JP4914149B2 - 表示パネル、これを具備した表示装置、及び表示装置のタッチ位置検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、表示パネル、これを具備した表示装置、及び表示装置のタッチ位置検出方法に係り、より詳細にはタッチスクリーン機能を表示パネルに形成した表示パネル、これを具備した表示装置、及び表示装置のタッチ位置検出方法に関する。

一般に、表示装置は、情報処理装置で処理されたデータをユーザが認識できるように所定の画像を表示する装置として定義することができる。このような表示装置は小型で、軽量化及び高解像度具現等のために、平板パネル型表示装置が広く使用されている。

現在、最も広く使用されている平板パネル型表示装置は液晶表示装置であるが、前記液晶表示装置は、電界の強度によって光透過度が変更される液晶を利用してディスプレイを行う装置と定義することができる。

前記液晶表示装置は、スイッチング素子である薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されたアレイ基板、前記アレイ基板に対向する対向基板、前記アレイ基板と対向基板との間に介在される液晶層を具備した液晶表示パネルを含む。

一般に、前記液晶表示装置は操作インタフェースを含む入力部を具備し、前記入力部を通じて入力されたデータを演算するシステム部から出力される制御信号によって駆動される単方向通信を利用して画像を表示する。

最近、前記単方向通信から脱皮して、ユーザの指示内容を直接液晶表示装置の画面上に表示されたアイコン等を利用してデータを入力するタッチパネルが液晶表示装置に使用されている。

前記タッチパネルは、前記液晶表示装置の画面上に示す指示内容を人の手又は物体で選択できるように前記液晶表示装置の最上側に具備され、前記手又は物体に直接的に接触される。前記タッチパネルは、前記手又は物体が接触された位置を把握し、前記接触された位置で支持する内容を入力信号として受け入れて、前記液晶表示装置を駆動する。前記タッチパネルを具備する液晶表示装置は、コンピュータ等に使用される場合、キーボード又はマウスのような入力装置、携帯電話のようなモバイル製品に使用される場合、キーパッドのような入力装置を別に必要としないため、その使用が拡大している傾向にある。

一方、前記タッチパネルが前記液晶表示装置の上部に配置されることにより、前記タッチパネルを具備した製品の厚み又はサイズが増加するので、前記液晶表示装置に前記タッチパネルを一体に形成する場合が多い。このような液晶表示装置は、前記液晶表示パネルに前記手又は物体が接触される場合、遮断される光又はライトペンから入力される光を感知する光感知センサを液晶表示装置の内部に形成する方式等がある。

しかし、このような方式を利用して液晶表示装置を形成した場合、光感知センサで感知される光は、周辺光の強度が大きくなると、光感知センサで感知される光の強度も大きくなり、周辺光の強度が弱くなると、前記光感知センサで感知される光の強度が弱くなって、手又は物体が接触される位置座標を判断するのが困難であるという問題点がある。

前記のような問題点を解決するため、本発明は、タッチスクリーン機能をアレイ基板と対向基板を利用して直接実現した表示パネルを提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、前記表示パネルを利用した表示装置を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、前記表示装置のタッチ位置検出方法を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の一実施例による表示パネルは、アレイ基板及び対向基板を具備する。前記アレイ基板には、複数のゲートラインとデータラインとが交差する領域毎に画素が形成され、前記ゲートラインと同じ方向に形成された第１信号配線、前記データラインと同じ方向に形成された第２信号配線を具備する。前記対向基板は前記アレイ基板と結合して液晶物質を収容し、前記第１及び第２信号配線と対向する所定領域に形成され、外部圧力によって前記第１及び第２信号配線とそれぞれ電気的に接触される第１及び第２突起電極がベース基板上に形成された対向基板を含む。

本発明の他の目的を達成するために、本発明の一実施例による表示装置は、表示パネル、パネル駆動部、タッチ位置検出部、及び位置決定部を含む。

前記表示パネルは、複数のゲートラインとデータラインが形成され、前記ゲートラインと同じ方向に形成された第１信号配線と前記データラインと同じ方向に形成された第２信号配線を具備したアレイ基板及び前記アレイ基板と結合して液晶物質を収容し、外部圧力によって前記第１及び第２信号配線と電気的に接触される突起電極がベース基板上に形成された対向基板を含む。前記パネル駆動部は、前記ゲートラインとデータラインにそれぞれゲート信号とデータ信号を提供する。前記タッチ位置検出部は、前記突起電極と接触された第１及び第２信号配線を検出して検出信号を出力する。前記位置決定部は、前記検出信号によって前記外部圧力が印加される位置座標を決定する。

本発明の更に他の目的を達成するために、本発明の一実施例による表示装置のタッチ位置検出方法は、アレイ基板に形成された第１信号配線及び第２信号配線に初期駆動電圧が印加し、対向基板上で前記第１及び第２信号配線とそれぞれ対向する位置に形成され、共通電圧が印加された突起電極のうち、所定個の突起電極が外部圧力によって前記第１及び第２信号配線と接触させ、前記突起電極が前記第１及び第２信号配線と接触されることにより、電位レベルが変動された第１及び第２信号配線を検出して、第１検出信号及び第２検出信号をそれぞれ出力し、及び前記第１及び第２検出信号を利用して前記外部圧力が印加される位置座標を判断することを含む。

このような表示パネル、これを具備した表示装置、及び表示装置のタッチ位置検出方法によると、タッチスクリーン機能を表示パネル内に形成して、表示パネルの薄型化を図ることができ、電圧又は電流の変動によってタッチ位置を検出することにより、正確な外部圧力のタッチ位置検出が容易である。

以下、本発明による好ましい実施例を、添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は本発明の一実施例による表示装置を概略的に示すブロック図であり、図２は本発明の一実施例による表示パネルアセンブリを概略的に示す平面図であり、図３は本発明の第１実施例による表示パネルを概略的に示す斜視図である。

図１及び図２を参照すると、本発明の一実施例による表示装置１００は、表示パネル２００、パネル駆動部３００、タッチ位置検出部４００、及び位置決定部５００を含む。

前記表示パネル２００は、薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ）アレイが形成されたアレイ基板２１０、前記アレイ基板２１０と対向して具備される対向基板２２０、及び前記アレイ基板２１０と対向基板２２０との間に介在される液晶層（図示せず）で構成される。

前記アレイ基板２１０には、ロー（行）方向に配列された複数個のデータラインＤＬとカラム（列）方向に配列された複数個のゲートラインＧＬが形成される。

本発明の一実施例による前記アレイ基板２１０には、ベース基板上で第１方向Ｄ１に延在する（延長される）ｎ個のゲートライン（ＧＬ1、...、ＧＬｎ）と、前記第１方向Ｄ１と交差する第２方向Ｄ２に延在するｍ個のデータライン（ＤＬ１、...、ＤＬｍ）が形成され、前記ゲートラインとデータラインとが交差する領域毎に画素が形成される。ここで、ｎとｍは自然数である。

また、第１データラインＤＬ１と第１ゲートラインＧＬ１とが交差される領域には、スイッチング素子であるＴＦＴ２１１と画素電極２１２が形成される。前記ＴＦＴ２１１のゲート電極は、前記第１ゲートラインＧＬ１に接続され、前記ＴＦＴ２１１のソース電極は前記第１データラインＤＬ１に接続され、前記ＴＦＴ２１１のドレイン電極は前記画素電極２１２に接続され、前記ソース電極と前記ドレイン電極とは同一層に互いに離隔して形成される。同様な方法で、第ｍデータラインＤＬｍと第ｎゲートラインＧＬｎとが交差する領域毎にＴＦＴと画素電極がそれぞれ形成される。

また、前記アレイ基板２１０には、図３に示すように、タッチスクリーン機能を行うための第１信号配線ＳＬ１及び第２信号配線ＳＬ２が形成される。前記第１信号配線ＳＬ１は前記第１方向Ｄ１に延在し、前記第２信号配線ＳＬ２は前記第２方向Ｄ２に延在し、互いに電気的に絶縁されて交差している。前記第１信号配線ＳＬ１及び前記第２信号配線ＳＬ２は互いに異なる層に形成される。

ここで、前記アレイ基板２１０に形成された第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２には、所定電位レベルを有する初期駆動電圧Ｖｉｄが提供され、前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２は、図１に図示されたタッチ位置検出部４００に接続される。

この際、前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２は、それぞれの画素のうち、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、及びブルー（Ｂ）画素で構成された単位画素毎に形成してもよく、所定個数の単位画素毎に形成してもよい。一例として、前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２は４つの単位画素毎に形成してもよい。

前記対向基板２２０は、前記アレイ基板２１０と対向配置され前記アレイ基板２１０と組み合わせて接続されることにより、前記液晶層を収容する。前記対向基板２２０は、それぞれの画素に対応するカラーフィルタが形成されたカラーフィルタ基板で形成することが好ましい。前記カラーフィルタは前記アレイ基板２１０上に形成してもよい。

また、前記対向基板２２０には、図３に示すように、タッチスクリーン機能を行うための突起電極ＥＲが形成される。前記突起電極ＥＲは、上部から印加される外部圧力ＰＯによって前記アレイ基板２１０上に形成される第１及び第２信号配線ＳＬ１とＳＬ２とは電気的に接触される。

前記突起電極ＥＲは、例えば、１つの第１信号配線ＳＬ１ａと複数個の接点を形成するように複数個で構成された第１突起電極ＥＲ１及び１つの第２信号配線ＳＬ２ａと複数個の接点を形成するように複数個で構成された第２突起電極ＥＲ２を含み、前記第１及び第２信号配線ＳＬ１ａ、ＳＬ２ａが形成された領域に対応する前記対向基板２２０の所定領域に形成される。

この際、前記第１及び第２突起電極ＥＲ１、ＥＲ２は、それぞれの画素のうち、レッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、及びブルー（Ｂ）画素で構成された単位画素毎に形成してもよく、所定個数の単位画素毎に形成してもよい。一例として、前記第１及び第２突起電極ＥＲ１、ＥＲ２は、４つの単位画素毎に形成してもよい。

前記アレイ基板２１０に形成される第１信号配線ＳＬ１と前記対向基板２２０に形成される第１突起電極ＥＲ１は、前記第１信号配線ＳＬ１と第１突起電極が外部圧力ＰＯによって電気的に接触することにより、前記第１信号配線ＳＬ１に印加された初期駆動電圧Ｖｉｄの電位レベルが変動されることを利用して、前記外部圧力ＰＯが印加される位置座標のｙ軸座標を判断するために形成する。

また、前記アレイ基板２１０に形成される第２信号配線ＳＬ２と前記対向基板２２０に形成される第２突起電極ＥＲ２は、前記第２信号配線ＳＬ２と第２突起電極ＥＲ２が外部圧力ＰＯによって電気的に接触することにより、前記第２信号配線ＳＬ２に印加された初期駆動電圧Ｖｉｄの電位レベルが変動されることを利用して、前記外部圧力ＰＯが印加される位置座標のｘ軸座標を判断するために形成する。

前記パネル駆動部３００は、タイミング制御部３１０、電源供給部３２０、階調電圧発生部３３０、データ駆動部３４０、及びゲート駆動部３５０を含む。

前記タイミング制御部３１０は、前記表示装置１００の全般的に動作を制御する。前記タイミング制御部３１０は、グラフィックコントローラ（図示せず）のようなホストシステムからＲ、Ｇ、Ｂの原始データ信号ＤＡＴＡ_０と第１制御信号ＣＮＴＬ１及び第５制御信号ＣＮＴＬ５が提供されることにより、前記表示パネル２００に画像を表示するための第１データ信号ＤＡＴＡ１、第２制御信号ＣＮＴＬ２、第３制御信号ＣＮＴＬ３、及び第４制御信号ＣＮＴＬ４を出力する。

具体的に、前記第１制御信号ＣＮＴＬ１は、メインクロック信号ＭＣＬＫ、水平同期信号ＨＳＹＮＣ、及び垂直同期信号ＶＳＹＮＣを含む。前記第２制御信号ＣＮＴＬ２は、前記データ駆動部３４０を制御する水平開始信号ＳＴＨ、反転信号ＲＥＶ、及びデータロード信号ＴＰを含む。前記第３制御信号ＣＮＴＬ３は、前記ゲート駆動部３５０を制御する開始信号ＳＴＶ、クロック信号ＣＫ、及び出力イネイブル信号ＯＥ等を含む。前記第４制御信号ＣＮＴＬ４は、前記電源供給部３５０を制御するクロック信号ＣＬＫ及び反転信号ＲＥＶ等を含む。

また、前記タイミング制御部３１０は、前記原始データ信号ＤＡＴＡ_０の出力タイミングが制御されたＲ’、Ｇ’、Ｂ’の第１データ信号ＤＡＴＡ１を前記データ駆動部３４０に提供する。

また、前記タイミング制御部３１０は、前記タッチ位置検出部４００を制御する第５制御信号ＣＮＴＬ５を更に出力する。前記第５制御信号ＣＮＴＬ５は、前記電源供給部３２０から出力される初期駆動電圧Ｖｉｄが前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２に提供されるように制御するクロック信号を含む。

前記電源供給部３２０は、前記タイミング制御部３１０から出力される第４制御信号ＣＮＴＬ４に応答して、前記表示パネル２００に提供される共通電圧Ｖｃｏｍ、Ｖｃｓｔ、タッチスクリーン機能を行うために前記アレイ基板２１０に提供される初期駆動電圧Ｖｉｄ、前記階調電圧発生部３３０に提供されるアナログ駆動電圧ＡＶＤＤ、及び前記ゲート駆動部３５０に提供されるゲートオン／オフ電圧Ｖｏｎ、Ｖｏｆｆ等を出力する。

前記階調電圧発生部３３０は、前記電源供給部３２０から提供される前記アナログ駆動電圧ＡＶＤＤを基準電圧として使用して、ガンマカーブが適用された抵抗比を有する分配抵抗に基づいて階調レベル数に対応する複数個の基準階調電圧ＶＧＭＡ_Ｒを出力する。

前記データ駆動部３４０は、データテープキャリアパッケージ（以下、ＴＣＰ）３４１を含む。前記データＴＣＰ３４１は、前記アレイ基板２１０と前記タイミング制御部３１０が形成されるデータ側印刷回路基板３６０を電気的に接続する。

前記データＴＣＰ３４１は、ｍ個の前記データラインＤＬを複数のブロックに分けて駆動するために、複数個で形成されることができる。それぞれの前記データＴＣＰ３４１は、前記階調電圧発生部３３０から出力される基準階調電圧ＶＧＭＡ_Ｒに基づいて階調電圧ＶＧＭＡを生成する。

また、前記データＴＣＰ３４１は、前記タイミング制御部３１０から入力される第２制御信号ＣＮＴＬ２と前記階調電圧ＶＧＭＡに基づいてライン単位に提供されるデジタル形態の前記第１データ信号ＤＡＴＡ１をデータ信号（Ｄ１、...、Ｄｍ）に変換し、前記データ信号（Ｄ１、...、Ｄｍ）の出力タイミングを制御して前記データライン（ＤＬ１、...、ＤＬｍ）に出力する。

前記ゲート駆動部３５０は、ゲートＴＣＰ３５１を含む。前記ゲートＴＣＰ３５１は、ｎ個の前記ゲートラインＧＬを複数のブロックに分けて駆動するために、複数個で形成されることができる。それぞれの前記ゲートＴＣＰ３５１は、前記タイミング制御部３１０から出力される第３制御信号ＣＮＴＬ３と前記電源供給部３２０から出力されるゲートオン／オフ電圧Ｖｏｎ、Ｖｏｆｆに応答してゲート信号（Ｇ１、...、Ｇｎ）を生成し、前記ゲートライン（ＧＬ１、...、ＧＬｎ）に順次に出力する。

前記タッチ位置検出部４００は、外部圧力ＰＯが前記対向基板２２０の上部から印加されるとき、前記外部圧力ＰＯが印加された地点の位置座標を検出する。

即ち、前記外部圧力ＰＯによって前記対向基板２２０に形成された突起電極ＥＲのうち、前記第１突起電極ＥＲ１が前記アレイ基板２１０に第１方向Ｄ１に形成された第１信号配線ＳＬ１と接触されるとき、前記第１信号配線ＳＬ１に印加されている初期駆動電圧Ｖｉｄが変動されることを検出して、ｙ軸の位置座標を判断する。

また、前記外部圧力ＰＯによって前記対向基板２２０に形成された突起電極ＥＲのうち、前記第２突起電極ＥＲ２が前記アレイ基板２１０に第２方向Ｄ２に形成された第２信号配線ＳＬ２と接触されるとき、前記第２信号配線ＳＬ２に印加されている初期駆動電圧Ｖｉｄが変動されることを検出して、ｘ軸の位置座標を判断する。

このために、前記タッチ位置検出部４００は、前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２に前記第５制御信号ＣＮＴＬ５に応答して、前記初期駆動電圧Ｖｉｄを提供する電圧供給制御部（図示せず）及び前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２のそれぞれで前記初期駆動電圧Ｖｉｄが変動されることを検出して、それぞれ第１検出信号ＤＳ１及び第２検出信号ＤＳ２を出力するデータサンプリング部（図示せず）を含む。

ここで、前記タッチ位置検出部４００は、前記パネル駆動部３００に含まれるデータ駆動部３４０に形成することもできる。即ち、前記タッチ位置検出部４００は、図２に示すように、前記データ駆動部３４０に含まれるデータ駆動チップ３４２の内部に形成することもできる。この際、前記データ駆動チップ３４２には、前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２と電気的に接続される別の多数個のパッドが更に形成されることができる。この際、前記第１信号配線ＳＬ１は、図３に図示されたように、一端部が曲げられて前記データ駆動部３４０に接続されることができる。

前記位置決定部５００は、前記タッチ位置検出部４００から出力される前記第１及び第２検出信号ＤＳ１、ＤＳ２によって判断されたそれぞれのｙ軸及びｘ軸の位置座標を組合して、前記外部圧力が前記表示パネル２００に印加される位置を判断する。

図４は、本発明の第１実施例による表示パネルの一部を概略的に示す平面図である。

図３及び図４を参照すると、本発明の第１実施例による表示パネル２００は、アレイ基板２１０、対向基板２２０、及び前記２つの基板間に介在される液晶層（図示せず）を含む。

前記アレイ基板２１０は、ベース基板上に画像を表示する基本単位である複数個の画素がマトリックス形態に形成された基板である。前記複数の画素のうち、第ｊｉ画素（Ｐｊｉ）は、第ｊゲートラインＧＬｊ、第ｉデータラインＤＬｉ、第ｊｉＴＦＴ（Ｔｊｉ）、及び第ｊｉ画素電極ＰＥｊｉで構成される。

前記第ｊゲートラインＧＬｊは第１方向Ｄ１に延在し、前記第ｉデータラインＤＬｉは、前記第１方向Ｄ１と交差する第２方向Ｄ２に延在し、前記第ｊゲートラインＧＬｊと絶縁されるように交差する。

前記第ｉデータラインＤＬｉと第ｊゲートラインＧＬｊは、隣接する第ｉ＋１データライン（ＤＬｉ＋１）と第ｊ−１ゲートライン（ＧＬｊ−１）によって第ｊｉ画素領域ＰＡｊｉを定義する。前記第ｊｉ画素領域ＰＡｊｉには、前記第ｊｉＴＦＴ（Ｔｊｉ）及び第ｊｉ画素電極ＰＥｊｉが形成される。

前記第ｊｉＴＦＴ（Ｔｊｉ）のゲート電極Ｇは、前記第ｊゲートラインＧＬｊから分岐され、ソース電極Ｓは前記第ｉデータラインＤＬｉから分岐され、ドレイン電極Ｄは前記第ｊｉ画素電極ＰＥｊｉと電気的に接続される。従って、前記ＴＦＴ（Ｔｊｉ）は、前記第ｊゲートラインＧＬｊに印加されたゲート信号に応答して、前記第ｉデータラインＤＬｉに印加されたデータ信号を前記第ｊｉ画素電極ＰＥｊｉに出力する。

また、前記第ｊｉ画素Ｐｊｉは共通電圧Ｖｃｏｍが印加され、補助容量Ｃｓｔを定義する第ｊｉストレージ電圧配線ＳＥｊｉを更に具備する。

前記アレイ基板２１０には、前記ゲートラインＧＬと平行に第１方向Ｄ１に延在する第１信号配線ＳＬ１と前記データラインＤＬと平行に第２方向Ｄ２に延在する第２信号配線ＳＬ２が形成される。

前記第１信号配線ＳＬ１は、前記ゲートラインＧＬと同じレイアウト上に形成されることができ、前記第２信号配線ＳＬ２は、前記データラインＤＬと同じレイアウト上に形成されることができる。前記第１信号配線ＳＬ１と前記第２信号配線ＳＬ２には初期駆動電圧Ｖｉｄが提供される。

前記アレイ基板２１０には、図３及び図４に示すように、前記第１信号配線ＳＬ１の上部に形成され、前記対向基板２２０に形成される第１突起電極ＥＲ１と電気的に接触される第１センシング電極ＥＳ１が形成される。又、前記第２信号配線ＳＬ２の上部に形成され、前記対向基板２２０に形成される第２突起電極ＥＲ２と電気的に接触される第２センシング電極ＥＳ２が更に形成される。

図５は、図４に図示されたＡ−Ａ’に沿って切断して示す部分断面図で、図６は、図４に図示された対向基板に外部圧力を印加した場合の形態を概略的に示す図である。

図５を参照すると、前記アレイ基板２１０は、ベース基板２００ａ、ＴＦＴアレイ層２００ｂ、及び画素電極層２１２を含む。

前記ベース基板２００ａは、ガラスのような透明な絶縁物質からなる。

前記ＴＦＴアレイ層２００ｂは、前記ベース基板２００ａ上に具備される。前記ＴＦＴアレイ層２００ｂは複数個のＴＦＴで構成され、前記ＴＦＴアレイ層２００ｂは複数個のＴＦＴ２１１、保護膜２００ｃ、及び平坦化膜２００ｄを含む。

前記複数個のＴＦＴ２１１のそれぞれは、ゲート電極２１１ａ、ゲート絶縁膜２１１ｂ、アクティブ層２１１ｃ、オーミックコンタクト層２１１ｄ、ソース電極２１１ｅ、及びドレイン電極２１１ｆで構成される。

前記保護膜２００ｃは、前記複数個のＴＦＴ２１１をカバーする無機絶縁膜で構成される。

前記平坦化膜２００ｄは、前記保護膜２００ｃの上部に形成され前記アレイ基板２１０を平坦化させる有機絶縁膜からなる。

また、前記保護膜２００ｃと平坦化膜２００ｄには、前記複数個のＴＦＴ２１１のそれぞれのドレイン電極２１１ｆを露出させるためのコンタクトホールが形成される。

また、前記第１信号配線ＳＬ１は、前記ベース基板２００ａ上の前記ゲート電極２１１ａと同じレイアウト上に形成されるので、前記ゲート絶縁膜２１１ｂ、保護膜２００ｃ、及び平坦化膜２００ｄは、前記第１信号配線ＳＬ１の上部をカバーする。従って、前記第１信号配線ＳＬ１は、前記第１突起電極ＥＲ１と電気的に絶縁されている。

前記第２信号配線ＳＬ２は、前記ゲート絶縁膜２１１ｂ上に前記ソース電極２１１ｅ、前記ドレイン電極２１１ｆ、及び前記データラインＤＬと同じレイアウト上に形成されることができる。前記保護膜２００ｃ及び前記平坦化膜２００ｄは、前記第２信号配線ＳＬ２をカバーする。従って、前記第２信号配線ＳＬ２は、前記第２突起電極ＥＲ２と電気的に絶縁されている。

前記第１信号配線ＳＬ１と第１突起電極ＥＲ１を電気的に接触させるために、前記平坦化膜２００ｄの上部に前記第１センシング電極ＥＳ１を形成する。前記第１センシング電極ＥＳ１は、前記画素電極層２１２と同一層から形成される。前記ゲート絶縁膜２１１ｂ、保護膜２００ｃ、及び平坦化膜２００ｄには、前記第１センシング電極ＥＳ１を前記第１信号配線ＳＬ１に電気的に接続するために、前記第１信号配線ＳＬ１を露出させるコンタクトホールが形成される。

前記第２センシング電極ＥＳ２は、前記平坦化膜２００ｄ上に形成され前記第２センシング電極ＥＳ２が前記第２突起電極ＥＲ２に電気的に接続されることができる。前記第２センシング電極ＥＲ２は、前記画素電極層２１２と同一層から形成される。前記第２センシング電極ＥＳ２は、前記第２信号配線ＳＬ２を部分的に露出するコンタクトホールを通じて前記第２信号配線ＳＬ２と電気的に接続される。前記第２信号配線ＳＬ２を部分的に露出する前記コンタクトホールは、前記保護膜２００ｃ及び前記平坦化膜２００ｄを通じて形成される。

前記対向基板２２０は、対向ベース基板２２０ａ、突起２２０ｂ、及び共通電極層２２０ｃを含む。

前記対向ベース基板２２０ａは、ガラス又はポリカボネート（ＰＣ）等のような透明な絶縁物質からなる。前記ベース基板２２０ａは、前記表示パネル２００にタッチスクリーン機能を付与するために、小さい外部圧力でも曲げが発生するように、ポリカボネート（ＰＣ）のようなプラスティック材質の基板を使用する。又、前記対向ベース基板２２０ａは、ガラス基板にエッチング又は研磨（ｇｒｉｎｄｉｎｇ）工程を行って、０．２ｍｍ乃至０．５ｍｍの薄い厚みを有するように形成した後に使用することもできる。

前記突起２２０ｂは、酸化珪素（ＳｉＯ_２）等のような絶縁性物質で前記対向ベース基板２２０ａの所定領域に局部的に突出形成される。

より詳細には、前記突起２２０ｂは、前記アレイ基板２１０に形成された第１信号配線ＳＬ１と対応する領域に形成され、それぞれの第１信号配線ＳＬ１に対して複数個が形成される。同様に、前記突起２２０ｂは、前記アレイ基板２１０に形成された第２信号配線ＳＬ２と対応する領域でそれぞれの第２信号配線ＳＬ２に対して複数個が形成される。

前記突起２２０ｂは、前記対向ベース基板２２０ａで前記アレイ基板２１０方向に所定高さに突出形成され、前記ベース基板２２０ａから前記突起２２０ｂの突出高さは、前記アレイ基板２１０と対向基板２２０との間のセルギャップより小さい値を有するように形成する。

前記共通電極層２２０ｃは、透明な導電物質である酸化スズインジウム（ＩＴＯ）又は酸化亜鉛インジウム（ＩＺＯ）等で前記対向ベース基板２２０ａの全面に形成される。

このとき、前記共通電極層２２０ｃは前記突起２２０ｂをカバーするように形成され、図６に図示されたように、前記突起２２０ｂの上部に形成される共通電極層２２０ｃは、外部圧力ＰＯによって曲げられる前記対向ベース基板２２０ａと共に前記アレイ基板２１０方向に流動され、前記第１センシング電極ＥＳ１と電気的に接触される。

また、前記第１センシング電極ＥＳ１は、前記外部圧力ＰＯによって前記第１信号配線ＳＬ１とコンタクトホールを通じて電気的に接触され、結果的に前記共通電極層２２０ｃと前記第１信号配線ＳＬ１は電気的に接触される。

即ち、前記突起２２０ｂと前記突起２２０ｂの上部に形成される共通電極層２２０ｃによって前記対向ベース基板２２０ａから前記アレイ基板２１０方向に突出された前記第１突起電極ＥＲ１が形成される。

前記第１突起電極ＥＲ１と前記第１信号配線ＳＬ１が接触されることにより、前記第１信号配線ＳＬ１に提供される初期駆動電圧Ｖｉｄが変動される。

前記第１突起電極ＥＲ１はブラックマトリックス領域の内部に形成され、前記第１突起電極ＥＲ１及び第１センシング電極ＥＳ１は、画素の透過領域と重ならないように形成して、画素の開口率に影響を及ぼさないように形成することが好ましい。即ち、前記第１突起電極ＥＲ１及び前記第１センシング電極ＥＳ１の位置を調節して、前記画素の開口率が減少されない。

このために、前記第１信号ラインＳＬ１は、前記第１方向Ｄ１に延在した信号ラインから前記第２方向Ｄ２に分岐されたブランチ配線ＢＲを有し、前記第１突起電極ＥＲ１及び第１センシング電極ＥＳ１は、前記ブランチ配線ＢＲが形成されるブラックマトリックス領域の内部に形成されることができる。

また、前記第１突起電極ＥＲ１を形成するために、Ｒ、Ｇ、Ｂの色相をそれぞれ表示する第ｊｉ−１画素（Ｐｊｉ＋１）、第ｊｉ画素（Ｐｊｉ）、及び第ｊｉ＋１画素（Ｐｊｉ＋１）で構成された単位画素と隣接する単位画素間にブラックマトリックスが前記第１突起電極ＥＲ１をカバーするように、充分な幅を有するように形成することができる。

また、前記第１センシング電極ＥＳ１は、第ｊｉ＋１画素電極（ＰＥｊｉ＋１）と同じレイアウト上に形成する。即ち、前記画素電極ＰＥ、前記第１センシング電極ＥＳ１、及び前記第２センシング電極ＥＳ２は、前記画素電極層２１２から形成される。前記第ｊｉ＋１画素電極（ＰＥｊｉ＋１）と前記第１センシング電極ＥＳ１との間のカップリング現象等を防止するために、前記第ｊｉ＋１画素電極（ＰＥｊｉ＋１）を前記第１センシング電極ＥＳ１から所定間隔だけ離隔して形成する。従って、前記第１センシング電極ＥＳ１と隣接する前記画素電極（ＰＥｊｉ＋１）は、第ｊｉ＋１画素領域（ＰＡｊｉ＋１）の内部に陥入して形成されることができる。

また、前記表示パネル２００は、前記アレイ基板２１０と対向基板２２０との間の間隔を離隔させてこれを支持するセルギャップ保持部材２３０を更に含む。前記セルギャップ保持部材２３０は、一例として、カラムスペーサで形成されることができる。

前記カラムスペーサ２３０は、前記対向基板２２０上に感光性有機物質を塗布した後、前記感光性有機物質の上部にマスクを配置して露光するフォト工程等を通じて形成されることができる。前記セルギャップ保持部材２３０は、その自体の形状によって表示パネル２００の光透過度に影響を及ぼさないようにするために、ブラックマトリックス領域の内部に形成することが好ましい。前記表示パネル２００は、前記表示パネル２００のサイズによって多様な数のカラムスペーサ２３０を含むことができる。

前記カラムスペーサ２３０によって前記対向基板２２０の上部から印加される外部圧力ＰＯによって前記第１及び第２突起電極ＥＲ１、ＥＲ２と前記第１及び第２信号ラインＳＬ１、ＳＬ２が接触された後、前記対向基板２２０を構成するベース基板２２０ａと前記カラムスペーサ２３０自体の弾性によって、前記対向基板２２０とアレイ基板２１０との間の間隔が一定間隔に保持及び支持されることができる。

ここで、本発明の第１実施例では、突起電極ＥＲと信号配線ＳＬを第１突起電極ＥＲ１と第１信号配線ＳＬ１を例として説明したが、図４に図示された第２突起電極ＥＲ２と第２信号配線ＳＬ２も実質的に同じ方法で形成されることができるのは当業者に自明である。第２信号配線ＳＬ２は、前記データラインＤＬ、前記ソース電極Ｓ、及び前記ドレイン電極Ｄと同一層から前記第２方向Ｄ２に形成される。前記第２突起電極ＥＲ２に前記外部圧力ＰＯが印加される場合、前記第１突起電極ＥＲ１、前記第１センシング電極ＥＳ１、及び前記第１信号配線ＳＬ１の接続方法と同じ方法で、前記第２突起電極ＥＲ２は、前記第２センシング電極ＥＳ２を通じて前記第２信号配線ＳＬ２に電気的に接続される。

図７は本発明の第２実施例による表示パネルの一部を概略的に示す平面図で、図８は図７に図示されたＢ−Ｂ’に沿って切断して示す部分断面図である。

図７及び図８を参照すると、本発明の第２実施例による表示パネル６００は、アレイ基板６１０、対向基板６２０、及び前記２つの基板間に介在される液晶層（図示せず）を含む。

前記アレイ基板６１０及び対向基板６２０は、図４乃至図６に図示された表示パネル２００に形成されたアレイ基板２１０及び対向基板２２０と第１信号配線ＳＬ１、第２信号配線ＳＬ２、センシング電極ＥＳ１、ＥＳ２、及び突起電極ＥＲ１、ＥＲ２を除いては、実質的に同様に形成される。従って、これと重複する詳細な説明は省略する。

前記アレイ基板６１０には、ゲートライン（ＧＬｊ−１、ＧＬｊ）と平行に第１方向Ｄ１に延在する第１信号配線ＳＬ１とデータライン（ＤＬｉ、ＤＬｉ＋１）と平行に第２方向Ｄ２に延在する第２信号配線ＳＬ２が形成される。

前記第１信号配線ＳＬ１は、前記ゲートラインＧＬと同じレイアウト上に形成されることができ、前記第２信号配線ＳＬ２は、前記データラインＤＬと同じレイアウト上に形成されることができる。前記第１信号配線ＳＬ１と前記第２信号配線ＳＬ２には初期駆動電圧Ｖｉｄが提供される。

また、前記アレイ基板６１０には、前記第１信号配線ＳＬ１の上部に形成される。前記第１及び第２センシング電極ＥＳ１、ＥＳ２は、前記画素電極ＰＥと同一層から形成される。前記対向基板６２０に形成される共通突起電極ＥＲＣと電気的に接触される第１センシング電極ＥＳ１、前記第２信号配線ＳＬ２の上部に形成され、前記共通突起電極ＥＲＣと電気的に接触される第２センシング電極ＥＳ２が更に形成される。

前記アレイ基板６１０は、ベース基板６１１、ＴＦＴアレイ層（図示せず）、及び画素電極層６１５を含み、前記第１及び第２センシング電極ＥＳ１、ＥＳ２は、前記ＴＦＴアレイ層を構成するゲート絶縁膜６１２、保護膜６１３、及び平坦化膜６１４を通過して、前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２を露出させるコンタクトホールを通じて前記第１及び第２信号配線ＥＳ１、ＥＳ２とそれぞれ電気的に接続される。

この際、前記第１及び第２センシング電極ＥＳ１、ＥＳ２は、互いに隣接するようにＲ、Ｇ、Ｂ画素で構成された１つの単位ピクセルと隣接する単位ピクセルを区画する同じブラックマトリックス領域に形成する。

前記対向基板６２０は、対向ベース基板６２１、突起６２２、及び共通電極層６２３を含む。

前記対向ベース基板６２１には、前記突起６２２と共通電極層６２３とで構成される共通突起電極ＥＲＣが形成される。

前記共通突起電極ＥＲＣは、前記対向ベース基板６２１の所定領域に局部的に形成される突起６２２と前記突起６２２をカバーする共通電極層６２３で構成され、前記第１及び第２センシング電極ＥＳ１、ＥＳ２に対応する位置に形成される。

この際、前記共通電極層６２３は前記突起６２２をカバーするように形成され、前記突起６２２の上部に形成される共通電極層６２３は、外部圧力ＰＯによって曲げられる前記対向ベース基板６２１と共に前記アレイ基板６１０方向に流動され、前記第１センシング電極ＥＳ１及び第２センシング電極ＥＳ２と同時に電気的に接触される。

また、前記第１センシング電極ＥＳ１と第２センシング電極ＥＳ２は、それぞれ前記第１信号配線ＳＬ１と第２信号配線ＳＬ２に電気的に接触され、結果的に前記共通電極層６２３と前記第１信号配線ＳＬ１及び第２信号配線ＳＬ２は電気的に共通接触される。

前記共通突起電極ＥＲＣと前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２が接触されることにより、前記第１及び第２信号配線ＳＬＣに提供される初期駆動電圧Ｖｉｄが同時に変動される。

前記共通突起電極ＥＲＣはブラックマトリックス領域の内部に形成し、前記共通突起電極ＥＲＣ、第１センシング電極ＥＳ１、及び第２センシング電極ＥＳ２は、画素の透過領域と重ならないように形成して、画素の開口率に影響を及ぼさないように形成することが好ましい。

このため、前記第１信号ラインＳＬ１は、前記第１方向Ｄ１に延在した信号ラインから前記第２方向Ｄ２に分岐されたブランチ配線ＢＲを有し、前記共通突起電極ＥＲＣ及び第１センシング電極ＥＳ１は、前記ブランチ配線ＢＲが形成されるブラックマトリックス領域の内部に形成されることができる。

また、前記第２信号ラインＳＬ２は、前記ブランチ配線ＢＲと平行に隣接して形成し、即ち、第ｊｉ−１画素（Ｐｊｉ−１）、第ｊｉ画素（Ｐｊｉ）、及び第ｊｉ＋１画素（Ｐｊｉ＋１）で構成された単位画素と隣接する単位画素間に形成されるブラックマトリックス上で前記ブランチ配線ＢＲと平行に隣接形成する。

これは、前記第１及び第２センシング電極ＥＳ１、ＥＳ２が互いに隣接形成され、前記共通突起電極ＥＲＣと共通接触させるためである。

前記共通突起電極ＥＲＣを形成するために、Ｒ、Ｇ、Ｂの色相をそれぞれ表示する第ｊｉ−１画素（Ｐｊｉ−１）、第ｊｉ画素（Ｐｊｉ）、及び第ｊｉ＋１画素（Ｐｊｉ＋１）で構成された単位画素と隣接する単位画素間にブラックマトリックスが前記共通突起電極ＥＲＣをカバーするように充分な幅を有するように形成することがのぞましい。

また、前記共通突起電極ＥＲＣとコンタクトホールを通じて電気的に接続される第１及び第２センシング電極ＥＳ１、ＥＳ２を画素電極（ＰＥｊｉ＋１）と同じレイアウト上に形成し、前記画素電極（ＰＥｊｉ＋１）と前記第１及び第２センシング電極ＥＳ１、ＥＳ２間のカップリング現象等を防止するために、前記画素電極（ＰＥｊｉ＋１）を前記第１及び第２センシング電極ＥＳ１、ＥＳ２から所定間隔だけ離隔して形成する。即ち、前記第１及び第２センシング電極ＥＳ１、ＥＳ２に隣接する前記画素電極（ＰＥｊｉ＋１）は、前記第１及び第２センシング電極ＥＳ１、ＥＳ２に対応される部分が押される虞があるので、前記画素電極（ＰＥｊｉ＋１）を前記第１及び第２センシング電極ＥＳ１、ＥＳ２から所定間隔だけ離隔して形成する。

従って、前記第１及び第２センシング電極ＥＳ１と隣接する前記画素電極（ＰＥｊｉ＋１）は、第ｊｉ＋１画素領域（ＰＡｊｉ＋１）の内部に陥入して形成されることができる。

前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２を隣接して形成し、これとそれぞれ電気的に接続される第１及び第２センシング電極ＥＳ１、ＥＳ２と共通突起電極ＥＲＣを同時に電気的に接触させることにより、外部圧力が提供される位置座標のうち、ｘ軸座標を判断する第２信号配線ＳＬ２とｙ軸座標を判断する第１信号配線ＳＬ１の電位レベル変動が常に同時に誘発されることができ、より精密な位置座標の抽出が可能である。

即ち、図４乃至図６に図示された表示パネル２００では、ｙ軸座標を判断する第１信号配線ＳＬ１とｘ軸座標を判断する第２信号配線ＳＬ２が互いに離隔形成され、一例として、第１信号配線ＳＬ１が第１突起電極ＥＲ１と接触されるとき、第２信号配線ＳＬ２が第２突起電極ＥＲ２と接触されない場合や、これと逆の場合が発生する虞があるが、図７及び図８に図示された表示パネル６００ではこのような問題点を防止することができる。

図９は、本発明の第３実施例による表示パネルを概略的に示す断面図である。

図９を参照すると、本発明の第３実施例による表示パネル７００は、アレイ基板７１０に形成される第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２及び対向基板７２０に形成される第１及び第２突起電極ＥＲ１、ＥＲ２を含み、前記アレイ基板７１０と対向基板７２０の離隔間隔を保持するセルギャップ保持部材７３０を含む。前記対向基板７２０は、対向ベース基板７２１、前記対向ベース基板７２１の全面に形成される共通電極７２２及び前記第１及び第２突起電極ＥＲ１、ＥＲ２を含む。

前記表示パネル７００は、図４乃至図６に図示された表示パネル２００と比較するとき、前記セルギャップ保持部材７３０を除いては実質的に同様に形成される。従って、その重複する詳細な説明は省略する。

前記セルギャップ保持部材７３０は、一例として、ボールスペーサ７３０で形成される。前記ボールスペーサ７３０は、その自体の形状によって図４乃至図６に図示されたカラムスペーサ２３０に対して弾性力が強化される。

強化された前記弾性力によって外部圧力ＰＯが前記対向基板７２０の上部から印加された後に除去されたとき、前記ボールスペーサ７３０の強化された弾性力によって前記対向基板７２０の復元力が強化され、表示パネル７００のタッチスクリーン機能をより円滑に行うことができる。

図１０は、本発明の第４実施例による表示パネルを概略的に示す断面図である。

図１０を参照すると、本発明の第４実施例による表示パネル８００は、アレイ基板８１０に形成される第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２及び対向基板８２０に形成される第１及び第２突起電極ＥＲ１、ＥＲ２を含み、前記アレイ基板８１０と対向基板８２０の離隔間隔を保持するセルギャップ保持部材８３０を含む。

前記表示パネル８００は、図４乃至図６に図示された表示パネル２００と比較するとき、前記第１及び第２突起電極ＥＲ１、ＥＲ２を除いては、実質的に同様に形成される。従って、その重複する詳細な説明は省略する。

前記対向基板８２０は、対向ベース基板８２１、共通電極層８２２、及び突起電極ＥＲ１、ＥＲ２を含む。

前記共通電極層８２２は、前記対向ベース基板８２１の全面をカバーするように形成され、前記突起電極ＥＲ１、ＥＲ２は導電性物質からなる。前記突起電極ＥＲ１、ＥＲ２は、前記共通電極層８２２上で一端が直接接触され、前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２のそれぞれに対向する位置に形成される。

これによって、前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２は、前記突起電極ＥＲ１、ＥＲ２と直接接触され、前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２に提供される初期駆動電圧Ｖｉｄは、前記突起電極ＥＲ１、ＥＲ２を介して前記共通電極層８２２に提供される共通電圧Ｖｃｏｍの影響を受けてその電位レベルが変動される。

図９及び図１０に図示された表示パネル７００、８００は、図４乃至図６に図示された表示パネル２００と比較するとき、それぞれスペーサの形状と突起電極の材質及び形状が互いに異なるもので形成したが、この以外にも多様な方法で表示パネルを形成することができる。一例として、前記ボールスペーサ６３０と導電性物質からなる突起電極ＥＲ１、ＥＲ２の組合によって表示パネルを形成することができることは当業者に自明である。

また、本発明の技術的思想は、前記内容の組合で構成されることができるのは自明である。即ち、図４乃至図６に図示された表示パネル２００に図９及び図１０にそれぞれ図示されたスペーサの形状と突起電極の材質及び形状の組合で形成されることもでき、図７及び図８に図示された表示パネル６００に図９及び図１０にそれぞれ図示されたスペーサの形状と突起電極の材質及び形状の組み合わせで形成してもよい。

図１１は本発明によるタッチ位置検出方法を説明するための順序図で、図１２は本発明による表示装置のタッチ位置検出方法を説明するための表示装置の一部を抜粋して示すブロック図である。

図３に図示された表示パネル２００を例として、図１１及び図１２に図示されたタッチ位置検出方法を説明する。

表示パネル２００は、第１方向Ｄ１に形成された第１信号配線ＳＬ１及び前記第１方向Ｄ１と交差する第２方向Ｄ２に形成された第２信号配線ＳＬ２が形成されたアレイ基板２１０及び前記アレイ基板２１０と対向して液晶層を収容し、前記アレイ基板２１０方向に突出形成される第１突起電極ＥＲ１及び第２突起電極ＥＲ２が形成された対向基板２２０を含む。

ここで、前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２は、図１に図示されたタッチ位置検出部４００と接続されている。

まず、図１に図示されたタッチ位置検出部４００は、前記第１信号配線ＳＬ１及び第２信号配線ＳＬ２に所定レベルの電位を有する初期駆動電圧Ｖｉｄを出力する。

前記タッチ位置検出部４００は、一例として、前記表示パネル２００にアイコンのような入力手段が表示される場合、タイミング制御部３１０から出力される第５制御信号ＣＮＴＬ５に応答して駆動される電圧供給制御部４１０によって電源供給部３２０から出力される初期駆動電圧Ｖｉｄを前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２に出力する（ステップＳ１０１）。

この際、前記対向基板２２０に形成された共通電極層２２０ｃには、前記液晶層に含まれた液晶物質を配向させるための共通電圧Ｖｃｏｍが存在する。

前記表示パネル２００は、前記表示パネル２００上に印刷された入力部材を更に含むこともできる。外部圧力ＰＯによって前記対向基板２２０が前記アレイ基板２１０方向にベンディングされることにより、前記共通電圧Ｖｃｏｍが提供される共通電極層２２０ｃと電気的に接続されている所定位置の第１及び第２突起電極（ＥＲ１ｐ＋ｑ、ＥＲ２ｐ＋ｑ）がそれぞれ前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２に電気的に接触される。

前記第１及び第２突起電極（ＥＲ１ｐ＋ｑ、ＥＲ２ｐ＋ｑ）が前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２と電気的に接触されることにより、前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２に印加されている初期駆動電圧Ｖｉｄの電位レベルが変動される（ステップＳ１０２）。

前記第１信号配線ＳＬ１に印加されている初期駆動電圧Ｖｉｄの電位レベルが変動することにより、前記タッチ位置検出部４００に含まれたデータサンプリング部４２０は、前記変動された初期駆動電圧Ｖｉｄの電位レベルを利用して外部圧力ＰＯが提供される位置のｙ軸方向の座標を指示する第１検出信号ＤＳ１を出力する。

これと同時に、前記第２信号配線ＳＬ２に印加されている初期駆動電圧Ｖｉｄの電位レベルが変動することにより、前記タッチ位置検出部４００は、前記変動された初期駆動電圧Ｖｉｄの電位レベルを利用して外部圧力ＰＯが提供される位置のｘ軸方向の座標を指示する第２検出信号ＤＳ２を出力する（ステップＳ１０３）。前記初期駆動電圧Ｖｉｄの電位レベルは、前記第１信号配線ＳＬ１と同時に変動してもよい。

前記第１及び第２検出信号ＤＳ１、ＤＳ２は、図１に図示された位置決定部５００に提供され、前記外部圧力ＰＯが提供される位置のｘ軸及びｙ軸の位置座標を組合して前記外部圧力ＰＯが提供される位置の位置座標を決定し、これを表示パネルに画像を表示するホストシステムに提供する（ステップＳ１０４）。

前記ホストシステムには、前記入力手段が形成された位置座標値と、これに該当する命令語の組合が保存されており、外部圧力によって出力される前記第１及び第２検出信号ＤＳ１、ＤＳ２を利用して、前記位置座標値に相応する命令語を実行し、その結果を前記表示パネル２００に表示する。ここで、前記位置決定部５００は、前記ホストシステムの内部に形成することもでき、前記ホストシステム自体で前記位置決定部５００の役割を行うように形成することもできる。

このようなタッチ位置検出方法を使用するために、前記タッチ位置検出部は、次のように構成されることがのぞましい。

図１３は図１１に図示されたタッチ位置検出方法の一実施例を説明するためのタイミング図で、図１４は図１３のタイミング図によるタッチ位置検出部を具現した概略的な図である。

図１２乃至図１４を参照すると、共通電極層２２０ｃに共通電圧Ｖｃｏｍが印加された状態（ＳＹ１以前）で図１に図示されたタイミング制御部３１０から出力される第５制御信号ＣＮＴＬ５に応答して電圧供給制御部４１０が駆動され、初期駆動電圧Ｖｉｄが第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２に提供される（ＳＹ１〜ＳＹ２）。

この状態で１つの第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２上に形成されている第１及び第２突起電極ＥＲ１、ＥＲ２のうち、所定の突起電極（ＥＲ１ｐ＋ｑ、ＥＲ２ｐ＋ｑ）が外部圧力ＰＯによって前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２に接触される場合（ＳＹ２〜ＳＹ３）、前記突起電極（ＥＲ１ｐ＋ｑ、ＥＲ２ｐ＋ｑ）と接触される第１及び第２信号配線の電位レベルは変動する。

この場合、前記共通電圧Ｖｃｏｍの電位レベルが前記初期駆動電圧Ｖｉｄの電位レベルに対して相対的に低い場合、一例として、前記共通電圧Ｖｃｏｍには０Ｖの電圧が提供され、前記初期駆動電圧Ｖｉｄには５Ｖの電圧が提供される場合、前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２に流れる電流は、前記共通電極層２２０ｃに移動し、前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２の電位は、共通電圧Ｖｃｏｍの電位レベルに近接するように形成される（ＳＹ３〜ＳＹ４）。

このような条件下で、データサンプリング部４２０は、前記タイミング制御部３１０から提供されるサンプリング信号ＳＳに応答して、前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２の変動された電位レベルをラッチし、第１及び第２検出信号ＤＳ１、ＤＳ２を生成して出力する。

このため、前記データサンプリング部４２０は、前記サンプリング信号ＳＳを制御入力として受けるラッチを含むことができる。

ここで、前記データサンプリング部４２０は、前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２毎にそれぞれ独立的に形成されることができる。又、前記電圧供給制御部４１０は、ＭＯＳトランジスタ等のスイッチング素子で形成され、前記電圧供給制御部４１０は、前記第１及び第２信号配線の全部に共通接続されることがのぞましい。

図１５は、図１１に図示された駆動方法を使用するために他の実施例によるタッチ位置検出部を具現した概略的な図である。

図１５を参照すると、図１１に図示された駆動方法とは異なり、前記共通電圧Ｖｃｏｍの電位レベルが前記初期駆動電圧Ｖｉｄの電位レベルに対して相対的に高い値で提供される。

一例として、前記共通電圧Ｖｃｏｍには５Ｖの電圧が提供され、電圧供給制御部４１０は、接地端子ＧＮＤと接続され前記初期駆動電圧Ｖｉｄに０Ｖの電圧が提供される場合、前記共通電極層２２０ｃに流れる電流は、前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２に移動する。これによって、前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２の電位は、共通電圧Ｖｃｏｍの電位レベルに近接するように形成される。

この際、図１に図示されたタイミング制御部３１０は、前記電圧供給制御部４１０を制御する第５制御信号ＣＮＴＬ５を出力しなくても良い。

このような条件下で、データサンプリング部４２０は、所定の基準信号Ｖｒｅｆと前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２の変動された電位を比較して、その該当する電位差を増幅して、第１及び第２検出信号ＤＳ１、ＤＳ２を出力する。この際、前記基準信号Ｖｒｅｆの値を調節して、第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２の電位変動を検出する感度を向上させることもできる。

また、前記第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２に初期駆動電圧Ｖｉｄに接地電圧ＧＮＤが提供されることにより、持続的に第１及び第２信号配線ＳＬ１、ＳＬ２の電位変動を検出することができる。

このため、前記データサンプリング部４２０はＯＰ−ＡＭＰを含むこともでき、図１に図示された電源供給部３２０は、前記基準信号Ｖｒｅｆを出力するように形成することもできる。

前述したように、本発明によるタッチ位置検出方法は、表示パネルの外部から提供される外部圧力によって対向基板に形成される突起電極とアレイ基板に形成される信号配線が電気的に接触することにより、前記突起電極と信号配線のそれぞれに提供される共通電圧と初期駆動電圧が変動されることを検出することで、外部圧力が印加される位置座標を検出する。

前記のような本発明によると、タッチスクリーン機能を表示パネル内に形成して、表示パネルの薄型化を図ることができ、第１及び第２信号配線に提供される初期駆動電圧の変動によってタッチ位置を検出することで、正確なタッチ位置の検出が容易である。

以上、本発明の実施例によって詳細に説明したが、本発明はこれに限定されず、本発明が属する技術分野において通常の知識を有するものであれば本発明の思想と精神を離れることなく、本発明を修正または変更できる。

本発明の一実施例による表示装置を概略的に示すブロック図である。 本発明の一実施例による表示パネルアセンブリを概略的に示す平面図である。 本発明の第１実施例による表示パネルを概略的に示す斜視図である。 本発明の第１実施例による表示パネルの一部を概略的に示す平面図である。 図４に図示されたＡ−Ａ’に沿って切断して示す部分断面図である。 図４に図示された対向基板に外部圧力を印加した場合の状態を概略的に示す図である。 本発明の第２実施例による表示パネルの一部を概略的に示す平面図である。 図７に図示されたＢ−Ｂ’に沿って切断して示す部分断面図である。 本発明の第３実施例による表示パネルを概略的に示す断面図である。 本発明の第４実施例による表示パネルを概略的に示す断面図である。 本発明によるタッチ位置検出方法を説明するための順序図である。 本発明による表示装置のタッチ位置検出方法を説明するための表示装置の一部を抜粋して示すブロック図である。 図１１に図示されたタッチ位置検出方法の一実施例を説明するためのタイミング図である。 図１３のタイミング図によるタッチ位置検出部を具現した概略的な図である。 図１１に図示された駆動方法を使用するために他の実施例によるタッチ位置検出部を具現した概略的な図である。

符号の説明

１００ 表示装置
２００、６００、７００、８００ 表示パネル
２１０ アレイ基板
２２０ 対向基板
３００ パネル駆動部
４００ タッチ位置検出部
４１０ 電圧供給制御部
４２０ データサンプリング部
５００ 位置決定部
ＥＲ 突起電極
ＥＲＣ 共通突起電極
ＳＬ 信号配線
ＥＳ センシング電極

Claims (22)

1. 複数のゲートラインとデータラインとが交差する領域毎に画素が形成され、前記ゲートラインと同じ方向に形成された複数の第１信号配線、前記データラインと同じ方向に形成された複数の第２信号配線、前記複数の第1信号線のうち１つの第1信号線に接続される複数の第１センシング電極、前記複数の第２信号線のうち１つの第２信号線に接続される複数の第２センシング電極を具備したアレイ基板と、
   前記アレイ基板と結合して液晶物質を収容し、前記複数の第１センシング部に対抗する領域に形成される複数の第１突起電極と前記複数の第２センシング部に対抗する領域に形成される複数の第２突起電極とが対向ベース基板上に形成された対向基板とからなる表示パネルであって、
   外部圧力によって、前記複数の第１突起電極のうち少なくとも１つの第１突起電極が該第１突起電極に対抗して形成された前記複数の第１センシング電極と電気的に接触し 、前記複数の第２突起電極のうち少なくとも１つの第２突起電極が該第２突起電極これに対抗して形成された前記複数の第２センシング電極と電気的に接触すること、
   を特徴とする表示パネル。
2. 前記第１及び第２突起電極は、
   絶縁体と、前記対向ベース基板と前記絶縁体とをカバーする共通電極層と、含むことを特徴とする請求項１記載の表示パネル。
3. 前記複数の第1信号線は、前記複数のゲートラインと同一の層に形成され、前記複数の第２信号線は、前記複数のデータラインと同一の層に形成されることを特徴とする請求項１に記載の表示パネル。
4. 前記対向ベース基板の厚みは、０．２ｍｍ乃至０．５ｍｍであることを特徴とする請求項１記載の表示パネル。
5. 前記アレイ基板は前記画素を定義する画素電極を更に含み、前記第１及び第２センシング電極は前記画素電極と同一層で形成されることを特徴とする請求項１記載の表示パネル。
6. 前記第１信号配線は、前記データラインと同じ方向に分岐されたブランチ配線を更に含み、前記第１センシング電極は、前記ブランチ配線の上部に形成されることを特徴とする請求項１記載の表示パネル。
7. 前記ブランチ配線と第２信号配線は、所定個数の画素によって離隔形成されることを特徴とする請求項６記載の表示パネル。
8. 前記ブランチ配線と第２信号配線は、隣接した画素間に形成されることを特徴とする請求項６記載の表示パネル。
9. 前記ブランチ配線に接続される前記第１センシング電極と前記第２信号配線に接続される前記第２センシング電極とは互いに隣接するように形成されることを特徴する請求項８に記載の表示パネル。
10. 前記第１及び第２突起電極は、互いに隣接するように形成された前記第１センシング電極と前記第２センシング電極とに対抗する前記対向基板上に一体に形成されることを特徴とする請求項９記載の表示パネル。
11. 前記アレイ基板と前記対向基板を一定間隔に保持させる保持部材を更に含むことを特徴とする請求項１記載の表示パネル。
12. 前記保持部材は、カラムスペーサであることを特徴とする請求項１０記載の表示パネル。
13. 前記保持部材は、ボールスペーサであることを特徴とする請求項１０記載の表示パネル。
14. 前記各第１及び第２突起電極の高さは、前記アレイ基板と前記対向基板との間のセルギャップより小さいことを特徴とする請求項１記載の表示パネル。
15. 複数のゲートラインとデータラインとが交差する領域毎に画素が形成され、前記ゲートラインと同じ方向に形成された複数の第１信号配線、前記データラインと同じ方向に形成された複数の第２信号配線、前記複数の第1信号線のうち１つの第1信号線に接続される複数の第１センシング電極、前記複数の第２信号線のうち１つの第２信号線に接続される複数の第２センシング電極を具備したアレイ基板と、
    前記アレイ基板と結合して液晶物質を収容し、前記複数の第１センシング部に対抗する領域に形成される複数の第１突起電極と前記複数の第２センシング部に対抗する領域に形成される複数の第２突起電極とが対向ベース基板上に形成された対向基板とを含み、外部圧力によって、前記複数の第１突起電極のうち少なくとも１つの第１突起電極がこれに対抗して形成された前記複数の第１センシング電極と電気的に接触し、前記複数の第２突起電極のうち少なくとも１つの第２突起電極がこれに対抗して形成された前記複数の第２センシング電極と電気的に接触する表示パネルと、
    前記ゲートラインと前記データラインにそれぞれゲート信号とデータ信号を提供するパネル駆動部と、
    前記複数の第１突起電極のうち少なくとも１つの第１突起電極と該第１突起電極に対抗して形成された前記複数の第１センシング電極を介して接続される第１信号配線及び前記複数の第２突起電極のうち少なくとも１つの第２突起電極と該第２突起電極に対抗して形成された前記複数の第２センシング電極を介して接続される第２信号配線を検出して検出信号を出力するタッチ位置検出部と、
    前記検出信号によって前記外部圧力が加わる位置座標を決定する位置決定部と、を含むことを特徴とする表示装置。
16. 前記パネル駆動部は、
    前記ゲートラインにゲート信号を提供するゲート駆動部と、
    前記データラインにデータ信号を提供するデータ駆動部と、
    前記ゲート信号とデータ信号の出力タイミングを制御するタイミング制御部と、を含むことを特徴とする請求項１５記載の表示装置。
17. 前記タッチ位置検出部は、
    前記第１及び第２信号配線に初期駆動電圧が提供されるように制御する電圧供給制御部と、
    前記外部圧力によって前記第１信号配線と前記第１突起電極及び前記第２信号配線と前記第２突起電極がそれぞれ電気的に接続することにより、前記第１及び第２信号配線の電位変動を検出して検出信号を生成するデータサンプリング部と、を含むことを特徴とする請求項１５記載の表示装置。
18. 前記突起電極には、共通電圧が提供されることを特徴とする請求項１５記載の表示装置。
19. 前記データサンプリング部は、前記第１及び第２信号配線とそれぞれ接続されることを特徴とする請求項１５記載の表示装置。
20. 前記データサンプリング部は、ラッチを含むことを特徴とする請求項１９記載の表示装置。
21. 前記データサンプリング部は、ＯＰ−ＡＭＰを含むことを特徴とする請求項１９記載の表示装置。
22. 前記タッチ位置検出部は、前記パネル駆動部と一体に形成されることを特徴とする請求項１５記載の表示装置。
    

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