(57)【要約】【課題】タッチパネル機能を遂行するセンシング回路及びそれを有する表示装置を提供する。【解決手段】表示装置のセンシングアレイはセンシング電極、センシング電極に電気的に接続され、第１スイッチング信号に基づいてセンシングキャパシタを充電するように動作する第１スイッチング素子、第２スイッチング信号に基づいて第１電源電圧による電流を出力するように動作する第２スイッチング素子、センシング電極に電気的に接続され、外部圧力によるセンシングキャパシタのキャパシタンス変化に相応するように電流を調節してセンシング信号を生成する第３スイッチング素子を含む。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１基板、前記第１基板と向き合い所定電圧の提供を受ける所定電極を有する第２基板及び前記第１基板と第２基板との間に介在された絶縁層を有するパネルに加えられる外部圧力を感知するセンシング回路において、
前記第１基板上に設けられ前記絶縁層を間に置き前記所定電極と向き合ってセンシングキャパシタを形成するセンシング電極と、
前記センシング電極に電気的に接続され、第１スイッチング信号に基づいて前記センシングキャパシタを充電するように動作する第１スイッチング素子と、
第２スイッチング信号に基づいて第１電源電圧による電流を出力するように動作する第２スイッチング素子と、
前記センシング電極に電気的に接続され、前記外部圧力による前記センシングキャパシタのキャパシタンス変化に対応するように前記電流を調節して前記外部圧力によるセンシング信号を生成する第３スイッチング素子と、
を含むことを特徴とするセンシング回路。
【請求項２】
前記第１スイッチング信号と前記第２スイッチング信号は互いに反転位相を有することを特徴とする請求項１に記載のセンシング回路。
【請求項３】
前記第２スイッチング素子に第１電源電圧を提供する第１電源電圧ラインと、
前記第１スイッチング素子に第２電源電圧を提供する第２電源電圧ラインと、
前記第３スイッチング素子に第３電源電圧を提供する第３電源電圧ラインと、
前記第１スイッチング素子に前記第１スイッチング信号を提供する第１スイッチングラインと、
前記第２スイッチング素子に前記第２スイッチング信号を提供する第２スイッチングラインと、
をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のセンシング回路。
【請求項４】
前記第１スイッチング素子は、
前記第２電源電圧が提供される第１電極と、
前記第１スイッチング信号が提供される第２電極と、
前記センシング電極に電気的に接続された第３電極と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載のセンシング回路。
【請求項５】
前記第２スイッチング素子は、
前記第１電源電圧が提供される第１電極と、
前記第２スイッチング信号が提供される第２電極と、
前記第３スイッチング素子と接続された第３電極と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載のセンシング回路。
【請求項６】
前記第３スイッチング素子は、
前記センシング電極に電気的に接続された第１電極と、
前記第３電源電圧が提供される第２電極と、
前記第２スイッチング素子と接続された第３電極と、
を含むことを特徴とする請求項３に記載のセンシング回路。
【請求項７】
前記センシング信号を増幅するオペアンプをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のセンシング回路。
【請求項８】
アレイ基板、前記アレイ基板と向き合い共通電圧の提供を受ける共通電極を有する対向基板及び前記アレイ基板と前記対向基板との間に介在された液晶層からなる表示パネルと、
前記表示パネル内に設けられ、外部圧力による前記液晶層の厚さ変化によるセンシング信号を出力するセンシングアレイと、
前記センシング信号に基づいて前記外部圧力が提供された位置情報を生成する制御部と、
を含み、前記センシングアレイは、
前記アレイ基板上に設けられ前記液晶層を間に置き前記共通電極と向き合ってセンシングキャパシタを形成するセンシング電極と、
前記センシング電極に電気的に接続され、第１スイッチング信号に基づいて前記センシングキャパシタを充電するように動作する第１スイッチング素子と、
第２スイッチング信号に基づいて第１電源電圧による電流を出力するように動作する第２スイッチング素子と、
前記センシング電極に電気的に接続され、前記外部圧力による前記センシングキャパシタのキャパシタンス変化に対応するように前記電流を調節して前記センシング信号を生成する第３スイッチング素子と、
を含むことを特徴とする表示装置。
【請求項９】
前記第１スイッチング信号と第２スイッチング信号は互いに反転位相を有することを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１０】
前記アレイ基板は、
表示領域と、前記表示領域に隣接した周辺領域とで区分される基板と、
前記表示領域に対応して前記基板上に設けられた画素アレイと、
を含み、
前記センシング電極は前記表示領域に形成され、
前記第１〜第３スイッチング素子は前記周辺領域に形成されることを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１１】
前記画素アレイは、
ゲートラインと、
前記ゲートラインと電気的に絶縁されて交差するデータラインと、
前記ゲートラインとデータラインに電気的に接続された画素スイッチング素子と、
前記画素スイッチング素子に電気的に接続された画素電極と、
を含むことを特徴とする請求項１０に記載の表示装置。
【請求項１２】
前記センシング電極は、前記ゲートラインまたは前記データラインのうちいずれか１つと同一の物質からなり同一の層に設けられることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１３】
前記センシング電極は前記データラインと平行に延長され、前記第１スイッチング素子は前記データラインの第１端部と隣接する前記周辺領域の第１領域に設けられ、前記第２及び第３スイッチング素子は前記データラインの第２端部と隣接する前記周辺領域の第２領域に設けられることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１４】
センシング電極は前記画素電極と同一の物質からなり同一の層に設けられることを特徴とする請求項１１に記載の表示装置。
【請求項１５】
前記センシングアレイは、
前記第２スイッチング素子に前記第１電源電圧を提供する第１電源電圧ラインと、
前記第１スイッチング素子に第２電源電圧を提供する第２電源電圧ラインと、
前記第３スイッチング素子に第３電源電圧を提供する第３電源電圧ラインと、
前記第１スイッチング素子に前記第１スイッチング信号を提供する第１スイッチングラインと、
前記第２スイッチング素子に前記第２スイッチング信号を提供する第２スイッチングラインと、
をさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１６】
前記センシング情報を増幅してセンシング電圧を生成し、前記生成されたセンシング電圧を前記制御部に出力するオペアンプをさらに含むことを特徴とする請求項８に記載の表示装置。
【請求項１７】
第１基板、前記第１基板と向き合い所定電圧の提供を受ける所定電極を有する第２基板及び前記第１基板と前記第２基板との間に介在された絶縁層を有するパネルに加えられる外部圧力を感知するセンシング回路において、
前記第１基板上に設けられ前記絶縁層を間に置いて前記所定電極と向き合ってセンシングキャパシタを形成するセンシング電極と、
前記センシング電極に電気的に接続され、第１スイッチング信号に基づいて前記センシングキャパシタを充電するように動作する第１スイッチング素子と、
前記センシング電極に電気的に接続され、前記外部圧力による前記センシングキャパシタの変化に対応する第１電流を生成する第２スイッチング素子と、
第２スイッチング信号に基づいて一定のレベルを保持する第２電流を出力して前記キャパシタンス変化量による前記第１電流の変化量を出力するように動作する第３スイッチング素子と、
を含むことを特徴とするセンシング回路。
【請求項１８】
前記第１スイッチング信号と前記第２スイッチング信号は、互いに反転位相を有することを特徴とする請求項１７に記載のセンシング回路。
【請求項１９】
前記第１スイッチング素子に第１電源電圧を提供する第１電源電圧ラインと、
前記第１スイッチング素子に前記第１スイッチング信号を提供する第１スイッチングラインと、
前記第２スイッチング素子に第２電源電圧を提供する第２電源電圧ラインと、
前記第３スイッチング素子に第３電源電圧を提供する第３電源電圧ラインと、
前記第３スイッチング素子に前記第２スイッチング信号を提供する第２スイッチングラインと、
を含むことを特徴とする請求項１７に記載のセンシング回路。
【請求項２０】
前記第１スイッチング素子は、
前記第１電源電圧が提供される第１電極と、
前記第１スイッチング信号が提供される第２電極と、
前記センシング電極に電気的に接続された第３電極と、
を含むことを特徴とする請求項１９に記載のセンシング回路。
【請求項２１】
前記第２スイッチング素子は、
前記センシング電極に電気的に接続された第１電極と、
前記第２電源電圧が提供される第２電極と、
前記第３スイッチング素子と接続された第３電極と、
を含むことを特徴とする請求項１９記載のセンシング回路。
【請求項２２】
前記第３スイッチング素子は、
前記第２スイッチング信号が提供される第１電極と、
前記第３電源電圧が提供される第２電極と、
前記第２スイッチング素子と接続された第３電極と、
を含むことを特徴とする請求項１９に記載のセンシング回路。
【請求項２３】
前記センシング信号を増幅するオペアンプをさらに含むことを特徴とする請求項１７に記載のセンシング回路。
【請求項２４】
アレイ基板、前記アレイ基板と向き合い共通電圧の提供を受ける共通電極を有する対向基板及び前記アレイ基板と前記対向基板との間に介在された液晶層からなる表示パネルと、
前記表示パネル内に設けられ、外部圧力による前記液晶層の厚さ変化によるセンシング信号を出力するセンシングアレイと、
前記センシング信号に基づいて前記外部圧力が提供された位置情報を生成する制御部と、
を含み、前記センシングアレイは、
前記アレイ基板上に設けられ前記液晶層を間に置いて前記共通電極と向き合ってセンシングキャパシタを形成するセンシング電極と、
前記センシング電極に電気的に接続され、第１スイッチング信号に基づいて前記センシングキャパシタを充電するように動作する第１スイッチング素子と、
前記センシング電極に電気的に接続され、前記外部圧力による前記センシングキャパシタの変化に対応する第１電流を生成する第２スイッチング素子と、
第２スイッチング信号に基づいて一定のレベルを保持する第２電流を出力して前記キャパシタンス変化量による前記第１電流の変化量を出力するように動作する第３スイッチング素子と、
を含み、前記第１電流の変化量が前記センシング信号であることを特徴とする表示装置。
【請求項２５】
第１基板、前記第１基板と向き合い所定電圧の提供を受ける所定電極を有する第２基板及び前記第１基板と前記第２基板との間に介在された絶縁層を有するパネルに加えられる外部圧力を感知するセンシング回路において、
前記第１基板上に設けられ前記液晶層を間に置き前記共通電極と向き合ってセンシングキャパシタを形成するセンシング電極と、
前記センシング電極に電気的に接続され、第１スイッチング信号に基づいて前記センシングキャパシタを充電するように動作する第１スイッチング素子と、
前記センシング電極に電気的に接続され、前記外部圧力による前記センシングキャパシタの変化に対応する電流を生成する第２スイッチング素子と、
第２スイッチング信号に基づいて前記電流の出力を制御するようにスイッチング動作する第３スイッチング素子と、
を含むことを特徴とするセンシング回路。
【請求項２６】
前記第１スイッチング信号と前記第２スイッチング信号は、互いに反転位相を有することを特徴とする請求項２５に記載のセンシング回路。
【請求項２７】
前記キャパシタンス変化による前記電流を増幅してセンシング電圧を生成するオペアンプをさらに含むことを特徴とする請求項２５に記載のセンシング回路。
【請求項２８】
前記オペアンプは、前記第２スイッチング信号と同一の位相を有するリードアウト信号によってセンシング電圧を出力することを特徴とする請求項２７に記載のセンシング回路。
【請求項２９】
前記第１スイッチング素子に第１電源電圧を提供する第１電源電圧ラインと、
前記第１スイッチング素子に前記第１スイッチング信号を提供する第１スイッチングラインと、
前記第２スイッチング素子に第２電源電圧を提供する第２電源電圧ラインと、
前記第３スイッチング素子に前記第２スイッチング信号を提供する第２スイッチングラインと、
を含むことを特徴とする請求項２５に記載のセンシング回路。
【請求項３０】
前記第１スイッチング素子は、
前記第１電源電圧が提供される第１電極と、
前記第１スイッチング信号が提供される第２電極と、
前記センシング電極に電気的に接続された第３電極と、
を含むことを特徴とする請求項２９に記載のセンシング回路。
【請求項３１】
前記第２スイッチング素子は、
前記センシング電極に電気的に接続された第１電極と、
前記第２電源電圧が提供される第２電極と、
前記第３スイッチング素子と接続された第３電極と、
を含むことを特徴とする請求項２９に記載のセンシング回路。
【請求項３２】
前記第３スイッチング素子は、
前記第２スイッチング信号が提供される第１電極と、
前記第２スイッチング素子と接続された第２電極と、
前記キャパシタンス変化による前記電流の変化量を出力する第３電極と、
を含むことを特徴とする請求項２９に記載のセンシング回路。
【請求項３３】
アレイ基板、前記アレイ基板と向き合い共通電圧の提供を受ける共通電極を有する対向基板及び前記アレイ基板と前記対向基板との間に介在された液晶層で構成される表示パネルと、
前記表示パネル内に設けられ、外部圧力による前記液晶層の厚さ変化に基づいてセンシング信号を出力するセンシングアレイと、
前記センシング信号に基づいて前記外部圧力が提供された位置情報を生成する制御部と、
を含み、前記センシングアレイは、
前記アレイ基板上に設けられ前記液晶層を間において前記共通電極と向き合ってセンシングキャパシタを形成するセンシング電極と、
前記センシング電極に電気的に接続され、第１スイッチング信号に基づいて前記センシングキャパシタを充電するように動作する第１スイッチング素子と、
前記センシング電極に電気的に接続され、前記外部圧力による前記センシングキャパシタの変化に対応する電流を生成する第２スイッチング素子と、
第２スイッチング信号に基づいて前記電流の出力を制御するようにスイッチング動作する第３スイッチング素子と、
を含み、前記センシングキャパシタの変化に対応する電流が前記センシング信号であることを特徴とする表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はセンシング回路及びそれを有する表示装置に関し、さらに詳細にはタッチパネル機能を遂行するセンシング回路及びそれを有する表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的にタッチパネルというのは、表示装置の画面上に示した指示内容を人の手または物体で選択できるように、表示装置の最上側に設けられる。タッチパネルに手または物体が接触した位置を把握し、表示装置上の接触された位置により指示された内容を入力信号として受け入れ、この入力信号に基づいて駆動するように構成される。
タッチパネルを有する表示装置は、キーボード及びマウスのように表示装置に接続されて動作する別途の入力装置を必要としないので使用が増大しつつある傾向である。
【０００３】
しかし、一般的にタッチパネルは表示パネルの上部に別途設けられる場合が多く、表示装置の全体的な厚さを増加するという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明は前述した問題点を解決するためのもので、本発明の目的は表示パネルに設けられた液晶層の厚さの変化を通じて外部入力信号が提供された位置情報を検出するセンシング回路を提供することにある。
本発明の他の目的は前記センシング回路を有する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】
【０００５】
前述した目的を達成するための本発明は、表示パネル、センシングアレイ及び制御部を含む。前記表示パネルはアレイ基板、前記アレイ基板と向き合い共通電圧の提供を受ける共通電極を有する対向基板及び前記アレイ基板と対向基板との間に介在された液晶層で構成される。
前記センシングアレイは前記表示パネル内に設けられ、外部圧力による前記液晶層の厚さ変化によるセンシング信号を出力する。この際、センシングアレイは前記アレイ基板上に設けられ前記液晶層を間において前記共通電極と向き合いセンシングキャパシタを形成するセンシング電極、前記センシング電極に電気的に接続され、第1スイッチング信号に基づいて前記センシングキャパシタを充電するように動作する第１スイッチング素子、第２スイッチング信号に基づいて第１電源電圧による電流を出力するように動作する第２スイッチング素子、前記センシング電極に電気的に接続され、前記外部圧力による前記センシングキャパシタのキャパシタンス変化に対応するように前記電流を調節して前記センシング信号を生成する第３スイッチング素子を含む。
【０００６】
前記制御部は前記センシング信号に基づいて前記外部圧力が提供された位置情報を生成する。
このようなセンシング回路及びそれを有する表示装置によると、表示パネル内に設けられたセンシングアレイによって外部圧力による位置情報を生成するタッチパネル機能を有する表示装置を具現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、添付図面を参照して、本発明の好ましい実施形態をより詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施例による表示装置の平面図であり、図２は図１に示された表示パネルの表示領域と周辺領域を具体的に示した図面であり、図３は図１に示されたＡ部分を示した断面図である。
図１〜図３に示すように、本発明の第１実施例による表示装置１００はアレイ基板２００、対向基板３００及び液晶層４００からなる表示パネル５００を含む。この際、表示パネル５００はタッチパネル機能を有する。
【０００８】
アレイ基板２００は第１基板２１０、画素アレイ２２０及びセンシングアレイ２３０を含む。第１基板２１０は画像を表示する表示領域（ＤＡ）と、表示領域（ＤＡ）に隣接した周辺領域（ＰＡ）とで区分される。
画素アレイ２２０は表示領域（ＤＡ）に対応して第1基板２１０上にマトリックス形態に形成される。画素アレイ２２０は複数のゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬｎ）、複数のデータライン（ＤＬ１〜ＤＬｍ）及び複数の画素薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴ）（ＰＴ）を含む。
【０００９】
複数のゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬｎ）は第１方向（Ｄ１）に延長され、複数のデータライン（ＤＬ１〜ＤＬｍ）は第１方向（Ｄ１）と直交する第２方向（Ｄ２）に延長され複数のゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬｎ）と電気的に絶縁されて交差する。複数のゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬｎ）及び複数のデータライン（ＤＬ１〜ＤＬｍ）のうち隣接する２つのゲートラインとデータラインによって複数の画素領域が画定される。
【００１０】
複数の画素ＴＦＴ（ＰＴ）はそれぞれの画素領域に対応する第１基板２１０上に形成される。また、複数の画素ＴＦＴ（ＰＴ）はそれぞれ対応するゲートラインに電気的に接続されるゲート電極、対応するデータラインに電気的に接続されたソース電極及びソース電極と離間して形成されたドレイン電極で構成される。
この際、ゲート電極が形成された第１基板２１０上にはゲート絶縁膜２５０が形成され、ソース電極及びドレイン電極が形成された第１基板２１０上には保護膜２６０が形成される。また、保護膜２６０上には所定形態にパターニングされた画素電極が形成される。
【００１１】
一方、センシングアレイ２３０はセンシング電極（ＳＥ）、第１ＴＦＴ２３４、第２ＴＦＴ２３６及び第３ＴＦＴ２３８を含む。
センシング電極（ＳＥ）は表示領域（ＤＡ）に対応して第１基板２１０上に形成される。センシング電極（ＳＥ）は画素ＴＦＴ（ＰＴ）のソース電極及びドレイン電極形成の際同一工程で同一の物質で形成することができる。また、センシング電極（ＳＥ）は複数のデータライン（ＤＬ１〜ＤＬｍ）と平行に延長される。
【００１２】
本実施例においては、センシング電極（ＳＥ）が複数のデータライン（ＤＬ１〜ＤＬｍ）と平行であるように形成された場合を例に挙げたが、センシング電極（ＳＥ）を複数のゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬｎ）と平行であるように形成することができる。この場合、センシング電極（ＳＥ）は画素ＴＦＴ（ＰＴ）のゲート電極形成の際、同一工程で同一の物質で形成することができる。また、センシング電極（ＳＥ）は画素電極形成の際同一工程で同一の物質から形成することができる。
【００１３】
第１〜第３ＴＦＴ（２３４、２３６、２３８）は周辺領域（ＰＡ）に対応して第１基板２１０上に形成される。第１ＴＦＴ（２３４）は複数のデータライン（ＤＬ１〜ＤＬｍ）の第１端部と隣接する周辺領域（ＰＡ）の第１領域（Ａ１）に形成される。また、第２及び第３ＴＦＴ（２３６、２３８）は複数のデータライン（ＤＬ１〜ＤＬｍ）の第２端部と隣接する周辺領域（ＰＡ）の第２領域（Ａ２）に形成される。
【００１４】
また、センシングアレイ２３０は第１電源電圧ライン（ＶＬ１）、第２電源電圧ライン（ＶＬ２）、第３電源電圧ライン（ＶＬ３）、第１スイッチングライン（ＳＬ１）、第２スイッチングライン（ＳＬ２）及び出力ライン（ＯＬ）をさらに含む。この際、第１電源電圧ライン（ＶＬ１）は第１ＴＦＴ２３４に第１電源電圧（Ｖｓｅｎｓｏｒ）を提供し、第２電源電圧ライン（ＶＬ２）は第２ＴＦＴ２３６に第２電源電圧（ＶＤＤ）を提供し、第３電源電圧ライン（ＶＬ３）は第３ＴＦＴ２３８に第３電源電圧（ＶＳＳ）を提供する。第１スイッチングライン（ＳＬ１）は第１ＴＦＴ２３４に第１スイッチング信号（Ｓ１）を提供し、第２スイッチングライン（ＳＬ２）は第２ＴＦＴ２３６に第２スイッチング信号（Ｓ２）を提供する。また、出力ライン（ＯＬ）は表示パネル５００に加えられる外部圧力によるセンシング信号をオペアンプ（８００：図５参照）に出力する。
【００１５】
第１ＴＦＴ２３４のゲート電極は第１スイッチングライン（ＳＬ１）に接続され、ソース電極は第１電源電圧ライン（ＶＬ１）に接続され、ドレイン電極はセンシング電極（ＳＥ）に接続される。第２ＴＦＴ２３６のゲート電極は第２スイッチングライン（ＳＬ２）に接続され、ドレイン電極は第２電源電圧ライン（ＶＬ２）に接続される。第３ＴＦＴ２３８のゲート電極はセンシング電極２３２に接続され、ソース電極は第３電源電圧ライン（ＶＬ３）に接続される。第２ＴＦＴ２３６のソース電極と第３ＴＦＴ２３８のドレイン電極とは互いに接続される。
【００１６】
対向基板３００は、第２基板３１０、カラーフィルタ層３２０及び共通電極３３０から構成され、アレイ基板２００と向き合う。カラーフィルタ層３２０は第２基板３１０上に形成され、複数の色画素からなる。共通電極３３０は透明性の導電物質からなりカラーフィルタ層３２０上に形成される。
また、対向基板３００は、カラーフィルタ層３２０の色画素の間にマトリックス形態に形成され、色画素の間で光が漏洩することを遮断するようにアレイ基板２００の表示領域（ＤＡ）に対応するように形成された第１遮光パターン（図示せず）と、カラーフィルタ層３２０を外郭で取り囲むようにアレイ基板２００の周辺領域（ＰＡ）に対応するように形成された第２遮光パターン（図示せず）と、をさらに含む。従って、センシングアレイ２３０の第１〜第３ＴＦＴ（２３４、２３６、２３８）は第２遮光パターンに対応するように形成される。
【００１７】
液晶層４００はアレイ基板２００と対向基板３００との間に介在される。従って、共通電極３３０は液晶層４００を間に置いて画素電極と向き合う。また、共通電極３３０は液晶層４００を間に置きセンシング電極（ＳＥ）と向き合う。
それにより、共通電極３３０、液晶層４００及び画素電極によって液晶キャパシタ（Ｃｌｃ）が画定される。また、共通電極３３０、液晶層４００及びセンシング電極（ＳＥ）によってセンシングキャパシタ（Ｃｓ）が画定される。他にも、多様な寄生キャパシタが形成される。図３に示すように、センシング電極（ＳＥ）、ゲート絶縁膜２５０及び第ｎゲートライン（ＧＬｎ）によって寄生キャパシタ（Ｃｐ）が画定される。この際、センシングキャパシタ（Ｃｓ）と寄生キャパシタ（Ｃｐ）は第１ノード（Ｎ１）を通じて互いに接続された形状を有する。
【００１８】
センシングキャパシタ（Ｃｓ）は外部から提供される圧力によってキャパシタンスが変化する。
図４は外部圧力によるセンシングキャパシタのキャパシタンス変化を示した図面である。
図４に示すように、所定の使用者による外部圧力が表示パネル１００に提供されるとセンシングキャパシタ（Ｃｓ）のキャパシタンスが変化する。即ち、外部圧力によってセンシングキャパシタ（Ｃｓ）の上部電極と下部電極との距離が減少することによりキャパシタンスが増加する。
（数式１）
Ｃ＝εＡ／ｄ
ここで、Ｃはキャパシタンス、εは誘電率、Ａは電極面積、ｄは電極間隔を示す。
【００１９】
前述の数式１のように、電極間隔が減少されるに従ってキャパシタンスが増加することがわかる。
従って、外部圧力が提供されることでセンシングキャパシタ（Ｃｓ）の上部電極である共通電極３３０と下部電極であるセンシング電極（ＳＥ）と間の間隔が減少することによってセンシングキャパシタ（Ｃｓ）のキャパシタンスが増加する。
【００２０】
センシングアレイ２３０はセンシングキャパシタ（Ｃｓ）のキャパシタンス変化を感知することにより表示パネル１００に加えられる外部圧力の位置情報を検出する。
一方、表示装置１００はゲート駆動回路６００とデータ駆動回路７００をさらに含む。ゲート駆動回路６００は複数のゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬｎ）に電気的に接続され、複数のゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬｎ）にゲートライン信号を順に提供する。ゲート駆動回路６００は薄膜工程を通じて画素アレイ２２０を形成するとき第１基板２１０上に共に形成される。
【００２１】
データ駆動回路７００は複数のデータライン（ＤＬ１〜ＤＬｍ）に電気的に接続され、複数のデータライン（ＤＬ１〜ＤＬｍ）にデータ信号を提供する。データ駆動回路７００はチップに内蔵され形成される。この際、データ駆動回路７００が内蔵されたチップは第１基板２１０の周辺領域（ＰＡ）上に実装される。
図５は図１に示されたセンシングアレイとオペアンプを示した図面であり、図６は図５に示されたセンシングアレイを動作させるためのタイミング信号を示す図面である。
【００２２】
図５及び図６に示すように、センシングアレイ２３０は使用者が表示パネル５００をタッチすることによってセンシングキャパシタ（Ｃｓ）のキャパシタンス変化に対応するセンシング信号を出力する。センシングアレイ２３０はセンシング電極（ＳＥ）、第１〜第３ＴＦＴ（２３４、２３６、２３８）を含む。
オペアンプ８００はセンシングアレイ２３０に接続されセンシング信号の入力を受け、センシング信号を増幅してセンシング電圧（Ｖｓ）を出力する。この際、オペアンプ８００はデータ駆動回路７００内に構成される。
【００２３】
具体的に、使用者が表示パネル１００をタッチする前の状態において、第１ＴＦＴ２３４は第１スイッチング信号Ｓ１と第１電源電圧に応答してターンオンする。また、共通電極３３０に共通電圧（Ｖｃｏｍ）が提供されると、第１ノード（Ｎ１）の電位はセンシングキャパシタ（Ｃｓ）によって第１電源電圧で初期化される。
ここで、共通電圧（Ｖｃｏｍ）はハイ状態及びロー状態が交互に反復して提供される。第１スイッチング信号（Ｓ１）は共通電圧（Ｖｃｏｍ）と同一の位相を有する。また、第１スイッチング信号（Ｓ１）は、共通電圧（Ｖｃｏｍ）がハイ状態からロー状態に変換する時点よりも所定の時間（ｔ）だけ前にロー状態に変換する。
【００２４】
前述したように、共通電圧がハイ状態からロー状態に変換する以前に第１スイッチング信号（Ｓ１）がロー状態になることによって、第１ノード（Ｎ１）が第１電源電圧にフローティングされる。
以後、使用者が表示パネル５００をタッチすると、液晶層４００の厚さが変化し、その結果、第１ノードの電圧値が変化する。即ち、液晶層４００の厚さが小さくなることによってセンシングキャパシタ（Ｃｓ）のキャパシタンスが増加する。この際、寄生キャパシタ（Ｃｐ）のキャパシタンスが変化しないので、第１ノード（Ｎ１）の電圧値が減少する。
【００２５】
第１ノード（Ｎ１）の電圧値が減少することにより第３ＴＦＴ２３８に流れる第３電流（ｉ３）が減少する。これにより、オペアンプ８００に入力される第１電流（ｉ１）が増加する。具体的に、第２スイッチング信号（Ｓ２）及び第２電源電圧（ＶＤＤ）に応答して第２ＴＦＴ２３６がターンオンし、第２ＴＦＴ２３６に第２電流（ｉ２）が流れる。第２スイッチング信号（Ｓ２）は第１スイッチング信号（Ｓ１）に対して反転位相を有する。即ち、第２スイッチング信号（Ｓ２）は、第１スイッチング信号（Ｓ１）がハイ状態のときロー状態を保持し、第１スイッチング信号（Ｓ１）がロー状態のときハイ状態を保持する。また、第１電源電圧（Ｖｓｅｎｓｏｒ）及び第２電源電圧（ＶＤＤ）は直流電圧レベルを有する。
【００２６】
オペアンプ８００に入力される第１電流（ｉ１）は、第２電流（ｉ２）と第３電流（ｉ３）との差によって得ることができる。本実施例において、第２電流（ｉ２）は常に一定の値を有し、第３電流（ｉ３）が減少することによって第１電極（ｉ１）が増加する。
従って、オペアンプ８００は第１電流（ｉ１）の入力を受け、第１電流（ｉ１）を増幅することによるセンシング電圧（Ｖｓ）を出力する。この際、オペアンプ８００から出力されるセンシング電圧（Ｖｓ）は、第１電流（ｉ１）が増加するによって使用者が表示パネル５００をタッチしていない初期に比べて相対的に増加された電圧レベルを有する。
【００２７】
オペアンプ８００から出力されたセンシング電圧（Ｖｓ）は、データ駆動回路７００内の制御部（図示せず）に提供される。この際、オペアンプ８００は、制御部から提供されるリードアウト信号によってセンシング電圧（Ｖｓ）を出力する。リードアウト信号は、第２スイッチング信号（Ｓ２）と同一の位相を有する。従って、センシング電圧（Ｖｓ）は、リードアウト信号がハイ状態の時、制御部に出力される。
【００２８】
続いて、制御部は、センシング電圧と初期電圧とを比較して使用者によって表示パネル５００がタッチされたかどうかの可否を判断し、タッチされた位置に対する情報を生成する。
また、制御部は、第１及び第２スイッチング信号（Ｓ１、Ｓ２）と、第１〜第３電源電圧（Ｖｓｅｎｓｏｒ、ＶＤＤ、ＶＳＳ）をセンシングアレイ２３０に提供する。
【００２９】
図７は図５に示されたオペアンプの出力を示したグラフである。
図７に示すように、（ａ）は共通電極３３０に提供される共通電圧（Ｖｃｏｍ）を示し、（ｂ）は第１ノード（Ｎ１）の電圧変化を示し、（ｃ）は第２ノード（Ｎ２）の電圧変化を示す。（ｄ）は表示パネル５００がタッチされる以前のオペアンプ８００の出力を示し、（ｅ）は表示パネル５００がタッチされることによるオペアンプ８００の出力を示す。
【００３０】
ここで、（ｄ）の第１ポイント（Ｙ１）は約０．４６９４[Ｖ]であり、（ｅ）は第２ポイント（Ｙ２）は約１．１３８４[Ｖ]である。このように、所定の使用者によって表示パネル５００がタッチされることによって、オペアンプ８００から出力されるセンシング電圧（Ｖｓ）が約６００[ｍＶ]増加する。
前述では使用者が表示パネル５００をタッチすることによって、初期に比べてセンシング電圧（Ｖｓ）の電圧レベルが増加する場合を例に挙げたが、これとは反対に、使用者が表示パネル５００をタッチすることによって、初期に比べてセンシング電圧（Ｖｓ）の電圧レベルが減少することもあり得る。
【００３１】
図８は本発明の第２実施例による表示装置の平面図であり、図９は図８に示された表示パネルの表示領域と周辺領域を具体的に示した図面である。
ここで、第１〜第３に示された本発明の第１実施例と同一の構成には同一番号を付与し、それについての詳細な説明は省略する。
図８及び図９に示すように、本発明の第２実施例による表示装置１００はアレイ基板２００、対向基板３００及び液晶層４００からなる表示パネル５００を含む。この際、表示パネル５００はタッチパネル機能を有する。
【００３２】
アレイ基板２００は第１基板２１０、画素アレイ２２０及びセンシングアレイ８００を含む。第１基板２１０は画像を表示する表示領域（ＤＡ）と、表示領域（ＤＡ）に隣接した周辺領域（ＰＡ）とで区分される。
センシングアレイ８００はセンシング電極（ＳＥ）、第１ＴＦＴ（８０４）、第２ＴＦＴ（８０６）及び第３ＴＦＴ（８０８）を含む。
【００３３】
センシング電極（ＳＥ）は表示領域（ＤＡ）に対応して第１基板２１０上に形成される。センシング電極（ＳＥ）は、画素ＴＦＴ（ＰＴ）のソース電極及びドレイン電極形成の際同一の工程で同一の物質で形成することができる。また、センシング電極（ＳＥ）は複数のデータライン（ＤＬ１〜ＤＬｍ）と平行に延長される。
本実施例においては、センシング電極（ＳＥ）が複数のデータライン（ＤＬ１〜ＤＬｍ）に平行するように形成された場合を例に挙げたが、センシング電極（ＳＥ）は複数のゲートライン（ＧＬ１〜ＧＬｎ）に平行するように形成される。この際、センシング電極（ＳＥ）は画素ＴＦＴ（ＰＴ）のゲート電極形成の際同一工程で同一の物質で形成することができる。また、センシング電極（ＳＥ）は画素電極形成の際同一工程で同一の物質からなる。
【００３４】
第１〜第３ＴＦＴ（８０４、８０６、８０８）は周辺領域（ＰＡ）に対応して第１基板２１０上に形成される。第１ＴＦＴ８０４は複数のデータライン（ＤＬ１〜ＤＬｍ）の第１端部と隣接する周辺領域（ＰＡ）の第１領域（Ａ１）に形成される。また、第２及び第３ＴＦＴ（８０６、８０８）は複数のデータライン（ＤＬ１〜ＤＬｍ）の第２端部と隣接する周辺領域（ＰＡ）の第２領域（Ａ２）に形成される。
【００３５】
また、センシングアレイ８００は、第１電源電圧ライン（ＶＬ１）、第２電源電圧ライン（ＶＬ２）、第３電源電圧ライン（ＶＬ３）、第１スイッチングライン（ＳＬ１）、第２スイッチングライン（ＳＬ２）及び出力ライン（ＯＬ）をさらに含む。この際、第１電源電圧ライン（ＶＬ１）は第１ＴＦＴ８０４に第１電源電圧を提供し、第２電源電圧ライン（ＶＬ２）は第２ＴＦＴ８０６に第２電源電圧（ＶＤＤ）を提供し、第３電源電圧ライン（ＶＬ３）は第３ＴＦＴ８０８に第３電源電圧（ＶＳＳ）を提供する。第１スイッチングライン（ＳＬ１）は、第１ＴＦＴ８０４に第１スイッチング信号（Ｓ１）を提供し、第２スイッチングライン（ＳＬ２）は第３ＴＦＴ８０８に第２スイッチング信号（Ｓ２）を提供する。また、出力ライン（ＯＬ）は表示パネル５００に加えられる外部圧力によるセンシング信号をオペアンプ９００（図１０参照）に出力する。
【００３６】
第１ＴＦＴ８０４のゲート電極は第１スイッチングライン（ＳＬ１）に接続され、ドレイン電極は第１電源電圧ライン（ＶＬ１）に接続され、ソース電極はセンシング電極（ＳＥ）に接続される。第２ＴＦＴ８０６のゲート電極はセンシング電極（ＳＥ）に接続され、ドレイン電極は第２電源電圧ライン（ＶＬ２）に接続される。第３ＴＦＴ８０８のゲート電極は第２スイッチングライン（ＳＬ２）に接続され、ソース電極は第３電源電圧ライン（ＶＬ３）に接続される。第２ＴＦＴ（８０６）のソース電極と第３ＴＦＴ８０８のドレイン電極は互いに接続され、出力ライン（ＯＬ）に接続される。
【００３７】
図１０は図８に示されたセンシングアレイとオペアンプを示した図面である。
図１０に示すように、センシングアレイ８００は使用者が表示パネル５００をタッチすることでセンシングキャパシタ（Ｃｓ）のキャパシタンス変化に相応するセンシング信号を出力する。
センシングキャパシタ（Ｃｓ）は図３に示すように、共通電極３３０、液晶層４００及びセンシング電極（ＳＥ）によってセンシングキャパシタ（Ｃｓ）が画定される。他にも、多様な寄生キャパシタが形成される。また、図３に示すように、センシング電極（ＳＥ）、ゲート絶縁膜２５０及び第ｎゲートライン（ＧＬｎ）によって寄生キャパシタ（Ｃｐ）が画定される。この際、センシングキャパシタ（Ｃｓ）と寄生キャパシタ（Ｃｐ）は第１ノード（Ｎ１）を通じて互いに接続された形状を有する。
【００３８】
一方、オペアンプ９００は、センシングアレイ８００に接続されてセンシング信号の入力を受け、センシング信号を増幅してセンシング電圧（Ｖｓ）を出力する。この際、オペアンプ９００はデータ駆動回路７００内に構成される。
具体的に、使用者が表示パネル１００をタッチする前の状態では、第１ＴＦＴ８０４は第１スイッチング信号（Ｓ１）と第１電源電圧（Ｖｓｅｎｓｏｒ）に応答してターンオンする。また、共通電極３３０に共通電圧（Ｖｃｏｍ）が提供されると、第１ノードＮ１の電位はセンシングキャパシタ（Ｃｓ）によって第１電源電圧に初期化される。
【００３９】
ここで、共通電圧（Ｖｃｏｍ）は、ハイ状態及びロー状態が交互に反復して提供される。第１スイッチング信号（Ｓ１）は共通電圧と同一の位相を有する。また、第１スイッチング信号（Ｓ１）は、共通電圧がハイ状態からロー状態に変換する時点よりも所定時間（ｔ）だけ前にロー状態に変換する。
前述で共通電圧がハイ状態からロー状態に変化する以前に、第１スイッチング信号（Ｓ１）がロー状態になることによって第１ノード（Ｎ１）が第１電源電圧（Ｖｓｅｎｓｏｒ）にフローティングされる。
【００４０】
以後、使用者が表示パネル５００をタッチすると液晶層４００の厚さが変化し、その結果、第１ノードＮ１の電圧値が変化される。即ち、液晶層４００の厚さが小さくなることによって、センシングキャパシタ（Ｃｓ）のキャパシタンスが増加する。この際、寄生キャパシタ（Ｃｐ）のキャパシタンスは変化しないので、第１ノード（Ｎ１）の電圧値が減少する。
【００４１】
第１ノード（Ｎ１）の電圧値が減少されることにより、第２ＴＦＴ（８０６）に流れる第１電流（ｉ１）が減少する。この際、第２ＴＦＴ（８０６）には第２電源電圧（ＶＤＤ）が提供される。一方、第３ＴＦＴ（８０８）は、第２スイッチング信号（Ｓ２）及び第３電源電圧（ＶＳＳ）に応答してターンオンされる。第２スイッチング信号（Ｓ２）は第１スイッチング信号（Ｓ１）に対して反転位相を有する。即ち、第２スイッチング信号（Ｓ２）は第１スイッチング信号（Ｓ１）がハイ状態のときロー状態を保持し、第１スイッチング信号（Ｓ１）がロー状態のときハイ状態を保持する。また、第１〜第３電源電圧（Ｖｓｅｎｓｏｒ、ＶＤＤ、ＶＳＳ）は直流電圧レベルを有する。
【００４２】
ここで、第３ＴＦＴ（８０８）がターンオンすることにより、第３ＴＦＴ（８０８）に流れる第２電流（ｉ２）は常に一定のレベルを保持する。従って、キャパシタンスの変化量による第１電流（ｉ１）の変化量に対応する第３電流（ｉ３）がオペアンプ９００に入力される。具体的に、オペアンプ９００に入力される第３電流（ｉ３）は第１電流（ｉ１）と第２電流（ｉ２）との差によって得られる。この際、第３ＴＦＴ（８０８）に流れる第２電流（ｉ２）は常に一定のレベルを保持し、第１電流（ｉ１）がキャパシタンスの変化によって可変であるため、オペアンプ９００に入力される第３電流（ｉ３）は第１電流（ｉ１）の可変量に対応する電流値を有する。
【００４３】
従って、オペアンプ９００は第３電流（ｉ３）の入力を受け、第３電流（ｉ３）を増幅することによるセンシング電圧（Ｖｓ）を出力する。
オペアンプ９００から出力されたセンシング電圧（Ｖｓ）は、データ駆動回路７００内の制御部に提供される。この際、オペアンプ９００は制御部から提供されるリードアウト信号によってセンシング電圧（Ｖｓ）を出力する。リードアウト信号は第２スイッチング信号（Ｓ２）と同一の位相を有する。従って、センシング電圧（Ｖｓ）はリードアウト信号がハイ状態のとき制御部に出力される。
【００４４】
続いて、制御部はセンシング電圧と初期電圧とを比較して使用者によって表示パネル５００がタッチされたかどうかの可否を判断し、タッチされた位置に対する情報を生成する。また、制御部は第１及び第２スイッチング信号（Ｓ１、Ｓ２）と第１〜第３電源電圧（ Ｖｓｅｎｓｏｒ、ＶＤＤ、ＶＳＳ）をセンシングアレイ８００に提供する。
前述で第３ＴＦＴ（８０８）によってオペアンプ９００にキャパシタンスの変化による第１電流（ｉ１）の可変量が入力されるので、オペアンプ９００のサイズを減少させることができる。それにより、オペアンプ９００による消費電力を減少させることができる。
【００４５】
図１１は本発明の第３実施例による表示装置の平面図であり、図１２は図１１に示された表示パネルの表示領域と周辺領域を具体的に示した図面である。
ここで、図１ないし図３に示された本発明の第１実施例と同一の構成には同一の番号を付与しそれについての詳細な説明は省略する。
図１１及び図１２に示すように、本発明の第３実施例による表示装置１００はアレイ基板２００、対向基板３００及び液晶層４００からなる表示パネル５００を含む。この際、表示パネル５００はタッチパネル機能を有する。
【００４６】
アレイ基板２００は第１基板２１０、画素アレイ２２０及びセンシングアレイ１０００を含む。第１基板２１０は画像を表示する表示領域（ＤＡ）と、表示領域（ＤＡ）に隣接した周辺領域（ＰＡ）とで区分される。
センシングアレイ１０００はセンシング電極（ＳＥ）、第１ＴＦＴ１００４、第２ＴＦＴ１００６及び第３ＴＦＴ１００８を含む。
【００４７】
センシング電極（ＳＥ）は表示領域（ＤＡ）に対応して第１基板２１０上に形成される。一方、第１〜第３ＴＦＴ（１００４、１００６、１００８）は周辺領域（ＰＡ）に対応して第１基板２１０上に形成される。第１ＴＦＴ（１００４）は複数のデータライン（ＤＬ１〜ＤＬｍ）の第１端部と隣接する周辺領域（ＰＡ）の第１領域（Ａ１）に形成される。また、第２及び第３ＴＦＴ（１００６、１００８）は複数のデータライン（ＤＬ１〜ＤＬｍ）の第２端部と隣接する周辺領域（ＰＡ）の第２領域（Ａ２）に形成される。
【００４８】
また、センシングアレイ１０００は、第１電源電圧ライン（ＶＬ１）、第２電源電圧ライン（ＶＬ２）、第１スイッチングライン（ＳＬ１）、第２スイッチングライン（ＳＬ２）及び出力ライン（ＯＬ）をさらに含む。この際、第１電源電圧ライン（ＶＬ１）は第１ＴＦＴ（１００４）に第１電源電圧を提供し、第２電源電圧ライン（ＶＬ２）は第２ＴＦＴ（１００６）に第２電源電圧（ＶＤＤ）を提供する。第１スイッチングライン（ＳＬ１）は第１ＴＦＴ（１００４）に第１スイッチング信号（Ｓ１）を提供し、第２スイッチングライン（ＳＬ２）は第３ＴＦＴ（１００８）に第２スイッチング信号（Ｓ２）を提供する。また、出力ライン（ＯＬ）は表示パネル５００に加えられる外部圧力によるセンシング信号をオペアンプ１１００（図１３参照）に出力する。
【００４９】
第１ＴＦＴ（１００４）のゲート電極は第１スイッチングライン（ＳＬ１）に接続され、ソース電極は第１電源電圧ライン（ＶＬ１）に接続され、ドレイン電極はセンシング電極（ＳＥ）に接続される。第２ＴＦＴ（１００６）のゲート電極はセンシング電極（ＳＥ）に接続され、ドレイン電極は第２電源電圧ライン（ＶＬ２）に接続される。第３ＴＦＴ（１００８）のゲート電極は第２スイッチングライン（ＳＬ２）に接続され、ドレイン電極は第２ＴＦＴ（１００６）のソース電極と接続され、ソース電極は出力ライン（ＯＬ）に接続される。
【００５０】
図１３は図１１に示されたセンシングアレイとオペアンプを示す図面である。
図１３に示すように、センシングアレイ１０００は使用者が表示パネル５００をタッチすることによってセンシングキャパシタ（Ｃｓ）のキャパシタンス変化に対応するセンシング信号を出力する。
センシングキャパシタ（Ｃｓ）は図３に示すように、共通電極３３０、液晶層４００及びセンシング電極（ＳＥ）によってセンシングキャパシタ（Ｃｓ）が画定される。他にも、多様な寄生キャパシタが形成される。また、図３に示すように、センシング電極（ＳＥ）、ゲート絶縁膜２５０及び第ｎゲートライン（ＧＬｎ）によって寄生キャパシタ（Ｃｐ）が画定される。この際、センシングキャパシタ（Ｃｓ）と寄生キャパシタ（Ｃｐ）は第１ノード（Ｎ１）を通じて互いに接続された形状を有する。
【００５１】
一方、オペアンプ１１００はセンシングアレイ１０００に接続されセンシング信号の入力を受け、センシング信号を増幅してセンシング電圧（Ｖｓ）を出力する。この際、オペアンプ１１００はデータ駆動回路７００内に構成される。
具体的に、使用者が表示パネル１００をタッチする前の状態において、第１ＴＦＴ（１００４）は第１スイッチング信号（Ｓ１）と第１電源電圧（Ｖｓｅｎｓｏｒ）に応答してターンオンする。また、共通電極３３０に共通電圧（Ｖｃｏｍ）が提供されると、第１ノード（Ｎ１）の電位はセンシングキャパシタ（Ｃｓ）によって第１電源電圧（Ｖｓｅｎｓｏｒ）に初期化される。
【００５２】
ここで、共通電圧はハイ状態及びロー状態が交互に反復して提供される。第１スイッチング信号（Ｓ１）は共通電圧（Ｖｃｏｍ）と同一の位相を有する。また、第１スイッチング信号（Ｓ１）は、共通電圧がハイ状態からロー状態に変換する時点よりも所定の時間（ｔ）だけ前にロー状態に変換する。
前述で共通電圧（Ｖｃｏｍ）がハイ状態からロー状態に変化する以前に第１スイッチング信号（Ｓ１）がロー状態になることにより、第１ノード（Ｎ１）が第１電源電圧（Ｖｓｅｎｓｏｒ）にフローティングされる。
【００５３】
以後、使用者が表示パネル５００をタッチすると液晶層４００の厚さが変化し、その結果、第１ノード（Ｎ１）の電圧値が変化される。即ち、液晶層４００の厚さが小さくなることによって、センシングキャパシタ（Ｃｓ）のキャパシタンスが増加する。この際、寄生キャパシタ（Ｃｐ）のキャパシタンスが変化せず、第１ノード（Ｎ１）の電圧値が減少する。
【００５４】
第１ノード（Ｎ１）の電圧値が減少することにより、第２ＴＦＴ（１００６）に流れるセンシング電流（ｉｓ）が減少し、センシング電流（ｉｓ）がオペアンプ１１００に入力される。オペアンプ１１００は、入力されたセンシング電流（ｉｓ）を増幅したセンシング電圧（Ｖｓ）を出力する。オペアンプ１１００から出力されたセンシング電圧（Ｖｓ）は、データ駆動回路７００内の制御部に提供する。この際、制御部から提供されるリードアウト信号によって、オペアンプ１１００から出力されたセンシング電圧（Ｖｓ）がデータ駆動回路７００に提供される。
【００５５】
第３ＴＦＴ（１００８）は第２スイッチング信号（Ｓ２）に応答してターンオンする。第２スイッチング信号（Ｓ２）は、第１スイッチング信号（Ｓ１）に対して反転位相を有する。即ち、第２スイッチング信号（Ｓ２）は第１スイッチング信号（Ｓ１）がハイ状態の時ロー状態を保持し、第１スイッチング信号（Ｓ１）がロー状態の時ハイ状態を保持する。また、第１及び第２電源電圧（Ｖｓｅｎｓｏｒ、ＶＤＤ）は直流電圧レベルを有する。
【００５６】
リードアウト信号は第２スイッチング信号（Ｓ２）と同一の位相を有する。従って、センシング電圧（Ｖｓ）は、リードアウト信号がハイ状態のときに制御部に出力されるサンプリング動作が行われる。従って、サンプリング動作が行われない間にはオペアンプ１１００の動作が不必要である。
この際、第３ＴＦＴ（１００８）は第２スイッチング信号（Ｓ２）がハイ状態の時ターンオンし、第２ノード（Ｎ２）と第３ノード（Ｎ３）を接続する。これにより、第２ＴＦＴ（１００６）とオペアンプ１１００が電気的に接続され、センシング電流（Ｖｓ）がオペアンプ（１１００）に入力される。ここで、第２スイッチング信号（Ｓ２）がハイ状態の時、リードアウト信号もハイ状態であるので、オペアンプ１１００でのセンシング電圧（Ｖｓ）がデータ駆動回路７００に出力される。
【００５７】
一方、第３ＴＦＴ（１００８）は第２スイッチング信号（Ｓ２）がロー状態の時ターンオフし、第３ＴＦＴ（１００８）がターンオフすることにより第２ノード（Ｎ２）と第３ノード（Ｎ３）の接続が遮断される。従って、センシング電流（ｉｓ）がオペアンプ１１００に入力されなくなり、それにより、オペアンプ１１００の増幅動作が停止する。この際、第２スイッチング信号（Ｓ２）がロー状態の時、リードアウト信号もロー状態であるので、オペアンプ１１００から出力されるセンシング電圧（Ｖｓ）がデータ駆動回路７００内に出力されるサンプリング動作が行われない。
【００５８】
このように、第３ＴＦＴ（１００８）によってセンシング電圧（Ｖｓ）がデータ駆動回路７００内に出力されるサンプリング動作が行われない間は、オペアンプ１１００の動作が行われない。従って、オペアンプ１１００の不必要なリードアウト信号のロー状態区間でオペアンプ１１００の動作が行われないので、消費電力を減少することができる。
前述では液晶表示装置を例として説明したが、本発明は他の表示装置にも適用されることができる。例えば、上部基板と下部基板を有し、１つの基板上に１電極が形成され、２つの基板の間に所定の絶縁層が形成された場合にも本発明が具現される。
【産業上の利用可能性】
【００５９】
前述したように、本発明はセンシング電極及び第１〜第３ＴＦＴからなるセンシングアレイを含む。この際、共通電極、液晶層及びセンシング電極によってセンシングキャパシタが形成される。センシング電極は表示パネルの表示領域に形成され、第１〜第３ＴＦＴは表示パネルの周辺領域に形成される。
従って、センシングアレイによって外部圧力による液晶層の厚さ変化に対応して、センシングキャパシタのキャパシタンスが変化することにより電流変化量を検出して、外部圧力が提供された位置情報を生成することで、外部入力信号が提供された位置情報を正確に検出することができる。これにより、タッチパネル機能を有する表示装置を具現することができる。
【００６０】
また、本発明はセンシング電極のみ表示パネルの表示領域に形成し、第１〜第３ＴＦＴを表示パネルの周辺領域に形成することで、表示パネルの開口率の低下を防止することができる効果もある。
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脱することなく、本発明を修正または変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明による表示装置の平面図である。
【図２】図１に示された表示パネルの表示領域と周辺領域を具体的に示した図面である。
【図３】図１に示されたＡ部分を示した断面図である。
【図４】外部圧力によるセンシングキャパシタのキャパシタンス変化を示す図面である。
【図５】図１に示されたセンシングアレイとオペアンプを示した図面である。
【図６】図５に示されたセンシングアレイを動作させるためのタイミング信号を示した図面である。
【図７】図５に示されたオペアンプの出力を示したグラフである。
【図８】本発明の第２実施例による表示装置の平面図である。
【図９】図８に示された表示パネルの表示領域と周辺領域を具体的に示した図面である。
【図１０】図８に示されたセンシングアレイとオペアンプを示した図面である。
【図１１】本発明の第３実施例による表示装置の平面図である。
【図１２】図１１に示された表示パネルの表示領域と周辺領域を具体的に示した図面である。
【図１３】図１１に示されたセンシングアレイとオペアンプを示した図面である。
【符号の説明】
【００６２】
１００      表示装置
２００      アレイ基板
２１０      第１基板
２２０      画素アレイ
２３０      センシングアレイ
３００      対向基板
３３０      共通電極
４００      液晶層
５００      表示パネル
６００      ゲート駆動回路
７００      データ駆動回路
８００      オペアンプ
【図１】
2007048275.tif 000003
【図２】
2007048275.tif 000004
【図３】
2007048275.tif 000005
【図４】
2007048275.tif 000006
【図５】
2007048275.tif 000007
【図６】
2007048275.tif 000008
【図７】
2007048275.tif 000009
【図８】
2007048275.tif 000010
【図９】
2007048275.tif 000011
【図１０】
2007048275.tif 000012
【図１１】
2007048275.tif 000013
【図１２】
2007048275.tif 000014
【図１３】
2007048275.tif 000015