KR100362976B1 - 액정 표시 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고 감도와 고 해상도의 위치 검출 기능을 갖는 액정 표시 장치를 제공한다. 위치 검출 기능은 액정 표시 장치의 편광기나 컬러 필터 유리 기판 상에 위치 검출용 전기적 도전막을 포함하고 있다. 본 발명은 또한 위치 검출용 전기적 도전막에 비해 크기가 더 작은 편광기를 사용하여 편광기와 컬러 필터 유리 기판 사이에 바람직하지 않은 공기 갭의 생성을 억제할 수 있다.

Description

액정 표시 장치{LIQUID CRYSTAL DISPLAY DEVICE}
본 발명은 1998년 8월 18일자로 출원된 미국 예비 특허 출원 (대리인 도켓 번호 JA998-104)을 우선권 주장하며, 1998년 8월 18일자로 출원된 미국 특허 출원 번호 (대리인 도켓 번호 YO998-291)에 관련된 것으로, 이 두 출원은 모두 본 발명의 양도인에게 양도되어 있으며, 이들의 내용은 모두 본 명세서에서 참조되고 있다.
본 발명은 펜이나 조작자의 손가락이 터치한 위치를 검출하기 위한 수단을 포함하는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
터치 위치를 검출하는 여러 기법을 사용하는 표시 장치가 1998년 5월 NIKKEI BYTE, p.285, 및 1996년 7월 월간 디스플레이 pp.76-103에 기재되어 있다. 이러한 기법들은 아날로그 커패시티 커플링 기법, 저항막 기법, 적외선 기법, 초음파 기법 등을 포함한다. 이러한 위치 검출 메카니즘들은 통상 터치 패널로서 언급되는 것이다. 표시 장치에 터치 패널을 사용하기 위해서는, 터치 패널로서 사용되는 유리 기판을 ATM(현금 자동 인출기)의 경우와 같이, CRT와 같은 화상 표시 장치의 스크린 상에 중첩해야 한다. 따라서, 터치 패널의 크기는 화상 표시 장치의 크기보다 최소한 터치 센서의 크기만큼 크다.
저항막 기법에서는, 두 개의 저항막이 서로 대면하여 배치되어 있으므로, 펜이 접촉한 두 저항막 부분들을 접촉하여 터치 위치를 검출한다. 저항막 기법의 한 방법으로는, 두 개의 접착된 저항막으로 만들어진 저항성 시트를 접착제로 화상 표시 장치의 스크린 상에 접촉시킨다. 그러나, 저항막 기법에서는 고 해상도를 성취할 수가 없다. 일본 공개 비심사 특허 출원 9-322013은 저항성 압력 센서를 형성하는 압력 감지막이 약 1㎜의 검출 정밀도로 액정 표시 장치 상에 일체적으로 중첩되어 있는 원격 제어 장치를 개시하고 있다.
일본 공개 비심사 특허 출원 46-21879는 네 개의 코너에 전기적 도전성인 전극 소자가 제공되어 있는 전기적 도전성인 사각형의 시트를 포함하는 전기 테블릿 장치를 개시하고 있다.
미국 특허 4,198,539는 아날로그 커패시티 커플링 기법이며 선형 패턴인 터치 센서가 외주변부 상에 제공되어 있는 것을 개시하고 있다.
미국 특허 5,365,461은 아날로그 커패시티 커플링 기법의 터치 센서의 입력 디바이스로서 손가락과 펜을 교대로 사용하는 것을 개시하고 있다.
종래의 터치 센서를 액정 표시 장치와 같은 휴대형 화상 표시 장치와 결합하기 위해서는, 터치 센서가 액정 표시 장치의 스크린 상에 중첩되어야 한다. 이 경우 초래되는 문제는 액정 표시 장치의 두께와 중량이 터치 센서 자체의 두께로 인해 커진다는 것이다. 또한, 화상의 품질이 떨어지게 된다.
본 발명은 액정층, 하나의 기판은 액정층의 일 측에 배치되고 다른 기판은 액정층의 다른 측에 배치되어 있는 한 쌍의 기판들, 기판들 중 하나의 기판의 외측에 배치된 편광기, 및 편광기와 기판 사이에 배치되어, 인가되는 신호에 기초하여 입력 디바이스의 위치를 검출하기 위한 전기적 도전막을 포함하는 액정 표시 장치를 제공하고 있다. 이 도전막은 기판 상에 일체적으로 배치되거나 편광기 상에 일체적으로 배치될 수 있다. 도전막의 외주변 영역 상에 선형 패턴이 형성될 수 있다. 입력 디바이스는 사람의 손가락이거나 터치 펜일 수 있다.
또한, 본 발명은 도전막이 기판 상에 일체적으로 배치되고, 기판에 인접한 편광기의 크기가 도전막의 크기보다 작게 되어 있는 액정 표시 장치에 관한 것이다.
도 1은 본 발명의 액정 표시 장치의 일반 구조도이다.
도 2는 아날로그 커패시티 커플링 기법을 나타내는 도면이다.
도 3은 아날로그 커패시티 커플링 기법을 나타내는 도면이다.
도 4는 선형 패턴을 나타내는 도면이다.
도 5는 선형 패턴을 나타내는 도면이다.
도 6은 선형 패턴을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 액정 표시 장치의 구조의 단면도이다.
도 8은 아날로그 커패시티 커플링 기법에서의 신호 처리 동작의 일예를 나타내는 도면이다.
도 9는 아날로그 커패시티 커플링 기법에 사용되는 터치 펜을 나타내는 도면이다.
<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>
2 : 배면광
4 : 확산 시트
6, 24 : 편광기
8, 18 : 유리 기판
10 : TFT 어레이
12 : 액정층
14 : 인듐 주석 산화물(ITO)층
16 : 컬러 필터층
20 : 위치 검출용 전기적 도전막
도 1은 본 발명의 터치 센서가 설치된 액정 표시 장치의 일 예를 나타낸다. 액정층(12)은 유리 기판(8)과 유리 기판(18) 사이에 끼워져 있다. 이 두 개의 기판(8 및 18)은 유리 재료로 만들어지고, 기판(8)은 셀 유리로 불리며, 기판(18)은 컬러 필터 유리로 불린다. TFT 어레이(10)는 액정층(12)에 대면하는 기판의 표면 상에 형성되며, 여기에 각 PEL(화상 소자)용 전극이 배열되어 있다. 컬러 필터층(16) 및 공통 전극으로 동작하는 인듐 주석 산화물(ITO)층(14)은 액정층(12)에 대면하는 유리 기판(18)의 표면 상에 형성되어 있다. 편광기(6), 확산 시트(4) 및 배면광(2)은 기판(8)의 액정층(12)에 대한 대향면 상에 배치되어 있다. 편광기(24)는 기판(18)의 액정층(12)에 대한 대향면 상에 배치되어 있다. 방금 설명한 구조는 관련 기술에서 폭넓게 사용되는 종래의 액정 표시 장치의 구조이다. 본 발명에 따르면, 위치 검출용 전기적 도전막(20)이 부가된다. 도 1은 위치 검출용 전기적 도전막(20)이 기판(18)과 편광기(24) 사이에 제공되어 있는 예를 나타내고 있지만, 이 위치 검출용 전기적 도전막(20)은 기판(18)이나 편광기(24)의 전면이나 배면 상에 일체적으로 설치될 수 있다. 위치 검출 용량을 고려하여, 위치 검출용 전기적 도전막(20)을 다른 기판(10)이나 편광기(6) 상에 일체적으로 설치할 수 있다. 그러나, 위치 검출용 전기적 도전막(20)을 ITO 막(14)에 근접한 위치보다는 편광기(24)에 근접한 위치에 설치하여, 위치 검출 동작의 정밀도를 증가시키고 액정층(12)에 미치는 원하지 않는 전기적 영향을 감소시키는 것이 바람직하다. 위치 검출용 전기적 도전막(20)이 ITO 막(14)에 근접하는 위치에 형성되어 있는 경우에는, 위치 검출용 전기적 도전막(20)과 ITO 막(14) 사이에 전기적 절연막을 삽입해야 한다. 위치 검출용 전기적 도전막(20)이 기판(18)과 컬러 필터층(16) 사이에 위치되어 있는 경우에는, 컬러 필터층 자체가 절연층으로서 동작한다. 또한, 컬러 필터층에 부가하여 저 유전 상수의 재료층을 위치 검출용 전기적 도전막(20)과 ITO 막(14) 사이에 배치함으로써 커패시턴스를 감소시켜 절연 기능을 증가시킬 수도 있다. 상술한 바와 같이, 본 발명은 위치 검출용 전기적 도전막(20)이 편광기(24)나 기판(18) 상에 일체적으로 장착되어 있는 구조에 제한되는 것이 아니고, 위치 검출용 전기적 도전막(20)이 컬러 필터층(16)이나 그 외 다른 층을 거쳐 편광기(24)나 기판(18) 상에 직접 일체적으로 장착되어 있는 구조로 실현될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 위치 검출용 전기적 도전막(20)을 편광기(24) 및 기판(18) 사이에 배치한다. 통상, 편광기의 상측면은 논글로스(non-gloss) 처리로 형성된 거친 표면이다. 이 경우, 균일한 위치 검출용 전기적 도전막을 형성하기가 어렵다. 위치 검출용 전기적 도전막을 편광기의 표면 상에 형성하는 경우, 보호층을 부가하여 형성해야 한다. 그러나, 위치 검출용 전기적 도전막을 편광기(24)와 기판(18) 사이에 형성하게 되면, 편광기 자체가 보호막으로서 동작하게 된다.
다음에, 본 발명에 따른 위치 검출 방법을 설명한다. 아날로그 커패시티 커플링 기법에서는, 위치 검출용 전기적 도전막으로 유리를 코팅하고 유리의 네 코너에 전극을 형성하여 터치 센서를 형성한다. 네 코너에서 전극에 전압을 인가하여 위치 검출용 전기적 도전막 위에 저 전압의 전계를 균일하게 분포한다. 센서 표면의 일정 위치에서의 터치가 아래 놓인 도전막을 접지에 용량성 결합시킨다. 조작자의 손가락이 도 1의 편광기(24)의 표면에 터치하는 경우의 커플링 커패시턴스는 조작자의 몸체의 접지에 대한 커패시턴스와 직렬인 편광기를 통한 커패시턴스가 된다. 터치부와 네 개의 코너에서의 각 전극 사이의 각 저항치는 터치부와 전극 간의 거리에 비례한다. 따라서, 네 개의 코너에서의 각 전극에서는, 터치부와 전극 간의 거리에 비례하는 전류가 검출된다. 각 전극이 검출한 전류에 기초하여 터치부의 위치 좌표를 연산하여 위치를 검출한다. 이 기법에서 검출된 전류치는 약 수 마이크로 암페어이고, 약 1 나노 암페어의 검출 정밀도가 요구된다.
도 2는 터치부와 네 코너에서의 각 전극 간의 저항기 R1, R2, R3 및 R4를 포함하는 회로를 나타내고, 도 3은 그 등가 회로를 나타낸다. 위치 검출용 전기적 도전막 위에 분포된 저 전압의 전계가 완전히 균일한 경우에는, 위치 좌표를 다음의 수학식으로 연산할 수 있다.
X=[(I2+I3)-(I4+I1)]/[(I2+I3)+(I4+I1)]
Y=[(I2+I1)-(I4+I3)]/[(I2+I3)+(I4+I1)]
도 4는 네 코너에서 전극에 전압이 인가될 때의 전계선(30)의 분포를 나타낸다. 전계선(30)이 구부러져 있는 사실로부터 명백한 바와 같이, 위치 검출용 전기적 도전막 상에 분포된 전계는 불균일하다. 도 1에서 나타낸 선형 패턴(22)은 구부러진 전계선을 균일한 전계선으로 변경하도록 제공된다. 선형 패턴(22)은 도 1에서 나타낸 바와 같이, 위치 검출용 전기적 도전막(20)과 편광기(24) 사이에, 또는 기판(18)과 위치 검출용 전기적 도전막(20) 사이에 형성될 수 있다. 여러 형태의 선형 패턴(22)이 가능하며, 도 5는 선형 패턴의 일 예를 나타낸다. 전극(32)이 네 개의 코너에 제공되며, 선형 패턴(34)은 위치 검출용 전기적 도전막의 모서리를 따라 제공되어 있다. 도 6은 이상적인 선형화가 실현되는 경우의 전계선이나 일직선의 등전위선의 분포를 나타낸다. 도 6에서는, 일직선의 등전위선(36)이 균등하게 이격되어 있으며, 다시 말해, 일직선의 등전위선(36)이 균일한 간격으로 분리되게 분포되어 있으며, 상기한 수학식 1 및 수학식 2는 등전위선(36)이 일직선이며균일하게 이격되어 있는 경우에만 적용된다.
본 발명에서는, 위치 검출용 전기적 도전막이 액정 표시 장치의 구성 요소인 편광기나 기판 상에 일체적으로 형성되어 있다. 종래 기술에서는, 위치 검출용 전기적 도전막이 설치된 유리 기판을 갖는 터치 센서를 개별의 구성 요소로서 마련하고, 이 터치 센서를 화상 표시 장치의 스크린과 중첩되도록 화상 표시 장치의 스크린 상에 장착한다. 이 경우, 터치 센서의 유리 기판의 중량이 화상 표시 장치의 중량에 부가되어, 화상 표시 장치의 전체 두께가 증가되고, 제조 비용이 증가되며, 화상 품질이 부가적인 공유 면적들에 의해 떨어진다. 또한, 화상 표시 장치에 기계적으로 장착된 터치 센서가 예상되는 충격으로 인해 화상 표시 장치에서 분리될 가능성이 있으므로, 이런 유형의 터치 센서는 휴대형 화상 표시 장치에는 적합하지가 않다.
본 발명의 액정 표시 장치는 고 감도와 고 해상도의 위치 검출 수단을 갖는 화상 표시 장치를 실현하는 데에 매우 바람직하다. 일반적으로 화상 표시 장치의 화상 데이터 신호는 연속적으로 변한다. 따라서, 본 발명에서 실행되는 바와 같이 매우 약한 전기 신호가 측정되는 경우, 이 측정은 신호의 변화로 인한 노이즈에 의해 매우 영향받기 쉽다. 액정 표시 장치 경우의 측정도 또한 PEL 전극의 전위가 변하기 때문에 노이즈에 의해 영향을 받는다. 그러나, 액정 표시 장치의 전극의 구동 기법에서 공통 전극의 전위는 미리 정해진 주기로 고정 또는 반전되기 때문에, 공통 전극, 즉 위치 검출용 전기적 도전막(20)과 TFT 어레이(10) 사이에 존재하는 ITO 막(14)을 노이즈 차폐막으로서 사용할 수 있다. 따라서, 액정 표시 장치는 노이즈에 의해 영향을 많이 받지 않는 최고의 정밀도를 갖는 위치 검출을 실현할 수 있다.
액정이 고정된 DC 전압으로 구동되면 액정층의 일측에 이온이 축적되어 액정이 열화되기 때문에, 통상 액정 표시 장치에는 반전 구동 기법이 실행된다. 이러한 반전 구동 기법이 사용되는 경우에도, 유사한 차폐 효과를 기대할 수 있다. 반전 구동 기법을 실행하는 방법은 각 도트에 대한 PEL 전극의 극성이 반전되는 도트 반전, 각 주사선에 대한 공통 전극의 극성이 반전되는 H 반전, 및 각 프레임에 대한 공통 전극의 극성이 반전되는 V 반전 등이 있다. 도트 반전의 경우, 공통 전극의 전위가 항상 고정되어 있기 때문에 차폐 효과를 기대할 수 있다. 그러나, H 반전과 V 반전의 경우에는, 공통 전극의 전위가 반전되어 있기 때문에 위치 검출용 전기적 도전막이 반전에 의해 전기적으로 영향을 받는다. 그러나, 고정된 주기로 전위를 변화시키기 때문에, 이 변화의 영향을 보상함으로써 터치 위치를 정밀하게 검출할 수 있다. 결론적으로, PEL 전극의 랜덤한 전위 변화에 의한 영향을 공통 전극으로 차폐할 수 있다.
위치 검출용 전기적 도전막을 도 1의 기판(18)이나 편광기(24) 상에 일체적으로 장착하여 반전 구동 기법으로 인한 전기적 영향을 보상하는 것이 바람직하다. 위치 검출용 전기적 도전막을 포함한 터치 센서가 화상 표시 장치의 외측에 장착되어 있는 경우, 공통 전극(즉, ITO막)과 위치 검출용 전기적 도전막 사이의 거리는 시간이 경과함에 따라 변하여, 정밀한 보상을 실행할 수가 없게 된다. 대부분의 경우 편광기(24)와 기판(18)이 접착제로 접착되어 있다고 가정하면, 위치 검출용전기적 도전막(20)을 기판(18) 상에 일체적으로 장착하여 시간 경과와 온도에 근거한 구성 재료의 변화에 의한 내압의 생성이나 구조 변경을 최소한으로 억제하는 것이 매우 바람직하다.
투명하며 균일한 저항치를 갖는 재료로 만든 박막이 위치 검출용 전기적 도전막으로 사용될 수 있으며, 이들 재료의 예로서는 ITO(인듐 주석 산화물), IZ0(인듐 아연 산화물) 등이 있다. 이들 막은 스퍼터링과 같은 물리적 성막 공정 및 CVD와 같은 화학적 성막 공정으로 형성된다. 위치 검출용 전기적 도전막의 저항치의 바람직한 범위는 200∼800ohms/square이고, 더욱 바람직한 범위는 300∼500 ohms/square이다. 저항치가 이들 값보다는 작으면, 위치 검출의 정확도가 떨어진다. 저항치가 이들 값보다 큰 경우에는, 검출된 전류치가 감소되어, 고감도의 증폭기가 필요하게 된다.
상기 범위보다 낮은 저항치에서 위치 검출의 정밀도가 떨어지는 이유는 다음과 같다. 도 4에서 나타낸 구부러진 전계선(30)을 도 6에서 나타낸 일직선의 등전위선(36)으로 변경하기 위해서는, 선형 패턴은 전계가 수평으로 연장된 선형 패턴의 전기적 도전성 스트립을 따라 하나의 전극으로부터 연장되는 것을 확실하게 할만큼 충분히 작은 저항치를 가져야만 한다. 선형 패턴의 전기적 도전성 스트립은 다음의 수학식으로 표현되는 저항치를 갖는 것이 바람직하다.
"Rpattern(side)"은 네개의 모서리 중 수평 모서리에 배치된 전기적 도전성 스트립들중 하나의 저항치를 나타낸다. "Rpattern(top)"은 네개의 모시리 중 수직 모서리에 배치된 전기적 도전성 스트립들 중 하나의 저항치를 나타낸다. "Rdetect"는 위치 검출용 전기적 도전막의 시트 저항치를 나타낸다. "W"는 위치 검출용 전기적 도전막의 수평 모서리의 길이를 나타낸다. "H"는 위치 검출용 전기적 도전막의 수직 모서리의 길이를 나타낸다. 휴대형 액정 표시 장치의 경우, 선형 패턴의 유효 공간이 대개 2∼3㎜ 뿐이기 때문에, 선형 패턴의 저항치를 감소시키기가 어렵다. 이런 이유로, 위치 검출용 전기적 도전막의 저항치가 큰 값으로 선택되어야 한다. 따라서, 선형의 효과는 저항치가 적어지면 충분하지가 않다.
제조 공정 면에서 바람직한 경우는 위치 검출용 전기적 도전막(20)이 컬러 필터층(16)에 대향한 기판(18)의 외측면 상에 형성되어 있는 것이다. 컬러 필터층(16)은 먼저 기판(18)의 일 표면 상에 형성되며, ITO 막(14)이 컬러 필터층(16) 상에 형성되고, 위치 검출용 전기적 도전막(20)이 기판(18)의 반대 면 상에 형성되어 있다. ITO 막(14)이나 위치 검출용 전기적 도전막(20)이 먼저 형성될 수 있다. 위치 검출용 전기적 도전막(20)과 ITO 막(14) 둘다 스퍼터링과 같은 유사한 공정으로 형성될 수 있기 때문에, 연속 공정이 가능하게 되고 이는 큰 장점이 된다.
원하는 저항치를 가지며 안정을 보이는 어떤 재료라도 선형 패턴의 재료로서사용될 수 있다. 예를 들어, Ag, MoW, 크롬 산화물이 사용될 수 있다. 선형 패턴을 형성하기 위해서는, 전기적 도전성 재료를 직접 피착시킬 수 있으며, 전기적 도전성 재료가 에폭시 수지와 같은 폴리머에 분산되어 있는 잉크가 피착될 수도 있다. 스크린 프린팅, 스퍼터링, 광-촬상 및 에칭 등과 같은 여러 공정들이 선형 패턴을 형성하는 데에 사용될 수 있다.
도 7은 본 발명의 다른 형태를 나타낸다. 도 7에서는, 도 1에서 나타낸 구조 중에서 기판(18), 위치 검출용 전기적 도전막(20), 선형 패턴(22) 및 편광기(24) 만을 나타냈다. 위치 검출용 전기적 도전막(20)은 기판(18) 상에 형성되고, 선형 패턴(22)은 위치 검출용 전기적 도전막(20)의 외주변 영역 상에 형성되어 있다. 이 실시예에서, 편광기(24)의 크기는 위치 검출용 전기적 도전막(20)의 크기보다 작으므로 편광기(24)가 선형 패턴(22)에 접촉하지 않게 된다.
대체 실시예에서는, 편광기(24)가 선형 패턴(22)과 접촉할 수 있다. 이 경우, 선형 패턴은 편광기(24)가 위치 검출용 전기적 도전막(20)에 접착하지 않고 편광기(24)와 기판(18) 사이에 공기 갭을 형성할 만큼 충분히 두꺼울 수 있다. 스크린 프린팅으로 선형 패턴을 형성할 때, 선형 패턴이 통상 공기 갭을 형성할 만큼 충분히 두껍게 형성된다는 것이 확인되었다. 선형 패턴(22)을 경사지게 하여 이 공기 갭의 생성을 줄일 수가 있다. 또한, 공기 갭은 선형 패턴의 두께를 감소시켜 최소화할 수 있다. 예를 들면, 선형 패턴(22)의 두께가 약 10㎜보다 작으면, 공기 갭의 형성을 소규모의 편광기를 사용하지 않고도 상당히 감소시킬 수 있다. 그러나, 선형 패턴의 두께가 얇아지면, 저항치가 커지고, 위치 검출의 정밀도가 떨어진다. 따라서, 이 경우에는 MoW 또는 크롬 산화물이나 그 외 적당한 재료와 같은 저 저항의 재료를 사용하여 선형 패턴(22)을 형성하는 것이 필요하다. 이러한 재료는 0.01㎜∼수 ㎜의 범위의 두께를 갖는 선형 패턴(22)을 형성할 수 있게 하며, 이 두께 범위는 본 발명에 사용하기 적합하다.
도 8은 본 발명의 신호 처리 동작의 일 예를 나타낸다. 화상 표시 장치(40)의 위치 검출용 전기적 도전막의 네 코너에서 전극에 의해 측정된 전위 데이터를 네 개의 저 노이즈 증폭기(42)로 증폭하여, 수학식 1 및 수학식 2의 분자와 분모 값을 합산 및 감산 회로(44)에 의해 아날로그 형태로 연산 처리한다. 이들 처리된 값은 멀티플렉서(46)에 의해 필터(48), 로크 인 증폭기(50) 및 게이트 적분기(52)에 선택적으로 보내지고, 최종적으로 A/D 컨버터(56)에 의해 디지탈 데이터로 전환된다. 디지탈 데이터는 수학식 1 및 수학식 2에 기초한 연산을 실행하는 컴퓨터에 보내져 터치부의 위치 좌표를 연산한다. 위치 좌표가 연산된 후에, 위치 좌표가 소프트웨어 드라이버에 보내지고, 이 드라이버는 통상적으로 마우스 동작을 에뮬레이트하여 액정 표시 장치의 패널 표면 상에서 여러 연산, 예를 들어, 복수의 터치부에 기초하여 선을 그리기 위한 연산, 터치부에서 표시된 아이콘을 클릭하기 위한 연산 등을 실행한다.
본 발명은 손가락이나 터치 펜에 의해 위치 좌표를 검출할 수 있다. 전류나 전압을 손가락이나 터치 펜의 특성에 따라 네 개의 코너에서 검출된 물리양으로 선택될 수 있으며, 손가락에 의해 검출된 물리양은 터치 펜에 의해 검출된 물리값과는 다를 수 있다. 손가락 모드나 터치 펜 모드에 따라서 다른 연산 테이블을 선택적으로 사용할 수 있다. 손가락 모드나 터치 펜 모드 간의 전환은 다음과 같이 실행될 수 있다. 손가락 모드에서, 전압은 터치 스크린 코너에 인가될 수 있으며 손가락에 의해 접지에 그려진 전류가 측정된다. 펜 모드에서는, 전압이 터치 스크린 대신에 펜에 인가되고, 펜에 의해 스크린 내로 주입된 전류가 측정된다. 손가락이나 펜이 검출될 때까지 두 연산 방법 사이에서 회로를 전환할 수 있다.
도 9는 터치 펜(60)의 구조를 나타낸다. 터치 펜에 미리 정해진 전압을 인가하여 검출시의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 신호선(64)은 차폐 케이블(66)에 의해 둘러싸여 있다. 터치 펜(60)은 전기적 도전성 재료로 만들어진 헤드부(62)가 선단부에 장착되어 있다. 금속, 전기적 도전성 플라스틱, 전기적 도전성 재료가 분산되어 있는 플라스틱 등과 같이 어떤 전기적 도전성 재료라도 헤드부의 재료로서 사용될 수 있다. 주요부가 플라스틱으로 만들어진 헤드부를 사용하여, 패널의 표면이 긁히지 않도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명은 박막형 액정 표시 장치를 경량으로 실현하여, 휴대형 액정 표시 장치를 실현할 수 있게 하였다. 본 발명은 화상 데이터의 변화에 의한 노이즈의 효과를 저감시켜 고감도와 고 해상도로 터치 위치의 검출을 실현할 수 있다. 본 발명은 또한 선형 패턴의 거친 표면에 의한 영향을 감소시켜 원하지 않는 공기 갭의 생성을 억제할 수 있다.

Claims (17)

  1. 액정 표시 장치에 있어서,
    제1 기판 및 제2 기판,
    상기 제1 기판과 상기 제2 기판 사이에 배치된 복수의 액정 셀,
    상기 제1 기판 상에서 상기 복수의 액정 셀에 대향하는 측에 배치된 편광기, 및
    상기 편광기와 상기 제1 기판 사이에 배치되어, 인가되는 신호에 기초하여 입력 디바이스의 위치를 검출하기 위한 전기적 도전막
    을 포함하고,
    상기 전기적 도전막은 상기 편광기 상에 직접 피착되고, 상기 편광기와 상기 제1 기판 중 하나의 단부들 사이에서 연속적이며,
    상기 전기적 도전막의 외주변 영역 상에는 선형 패턴이 형성되는 액정 표시 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 입력 디바이스는 사람의 손가락이고, 상기 신호는 상기 전기적 도전막에 직접 인가되는 액정 표시 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 입력 디바이스는 터치 펜이고, 상기 신호는 상기 터치 펜에 의해 상기 전기적 도전막 내에 주입되는 액정 표시 장치.
  8. 편광 장치에 있어서,
    편광기, 및
    상기 편광기 상에 일체적으로 배치되어, 인가되는 신호에 기초하여 입력 디바이스의 위치를 검출하기 위한 전기적 도전막
    을 포함하고,
    상기 전기적 도전막은 상기 편광기의 단부들 간에서 연속적이며,
    상기 전기적 도전막의 외주변 영역 상에는 선형 패턴이 형성되어 있는 편광 장치.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서, 상기 입력 디바이스는 사람의 손가락이고, 상기 신호는 상기 전기적 도전막에 직접 인가되는 편광 장치.
  11. 제8항에 있어서, 상기 입력 디바이스는 터치 펜이고, 상기 신호는 상기 터치 펜에 의해 상기 전기적 도전막 내에 주입되는 편광 장치.
  12. 액정 표시 장치에 있어서,
    한 쌍의 기판들 사이에 배치된 복수의 액정 셀, 및
    상기 기판들 중 하나의 기판 상에 일체적으로 배치되어, 인가되는 신호에 기초하여 입력 디바이스의 위치를 검출하기 위한 전기적 도전막
    을 포함하고,
    상기 전기적 도전막은 상기 편광기의 단부들 간에서 연속적이며,
    상기 전기적 도전막의 외주변 영역 상에는 선형 패턴이 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  13. 삭제
  14. 제12항에 있어서, 상기 입력 디바이스는 사람의 손가락이고, 상기 신호는 상기 전기적 도전막에 직접 인가되는 액정 표시 장치.
  15. 제12항에 있어서, 상기 입력 디바이스는 터치 펜이고, 상기 신호는 상기 터치 펜에 의해 상기 전기적 도전막 내에 주입되는 액정 표시 장치.
  16. 액정 표시 장치에 있어서,
    제1 기판 및 제2 기판;
    상기 제1 기판과 제2 기판 사이에 배치된 복수의 액정셀;
    상기 제1 기판 상에서 상기 복수의 액정셀에 대향하는 측에 배치된 편광기; 및
    상기 편광기와 상기 제1 기판 사이에 배치되어, 인가되는 신호에 기초하여 입력 디바이스의 위치를 검출하기 위한 전기적 도전막
    을 포함하고,
    상기 전기적 도전막은 상기 제1 기판상에 직접 피착되고,
    상기 전기적 도전막의 외주변 영역 상에는 선평 패턴이 형성되어 있는 액정 표시 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 편광기가 상기 선형 패턴에 접촉하지 않도록, 상기 편광기의 크기가 상기 전기적 도전막의 크기보다 작은 액정 표시 장치.
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