１２１ｂと維持電極線１３１上に置かれている。
【００４４】
線状半導体１５１ａ上には、複数の線状の抵抗性接触部材（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）１６１ａ、及び複数の第１島型抵抗性接触部材１６５ａが形成されており、島型半導体１５１ｂ上には複数の第２、第３及び第４島型抵抗性接触部材１６５ｂ、１６３ｃ、１６１ｂが形成されている。また、島型半導体１５２上にも複数の島型抵抗性接触部材（図示せず）が形成されている。抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６３ｃ、１６５ｂは、リンなどのｎ型不純物が高濃度でドーピングされているｎ＋水素化非晶質シリコンなどの物質、またはシリサイド（ｓｉｌｉｃｉｄｅ）で形成することができる。
【００４５】
線状接触部材１６１ａは、複数の第１突出部１６３ａを有し、この突出部１６３ａと第１島状抵抗性接触部材１６５ａは対をなして線状半導体１５１ａの突出部１５４ａ上に配置されている。
第４島型抵抗性接触部材１６１ｂは、複数の第２及び第３突出部１６３ｂ、１６５ｃを有する。第２突出部１６３ｂと第２島型抵抗性接触部材１６５ｂは対をなして島型半導体１５１ｂの第２拡張部１５４ｂ上に配置されており、第３島型抵抗性接触部材１６３ｃと第３突出部１６５ｃは対をなして島型半導体１５１ｂの第３拡張部１５４ｃ上に配置されている。
【００４６】
線状半導体１５１ａ、島型半導体１５１ｂ、１５２と抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６３ｃ、１６５ａ、１６５ｂもまた、基板１１０面に対して傾斜しており、傾斜角は３０゜乃至８０゜程度である。
抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６３ｃ、１６５ａ、１６５ｂ及びゲート絶縁膜１４０上には、複数の画像データ線１７１ａ、複数の感知データ線１７１ｂ、複数の電極部材１７１ｃ、複数の感知入力電圧線１７２及び複数の第１出力電極１７５ａを有する複数のデータ導電体が設けられている。
【００４７】
画像データ線１７１ａは画像データ信号を伝達し、主に縦方向にのびて走査線１２１ａ、１２１ｂ及び維持電極線１３１と交差する。それぞれの画像データ線１７１ａは第１制御電極１２４ａに向かってのびた複数の第１入力電極１７３ａを有する。
第１出力電極１７５ａは、画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ及び感知入力電圧線１７２と分離されており、第１制御電極１２４ａを中心として第１入力電極１７３ａと対向する。それぞれの第１出力電極１７５ａは、広い一端部１７７ａと狭い他端部を有する。広い端部１７７ａは維持電極１３７と重畳し、棒状の端部は曲がった第１入力電極１７３ａで一部が囲まれている。
【００４８】
感知データ線１７１ｂは、感知データ信号を伝達し、主に縦方向にのびて画像走査線１２１ａ、感知走査線１２１ｂ及び維持電極線１３１と交差する。それぞれの感知データ線１７１ｂは、第２制御電極１２４ｂに向かってのびた複数の第２出力電極１７５ｂを有する。
電極部材１７１ｃは、画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ及び感知入力電圧線１７２と分離されている。各電極部材１７１ｃは、抵抗性接触部材１５１ｂ上に位置し、突出部１６３ｂ、１６５ｃ上に各々位置した第２入力電極１７３ｂと第３出力電極１７５ｃを有する。第２入力電極１７３ｂは第２出力電極１７５ｂと対向する。
感知入力電圧線１７２は、感知入力電圧を伝達し、主に縦方向にのびて画像走査線１２１ａ、感知走査線１２１ｂ及び維持電極線１３１と交差する。それぞれの感知入力電圧線１７２は、電極部材１７１ｃの周りに折れており、第３制御電極１２４ｃに向かってのびた複数の第３入力電極１７３ｃを有する。第３入力電極１７３ｃは、第３制御電極１２４ｃを中心として第３出力電極１７５ｃと対向し、Ｕ字状に曲がって第３出力電極１７５ｃの端部の一部を囲む。
【００４９】
一つの第１制御電極１２４ａ、一つの第１入力電極１７３ａ及び一つの第１出力電極１７５ａは、線状半導体１５１ａの第１拡張部１５４ａと共に一つのスイッチング薄膜トランジスタＱｓ１を構成し、スイッチング薄膜トランジスタＱｓ１のチャンネルは、第１入力電極１７３ａと第１出力電極１７５ａの間の第１拡張部１５４ａに形成される。
【００５０】
一つの第２制御電極１２４ｂ、一つの第２入力電極１７３ｂ及び一つの第２出力電極１７５ｂは、島型半導体１５１ｂの第２拡張部１５４ｂと共に一つのスイッチング薄膜トランジスタＱｓ２を構成し、スイッチング薄膜トランジスタＱｓ２のチャンネルは、第２入力電極１７３ｂと第２出力電極１７５ｂの間の第２拡張部１５４ｂに形成される。
【００５１】
一つの第３制御電極１２４ｃ、一つの第３入力電極１７３ｃ及び一つの第３出力電極１７５ｃは、島型半導体１５１ｃの第３拡張部１５４ｃと共に一つの感知薄膜トランジスタＱｐを構成し、感知薄膜トランジスタＱｐのチャンネルは、第３入力電極１７３ｃと第３出力電極１７５ｃの間の第３拡張部１５４ｃに形成される。
【００５２】
データ導電体である、画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ、電極部材１７１ｃ、感知入力電圧線１７２、第１出力電極１７５ａは、モリブデン、クロム、タンタル及びチタニウムなど耐火性金属またはこれらの合金で形成することが好ましく、耐火性金属膜（図示せず）と低抵抗導電膜（図示せず）を含む多重膜構造を有することもできる。
多重膜構造の例としては、クロムまたはモリブデン（合金）下部膜とアルミニウム（合金）上部膜の二重膜、モリブデン（合金）下部膜とアルミニウム（合金）中間膜とモリブデン（合金）上部膜の三重膜がある。しかし、データ導電体である、画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ、電極部材１７１ｃ、感知入力電圧線１７２、第１出力電極１７５ａは、その他にも多様な金属または導電体で形成することができる。
【００５３】
データ導電体である、画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ、電極部材１７１ｃ、感知入力電圧線１７２、第１出力電極１７５ａもまた、その側面が基板１１０面に対して３０゜乃至８０゜程度の傾斜角で傾いたのが好ましい。
線状及び島型抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６３ｃ、１６５ａ、１６５ｂは、その下部の線状及び島型半導体１５１ａ、１５１ｂ、１５１ｃ、１５２と、その上部のデータ導電体である、画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ、電極部材１７１ｃ、感知入力電圧線１７２、第１出力電極１７５ａの間にだけ存在し、これらの間の接触抵抗を低くする。
【００５４】
大部分のところでは線状半導体１５１ａが画像データ線１７１ａよりも狭いが、上述したように、画像走査線１２１ａ、感知走査線１２１ｂ及び維持電極線１３１と会う部分で幅が広くなり、表面のプロファイルをスムーズにすることによって、画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ及び感知入力電圧線１７２が断線することを防止する。
これと同様に、感知走査線１２１ｂ上に位置した島型半導体１５１ｂの延長部は、表面のプロファイルをスムーズにすることによって、画像データ線１７１ａ、感知走査線１７１ｂ及び感知入力電圧線１７２が断線することを防止する。線状及び島型半導体１５１ａ、１５１ｂ、１５２には、第１〜第３入力電極１７３ａ〜１７３ｃと第１〜第３出力電極１７５ａ〜１７５ｃの間をはじめとして、データ導電体である、画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ、電極部材１７１ｃ、感知入力電圧線１７２、第１出力電極１７５ａで覆われないで露出された部分がある。
【００５５】
データ導電体である、画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ、電極部材１７１ｃ、感知入力電圧線１７２、第１出力電極１７５ａ及び露出された線状及び島型半導体１５１ａ、１５１ｂ、１５２部分上には、保護膜１８０が形成されている。
保護膜１８０は、窒化ケイ素や酸化ケイ素などの無機絶縁物で形成された下部膜１８０ｐと、有機絶縁物で形成された上部膜１８０ｑを有する。有機絶縁物は４．０以下の誘電率を有するのが好ましく、感光性を有することもできる。上部保護膜１８０ｑには下部保護膜１８０ｐの一部を露出する開口部が形成されており、上部保護膜１８０ｑの表面には凹凸が形成されている。保護膜１８０は、無機絶縁物または有機絶縁物などで形成された単一膜構造を有することもできる。
【００５６】
保護膜１８０には、第１出力電極１７５ａの拡張部１７７ａを露出する複数の接触孔１８５が形成されており、保護膜１８０とゲート絶縁膜１４０には、第３制御電極１２４ｃを露出する複数の接触孔１８６が形成されている。接触孔１８５、１８６の側壁は傾斜しているか、または階段状である。
上部保護膜１８０ｑ上には、複数の画素電極１９０及び複数の感知電極１９６が形成されている。
【００５７】
各画素電極１９０は、上部保護膜１８０ｑの凹凸に沿って屈曲しており、透明電極１９２及びその上の反射電極１９４を有する。透明電極１９２はＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質で形成され、反射電極１９４はアルミニウム、銀、クロムまたはその合金などの反射性金属で形成される。しかし、反射電極１９４はアルミニウム、銀またはその合金など低抵抗の反射性の上部膜（図示せず）と、モリブデン系金属、クロム、タンタル及びチタニウムなどＩＴＯまたはＩＺＯと接触特性が良い下部膜（図示せず）の二重膜構造を有することもできる。
反射電極１９４は、上部保護膜１８０ｑの開口部に位置し、透明電極１９２を露出する透過窓１９５を有している。また、反射電極１９４は、感知薄膜トランジスタＱｐ上に位置した露出窓１９９を有している（図５参照）。
【００５８】
画素電極１９０は接触孔１８５を通じて第１出力電極１７５ａと物理的・電気的に接続され、第１出力電極１７５ａから画像データ電圧の印加を受ける。画像データ電圧が印加された画素電極１９０は、共通電極表示板２００の共通電極２７０と共に電場を生成することによって、二つの電極、画素電極１９０、共通電極２７０の間の液晶層３の液晶分子の方向を決定する。また、画素電極１９０と共通電極２７０は液晶キャパシタＣＬＣを構成して、薄膜トランジスタがターンオフされた後にも印加された電圧を維持する。
【００５９】
薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００及び液晶層３などを有する液晶表示板組立体３００の各画素は、透明電極１９２及び反射電極１９４によって各々定義される透過領域ＴＡ及び反射領域ＲＡに区画される。具体的には、透過窓１９５の上下に位置する部分は透過領域ＴＡとなり、反射電極１９４の上下に位置する部分は反射領域ＲＡとなる。透過領域ＴＡでは液晶表示板組立体３００の下面、つまり、薄膜トランジスタ表示板１００側から入射した光が液晶層３を通過して上面、つまり、共通電極表示板２００側に出ることによって表示を行う。反射領域ＲＡでは上面から入射した光が液晶層３に入り、また反射電極１９４によって反射されて液晶層３を再び通過し、上面に出ることによって表示を行う。この時、反射電極１９４の屈曲は光の反射効率を高める。
【００６０】
画素電極１９０及びこれと接続された第１出力電極（ドレイン電極）１７５ａの拡張部１７７ａは、維持電極１３７をはじめとする維持電極線１３１と重畳して、ストレージキャパシタＣＳＴを構成し、ストレージキャパシタＣＳＴは液晶キャパシタＣＬＣの電圧維持能力を強化する。
画素電極１９０は、画像走査線１２１ａ、感知走査線１２１ｂ、画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ、感知入力電圧線１７２及び薄膜トランジスタＱｓ１、Ｑｓ２、Ｑｐと重畳して開口率を高める。
【００６１】
各感知電極１９６もまた、画素電極１９０の透明電極１９２と同一層に位置する透明電極１９７、及び画素電極１９０の反射電極１９４と同一層に位置する反射電極１９８を有し、画素電極１９０から約３μｍ以上離れているのが好ましい。これとは異なり、感知電極１９６はデータ導電体である、画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ、電極部材１７１ｃ、感知入力電圧線１７２と同一層に形成されることもできる。
感知電極１９６は、接触孔１８６を通じて第３制御電極１２４ｃと物理的・電気的に接続されており、これらは電気的に外部と孤立（ｆｌｏａｔｉｎｇ）している。感知電極１９６と共通電極２７０は液晶層３をの間に介在して可変キャパシタＣｖを構成する。
【００６２】
次に、共通電極表示板２００について説明する。
透明なガラスまたはプラスチックなどで形成された絶縁基板２１０上に遮光部材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とも言い、光漏れを防ぐ。遮光部材２２０は画素電極１９０と対向する複数の開口領域を定義する。
絶縁基板２１０上にはまた、複数の色フィルタ２３０が形成されており、遮光部材２２０で囲まれた開口領域内にほとんど全てが入るように配置されている。色フィルタ２３０は画素電極１９０に沿って縦方向に長くのび、帯（ｓｔｒｉｐｅ）状をなすことができる。各色フィルタ２３０は赤色、緑色及び青色の三原色など基本色のうちの一つを表示することができる。
【００６３】
色フィルタ２３０及び遮光部材２２０上には蓋膜（ｏｖｅｒｃｏａｔ）２５０が形成されている。蓋膜２５０は（有機）絶縁物で形成することができ、色フィルタ２３０を保護し、色フィルタ２３０が露出されることを防止して、平坦面を提供する。
蓋膜２５０上には複数の高台（ｒｉｓｉｎｇ）２４０が形成されている。高台２４０は有機絶縁物で形成することができ、薄膜トランジスタ表示板１００の感知電極１９６と対向する。
蓋膜２５０及び高台２４０上には共通電極２７０が形成されている。共通電極２７０はＩＴＯやＩＺＯなど透明な導電体で形成するのが好ましい。共通電極２７０は高台２４０と蓋膜２５０の間にもあり得るが、これは高台２４０を形成する前と形成した後に透明導電体を積層することによって、可能となる。高台２４０形成後に積層された透明導電体の厚さは、約１０〜３００ｎｍになる。
【００６４】
薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００の内側面上には、液晶層３を配向するための配向膜１１、２１が塗布されていて、薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００の外側面には一つ以上の偏光子（図示せず）が備えられている。
液晶層３は、垂直配向または水平配向されている。透過領域ＴＡでの液晶層３の厚さは、反射領域ＲＡでの液晶層３の厚さの２倍程度であり、これは透過領域ＴＡに上部保護膜１８０ｑがないためである。感知電極１９６と高台２４０間の液晶層３の厚さは、約０．０１〜２．０μｍであり、これは反射領域ＲＡに位置した他の部分に比べて小さい値である。
【００６５】
液晶表示板組立体３００はまた、薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００間に間隙を設ける複数の弾性を有する間隔材３２０（スペーサ）をさらに有する。間隔材３２０は球形または楕円体の玉状であり、液晶層３内に散布されている。これとは異なり、間隔材３２０は、規則的に配列されている柱型（ｃｏｌｕｍｎａｒ）、または剛体型（ｒｉｇｉｄ）の間隔材であっても良い。
液晶表示板組立体３００はまた、薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００を結合する密封材（図示せず）をさらに有することができる。密封材は共通電極表示板２００の周縁に位置する。
【００６６】
次に、図８（ａ）及び図８（ｂ）と、図４乃至図７と共に参照して、可変キャパシタＣｖの動作について詳細に説明する。
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、各々接触がある状態とない状態での図４乃至図７に示した液晶表示板組立体の概略的な断面図である。
図８（ａ）は、何らの接触もない状態の液晶表示板組立体３００を示す。複数の間隔材３２０が薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００を支えており、これによって共通電極２７０と感知電極１９６は一定の距離を維持している。
図８（ｂ）は、使用者の指先１が液晶表示板組立体３００を押した状態を示す。指先１が押す圧力によって間隔材３２０が変形し、これによって共通電極表示板２００の接触点部位が薄膜トランジスタ表示板１００に近くなり、従って、共通電極２７０と感知電極１９６との間隔が減少する。
【００６７】
感知電極１９６と共通電極２７０の当該部分を含む可変キャパシタＣｖの静電容量（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）は、次の通りである。ここで、キャパシタ及びそのキャパシタの容量は同じ符号を用いる。
（数１）
Ｃｖ＝ε・（Ａ／ｄ）
ここで、εは配向膜１１、２１と液晶層３の誘電率を、Ａは感知電極１９６の広さを、ｄは高台２４０上での感知電極１９６と共通電極２７０間の距離を示す。
【００６８】
誘電率（ε）と広さ（Ａ）は固定値といえるため、距離（ｄ）によって可変キャパシタＣｖの静電容量が決定される。例えば、接触によって距離（ｄ）が０．５μｍから０．１μｍに変化したとすれば、静電容量Ｃｖは５倍が増加する。
静電容量Ｃｖが変化すれば、可変キャパシタＣｖの電圧と感知素子Ｑｐの制御電極電圧、つまり、制御電圧が変化し、これによって感知素子Ｑｐの感知電流が変化する。
【００６９】
一方、図５に示した感知薄膜トランジスタＱｐの半導体チャンネル部は、露出窓１９９を通じて外光に曝され、半導体チャンネル部は光電流を生成する。したがって、感知素子Ｑｐが出力する感知電流はこの光電流を含む。
使用者の指先１が液晶表示板組立体３００に接近して露出窓１９９を覆えば、感知薄膜トランジスタＱｐのチャンネルに入射する光の量が減少し、光電流と感知電流が共に減少する。
このように、液晶表示板組立体３００に使用者の指先１などが接触すれば、感知データ信号が変わり、これを通じて接触の有無及び接触位置を検出することができる。
【００７０】
以下、図９及び図１０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詳細に説明する。
図９は、本発明の他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り、図１０は、図９に示した液晶表示装置における液晶表示板組立体の配置図の一例である。
図９に図示したように、ｉ番目行、ｊ番目列の画素ＰＸは、表示信号線Ｇｉ、Ｄｊに接続された表示回路ＤＣと、感知信号線Ｓｉ、Ｐｊ、Ｐｓｄ、Ｐｓｇｉに接続された感知回路ＳＣを有する。
【００７１】
表示回路ＤＣは、画像走査線Ｇｉ及び画像データ線Ｄｊ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（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）ＣＬＣ及びストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）ＣＳＴを有する。
感知回路ＳＣは、感知走査線Ｓｉ及び感知データ線Ｐｊに接続されたスイッチング素子Ｑｓ２、スイッチング素子Ｑｓ２と感知入力電圧線Ｐｓｄ間に接続されている感知素子Ｑｐ、及び感知素子Ｑｐと共通電圧Ｖｃｏｍ間に接続されている可変キャパシタＣｖを有する。
【００７２】
各画素行の感知素子Ｑｐの制御端子と可変キャパシタＣｖは、感知制御端子線Ｐｓｇｉに接続されている。したがって、いずれか一つの画素行のいずれか一つの可変キャパシタＣｖの電圧が変化すれば、その画素行の感知素子Ｑｐの制御電圧が変化して、その画素行の感知素子Ｑｐの感知電流が変化する。
これは、一つの行の可変キャパシタＣｖが感知制御端子線Ｐｓｇｉに並列に接続されることを意味する。したがって、可変キャパシタＣｖの総静電容量が可変キャパシタＣｖそれぞれの静電容量よりも非常に大きくなって、接触による制御電圧の変化がさらに大きくなり、これによって感知データ信号の変化もさらに大きくなる。したがって、液晶表示装置は接触の有無についてより精度よく認識することができる。
図２に示した画素の多くの特徴が、図９に示した画素にも適用できる。
【００７３】
次に、接触の有無及び接触位置を検出する過程について説明する。
接触の有無及び接触位置を検出する第１の方法は、まず接触の有無を判断し、次に接触位置を判断することである。詳しくは、感知素子Ｑｐの感知データ信号を行単位で読み出して接触の有無を判断する。接触があると判断されれば、感知素子Ｑｐの感知データ信号を全て読み出して接触がどこであったかを判断する。
【００７４】
接触の有無及び接触位置を検出する第２の方法は、まず接触の有無と接触点の縦位置を判断し、次に接触点の横位置を判断することである。詳しくは、感知素子Ｑｐの感知データ信号を行単位で読み出して接触の有無、及びどの行に接触があるかを判断する。接触があると判断されれば、感知素子Ｑｐの感知データ信号を全て読み出してどの列に接触があるかを判断する。
入射光の光量の変化だけで接触の有無及び接触位置を検出する場合、指先などが実際に液晶表示板組立体に接触せず、その付近に近く位置するときに、エラーが起こる恐れがある。しかし、可変キャパシタＣｖの容量によって接触の有無をまず判断した後、入射光の光量によって接触位置を判断すれば、判断の精度が高くなる。
【００７５】
次に、図９に示した画素を有する液晶表示板組立体の詳細構造について、図１０を参照して詳細に説明する。
図１０は、本発明の他の実施形態による、図９の画素を有する液晶表示板組立体の配置図である。
本実施形態での液晶表示板組立体の層状構造は、図６、図７に示した構造とほとんど同一であるためそれを参照し、その断面は別途に示していない。
図１０及び図６、図７を参考にすれば、本実施形態による液晶表示板組立体は、互いに対向する薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００、及び二つの表示板１００、２００の間に介在されている液晶層３を有する。
【００７６】
薄膜トランジスタ表示板１００を見れば、基板１１０上に、第１制御電極１２４ａを有する複数の画像走査線１２１ａ、維持電極１３７を有する複数の維持電極線１３１、第２制御電極１２４ｂを有する複数の感知走査線１２１ｂ、及び複数の第３制御電極１２４ｃを有する複数のゲート導電体が形成されている。ゲート導電体である画像走査線１２１ａ、感知走査線１２１ｂ、第３制御電極１２４ｃ、維持電極線１３１上には、ゲート絶縁膜１４０、第１乃至第３拡張部１５４ａ−１５４ｃを有する複数の線状及び島型半導体１５１ａ、１５１ｂ、１５２、及び第１乃至第３突出部１６３ａ、１６３ｂ、１６５ｃを有する複数の抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６３ｃ、１６５ａ、１６５ｂが順に形成されている。抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６３ｃ、１６５ａ、１６５ｂ及びゲート絶縁膜１４０上には、第１入力電極１７３ａを有する複数の画像データ線１７１ａ、複数の第１出力電極１７５ａ、第２出力電極１７５ｂを有する複数の感知データ線１７１ｂ、第２入力電極１７３ｂ及び第３出力電極１７５ｃを有する複数の電極部材１７１ｃ、第３入力電極１７３ｃを有する複数の感知入力電圧線１７２を有する複数のデータ導電体が形成されている。データ導電体である画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ、電極部材１７１ｃ、感知入力電圧線１７２、第１出力電極１７５ａ及び露出された線状及び島型半導体１５１ａ、１５１ｂ、１５２部分上には、下部保護膜１８０ｐと上部保護膜１８０ｑを有する保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０には第１出力電極１７５ａの拡張部１７７ａを露出する複数の接触孔１８５が形成されており、保護膜１８０とゲート絶縁膜１４０には第３制御電極１２４ｃを露出する複数の接触孔１８６が形成されている。上部保護膜１８０ｑ上には、透明電極１９２及び透過窓１９５と露出窓１９９を有する反射電極１９４を有する複数の画素電極１９０、及び透明電極１９７と反射電極１９８を有する複数の感知電極１９６が形成されており、その上には配向膜１１が形成されている。
【００７７】
共通電極表示板２００を見れば、絶縁基板２１０上に、遮光部材２２０、複数の色フィルタ２３０、蓋膜２５０、複数の高台２４０、共通電極２７０及び配向膜２１が形成されている。
【００７８】
図４乃至図７に示した液晶表示板組立体とは異なって、本実施形態による薄膜トランジスタ表示板のゲート導電体は、複数の感知制御端子線１２１ｃをさらに有する。
感知制御端子線１２１ｃは、画像走査線１２１ａ、感知走査線１２１ｂとほぼ平行にのびていて、これらから分離されている。感知制御端子線１２１ｃ各々は一つの画素行の第３制御電極１２４ｃと接続されている。したがって、その画素行の可変キャパシタＣｖは並列に接続されていることとなる。
図４乃至図７に示した液晶表示板組立体の多くの特徴が、図１０に示した液晶表示板組立体にも適用できる。
【００７９】
本発明のさらに他の実施形態による液晶表示装置について、図１１乃至図１３を参照して詳細に説明する。
図１１乃至図１３は、本発明のさらに他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１１乃至図１３を参考にすれば、ｉ番目（ｉ＝１、２、・・・、ｎ）行、ｊ番目（ｊ＝１、２、・・・、ｍ）列の画素ＰＸは、表示信号線Ｇｉ、Ｄｊに接続されている表示回路ＤＣと、少なくとも一つの感知信号線（Ｓｉ、Ｐｊ、Ｐｓｄ）と、少なくとも一つの画像走査線Ｇｉ、Ｇｉ−１に接続されている感知回路ＳＣを有する。図２の液晶表示装置と比較する時、感知信号線のうちの少なくとも一つが省略されている。
【００８０】
表示回路ＤＣは、ｉ番目の画像走査線Ｇｉとｊ番目の画像データ線Ｄｊに接続されているスイッチング素子Ｑｓ１と、これに接続されている液晶キャパシタＣＬＣ及びストレージキャパシタＣＳＴを有する。
感知回路は、スイッチング素子Ｑｓ２、これに接続されている感知素子Ｑｐ、及び感知素子Ｑｐと共通電圧Ｖｃｏｍ間に接続されている可変キャパシタＣｖを有する。
【００８１】
図１１を参照すれば、感知入力電圧線Ｐｓｄが省略されている。スイッチング素子Ｑｓ２の制御端子は感知走査線Ｓｉと、出力端子は感知データ線Ｐｊと、そして入力端子は感知素子Ｑｐと接続されている。感知素子Ｑｐの制御端子は可変キャパシタＣｖに、出力端子はスイッチング素子Ｑｓ２に、入力端子はｉ番目画像走査線Ｇｉに各々接続されている。
【００８２】
図１２を参照すれば、感知走査線Ｓｉが省略されている。スイッチング素子Ｑｓ２の制御端子はｉ−１番目の画像走査線Ｇｉ−１（以下、前段画像走査線という。）に、入力端子は感知素子Ｑｐに、出力端子は感知データ線Ｐｊに各々接続されている。感知素子Ｑｐの制御端子は可変キャパシタＣｖに、出力端子はスイッチング素子Ｑｓ２に、入力端子は感知入力電圧線Ｐｓｄに各々接続されている。
【００８３】
図１３を参照すれば、感知走査線Ｓｉと感知入力電圧線Ｐｓｄが省略されている。スイッチング素子Ｑｓ２の制御端子は前段画像走査線Ｇｉ−１に、入力端子は感知素子Ｑｐに、出力端子は感知データ線Ｐｊに各々接続されており、感知素子Ｑｐの制御端子は可変キャパシタＣｖに、出力端子はスイッチング素子Ｑｓ２に、入力端子はｉ番目画像走査線Ｇｉに各々接続されている。
【００８４】
このように感知走査線Ｓｉまたは感知入力電圧線Ｐｓｄを省略することによって、開口率を高めて構造を簡単にすることができ、感知走査線Ｓｉが省略されれば、感知走査信号を生成する感知走査部７００もまた省略できる。
また、スイッチング素子Ｑｓ２の制御端子または感知素子Ｑｐの入力端子を、前段画像走査線Ｇｉ−１に代えて次の段の画像走査線Ｇｉ＋１に接続することもできる。
図１１乃至図１３に示した画素を有する液晶表示板組立体もまた、感知素子Ｑｐが外部光を受けるように開口部を備えることができ、感知素子Ｑｐの制御端子を接続する感知制御端子線Ｐｓｇを有することができる。
【００８５】
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】
【００８６】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係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】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の共通電圧及び感知走査信号のタイミング図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の配置図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る液晶表示板組立体の配置図である。
【図６】図４及び図５に示す液晶表示板組立体のＶＩ−ＶＩ’線による断面図である。
【図７】図４及び図５に示す液晶表示板組立体のＶＩＩ−ＶＩＩ’線による断面図である。
【図８】図４乃至図７に示す液晶表示板組立体で、（ａ）は接触がない時、（ｂ）は接触がある時の概略的な断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る液晶表示装置の一画素に対する等価回路図である。
【図１０】図９に示す液晶表示装置の表示板組立体の配置図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態に係る液晶表示装置の一画素に対する等価回路図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態に係る液晶表示装置の一画素に対する等価回路図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態に係る液晶表示装置の一画素に対する等価回路図である。
【符号の説明】
【００８７】
３ 液晶層
１１、２１ 配向膜
１００ 薄膜トランジスタ表示板
１１０、２１０ 絶縁基板
１２１ａ 画像走査線
１２１ｂ 感知走査線
１２１ｃ 感知制御端子線
１２４ａ〜１２４ｃ 第１〜第３制御電極
１３１ 維持電極線
１３７ 維持電極
１５１ａ、１５１ｂ、１５４ａ〜１５４ｃ、１５２ 線状及び島型半導体
１６１ａ、１６１ｂ、１６３ａ〜１６３ｃ、１６５ａ〜１６５ｃ 抵抗性接触部材
１７１ａ 画像データ線
１７１ｂ 感知データ線
１７２ 感知入力電圧線
１７３ａ〜１７３ｃ 第１〜第３入力電極
１７５ａ〜１７５ｃ 第１〜第３出力電極
１７７ａ 拡張部
１８０、１８０ｐ、１８０ｑ 保護膜
１８５、１８６ 接触孔
１９０ 画素電極
１９２ 透明電極
１９４ 反射電極
１９５ 透過窓
１９６ 感知電極
１９７ 透明電極
１９８ 反射電極
１９９ 露出窓
２００ 共通電極表示板
２２０ 遮光部材
２３０ 色フィルタ
２４０ 高台
２５０ 蓋膜
２７０ 共通電極
３００ 液晶表示板組立体
３２０ 間隔材
４００ 画像走査部
５００ 画像データ駆動部
６００ 信号制御部
７００ 感知走査部
８００ 感知信号処理部
ＣＯＮＴ１、ＣＯＮＴ２、ＣＯＮＴ３、ＣＯＮＴ４ 制御信号
ＤＥ データイネーブル信号
Ｄ１−Ｄｍ 画像データ線
Ｇ１−Ｇｎ 画像走査線
Ｐ１−Ｐｍ 感知データ線
Ｓ１−Ｓｎ 感知走査線
Ｐｓｄ 感知入力電圧線
Ｐｓｇｉ 感知制御端子線
Ｈｓｙｎｃ 水平同期信号
Ｖｓｙｎｃ 垂直同期信号
Ｃｖ 可変キャパシタ
Ｑｓ１、Ｑｓ２ スイッチング素子（スイッチング薄膜トランジスタ）
Ｑｐ 感知素子（感知薄膜トランジスタ）
Ｒ、Ｇ、Ｂ 入力画像信号
ＤＡＴ 出力画像信号
Ｖｓ１−Ｖｓｎ 感知走査信号
Ｖｏｎ１、Ｖｏｎ２ 高電圧
Ｖｏｆｆ１、Ｖｏｆｆ２ 低電圧
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感知素子を内蔵した液晶表示装置に関し、特に接触の有無及び接触位置を精度良く検出できる感知素子を内蔵した液晶表示装置に関する。
【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具備さ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、表示板の全面にわたって設けられ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共に画素を構成する基本単位となる。
このような液晶表示装置において、二つの電極に電圧を印加して液晶層に電界を生成し、この電界の強度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（ｔｏｕｃｈ ｓｃｒｅｅｎ ｐａｎｅｌ）は、画面上に指先やペンなどで文字及び絵を書いたり、アイコンを実行させてコンピュータなどの機械に必要な命令を実行させる装置を言う。タッチスクリーンパネルを備える液晶表示装置は、使用者の指先やタッチペン（ｔｏｕｃｈ ｐｅｎ，ｓｔｙｌｕｓ）などが画面に触れた否か、又触れた位置情報を検出することができる（例えば、特許文献１参照）。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装着する工程追加による収率減少、液晶表示板の輝度低下、製品の厚さ増加などの問題点がある。
【０００４】
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を液晶表示装置の画像を表示する画素の内部に内蔵する技術が開発された。
光センサは、使用者の指先などによって画面に加えられた光の変化を感知し、液晶表示装置は、使用者の指先などが画面に触れているか否か、又接触の位置情報を検出する。
【０００５】
しかし、このような光センサは、外部環境、つまり外部光の強度、バックライトの強度、温度などによってその出力特性が変化し、光感知において誤差が発生する。即ち、使用者の指先などが画面に触れても接触していないと判断したり、触れていないときに接触していると判断する誤動作が起こりうる問題点があった。
また、光センサを画素に内蔵する場合、光センサー自体及び光センサーに接続される配線によって画素の開口率が減少し、画質が悪くなるという問題点があった。
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１６１８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は上記従来の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、接触の有無及び接触位置を精度良く検出できる液晶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】
【０００８】
上記目的を達成するためになされた本発明による感知素子を内蔵した液晶表示装置は、第１表示板と、前記第１表示板と離隔して対向配置される第２表示板と、前記第１表示板と前記第２表示板との間に介在する液晶層と、接触によって静電容量が変化し、該静電容量によって大きさが変化する制御電圧を生成する可変キャパシタと、前記第２表示板に設けられ、前記可変キャパシタからの制御電圧に基づいて感知信号を生成する感知素子とを有することを特徴とする。
【０００９】
前記接触は、圧力を有することが好ましい。
前記可変キャパシタは、前記第１表示板に設けられている第１容量電極と前記第２表示板に設けられている第２容量電極とを有することが好ましい。
前記第１容量電極と前記第２容量電極との間の距離は、前記接触によって変化し、これによって前記静電容量が変化することが好ましい。
前記感知素子は入射光に応答して電気信号を生成し、前記感知信号は前記電気信号を有することが好ましい。
前記接触は、入射光の光量の変化を伴うことが好ましい。
前記感知素子は、非晶質シリコン及び多結晶シリコンのうちのいずれか一つを有することが好ましい。
前記第１容量電極は、２つの値を往復する所定の電圧の印加を受けることが好ましい。
前記感知素子は、制御端子、入力端子及び出力端子を有し、前記制御端子は前記第２容量電極に接続されていることが好ましい。
前記感知素子の出力端子に接続されており、前記感知信号を選択的に出力する第１スイッチング素子をさらに有することが好ましい。
前記感知素子の制御端子と出力端子との間に接続されている感知キャパシタをさらに有することが好ましい。
【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感知素子を内蔵した液晶表示装置は、複数の画像走査線と、前記画像走査線と交差する複数の画像データ線と、前記画像走査線と交差し、前記画像走査線及び前記画像データ線と交差する複数の感知データ線と、表示回路と感知回路を各々備える複数の画素とを有し、前記表示回路は、液晶キャパシタ、該液晶キャパシタ又は前記画像走査線のうちの一つ、及び前記画像データ線のうちの一つと接続されている第１スイッチング素子を有し、前記感知回路は、接触によって静電容量が変化する可変キャパシタ、該可変キャパシタと接続されている感知素子、及び該感知素子及び前記感知データ線と接続されている第２スイッチング素子を有することを特徴とする。
【００１１】
前記可変キャパシタは、互いに対向する第１及び第２電極を有し、前記液晶キャパシタは互いに対向する第３及び第４電極を有し、前記第２電極と前記第４電極は一つの連続面をなすことが好ましい。
前記第１電極と前記第２電極との間の距離は、前記第３電極と前記第４電極との間の距離よりも短いことが好ましい。
前記可変キャパシタは、前記第１電極と前記第２電極との間に位置する第１液晶誘電体を有し、前記液晶キャパシタは前記第３電極と前記第４電極との間に介在する第２液晶誘電体を有することが好ましい。
前記第１液晶誘電体と前記第２液晶誘電体は互いに連通し、前記第１液晶誘電体は前記第２液晶誘電体よりも薄いことが好ましい。
前記第２スイッチング素子及び前記感知素子は、各々制御端子、入力端子及び出力端子を有し、前記第２スイッチング素子の入力端子は前記感知素子の出力端子と接続されており、前記第２スイッチング素子の出力端子は前記感知データ線のうちの一つと接続されており、前記感知素子の制御端子は前記可変キャパシタと接続されていることが好ましい。
前記感知素子の制御端子と接続されている複数の感知制御端子線をさらに有することが好ましい。
前記第２スイッチング素子の制御端子と接続されている複数の感知走査線をさらに有することが好ましい。
前記感知素子の入力端子は、全て同一の電圧の印加を受けることが好ましい。
前記感知素子の入力端子は、前記第１スイッチング素子が接続された画像走査線に接続されていることが好ましい。
画像走査信号を前記画像走査線に印加する画像走査部と、画像データ信号を前記画像データ線に印加する画像データ駆動部と、感知走査信号を前記感知走査線に印加する感知走査部と、前記感知素子から感知信号を受信して処理する感知信号処理部と、前記画像走査部、画像データ駆動部、感知走査部、及び感知信号処理部を制御する信号制御部とをさらに有することが好ましい。
前記第２スイッチング素子の制御端子は、前記第１スイッチング素子が接続されていない画像走査線に接続されていることが好ましい。
前記感知素子の入力端子は、前記第１スイッチング素子が接続されている画像走査線に接続されていることが好ましい。
前記感知素子の入力端子は、全て同一の電圧の印加を受けることが好ましい。
画像走査信号を前記画像走査線に印加する画像走査部と、画像データ信号を前記画像データ線に印加する画像データ駆動部と、前記感知素子から感知信号を受信して処理する感知信号処理部と、前記画像走査部、画像データ駆動部、及び感知信号処理部を制御する信号制御部とをさらに有することが好ましい。
【００１２】
また、上記目的を達成するためになされた本発明による感知素子を内蔵した液晶表示装置は、第１基板と、前記第１基板上に設けられている共通電極と、前記第１基板と離隔して対向配置される第２基板と、前記第２基板上に設けられる画像走査線と、前記第２基板上に設けられ前記画像走査線と交差する画像データ線と、前記画像走査線及び画像データ線と接続される第１薄膜トランジスタと、前記第１薄膜トランジスタと接続され前記共通電極と対向する画素電極と、前記第２基板上に設けられ前記共通電極と対向する感知電極と、前記感知電極と接続されている制御電極を有する第２薄膜トランジスタと、前記第１基板と第２基板との間に介在する液晶層とを有し、前記感知電極及び前記第２薄膜トランジスタの制御電極は孤立していることを特徴とする。
【００１３】
前記第１基板と前記共通電極との間に設けられ、前記感知電極と対向する高台をさらに有することが好ましい。
前記高台上の前記液晶層の厚さは、約０．０１〜２．０μｍであることが好ましい。
前記第２薄膜トランジスタと前記感知電極との間に形成され、前記第２薄膜トランジスタの制御電極と前記感知電極とを接続する接触孔を有する絶縁膜をさらに有することが好ましい。
前記感知電極と前記画素電極は同一層を有し、感知電極と画素電極との間の距離は３μｍ以上であることが好ましい。
前記第２薄膜トランジスタの出力電極に接続される入力電極を有する第３薄膜トランジスタをさらに有することが好ましい。
前記第１基板と前記第２基板を支持する間隔材（ｓｐａｃｅｒ）をさらに有することが好ましい。
前記画素電極は、透明電極と反射電極を有し、該反射電極は、前記第２薄膜トランジスタを露出する開口部を有することが好ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る感知素子を内蔵した液晶表示装置よれば、感知キャパシタを液晶表示板組立体に備えることによって、液晶表示板組立体への使用者の指先などの接触によって感知データ信号が変わり、これを通じて接触の有無及び接触位置を検出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、本発明に係る感知素子を内蔵した液晶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。
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。
本発明の一実施形態に係る液晶表示装置について、図１乃至図３を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置のブロック図であり、図２は、本発明の一実施形態に係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、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の共通電圧及び感知走査信号のタイミング図の例である。
図１に示すように、本発明の一実施形態に係る液晶表示装置は、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、感知走査部７００、感知信号処理部８００、及び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、複数の表示信号線Ｇ１−Ｇｎ、Ｄ１−Ｄｍ、複数の感知信号線Ｓ１−Ｓｎ、Ｐ１−Ｐｍ、Ｐｓｄ、及びこれらと接続されて略行列状に配列されている複数の画素を有する（図２参照）。
【００１７】
表示信号線は、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複数の画像データ線Ｄ１−Ｄｍとを有する。
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、感知データ信号を伝達する複数の感知データ線Ｐ１−Ｐｍである。
画像走査線Ｇ１−Ｇｎと感知走査線Ｓ１−Ｓｎは、略行方向に延びて互いに略平行であり、画像データ線Ｄ１−Ｄｍと感知信号線Ｐ１−Ｐｍは、略列方向に延びて互いに略平行である。
感知入力電圧線Ｐｓｄは、感知入力電圧を伝達し、必要に応じて省略することができる。
【００１８】
図２に示すように、各画素ＰＸは、例えば、ｉ番目行、ｊ番目列の画素ＰＸは、表示信号線Ｇｉ、Ｄｊに接続された表示回路ＤＣと、感知信号線Ｓ１−Ｓｎ、Ｐ１−Ｐｍ、Ｐｓｄに接続された感知回路ＳＣとを備える。しかし、感知回路ＳＣは一部の画素だけにある場合もある。つまり、感知回路ＳＣの密度が調整でき、これによって感知走査線Ｓ１−Ｓｎ及び感知データ線Ｐ１−Ｐｍの数も調整も可能となる。
表示回路ＤＣは画像走査線Ｇｉ及び画像データ線Ｄｊ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を備える。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。スイッチング素子Ｑｓ１は、三端子素子であって、その制御端子は画像走査線Ｇｉに、入力端子は画像データ線Ｄｊに、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。
【００１９】
液晶キャパシタＣＬＣは、２つの端子とその間に介在する液晶層（図示せず）を有し、スイッチング素子Ｑｓ１と共通電圧Ｖｃｏｍとの間に接続されている。
ストレージキャパシタＣＳＴは液晶キャパシタＣＬＣを補助し、スイッチング素子Ｑｓ１と所定電圧、例えば、共通電圧Ｖｃｏｍとの間に接続されている。
感知回路ＳＣは、感知走査線Ｓｉ及び感知データ線Ｐｊに接続されたスイッチング素子Ｑｓ２、スイッチング素子Ｑｓ２と感知入力電圧線Ｐｓｄとの間に接続されている感知素子Ｑｐ、及び感知素子Ｑｐと共通電圧Ｖｃｏｍとの間に接続されている可変キャパシタＣｖを有する。
【００２０】
可変キャパシタＣｖの静電容量は、液晶表示板組立体３００に加えられる使用者の接触（ｔｏｕｃｈ）など外部刺激によって変化する。このような外部刺激の例として圧力と光が挙げられ、圧力が加えられる場合、可変キャパシタＣｖの端子間の距離を変化させるなどの方法によって静電容量を変えることができる。
また、使用者が液晶表示板組立体３００に手をつける場合、圧力と共に液晶表示板組立体３００に入射する光量が変化する。
【００２１】
感知素子Ｑｐは、三端子素子であって、その制御端子は可変キャパシタＣｖに、出力端子ｎ２はスイッチング素子Ｑｓ２に、入力端子ｎ３は感知入力電圧線Ｐｓｄにそれぞれ接続されている。感知素子Ｑｐは、制御端子電圧によって大きさが変化する感知電流を生成して送り、感知素子Ｑｐの制御端子電圧は、可変キャパシタＣｖの静電容量及び共通電圧Ｖｃｏｍの大きさによって変化する。
また、感知素子Ｑｐは入射光によって光電流を生成することができ、この場合、感知電流に光電流が含まれる。
【００２２】
感知回路ＳＣは、必要に応じて感知素子Ｑｐの制御端子と出力端子との間に接続されている感知キャパシタ（図示せず）をさらに備えることができる。感知キャパシタは、感知素子Ｑｐからの感知電流による電荷を蓄積して所定の電圧を保持する。
スイッチング素子Ｑｓ２もまた三端子素子であって、その制御端子は感知走査線Ｓｉに、出力端子は感知データ線Ｐｊに、入力端子は感知素子Ｑｐの出力端子に接続されている。スイッチング素子Ｑｓ２は、感知走査線Ｓｉからの感知走査信号によって感知素子Ｑｐからの感知電流または感知キャパシタに保存されている電圧を感知データ信号として感知データ線Ｐｊに出力する。
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で形成する。
液晶表示板組立体３００には、一つ以上の偏光子（図示せず）が備えられている。
【００２３】
再度図１を参照すると、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、スイッチング素子Ｑｓ１を導通する第１高電圧と、遮断する第１低電圧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。
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、画像データ信号を画像データ線Ｄ１−Ｄｍに印加する。
感知走査部７００は、感知走査線Ｓ１−Ｓｎに接続されスイッチング素子Ｑｓ２を導通する第２高電圧と、遮断する第２低電圧と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。
【００２４】
感知信号処理部８００は、感知データ線Ｐ１−Ｐｍに接続され、感知データ線Ｐ１−Ｐｍからの感知データ信号を受信して処理する。
画像走査部４００、画像データ駆動部５００、感知走査部７００または感知信号処理部８００は、少なくとも一つの駆動集積回路チップの形態で液晶表示板組立体３００上に直接装着されることもでき、可撓性印刷回路フィルム（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｒｉｎｔｅｄ ｃｉｒｃｕｉｔ ｆｉｌｍ）（図示せず）上に装着され、ＴＣＰ（ｔａｐｅ ｃａｒｒｉｅｒ ｐａｃｋａｇｅ）の形態で液晶表示板組立体３００に付着されることもできる。
これとは異なって、これらは信号線Ｇ１−Ｇｎ、Ｄ１−Ｄｍ、Ｓ１−Ｓｎ、Ｐ１−Ｐｍ、Ｐｓｄ、スイッチング素子Ｑｓ１、Ｑｓ２及び感知素子Ｑｐ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。
信号制御部６００は、画像走査部４００、画像データ駆動部５００、感知走査部７００、感知信号処理部８００などを制御する。
【００２５】
以下、このような液晶表示装置の動作を図１及び２を参照してより詳細に説明する。
信号制御部６００は、外部のグラフィック制御器（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提供を受ける。入力制御信号には垂直同期信号Ｖｓｙｎｃ及び水平同期信号Ｈｓｙｎｃ、メインクロックＭＣＬＫ、データイネーブル信号ＤＥなどがある。
【００２６】
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画像信号Ｒ、Ｇ、Ｂを液晶表示板組立体３００の動作条件に合わせて適切に処理し、画像走査制御信号ＣＯＮＴ１、画像データ制御信号ＣＯＮＴ２、感知走査制御信号ＣＯＮＴ３、及び感知データ制御信号ＣＯＮＴ４などを生成した後、画像走査制御信号ＣＯＮＴ１を画像走査部４００に送り、画像データ制御信号ＣＯＮＴ２及び処理した画像信号ＤＡＴは、画像データ駆動部５００に送る。感知走査制御信号ＣＯＮＴ３は感知走査部７００に送り、感知データ制御信号ＣＯＮＴ４は感知信号処理部８００に送る。
【００２７】
画像走査制御信号ＣＯＮＴ１は、第１高電圧の出力開始を指示する走査開始信号ＳＴＶ及び第１高電圧の出力時期を制御する少なくとも一つのクロック信号を含み、第１高電圧の持続時間を限定する出力イネーブル信号ＯＥなどをさらに含むことができる。
画像データ制御信号ＣＯＮＴ２は、一群の画像データＤＡＴの伝送開始を報知す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などを含み、共通電圧Ｖｃｏｍに対する画像データ電圧の極性（以下、“共通電圧に対する画像データ電圧の極性”を略して“データ電圧の極性”と言う。）を反転する反転信号ＲＶＳをさらに含むことができる。
【００２８】
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によって一群の画素に対するデジタル画像データＤＡＴを受信し、これをアナログ画像データ信号に変換した後、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によって第１高電圧を画像走査線Ｇ１−Ｇｎに印加して、これに接続されたスイッチング素子Ｑｓ１を導通させる。これにより、画像データ線Ｄ１−Ｄｍに印加された画像データ信号が導通したスイッチング素子Ｑｓ１を通じて該当する画素の表示回路ＤＣに供給される。
【００２９】
画素に印加された画像データ信号電圧と共通電圧Ｖｃｏｍとの差は、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。液晶キャパシタＣＬＣの液晶分子は画素電圧の大きさによってその配列を異にし、そのために液晶層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の透過率変化となって現れて、これを通じて所望の画像を表示することができる。
１水平周期（“１Ｈ”とも表記し、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り返し、全ての画像走査線Ｇ１−Ｇｎに対し順に第１高電圧を印加し、全ての画素に画像データ電圧を印加して１フレームの画像を表示する。
【００３０】
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画像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データ線を通じて流れる画像データ電圧の極性が変化したり（例えば、行反転、トッド反転）、一つの画素行に印加される画像データ電圧の極性も互いに異なることができる（例えば、列反転、ドット反転）。
【００３１】
一方、感知走査部７００は、感知制御信号ＣＯＮＴ３によって第２高電圧を感知走査線Ｓ１−Ｓｍに印加し、これに接続されたスイッチング素子Ｑｓ２を導通させる。そうすると、スイッチング素子Ｑｓ２は感知データ信号を感知データ線Ｓ１−Ｓｍに出力し、この感知データ信号は感知信号処理部８００に入力される。
【００３２】
感知走査は多様な方法で行うことができ、その一例を図３に示した。
図３は、本発明の一実施形態による共通電圧と感知走査信号の波形図である。
感知動作は、図３に示すように、共通電圧Ｖｃｏｍは第３高電圧と第３低電圧を２Ｈの周期で往復し、感知走査部７００は、共通電圧Ｖｃｏｍが第３高電圧である時に、偶数番目の感知走査線Ｓ２、Ｓ４、Ｓ６、・・・の感知走査信号Ｖｓ２、Ｖｓ４、Ｖｓ６、・・・を順に第２高電圧に形成して感知走査を行う。
【００３３】
図３とは異なり、共通電圧Ｖｃｏｍが第３低電圧である時に感知走査を行うか、または奇数番目の感知走査線Ｓ１、Ｓ３、Ｓ５、・・・だけを感知走査することもでき、共通電圧Ｖｃｏｍの大きさと無関係に全ての感知走査線を感知走査することもできる。また、共通電圧Ｖｃｏｍは、一定の直流電圧であっても良い。
【００３４】
感知信号処理部８００は、読み出した感知データ信号を増幅し、またはフィルタリングした後に、デジタル感知信号ＤＳＮに変換して信号制御部６００に転送する。信号制御部６００は、感知信号処理部８００からの信号を適切に演算処理を行って接触の有無及び接触位置を検出する接触認識動作を行い、これに対する情報を外部装置など必要とするところに送る。外部装置は、このような情報に基づいた画像信号を液晶表示装置に転送する。
上述で、第１及び第２高電圧は約１０Ｖ以上、第１及び第２低電圧は約−５Ｖ以下とすることができ、例えば、各々約１５Ｖ及び約−１２Ｖである。第３高電圧は約５Ｖ、第３低電圧は約０Ｖとすることができる。
【００３５】
感知入力電圧は、感知動作を行う間にほぼ−１５〜＋１５Ｖとすることができ、例えば、約１５Ｖである。接触がない時に感知素子Ｑｐの出力電圧はほぼ０Ｖ〜５Ｖとすることができ、例えば、１．０Ｖである。感知素子Ｑｐの制御端子電圧は０〜３Ｖ程度である。
これによって、感知素子Ｑｐの制御端子と入力端子との間の差電圧Ｖｇｓと、入力端子と出力端子との間の差電圧Ｖｄｓは感知素子Ｑｐが正常に感知動作を行う条件、Ｖｇｓ＝−１６Ｖ〜＋２Ｖ及びＶｄｓ＝３Ｖ〜１４Ｖを充足する。
【００３６】
以下、本発明の一実施形態に係る液晶表示板組立体の詳細構造を図４乃至図７を参照して詳細に説明する。
図４は、本発明の一実施形態による液晶表示板組立体の配置図であり、図５は、本発明の他の実施形態による液晶表示板組立体の配置図であり、図６は、図４及び図５に示す液晶表示板組立体のＶＩ−ＶＩ’線による断面図であり、図７は、図４及び図５に示す液晶表示板組立体のＶＩＩ−ＶＩＩ’線による断面図である。
本発明の一実施形態による液晶表示板組立体は、互いに対向する薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００、及び二つの表示板１００、２００の間に介在する液晶層３を有する。
【００３７】
まず、薄膜トランジスタ表示板１００について説明する。
透明なガラスまたはプラスチックなどで形成された絶縁基板１１０上に、第１制御電極１２４ａを有する複数の画像走査線１２１ａ、複数の維持電極線（ｓｔｏｒａｇｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ ｌｉｎｅ）１３１、第２制御電極１２４ｂを有する複数の感知走査線（ｓｅｎｓｏｒ ｓｃａｎｎｉｎｇ ｌｉｎｅ）１２１ｂ、及び複数の第３制御電極１２４ｃを有する複数のゲート導電体が形成されている。
画像走査線１２１ａは画像走査信号を伝達し、感知走査線１２１ｂは感知走査信号を伝達する。走査線１２１ａ、１２１ｂは主に横方向にのびており、第１及び第２制御電極１２４ａ、１２４ｂは下に突出している。
【００３８】
維持電極線１３１は、共通電圧など所定の電圧の印加を受け、画像走査線１２１ａとほぼ平行にのびる。各維持電極線１３１は画像走査線１２１ａに隣接し、上下に拡張された複数の維持電極（ｓｔｏｒａｇｅ ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ）１３７を有する。しかし、維持電極線１３１の形状及び配置は多様に変更することができる。
第３制御電極１２４ｃは、走査線１２１ａ、１２１ｂ及び維持電極線１３１と分離されていて、感知走査線１２１ｂを中心として維持電極線１３１の反対側に位置する。
【００３９】
ゲート導電体である画像走査線１２１ａ、感知走査線１２１ｂ、第３制御電極１２４ｃ、維持電極線１３１は、アルミニウム（Ａｌ）やアルミニウム合金などアルミニウム系金属、銀（Ａｇ）や銀合金など銀系金属、銅（Ｃｕ）や銅合金など銅系金属、モリブデン（Ｍｏ）やモリブデン合金などモリブデン系金属、クロム（Ｃｒ）、タンタル（Ｔａ）及びチタニウム（Ｔｉ）などで形成することができる。
【００４０】
しかし、これらは物理的性質が異なる二つの導電膜（図示せず）を有する多重膜構造を有することも可能である。このうちの一つの導電膜は、信号遅延や電圧降下を減らすことができるように比抵抗（ｒｅｓｉｓｔｉｖｉｔｙ）の低い金属、例えば、アルミニウム系金属、銀系金属、銅系金属などで形成される。これとは異なり、他の導電膜は他の物質、特に、ＩＴＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）及びＩＺＯ（ｉｎｄｉｕｍ ｚｉｎｃ ｏｘｉｄｅ）との物理的、化学的、電気的接触特性に優れた物質、例えば、モリブデン系金属、クロム、タンタル、チタニウムなどで形成される。このような組み合わせの好ましい例としては、クロム下部膜とアルミニウム（合金）上部膜、及びアルミニウム（合金）下部膜とモリブデン（合金）上部膜がある。しかし、ゲート導電体である画像走査線１２１ａ、感知走査線１２１ｂ、第３制御電極１２４ｃ、維持電極線１３１は、その他にも多様な金属または導電体で形成することができる。
【００４１】
ゲート導電体である画像走査線１２１ａ、感知走査線１２１ｂ、第３制御電極１２４ｃ、維持電極線１３１の側面は、基板１１０面に対して傾斜しており、その傾斜角は約３０゜乃至約８０゜であるのが好ましい。
また、ゲート導電体である画像走査線１２１ａ、感知走査線１２１ｂ、第３制御電極１２４ｃ、維持電極線１３１上には、窒化ケイ素（ＳｉＮｘ）または酸化ケイ素（ＳｉＯｘ）などで形成されたゲート絶縁膜１４０が形成されている。
【００４２】
ゲート絶縁膜１４０上には複数の線状半導体１５１ａ及び複数の島型半導体１５１ｂ、１５２が形成される。線状及び島型半導体１５１ａ、１５１ｂ、１５２は、水素化非晶質シリコン（ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ ａｍｏｒｐｈｏｕｓ ｓｉｌｉｃｏｎ）（非晶質シリコンは、略してａ−Ｓｉと言う）または多結晶シリコン（ｐｏｌｙｓｉｌｉｃｏｎ）などで形成される。
【００４３】
線状半導体１５１ａは、主に縦方向にのびており、画像走査線１２１ａ、感知走査線１２１ｂ及び維持電極線１３１付近で幅が広くなって、これらを幅広く覆っている。線状半導体１５１ａは、第１制御電極１２４ａ上に位置した複数の第１拡張部（ｅｘｐａｎｓｉｏｎ）１５４ａを備える。
島型半導体１５１ｂは、第２及び第３制御電極１２４ｂ、１２４ｃ上に各々位置した第２及び第３拡張部１５４ｂ、１５４ｃを有し、感知走査線１２１ｂの周縁を覆う延長部（ｅｘｔｅｎｓｉｏｎ）をさらに有する。
島型半導体１５２は、走査線１２１ａ、１２１ｂと維持電極線１３１上に置かれている。
【００４４】
線状半導体１５１ａ上には、複数の線状の抵抗性接触部材（ｏｈｍｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）１６１ａ、及び複数の第１島型抵抗性接触部材１６５ａが形成されており、島型半導体１５１ｂ上には複数の第２、第３及び第４島型抵抗性接触部材１６５ｂ、１６３ｃ、１６１ｂが形成されている。また、島型半導体１５２上にも複数の島型抵抗性接触部材（図示せず）が形成されている。抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６３ｃ、１６５ｂは、リンなどのｎ型不純物が高濃度でドーピングされているｎ＋水素化非晶質シリコンなどの物質、またはシリサイド（ｓｉｌｉｃｉｄｅ）で形成することができる。
【００４５】
線状接触部材１６１ａは、複数の第１突出部１６３ａを有し、この突出部１６３ａと第１島状抵抗性接触部材１６５ａは対をなして線状半導体１５１ａの突出部１５４ａ上に配置されている。
第４島型抵抗性接触部材１６１ｂは、複数の第２及び第３突出部１６３ｂ、１６５ｃを有する。第２突出部１６３ｂと第２島型抵抗性接触部材１６５ｂは対をなして島型半導体１５１ｂの第２拡張部１５４ｂ上に配置されており、第３島型抵抗性接触部材１６３ｃと第３突出部１６５ｃは対をなして島型半導体１５１ｂの第３拡張部１５４ｃ上に配置されている。
【００４６】
線状半導体１５１ａ、島型半導体１５１ｂ、１５２と抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６３ｃ、１６５ａ、１６５ｂもまた、基板１１０面に対して傾斜しており、傾斜角は３０゜乃至８０゜程度である。
抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６３ｃ、１６５ａ、１６５ｂ及びゲート絶縁膜１４０上には、複数の画像データ線１７１ａ、複数の感知データ線１７１ｂ、複数の電極部材１７１ｃ、複数の感知入力電圧線１７２及び複数の第１出力電極１７５ａを有する複数のデータ導電体が設けられている。
【００４７】
画像データ線１７１ａは画像データ信号を伝達し、主に縦方向にのびて走査線１２１ａ、１２１ｂ及び維持電極線１３１と交差する。それぞれの画像データ線１７１ａは第１制御電極１２４ａに向かってのびた複数の第１入力電極１７３ａを有する。
第１出力電極１７５ａは、画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ及び感知入力電圧線１７２と分離されており、第１制御電極１２４ａを中心として第１入力電極１７３ａと対向する。それぞれの第１出力電極１７５ａは、広い一端部１７７ａと狭い他端部を有する。広い端部１７７ａは維持電極１３７と重畳し、棒状の端部は曲がった第１入力電極１７３ａで一部が囲まれている。
【００４８】
感知データ線１７１ｂは、感知データ信号を伝達し、主に縦方向にのびて画像走査線１２１ａ、感知走査線１２１ｂ及び維持電極線１３１と交差する。それぞれの感知データ線１７１ｂは、第２制御電極１２４ｂに向かってのびた複数の第２出力電極１７５ｂを有する。
電極部材１７１ｃは、画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ及び感知入力電圧線１７２と分離されている。各電極部材１７１ｃは、抵抗性接触部材１５１ｂ上に位置し、突出部１６３ｂ、１６５ｃ上に各々位置した第２入力電極１７３ｂと第３出力電極１７５ｃを有する。第２入力電極１７３ｂは第２出力電極１７５ｂと対向する。
感知入力電圧線１７２は、感知入力電圧を伝達し、主に縦方向にのびて画像走査線１２１ａ、感知走査線１２１ｂ及び維持電極線１３１と交差する。それぞれの感知入力電圧線１７２は、電極部材１７１ｃの周りに折れており、第３制御電極１２４ｃに向かってのびた複数の第３入力電極１７３ｃを有する。第３入力電極１７３ｃは、第３制御電極１２４ｃを中心として第３出力電極１７５ｃと対向し、Ｕ字状に曲がって第３出力電極１７５ｃの端部の一部を囲む。
【００４９】
一つの第１制御電極１２４ａ、一つの第１入力電極１７３ａ及び一つの第１出力電極１７５ａは、線状半導体１５１ａの第１拡張部１５４ａと共に一つのスイッチング薄膜トランジスタＱｓ１を構成し、スイッチング薄膜トランジスタＱｓ１のチャンネルは、第１入力電極１７３ａと第１出力電極１７５ａの間の第１拡張部１５４ａに形成される。
【００５０】
一つの第２制御電極１２４ｂ、一つの第２入力電極１７３ｂ及び一つの第２出力電極１７５ｂは、島型半導体１５１ｂの第２拡張部１５４ｂと共に一つのスイッチング薄膜トランジスタＱｓ２を構成し、スイッチング薄膜トランジスタＱｓ２のチャンネルは、第２入力電極１７３ｂと第２出力電極１７５ｂの間の第２拡張部１５４ｂに形成される。
【００５１】
一つの第３制御電極１２４ｃ、一つの第３入力電極１７３ｃ及び一つの第３出力電極１７５ｃは、島型半導体１５１ｃの第３拡張部１５４ｃと共に一つの感知薄膜トランジスタＱｐを構成し、感知薄膜トランジスタＱｐのチャンネルは、第３入力電極１７３ｃと第３出力電極１７５ｃの間の第３拡張部１５４ｃに形成される。
【００５２】
データ導電体である、画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ、電極部材１７１ｃ、感知入力電圧線１７２、第１出力電極１７５ａは、モリブデン、クロム、タンタル及びチタニウムなど耐火性金属またはこれらの合金で形成することが好ましく、耐火性金属膜（図示せず）と低抵抗導電膜（図示せず）を含む多重膜構造を有することもできる。
多重膜構造の例としては、クロムまたはモリブデン（合金）下部膜とアルミニウム（合金）上部膜の二重膜、モリブデン（合金）下部膜とアルミニウム（合金）中間膜とモリブデン（合金）上部膜の三重膜がある。しかし、データ導電体である、画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ、電極部材１７１ｃ、感知入力電圧線１７２、第１出力電極１７５ａは、その他にも多様な金属または導電体で形成することができる。
【００５３】
データ導電体である、画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ、電極部材１７１ｃ、感知入力電圧線１７２、第１出力電極１７５ａもまた、その側面が基板１１０面に対して３０゜乃至８０゜程度の傾斜角で傾いたのが好ましい。
線状及び島型抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６３ｃ、１６５ａ、１６５ｂは、その下部の線状及び島型半導体１５１ａ、１５１ｂ、１５１ｃ、１５２と、その上部のデータ導電体である、画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ、電極部材１７１ｃ、感知入力電圧線１７２、第１出力電極１７５ａの間にだけ存在し、これらの間の接触抵抗を低くする。
【００５４】
大部分のところでは線状半導体１５１ａが画像データ線１７１ａよりも狭いが、上述したように、画像走査線１２１ａ、感知走査線１２１ｂ及び維持電極線１３１と会う部分で幅が広くなり、表面のプロファイルをスムーズにすることによって、画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ及び感知入力電圧線１７２が断線することを防止する。
これと同様に、感知走査線１２１ｂ上に位置した島型半導体１５１ｂの延長部は、表面のプロファイルをスムーズにすることによって、画像データ線１７１ａ、感知走査線１７１ｂ及び感知入力電圧線１７２が断線することを防止する。線状及び島型半導体１５１ａ、１５１ｂ、１５２には、第１〜第３入力電極１７３ａ〜１７３ｃと第１〜第３出力電極１７５ａ〜１７５ｃの間をはじめとして、データ導電体である、画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ、電極部材１７１ｃ、感知入力電圧線１７２、第１出力電極１７５ａで覆われないで露出された部分がある。
【００５５】
データ導電体である、画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ、電極部材１７１ｃ、感知入力電圧線１７２、第１出力電極１７５ａ及び露出された線状及び島型半導体１５１ａ、１５１ｂ、１５２部分上には、保護膜１８０が形成されている。
保護膜１８０は、窒化ケイ素や酸化ケイ素などの無機絶縁物で形成された下部膜１８０ｐと、有機絶縁物で形成された上部膜１８０ｑを有する。有機絶縁物は４．０以下の誘電率を有するのが好ましく、感光性を有することもできる。上部保護膜１８０ｑには下部保護膜１８０ｐの一部を露出する開口部が形成されており、上部保護膜１８０ｑの表面には凹凸が形成されている。保護膜１８０は、無機絶縁物または有機絶縁物などで形成された単一膜構造を有することもできる。
【００５６】
保護膜１８０には、第１出力電極１７５ａの拡張部１７７ａを露出する複数の接触孔１８５が形成されており、保護膜１８０とゲート絶縁膜１４０には、第３制御電極１２４ｃを露出する複数の接触孔１８６が形成されている。接触孔１８５、１８６の側壁は傾斜しているか、または階段状である。
上部保護膜１８０ｑ上には、複数の画素電極１９０及び複数の感知電極１９６が形成されている。
【００５７】
各画素電極１９０は、上部保護膜１８０ｑの凹凸に沿って屈曲しており、透明電極１９２及びその上の反射電極１９４を有する。透明電極１９２はＩＴＯまたはＩＺＯなどの透明な導電物質で形成され、反射電極１９４はアルミニウム、銀、クロムまたはその合金などの反射性金属で形成される。しかし、反射電極１９４はアルミニウム、銀またはその合金など低抵抗の反射性の上部膜（図示せず）と、モリブデン系金属、クロム、タンタル及びチタニウムなどＩＴＯまたはＩＺＯと接触特性が良い下部膜（図示せず）の二重膜構造を有することもできる。
反射電極１９４は、上部保護膜１８０ｑの開口部に位置し、透明電極１９２を露出する透過窓１９５を有している。また、反射電極１９４は、感知薄膜トランジスタＱｐ上に位置した露出窓１９９を有している（図５参照）。
【００５８】
画素電極１９０は接触孔１８５を通じて第１出力電極１７５ａと物理的・電気的に接続され、第１出力電極１７５ａから画像データ電圧の印加を受ける。画像データ電圧が印加された画素電極１９０は、共通電極表示板２００の共通電極２７０と共に電場を生成することによって、二つの電極、画素電極１９０、共通電極２７０の間の液晶層３の液晶分子の方向を決定する。また、画素電極１９０と共通電極２７０は液晶キャパシタＣＬＣを構成して、薄膜トランジスタがターンオフされた後にも印加された電圧を維持する。
【００５９】
薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００及び液晶層３などを有する液晶表示板組立体３００の各画素は、透明電極１９２及び反射電極１９４によって各々定義される透過領域ＴＡ及び反射領域ＲＡに区画される。具体的には、透過窓１９５の上下に位置する部分は透過領域ＴＡとなり、反射電極１９４の上下に位置する部分は反射領域ＲＡとなる。透過領域ＴＡでは液晶表示板組立体３００の下面、つまり、薄膜トランジスタ表示板１００側から入射した光が液晶層３を通過して上面、つまり、共通電極表示板２００側に出ることによって表示を行う。反射領域ＲＡでは上面から入射した光が液晶層３に入り、また反射電極１９４によって反射されて液晶層３を再び通過し、上面に出ることによって表示を行う。この時、反射電極１９４の屈曲は光の反射効率を高める。
【００６０】
画素電極１９０及びこれと接続された第１出力電極（ドレイン電極）１７５ａの拡張部１７７ａは、維持電極１３７をはじめとする維持電極線１３１と重畳して、ストレージキャパシタＣＳＴを構成し、ストレージキャパシタＣＳＴは液晶キャパシタＣＬＣの電圧維持能力を強化する。
画素電極１９０は、画像走査線１２１ａ、感知走査線１２１ｂ、画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ、感知入力電圧線１７２及び薄膜トランジスタＱｓ１、Ｑｓ２、Ｑｐと重畳して開口率を高める。
【００６１】
各感知電極１９６もまた、画素電極１９０の透明電極１９２と同一層に位置する透明電極１９７、及び画素電極１９０の反射電極１９４と同一層に位置する反射電極１９８を有し、画素電極１９０から約３μｍ以上離れているのが好ましい。これとは異なり、感知電極１９６はデータ導電体である、画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ、電極部材１７１ｃ、感知入力電圧線１７２と同一層に形成されることもできる。
感知電極１９６は、接触孔１８６を通じて第３制御電極１２４ｃと物理的・電気的に接続されており、これらは電気的に外部と孤立（ｆｌｏａｔｉｎｇ）している。感知電極１９６と共通電極２７０は液晶層３をの間に介在して可変キャパシタＣｖを構成する。
【００６２】
次に、共通電極表示板２００について説明する。
透明なガラスまたはプラスチックなどで形成された絶縁基板２１０上に遮光部材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とも言い、光漏れを防ぐ。遮光部材２２０は画素電極１９０と対向する複数の開口領域を定義する。
絶縁基板２１０上にはまた、複数の色フィルタ２３０が形成されており、遮光部材２２０で囲まれた開口領域内にほとんど全てが入るように配置されている。色フィルタ２３０は画素電極１９０に沿って縦方向に長くのび、帯（ｓｔｒｉｐｅ）状をなすことができる。各色フィルタ２３０は赤色、緑色及び青色の三原色など基本色のうちの一つを表示することができる。
【００６３】
色フィルタ２３０及び遮光部材２２０上には蓋膜（ｏｖｅｒｃｏａｔ）２５０が形成されている。蓋膜２５０は（有機）絶縁物で形成することができ、色フィルタ２３０を保護し、色フィルタ２３０が露出されることを防止して、平坦面を提供する。
蓋膜２５０上には複数の高台（ｒｉｓｉｎｇ）２４０が形成されている。高台２４０は有機絶縁物で形成することができ、薄膜トランジスタ表示板１００の感知電極１９６と対向する。
蓋膜２５０及び高台２４０上には共通電極２７０が形成されている。共通電極２７０はＩＴＯやＩＺＯなど透明な導電体で形成するのが好ましい。共通電極２７０は高台２４０と蓋膜２５０の間にもあり得るが、これは高台２４０を形成する前と形成した後に透明導電体を積層することによって、可能となる。高台２４０形成後に積層された透明導電体の厚さは、約１０〜３００ｎｍになる。
【００６４】
薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００の内側面上には、液晶層３を配向するための配向膜１１、２１が塗布されていて、薄膜トランジスタ表示板１００、共通電極表示板２００の外側面には一つ以上の偏光子（図示せず）が備えられている。
液晶層３は、垂直配向または水平配向されている。透過領域ＴＡでの液晶層３の厚さは、反射領域ＲＡでの液晶層３の厚さの２倍程度であり、これは透過領域ＴＡに上部保護膜１８０ｑがないためである。感知電極１９６と高台２４０間の液晶層３の厚さは、約０．０１〜２．０μｍであり、これは反射領域ＲＡに位置した他の部分に比べて小さい値である。
【００６５】
液晶表示板組立体３００はまた、薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００間に間隙を設ける複数の弾性を有する間隔材３２０（スペーサ）をさらに有する。間隔材３２０は球形または楕円体の玉状であり、液晶層３内に散布されている。これとは異なり、間隔材３２０は、規則的に配列されている柱型（ｃｏｌｕｍｎａｒ）、または剛体型（ｒｉｇｉｄ）の間隔材であっても良い。
液晶表示板組立体３００はまた、薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００を結合する密封材（図示せず）をさらに有することができる。密封材は共通電極表示板２００の周縁に位置する。
【００６６】
次に、図８（ａ）及び図８（ｂ）と、図４乃至図７と共に参照して、可変キャパシタＣｖの動作について詳細に説明する。
図８（ａ）及び図８（ｂ）は、各々接触がある状態とない状態での図４乃至図７に示した液晶表示板組立体の概略的な断面図である。
図８（ａ）は、何らの接触もない状態の液晶表示板組立体３００を示す。複数の間隔材３２０が薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００を支えており、これによって共通電極２７０と感知電極１９６は一定の距離を維持している。
図８（ｂ）は、使用者の指先１が液晶表示板組立体３００を押した状態を示す。指先１が押す圧力によって間隔材３２０が変形し、これによって共通電極表示板２００の接触点部位が薄膜トランジスタ表示板１００に近くなり、従って、共通電極２７０と感知電極１９６との間隔が減少する。
【００６７】
感知電極１９６と共通電極２７０の当該部分を含む可変キャパシタＣｖの静電容量（ｃａｐａｃｉｔａｎｃｅ）は、次の通りである。ここで、キャパシタ及びそのキャパシタの容量は同じ符号を用いる。
（数１）
Ｃｖ＝ε・（Ａ／ｄ）
ここで、εは配向膜１１、２１と液晶層３の誘電率を、Ａは感知電極１９６の広さを、ｄは高台２４０上での感知電極１９６と共通電極２７０間の距離を示す。
【００６８】
誘電率（ε）と広さ（Ａ）は固定値といえるため、距離（ｄ）によって可変キャパシタＣｖの静電容量が決定される。例えば、接触によって距離（ｄ）が０．５μｍから０．１μｍに変化したとすれば、静電容量Ｃｖは５倍が増加する。
静電容量Ｃｖが変化すれば、可変キャパシタＣｖの電圧と感知素子Ｑｐの制御電極電圧、つまり、制御電圧が変化し、これによって感知素子Ｑｐの感知電流が変化する。
【００６９】
一方、図５に示した感知薄膜トランジスタＱｐの半導体チャンネル部は、露出窓１９９を通じて外光に曝され、半導体チャンネル部は光電流を生成する。したがって、感知素子Ｑｐが出力する感知電流はこの光電流を含む。
使用者の指先１が液晶表示板組立体３００に接近して露出窓１９９を覆えば、感知薄膜トランジスタＱｐのチャンネルに入射する光の量が減少し、光電流と感知電流が共に減少する。
このように、液晶表示板組立体３００に使用者の指先１などが接触すれば、感知データ信号が変わり、これを通じて接触の有無及び接触位置を検出することができる。
【００７０】
以下、図９及び図１０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詳細に説明する。
図９は、本発明の他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り、図１０は、図９に示した液晶表示装置における液晶表示板組立体の配置図の一例である。
図９に図示したように、ｉ番目行、ｊ番目列の画素ＰＸは、表示信号線Ｇｉ、Ｄｊに接続された表示回路ＤＣと、感知信号線Ｓｉ、Ｐｊ、Ｐｓｄ、Ｐｓｇｉに接続された感知回路ＳＣを有する。
【００７１】
表示回路ＤＣは、画像走査線Ｇｉ及び画像データ線Ｄｊ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（ｌｉｑｕｉｄ ｃｒｙｓｔａｌ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）ＣＬＣ及びストレージキャパシタ（ｓｔｏｒａｇｅ ｃａｐａｃｉｔｏｒ）ＣＳＴを有する。
感知回路ＳＣは、感知走査線Ｓｉ及び感知データ線Ｐｊに接続されたスイッチング素子Ｑｓ２、スイッチング素子Ｑｓ２と感知入力電圧線Ｐｓｄ間に接続されている感知素子Ｑｐ、及び感知素子Ｑｐと共通電圧Ｖｃｏｍ間に接続されている可変キャパシタＣｖを有する。
【００７２】
各画素行の感知素子Ｑｐの制御端子と可変キャパシタＣｖは、感知制御端子線Ｐｓｇｉに接続されている。したがって、いずれか一つの画素行のいずれか一つの可変キャパシタＣｖの電圧が変化すれば、その画素行の感知素子Ｑｐの制御電圧が変化して、その画素行の感知素子Ｑｐの感知電流が変化する。
これは、一つの行の可変キャパシタＣｖが感知制御端子線Ｐｓｇｉに並列に接続されることを意味する。したがって、可変キャパシタＣｖの総静電容量が可変キャパシタＣｖそれぞれの静電容量よりも非常に大きくなって、接触による制御電圧の変化がさらに大きくなり、これによって感知データ信号の変化もさらに大きくなる。したがって、液晶表示装置は接触の有無についてより精度よく認識することができる。
図２に示した画素の多くの特徴が、図９に示した画素にも適用できる。
【００７３】
次に、接触の有無及び接触位置を検出する過程について説明する。
接触の有無及び接触位置を検出する第１の方法は、まず接触の有無を判断し、次に接触位置を判断することである。詳しくは、感知素子Ｑｐの感知データ信号を行単位で読み出して接触の有無を判断する。接触があると判断されれば、感知素子Ｑｐの感知データ信号を全て読み出して接触がどこであったかを判断する。
【００７４】
接触の有無及び接触位置を検出する第２の方法は、まず接触の有無と接触点の縦位置を判断し、次に接触点の横位置を判断することである。詳しくは、感知素子Ｑｐの感知データ信号を行単位で読み出して接触の有無、及びどの行に接触があるかを判断する。接触があると判断されれば、感知素子Ｑｐの感知データ信号を全て読み出してどの列に接触があるかを判断する。
入射光の光量の変化だけで接触の有無及び接触位置を検出する場合、指先などが実際に液晶表示板組立体に接触せず、その付近に近く位置するときに、エラーが起こる恐れがある。しかし、可変キャパシタＣｖの容量によって接触の有無をまず判断した後、入射光の光量によって接触位置を判断すれば、判断の精度が高くなる。
【００７５】
次に、図９に示した画素を有する液晶表示板組立体の詳細構造について、図１０を参照して詳細に説明する。
図１０は、本発明の他の実施形態による、図９の画素を有する液晶表示板組立体の配置図である。
本実施形態での液晶表示板組立体の層状構造は、図６、図７に示した構造とほとんど同一であるためそれを参照し、その断面は別途に示していない。
図１０及び図６、図７を参考にすれば、本実施形態による液晶表示板組立体は、互いに対向する薄膜トランジスタ表示板１００と共通電極表示板２００、及び二つの表示板１００、２００の間に介在されている液晶層３を有する。
【００７６】
薄膜トランジスタ表示板１００を見れば、基板１１０上に、第１制御電極１２４ａを有する複数の画像走査線１２１ａ、維持電極１３７を有する複数の維持電極線１３１、第２制御電極１２４ｂを有する複数の感知走査線１２１ｂ、及び複数の第３制御電極１２４ｃを有する複数のゲート導電体が形成されている。ゲート導電体である画像走査線１２１ａ、感知走査線１２１ｂ、第３制御電極１２４ｃ、維持電極線１３１上には、ゲート絶縁膜１４０、第１乃至第３拡張部１５４ａ−１５４ｃを有する複数の線状及び島型半導体１５１ａ、１５１ｂ、１５２、及び第１乃至第３突出部１６３ａ、１６３ｂ、１６５ｃを有する複数の抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６３ｃ、１６５ａ、１６５ｂが順に形成されている。抵抗性接触部材１６１ａ、１６１ｂ、１６３ｃ、１６５ａ、１６５ｂ及びゲート絶縁膜１４０上には、第１入力電極１７３ａを有する複数の画像データ線１７１ａ、複数の第１出力電極１７５ａ、第２出力電極１７５ｂを有する複数の感知データ線１７１ｂ、第２入力電極１７３ｂ及び第３出力電極１７５ｃを有する複数の電極部材１７１ｃ、第３入力電極１７３ｃを有する複数の感知入力電圧線１７２を有する複数のデータ導電体が形成されている。データ導電体である画像データ線１７１ａ、感知データ線１７１ｂ、電極部材１７１ｃ、感知入力電圧線１７２、第１出力電極１７５ａ及び露出された線状及び島型半導体１５１ａ、１５１ｂ、１５２部分上には、下部保護膜１８０ｐと上部保護膜１８０ｑを有する保護膜１８０が形成されている。保護膜１８０には第１出力電極１７５ａの拡張部１７７ａを露出する複数の接触孔１８５が形成されており、保護膜１８０とゲート絶縁膜１４０には第３制御電極１２４ｃを露出する複数の接触孔１８６が形成されている。上部保護膜１８０ｑ上には、透明電極１９２及び透過窓１９５と露出窓１９９を有する反射電極１９４を有する複数の画素電極１９０、及び透明電極１９７と反射電極１９８を有する複数の感知電極１９６が形成されており、その上には配向膜１１が形成されている。
【００７７】
共通電極表示板２００を見れば、絶縁基板２１０上に、遮光部材２２０、複数の色フィルタ２３０、蓋膜２５０、複数の高台２４０、共通電極２７０及び配向膜２１が形成されている。
【００７８】
図４乃至図７に示した液晶表示板組立体とは異なって、本実施形態による薄膜トランジスタ表示板のゲート導電体は、複数の感知制御端子線１２１ｃをさらに有する。
感知制御端子線１２１ｃは、画像走査線１２１ａ、感知走査線１２１ｂとほぼ平行にのびていて、これらから分離されている。感知制御端子線１２１ｃ各々は一つの画素行の第３制御電極１２４ｃと接続されている。したがって、その画素行の可変キャパシタＣｖは並列に接続されていることとなる。
図４乃至図７に示した液晶表示板組立体の多くの特徴が、図１０に示した液晶表示板組立体にも適用できる。
【００７９】
本発明のさらに他の実施形態による液晶表示装置について、図１１乃至図１３を参照して詳細に説明する。
図１１乃至図１３は、本発明のさらに他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１１乃至図１３を参考にすれば、ｉ番目（ｉ＝１、２、・・・、ｎ）行、ｊ番目（ｊ＝１、２、・・・、ｍ）列の画素ＰＸは、表示信号線Ｇｉ、Ｄｊに接続されている表示回路ＤＣと、少なくとも一つの感知信号線（Ｓｉ、Ｐｊ、Ｐｓｄ）と、少なくとも一つの画像走査線Ｇｉ、Ｇｉ−１に接続されている感知回路ＳＣを有する。図２の液晶表示装置と比較する時、感知信号線のうちの少なくとも一つが省略されている。
【００８０】
表示回路ＤＣは、ｉ番目の画像走査線Ｇｉとｊ番目の画像データ線Ｄｊに接続されているスイッチング素子Ｑｓ１と、これに接続されている液晶キャパシタＣＬＣ及びストレージキャパシタＣＳＴを有する。
感知回路は、スイッチング素子Ｑｓ２、これに接続されている感知素子Ｑｐ、及び感知素子Ｑｐと共通電圧Ｖｃｏｍ間に接続されている可変キャパシタＣｖを有する。
【００８１】
図１１を参照すれば、感知入力電圧線Ｐｓｄが省略されている。スイッチング素子Ｑｓ２の制御端子は感知走査線Ｓｉと、出力端子は感知データ線Ｐｊと、そして入力端子は感知素子Ｑｐと接続されている。感知素子Ｑｐの制御端子は可変キャパシタＣｖに、出力端子はスイッチング素子Ｑｓ２に、入力端子はｉ番目画像走査線Ｇｉに各々接続されている。
【００８２】
図１２を参照すれば、感知走査線Ｓｉが省略されている。スイッチング素子Ｑｓ２の制御端子はｉ−１番目の画像走査線Ｇｉ−１（以下、前段画像走査線という。）に、入力端子は感知素子Ｑｐに、出力端子は感知データ線Ｐｊに各々接続されている。感知素子Ｑｐの制御端子は可変キャパシタＣｖに、出力端子はスイッチング素子Ｑｓ２に、入力端子は感知入力電圧線Ｐｓｄに各々接続されている。
【００８３】
図１３を参照すれば、感知走査線Ｓｉと感知入力電圧線Ｐｓｄが省略されている。スイッチング素子Ｑｓ２の制御端子は前段画像走査線Ｇｉ−１に、入力端子は感知素子Ｑｐに、出力端子は感知データ線Ｐｊに各々接続されており、感知素子Ｑｐの制御端子は可変キャパシタＣｖに、出力端子はスイッチング素子Ｑｓ２に、入力端子はｉ番目画像走査線Ｇｉに各々接続されている。
【００８４】
このように感知走査線Ｓｉまたは感知入力電圧線Ｐｓｄを省略することによって、開口率を高めて構造を簡単にすることができ、感知走査線Ｓｉが省略されれば、感知走査信号を生成する感知走査部７００もまた省略できる。
また、スイッチング素子Ｑｓ２の制御端子または感知素子Ｑｐの入力端子を、前段画像走査線Ｇｉ−１に代えて次の段の画像走査線Ｇｉ＋１に接続することもできる。
図１１乃至図１３に示した画素を有する液晶表示板組立体もまた、感知素子Ｑｐが外部光を受けるように開口部を備えることができ、感知素子Ｑｐの制御端子を接続する感知制御端子線Ｐｓｇを有することができる。
【００８５】
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】
【００８６】
【図１】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置のブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係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】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の共通電圧及び感知走査信号のタイミング図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る液晶表示装置の配置図である。
【図５】本発明の他の実施形態に係る液晶表示板組立体の配置図である。
【図６】図４及び図５に示す液晶表示板組立体のＶＩ−ＶＩ’線による断面図である。
【図７】図４及び図５に示す液晶表示板組立体のＶＩＩ−ＶＩＩ’線による断面図である。
【図８】図４乃至図７に示す液晶表示板組立体で、（ａ）は接触がない時、（ｂ）は接触がある時の概略的な断面図である。
【図９】本発明の他の実施形態に係る液晶表示装置の一画素に対する等価回路図である。
【図１０】図９に示す液晶表示装置の表示板組立体の配置図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施形態に係る液晶表示装置の一画素に対する等価回路図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施形態に係る液晶表示装置の一画素に対する等価回路図である。
【図１３】本発明のさらに他の実施形態に係る液晶表示装置の一画素に対する等価回路図である。
【符号の説明】
【００８７】
３ 液晶層
１１、２１ 配向膜
１００ 薄膜トランジスタ表示板
１１０、２１０ 絶縁基板
１２１ａ 画像走査線
１２１ｂ 感知走査線
１２１ｃ 感知制御端子線
１２４ａ〜１２４ｃ 第１〜第３制御電極
１３１ 維持電極線
１３７ 維持電極
１５１ａ、１５１ｂ、１５４ａ〜１５４ｃ、１５２ 線状及び島型半導体
１６１ａ、１６１ｂ、１６３ａ〜１６３ｃ、１６５ａ〜１６５ｃ 抵抗性接触部材
１７１ａ 画像データ線
１７１ｂ 感知データ線
１７２ 感知入力電圧線
１７３ａ〜１７３ｃ 第１〜第３入力電極
１７５ａ〜１７５ｃ 第１〜第３出力電極
１７７ａ 拡張部
１８０、１８０ｐ、１８０ｑ 保護膜
１８５、１８６ 接触孔
１９０ 画素電極
１９２ 透明電極
１９４ 反射電極
１９５ 透過窓
１９６ 感知電極
１９７ 透明電極
１９８ 反射電極
１９９ 露出窓
２００ 共通電極表示板
２２０ 遮光部材
２３０ 色フィルタ
２４０ 高台
２５０ 蓋膜
２７０ 共通電極
３００ 液晶表示板組立体
３２０ 間隔材
４００ 画像走査部
５００ 画像データ駆動部
６００ 信号制御部
７００ 感知走査部
８００ 感知信号処理部
ＣＯＮＴ１、ＣＯＮＴ２、ＣＯＮＴ３、ＣＯＮＴ４ 制御信号
ＤＥ データイネーブル信号
Ｄ１−Ｄｍ 画像データ線
Ｇ１−Ｇｎ 画像走査線
Ｐ１−Ｐｍ 感知データ線
Ｓ１−Ｓｎ 感知走査線
Ｐｓｄ 感知入力電圧線
Ｐｓｇｉ 感知制御端子線
Ｈｓｙｎｃ 水平同期信号
Ｖｓｙｎｃ 垂直同期信号
Ｃｖ 可変キャパシタ
Ｑｓ１、Ｑｓ２ スイッチング素子（スイッチング薄膜トランジスタ）
Ｑｐ 感知素子（感知薄膜トランジスタ）
Ｒ、Ｇ、Ｂ 入力画像信号
ＤＡＴ 出力画像信号
Ｖｓ１−Ｖｓｎ 感知走査信号
Ｖｏｎ１、Ｖｏｎ２ 高電圧
Ｖｏｆｆ１、Ｖｏｆｆ２ 低電圧
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１表示板と、
前記第１表示板と離隔して対向配置される第２表示板と、
前記第１表示板と前記第２表示板との間に介在する液晶層と、
接触によって静電容量が変化し、該静電容量によって大きさが変化する制御電圧を生成する可変キャパシタと、
前記第２表示板に設けられ、前記可変キャパシタからの制御電圧に基づいて感知信号を生成する感知素子とを有することを特徴とする感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項２】
前記接触は、圧力を有することを特徴とする請求項１に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項３】
前記可変キャパシタは、前記第１表示板に設けられている第１容量電極と前記第２表示板に設けられている第２容量電極とを有することを特徴とする請求項１に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１容量電極と前記第２容量電極との間の距離は、前記接触によって変化し、これによって前記静電容量が変化することを特徴とする請求項３に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項５】
前記感知素子は入射光に応答して電気信号を生成し、前記感知信号は前記電気信号を有することを特徴とする請求項１に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項６】
前記接触は、入射光の光量の変化を伴うことを特徴とする請求項１に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項７】
前記感知素子は、非晶質シリコン及び多結晶シリコンのうちのいずれか一つを有することを特徴とする請求項１に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１容量電極は、２つの値を往復する所定の電圧の印加を受けることを特徴とする請求項３に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項９】
前記感知素子は、制御端子、入力端子及び出力端子を有し、前記制御端子は前記第２容量電極に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項１０】
前記感知素子の出力端子に接続されており、前記感知信号を選択的に出力する第１スイッチング素子をさらに有することを特徴とする請求項９に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項１１】
前記感知素子の制御端子と出力端子との間に接続されている感知キャパシタをさらに有することを特徴とする請求項９に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項１２】
複数の画像走査線と、
前記画像走査線と交差する複数の画像データ線と、
前記画像走査線と交差し、前記画像走査線及び前記画像データ線と交差する複数の感知データ線と、
表示回路と感知回路を各々備える複数の画素とを有し、
前記表示回路は、液晶キャパシタ、該液晶キャパシタ又は前記画像走査線のうちの一つ、及び前記画像データ線のうちの一つと接続されている第１スイッチング素子を有し、
前記感知回路は、接触によって静電容量が変化する可変キャパシタ、該可変キャパシタと接続されている感知素子、及び該感知素子及び前記感知データ線と接続されている第２スイッチング素子を有することを特徴とする感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項１３】
前記可変キャパシタは、互いに対向する第１及び第２電極を有し、前記液晶キャパシタは互いに対向する第３及び第４電極を有し、前記第２電極と前記第４電極は一つの連続面をなすことを特徴とする請求項１２に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項１４】
前記第１電極と前記第２電極との間の距離は、前記第３電極と前記第４電極との間の距離よりも短いことを特徴とする請求項１３に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項１５】
前記可変キャパシタは、前記第１電極と前記第２電極との間に位置する第１液晶誘電体を有し、前記液晶キャパシタは前記第３電極と前記第４電極との間に介在する第２液晶誘電体を有することを特徴とする請求項１３に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項１６】
前記第１液晶誘電体と前記第２液晶誘電体は互いに連通し、前記第１液晶誘電体は前記第２液晶誘電体よりも薄いことを特徴とする請求項１５に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項１７】
前記第２スイッチング素子及び前記感知素子は、各々制御端子、入力端子及び出力端子を有し、前記第２スイッチング素子の入力端子は前記感知素子の出力端子と接続されており、前記第２スイッチング素子の出力端子は前記感知データ線のうちの一つと接続されており、前記感知素子の制御端子は前記可変キャパシタと接続されていることを特徴とする請求項１２に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項１８】
前記感知素子の制御端子と接続されている複数の感知制御端子線をさらに有することを特徴とする請求項１７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項１９】
前記第２スイッチング素子の制御端子と接続されている複数の感知走査線をさらに有することを特徴とする請求項１７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項２０】
前記感知素子の入力端子は、全て同一の電圧の印加を受けることを特徴とする請求項１７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項２１】
前記感知素子の入力端子は、前記第１スイッチング素子が接続された画像走査線に接続されていることを特徴とする請求項１７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項２２】
画像走査信号を前記画像走査線に印加する画像走査部と、
画像データ信号を前記画像データ線に印加する画像データ駆動部と、
感知走査信号を前記感知走査線に印加する感知走査部と、
前記感知素子から感知信号を受信して処理する感知信号処理部と、
前記画像走査部、画像データ駆動部、感知走査部、及び感知信号処理部を制御する信号制御部とをさらに有することを特徴とする請求項１９に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項２３】
前記第２スイッチング素子の制御端子は、前記第１スイッチング素子が接続されていない画像走査線に接続されていることを特徴とする請求項１７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項２４】
前記感知素子の入力端子は、前記第１スイッチング素子が接続されている画像走査線に接続されていることを特徴とする請求項１７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項２５】
前記感知素子の入力端子は、全て同一の電圧の印加を受けることを特徴とする請求項１７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項２６】
画像走査信号を前記画像走査線に印加する画像走査部と、
画像データ信号を前記画像データ線に印加する画像データ駆動部と、
前記感知素子から感知信号を受信して処理する感知信号処理部と、
前記画像走査部、画像データ駆動部、及び感知信号処理部を制御する信号制御部とをさらに有することを特徴とする請求項１２に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項２７】
第１基板と、
前記第１基板上に設けられている共通電極と、
前記第１基板と離隔して対向配置される第２基板と、
前記第２基板上に設けられる画像走査線と、
前記第２基板上に設けられ前記画像走査線と交差する画像データ線と、
前記画像走査線及び画像データ線と接続される第１薄膜トランジスタと、
前記第１薄膜トランジスタと接続され前記共通電極と対向する画素電極と、
前記第２基板上に設けられ前記共通電極と対向する感知電極と、
前記感知電極と接続されている制御電極を有する第２薄膜トランジスタと、
前記第１基板と第２基板との間に介在する液晶層とを有し、
前記感知電極及び前記第２薄膜トランジスタの制御電極は孤立していることを特徴とする感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項２８】
前記第１基板と前記共通電極との間に設けられ、前記感知電極と対向する高台をさらに有することを特徴とする請求項２７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項２９】
前記高台上の前記液晶層の厚さは、約０．０１〜２．０μｍであることを特徴とする請求項２８に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項３０】
前記第２薄膜トランジスタと前記感知電極との間に形成され、前記第２薄膜トランジスタの制御電極と前記感知電極とを接続する接触孔を有する絶縁膜をさらに有することを特徴とする請求項２７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項３１】
前記感知電極と前記画素電極は同一層を有し、感知電極と画素電極との間の距離は３μｍ以上であることを特徴とする請求項２７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項３２】
前記第２薄膜トランジスタの出力電極に接続される入力電極を有する第３薄膜トランジスタをさらに有することを特徴とする請求項２７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項３３】
前記第１基板と前記第２基板を支持する間隔材（ｓｐａｃｅｒ）をさらに有することを特徴とする請求項２７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項３４】
前記画素電極は、透明電極と反射電極を有し、該反射電極は、前記第２薄膜トランジスタを露出する開口部を有することを特徴とする請求項２７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項１】
第１表示板と、
前記第１表示板と離隔して対向配置される第２表示板と、
前記第１表示板と前記第２表示板との間に介在する液晶層と、
接触によって静電容量が変化し、該静電容量によって大きさが変化する制御電圧を生成する可変キャパシタと、
前記第２表示板に設けられ、前記可変キャパシタからの制御電圧に基づいて感知信号を生成する感知素子とを有することを特徴とする感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項２】
前記接触は、圧力を有することを特徴とする請求項１に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項３】
前記可変キャパシタは、前記第１表示板に設けられている第１容量電極と前記第２表示板に設けられている第２容量電極とを有することを特徴とする請求項１に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項４】
前記第１容量電極と前記第２容量電極との間の距離は、前記接触によって変化し、これによって前記静電容量が変化することを特徴とする請求項３に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項５】
前記感知素子は入射光に応答して電気信号を生成し、前記感知信号は前記電気信号を有することを特徴とする請求項１に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項６】
前記接触は、入射光の光量の変化を伴うことを特徴とする請求項１に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項７】
前記感知素子は、非晶質シリコン及び多結晶シリコンのうちのいずれか一つを有することを特徴とする請求項１に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項８】
前記第１容量電極は、２つの値を往復する所定の電圧の印加を受けることを特徴とする請求項３に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項９】
前記感知素子は、制御端子、入力端子及び出力端子を有し、前記制御端子は前記第２容量電極に接続されていることを特徴とする請求項３に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項１０】
前記感知素子の出力端子に接続されており、前記感知信号を選択的に出力する第１スイッチング素子をさらに有することを特徴とする請求項９に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項１１】
前記感知素子の制御端子と出力端子との間に接続されている感知キャパシタをさらに有することを特徴とする請求項９に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項１２】
複数の画像走査線と、
前記画像走査線と交差する複数の画像データ線と、
前記画像走査線と交差し、前記画像走査線及び前記画像データ線と交差する複数の感知データ線と、
表示回路と感知回路を各々備える複数の画素とを有し、
前記表示回路は、液晶キャパシタ、該液晶キャパシタ又は前記画像走査線のうちの一つ、及び前記画像データ線のうちの一つと接続されている第１スイッチング素子を有し、
前記感知回路は、接触によって静電容量が変化する可変キャパシタ、該可変キャパシタと接続されている感知素子、及び該感知素子及び前記感知データ線と接続されている第２スイッチング素子を有することを特徴とする感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項１３】
前記可変キャパシタは、互いに対向する第１及び第２電極を有し、前記液晶キャパシタは互いに対向する第３及び第４電極を有し、前記第２電極と前記第４電極は一つの連続面をなすことを特徴とする請求項１２に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項１４】
前記第１電極と前記第２電極との間の距離は、前記第３電極と前記第４電極との間の距離よりも短いことを特徴とする請求項１３に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項１５】
前記可変キャパシタは、前記第１電極と前記第２電極との間に位置する第１液晶誘電体を有し、前記液晶キャパシタは前記第３電極と前記第４電極との間に介在する第２液晶誘電体を有することを特徴とする請求項１３に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項１６】
前記第１液晶誘電体と前記第２液晶誘電体は互いに連通し、前記第１液晶誘電体は前記第２液晶誘電体よりも薄いことを特徴とする請求項１５に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項１７】
前記第２スイッチング素子及び前記感知素子は、各々制御端子、入力端子及び出力端子を有し、前記第２スイッチング素子の入力端子は前記感知素子の出力端子と接続されており、前記第２スイッチング素子の出力端子は前記感知データ線のうちの一つと接続されており、前記感知素子の制御端子は前記可変キャパシタと接続されていることを特徴とする請求項１２に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項１８】
前記感知素子の制御端子と接続されている複数の感知制御端子線をさらに有することを特徴とする請求項１７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項１９】
前記第２スイッチング素子の制御端子と接続されている複数の感知走査線をさらに有することを特徴とする請求項１７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項２０】
前記感知素子の入力端子は、全て同一の電圧の印加を受けることを特徴とする請求項１７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項２１】
前記感知素子の入力端子は、前記第１スイッチング素子が接続された画像走査線に接続されていることを特徴とする請求項１７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項２２】
画像走査信号を前記画像走査線に印加する画像走査部と、
画像データ信号を前記画像データ線に印加する画像データ駆動部と、
感知走査信号を前記感知走査線に印加する感知走査部と、
前記感知素子から感知信号を受信して処理する感知信号処理部と、
前記画像走査部、画像データ駆動部、感知走査部、及び感知信号処理部を制御する信号制御部とをさらに有することを特徴とする請求項１９に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項２３】
前記第２スイッチング素子の制御端子は、前記第１スイッチング素子が接続されていない画像走査線に接続されていることを特徴とする請求項１７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項２４】
前記感知素子の入力端子は、前記第１スイッチング素子が接続されている画像走査線に接続されていることを特徴とする請求項１７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項２５】
前記感知素子の入力端子は、全て同一の電圧の印加を受けることを特徴とする請求項１７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項２６】
画像走査信号を前記画像走査線に印加する画像走査部と、
画像データ信号を前記画像データ線に印加する画像データ駆動部と、
前記感知素子から感知信号を受信して処理する感知信号処理部と、
前記画像走査部、画像データ駆動部、及び感知信号処理部を制御する信号制御部とをさらに有することを特徴とする請求項１２に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項２７】
第１基板と、
前記第１基板上に設けられている共通電極と、
前記第１基板と離隔して対向配置される第２基板と、
前記第２基板上に設けられる画像走査線と、
前記第２基板上に設けられ前記画像走査線と交差する画像データ線と、
前記画像走査線及び画像データ線と接続される第１薄膜トランジスタと、
前記第１薄膜トランジスタと接続され前記共通電極と対向する画素電極と、
前記第２基板上に設けられ前記共通電極と対向する感知電極と、
前記感知電極と接続されている制御電極を有する第２薄膜トランジスタと、
前記第１基板と第２基板との間に介在する液晶層とを有し、
前記感知電極及び前記第２薄膜トランジスタの制御電極は孤立していることを特徴とする感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項２８】
前記第１基板と前記共通電極との間に設けられ、前記感知電極と対向する高台をさらに有することを特徴とする請求項２７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項２９】
前記高台上の前記液晶層の厚さは、約０．０１〜２．０μｍであることを特徴とする請求項２８に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項３０】
前記第２薄膜トランジスタと前記感知電極との間に形成され、前記第２薄膜トランジスタの制御電極と前記感知電極とを接続する接触孔を有する絶縁膜をさらに有することを特徴とする請求項２７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項３１】
前記感知電極と前記画素電極は同一層を有し、感知電極と画素電極との間の距離は３μｍ以上であることを特徴とする請求項２７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項３２】
前記第２薄膜トランジスタの出力電極に接続される入力電極を有する第３薄膜トランジスタをさらに有することを特徴とする請求項２７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項３３】
前記第１基板と前記第２基板を支持する間隔材（ｓｐａｃｅｒ）をさらに有することを特徴とする請求項２７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【請求項３４】
前記画素電極は、透明電極と反射電極を有し、該反射電極は、前記第２薄膜トランジスタを露出する開口部を有することを特徴とする請求項２７に記載の感知素子を内蔵した液晶表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００６−４０２８９（Ｐ２００６−４０２８９Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１６４０５（Ｐ２００５−２１６４０５）
【出願日】平成１７年７月２６日（２００５．７．２６）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】４１６，Ｍａｅｔａｎ−ｄｏｎｇ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２６日（２００５．７．２６）
【出願人】（３９００１９８３９）三星電子株式会社 (8,520)
【氏名又は名称原語表記】Ｓａｍｓｕｎｇ Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【住所又は居所原語表記】４１６，Ｍａｅｔａｎ−ｄｏｎｇ，Ｙｅｏｎｇｔｏｎｇ−ｇｕ，Ｓｕｗｏｎ−ｓｉ Ｇｙｅｏｎｇｇｉ−ｄｏ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
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