KR101121127B1 - 터치 스크린 표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 내벽을 따라 하측에서 상측으로 단차가 지도록 제1 안착홈과 제2 안착홈이 순차적으로 형성된 몰드 프레임, 상기 제1 안착홈에 안착되며, 빛을 공급하는 백라이트 유닛 및 상기 제2 안착홈에 안착되며, 사용자의 터치 압력을 감지하는 압력 센서를 포함하는 것으로서, 상기 제2 안착홈은 상기 제1 안착홈의 폭보다 더 넓은 폭을 가진 압력센서 일체형 백라이트 유닛 및 이를 구비한 터치 스크린 표시장치가 제공된다. 본 발명에 따르면, 압력센서를 디스플레이 패널의 후면에 장착함으로써 디스플레이 패널의 투과율 및 선명도를 향상시킬 수 있다.
터치 스크린, 몰드 프레임, 안착홈, 압력 센서, 백라이트 유닛

Description

터치 스크린 표시장치 {Touch screen display apparatus}
본 발명은 압력센서 일체형 백라이트 유닛을 구비한 터치 스크린 표시장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압력 센서와 백라이트 유닛을 일체화한 백라이트 유닛을 구비한 터치 스크린 표시장치에 관한 것이다.
휴대기기에 대한 터치 인터페이스(Touch interface)의 활용은 과거에는 피디에이(Personal Digital Assistants; PDA), 네비게이션(Navigation), 피엠피(Portable Multimedia Player; PMP) 등 일부 제품에서 한정적으로 사용되어 왔으나, 최근에는 휴대폰, 게임기, 정보/오락기기 등으로 사용분야가 크게 확대되고 있다.
휴대폰 스마트폰에 터치스크린을 본격적으로 채택하게 된 것은 2007년 1월 미국 애플사에 의해 공개되고, 2007년 6월 29일 출시된 스마트폰 '아이폰(iPhone)'에 의해서이다. '아이폰'에 자극을 받은 세계 유수의 휴대폰 제조사들이 프리미엄폰을 중심으로 대형 엘씨디(Liquid Crystal Display; LCD) 창과 터치스크린 기능을 구현하기 시작하였다.
터치기술은 저항막 방식, 정전용량 방식, 광센서 방식, 압력센서 방식 등이 일반적으로 사용되고 있다. 그중에서 현재에는 저항막 방식이 구현하기 쉽고 장착방법이 일반화되어 있어서 많이 사용되고 있다. 향후 정전용량 방식의 증가가 예상되지만, 저항막 방식보다는 많이 사용되지 않고 있다. 상기 두 방식은 LCD 상부에 터치패널을 부착하는 방식으로, 아이티오(Indium tin oxide; ITO) 전극을 사용하여 패턴을 식각하는 방법에 의해 제작된다. LCD의 다양한 구현(동영상, 카메라 등)을 하면서 화질의 중요도는 점점 증가되고 있지만, LCD 상부에 부착하는 터치패널 방식은 LCD의 화질이 떨어지는 요인이 된다. 또한, 압력센서 방식의 터치패널은 LCD의 성능을 최상의 구현 할 수 있는 방식으로 연구 적용되고 있지만, 이러한 압력센서 방식의 터치패널도 LCD 상부에 부착되어 사용되고 있다.
하지만, 이렇게 LCD 상부에 부착되는 터치패널은 불량에 의한 재작업이 쉽지 않고 공정 수율도 높지 않아 제조비용의 증가 요인이 되고 있다. 또한, 슬림화를 위한 공간이 부족하고, LCD의 상부에 터치패널이 위치하여 발생하는 빈 공간에 의해 LCD의 투과율에 좋지 않은 영향을 끼치는 등의 문제점이 있다.
본 발명은 사용자가 가하는 압력을 보다 정확하게 감지하도록 압력 센서를 일체화한 백라이트 유닛을 구비한 터치 스크린 표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 터치 스크린 표시 장치는 내벽을 따라 하측에서 상측으로 단차가 지도록 제1 안착홈과 제2 안착홈이 순차적으로 형성된 몰드 프레임; 상기 제1 안착홈에 안착되며, 빛을 공급하는 백라이트 유닛; 상기 제2 안착홈에 안착되며, 사용자의 터치 압력을 감지하는 압력 센서 및 상기 압력 센서의 상측에 배치되며, 화상을 형성시키는 디스플레이 패널을 포함하는 것으로서, 상기 제2 안착홈은 상기 제1 안착홈의 폭보다 더 넓은 폭을 가지며, 상기 몰드 프레임은, 내벽 상단이 상기 디스플레이 패널의 상면보다 더 낮다.
삭제
여기서, 상기 안착홈은, 내벽을 따라 하측에서 상측으로 단차가 지도록 제1 안착홈과 제2 안착홈이 순차적으로 형성되고, 상기 백라이트 유닛은, 상기 제1 안착홈에 안착되며, 상기 압력 센서는 상기 제2 안착홈에 안착될 수 있다. 아울러, 상기 제2 안착홈은, 상기 제1 안착홈의 폭보다 더 넓은 폭을 가질 수 있다.
나아가, 상기 압력 센서와 상기 제2 안착홈 사이에는 상기 압력 센서의 정밀도를 향상시키기 위해 스테인레스 스틸(Stainless Steel) 패널을 더 포함할 수 있다.
게다가, 상기 몰드 프레임이 내삽되도록 상부가 개방된 박스 형상의 베젤(Bezel)을 더 포함할 수 있다.
더욱이, 상기 디스플레이 패널을 보호하기 위해 상기 디스플레이 패널의 상측에 OCA(Optical Clear Adhesive) 필름에 의하여 부착되는 투명패널을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 압력센서 일체형 백라이트 유닛 및 이를 구비한 터치 스크린 표시장치에 의하면,
첫째, 압력센서를 디스플레이 패널의 후면에 장착함으로써 디스플레이 패널의 투과율 및 선명도를 향상시킬 수 있다.
둘째, 백라이트 유닛에 압력센서가 일체화되어 터치 스크린 표시장치의 슬림화에 용이하다.
셋째, 압력센서의 후면이 몰드프레임에 직접 지지되므로 사용자가 가하는 압력을 보다 정확하게 측정할 수 있고, 백라이트 유닛에 압력센서가 일체화되어 그 위에 디스플레이 패널을 부착하면 되기 때문에 제조공정을 줄일 수 있고, 원가 절감 및 수율향상의 효과가 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 표시 장치의 분해사시도, 도 2는 도 1에 도시된 몰드 프레임의 종단면도, 도 3은 도 1에 도시된 터치 스크린 표시 장치의 결합상태를 나타낸 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 터치 스크린 표시장치는 압력센서 일체형 백라이트 유닛(100)과 디스플레이 패널(Display panel; 200)을 포함한다.
먼저, 압력센서 일체형 백라이트 유닛(100)은 몰드 프레임(110), 백라이트 유닛(120) 및 압력 센서(130)를 포함한다. 도 2에 도시된 것처럼, 몰드 프레임(110)은 사각 형상의 프레임으로, 내벽을 따라 하측에서 상측으로 단차가 지도록 제1 안착홈(110a)과 제2 안착홈(110b)이 순차적으로 형성되어 있다. 하부에 있는 홈을 제1 안착홈(110a)으로, 상부에 있는 홈을 제2 안착홈(110b)으로 정의한다. 제2 안착홈(110b)의 폭(d2)은 제1 안착홈(110a)의 폭(d1)보다 더 넓게 형성되므로 결 국 백라이트 유닛(120)의 폭보다 압력 센서(130)의 폭이 더 넓게 제공된다. 이때, 압력 센서(130)는 백라이트 유닛(120)에 지지되지 않고 몰드 프레임(110)의 제2 안착홈(110b)에 지지되므로, 필름 형태의 백라이트 유닛(120) 위에 압력 센서(130)가 놓여질 때보다 압력 센서(130)의 감도가 더욱 좋아지게 된다. 아울러, 압력 센서(130)와 제2 안착홈(110b)의 사이에는 압력 센서(130)의 정밀도를 더욱 향상시키기 위해 스테인레스 스틸(Stainless Steel; SUS)로 이루어진 스테인레스 스틸 패널(130a)을 더 포함할 수도 있다.
몰드 프레임(110)은 상부가 개방된 박스 형상의 베젤(Bezel; 300)에 내삽된다. 일반적으로 베젤(300)은 금속으로 형성되며, 터치 스크린 표시장치의 평탄도를 유지시키는 역할도 수행한다.
백라이트 유닛(120)은 제1 안착홈(110a)에 안착되어 디스플레이 패널(200) 쪽으로 빛을 공급한다. 백라이트 유닛(120)은 프리즘 시트(120a), 확산 시트(120b), 도광판(120c)을 포함한다. 물론, 백라이트 유닛(120)에는 도광판(120c)에 광을 출사하도록 복수의 발광 다이오드 등을 구비한 광 발생유닛(미도시)도 포함한다. 광 발생유닛(미도시)에서 발생된 광은 도광판(120c)으로 입사되어 내부에서 굴절 및 반사를 일으켜 도광판(120c)의 상부로 출사된다.
반사판(310)은 도광판(40)의 하부, 그리고 베젤(300)내에 배치된다. 반사판(310)은 도광판(120c) 내로 입사된 광 중에서 도광판(120c)의 하부로 출사된 광을 반사시켜, 도광판(120c) 내로 재입사시킨다.
확산시트(120b) 및 프리즘 시트(120a)는 순서대로 도광판(40)의 상부에 배치 된다. 확산시트(120b)는 광을 확산시켜 휘도의 균일성을 향상시키고, 프리즘 시트(120a)는 광의 굴절과 반사를 통하여 정면의 수직 휘도를 증가시키게 된다. 도 1에 도시된 것처럼 프리즘 시트(120a)는 복수가 배치될 수 있다.
압력 센서(130)는 제2 안착홈(110b)에 안착되며, 사람의 손 또는 물체에 의해 터치가 발생한 위치를 감지하는 센서이다. 예를 들어, 접촉이 일어나면 압력 센서(130)는 접촉 위치에 따른 전위차를 감지하고, 이러한 전위차를 통해 터치가 발생한 위치를 감지할 수 있다.
또한, 디스플레이 패널(200)은 압력 센서(130)의 상측에 배치되며, 화상을 형성시키게 된다. 디스플레이 패널(200)은 백라이트 유닛(120)으로부터 출사된 광을 이용하여 영상을 표시한다. 디스플레이 패널(200)로서 엘씨디 패널(LCD panel), 유기발광다이오드(OLED; Organic Light Emitting Diodes) 패널(panel) 등이 사용 가능하다.
예를 들어, 디스플레이 패널(200)이 엘씨디 패널인 경우라면, 어레이 기판(미도시), 컬러필터 기판(미도시) 및 기판들 사이에 개재된 액정층(미도시) 등을 포함한다. 어레이 기판(미도시)에는 복수의 화소들이 형성되고, 컬러필터 기판(미도시)에는 화소들에 대응하여 레드, 그린 및 블루 컬러필터 패턴들이 형성된다.
또한, 디스플레이 패널(200)을 보호하기 위해 디스플레이 패널(200)의 상측에는 투명패널(400)이 배치된다. 디스플레이 패널(200)과 투명패널(400)은 OCA(Optical Clear Adhesive) 필름(210)에 의하여 부착된다.
한편, 도 3에 도시된 것처럼 몰드 프레임(110)의 내벽 상단은 디스플레이 패 널(210)의 상면보다 높이가 h만큼 더 낮다. 투명패널(400)에 사용자가 압력을 주게 되면, 디스플레이 패널(200)을 통해 압력이 압력 센서(130)에 전달되는데, 만일 몰드 프레임(110)의 내벽 상단이 디스플레이 패널(210)의 상면과 높이가 같으면 그 압력 전달이 제대로 되지 않을 가능성이 있다. 따라서, 몰드 프레임(110)의 내벽 상단은 디스플레이 패널(210)의 상면보다 높이가 h만큼 더 낮게 구비되어 압력이 디스플레이 패널(210)을 통해 직접 압력 센서(130)로 전달된다.
이렇게 본 발명의 실시예에 따르면, 압력 센서(130)를 디스플레이 패널(200) 후면에 장착함으로써 디스플레이 패널(200)의 투과율 및 선명도를 향상시킬 수 있다. 또한, 백라이트 유닛(100)에 압력 센서(130)가 일체화되어 터치 스크린 표시장치의 슬림화에 용이하다. 또한, 백라이트 유닛(100)에 압력 센서(130)가 일체화되어 그 위에 디스플레이 패널(200)을 부착하면 되기 때문에 제조공정을 줄일 수 있고, 원가 절감 및 수율향상이 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 터치 스크린 표시 장치의 분해사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 몰드 프레임의 종단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 터치 스크린 표시 장치의 결합상태를 나타낸 단면도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명>
100...압력센서 일체형 백라이트 유닛 110...몰드 프레임
120...백라이트 유닛 130...압력 센서
200...디스플레이 패널 300...베젤

Claims (7)

  1. 내벽을 따라 하측에서 상측으로 단차가 지도록 제1 안착홈과 제2 안착홈이 순차적으로 형성된 몰드 프레임;
    상기 제1 안착홈에 안착되며, 빛을 공급하는 백라이트 유닛;
    상기 제2 안착홈에 안착되며, 사용자의 터치 압력을 감지하는 압력 센서 및
    상기 압력 센서의 상측에 배치되며, 화상을 형성시키는 디스플레이 패널을 포함하는 것으로서,
    상기 제2 안착홈은 상기 제1 안착홈의 폭보다 더 넓은 폭을 가진 것을 특징으로 하는 터치 스크린 표시 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 몰드 프레임은, 내벽 상단이 상기 디스플레이 패널의 상면보다 더 낮은 것을 특징으로 하는 터치 스크린 표시 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 압력 센서와 상기 제2 안착홈 사이에는,
    상기 압력 센서의 정밀도를 향상시키기 위해 스테인레스 스틸(Stainless Steel) 패널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 표시 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 몰드 프레임이 내삽되도록 상부가 개방된 박스 형상의 베젤(Bezel)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 표시 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 디스플레이 패널을 보호하기 위해 상기 디스플레이 패널의 상측에 OCA(Optical Clear Adhesive) 필름에 의하여 부착되는 투명패널을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린 표시 장치.
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