KR101481828B1 - 터치 패널 일체형 평판 디스플레이 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 신뢰도를 향상시킬 수 있는 터치 패널 일체형 평판 디스플레이 장치가 개시된다.
본 발명의 터치 패널 일체형 평판 디스플레이 장치는 표시패널과, 표시패널 상에 배치된 터치 패널을 포함하고, 표시패널 상에는 터치 위치를 검출하기 위해 서로 교차되는 다수의 제1 및 제2 투명 라인이 형성된 것을 특징으로 한다.
신뢰도, 터치패널, 일체, 박형, 투명라인

Description

터치 패널 일체형 평판 디스플레이 장치{Liquid Crystal Display Device integrated touch panel}
본 발명은 신뢰도를 향상시킬 수 있는 터치 패널 일체형 평판 디스플레이 장치에 관한 것이다.
터치 패널은 캐드(CAD), 생산 시스템, 게임기, 키오스크(KIOSK), 포스(POS) 또는 의료분야 등에서 사용되는 것으로 키보드나 마우스를 대신하는 입력장치로서 출력장치인 디스플레이 면에 장착되어 사용자가 출력되는 표시면을 눈으로 보면서 일정 위치를 직접 눌러 대화하는 식으로 여러 가지의 입력 조작을 할 수 있도록 한 장치이다.
터치 패널은 작동원리에 따라 정전용량 방식과 저항막 방식으로 구분된다. 정전용량 방식의 터치 패널은 1개의 투명 도전성 필름 또는 투명 도전성 글라스에 정전용량의 충/방전 상태가 반복되는 가운데 사용자가 누른 접촉점에서 펜 형태의 입력장치인 스타일러스(Stylus)와 투명 도전성 필름과의 용량결합에 따라 소량의 전하가 축적되고, 상기 전하량을 4개의 입력점으로부터 읽어들여 좌표값으로 환산하여 작동하는 것으로 이러한 정전용량 방식의 터치 패널은 스타일러스에 전원이 공급되어야 한다.
저항막 방식의 터치 패널은 2개의 대향하는 도전층(저항막)에 전압이 인가된 상태에서 사용자가 눌러 2개의 도전층이 접촉하여 발생하는 접촉점에서의 전압 또는 전류변화를 읽어들이고 x,y 좌표값으로 환산하여 작동하는 것이다. 이때, 접촉점에서의 전압 또는 전류변화를 읽어들이기 위해 버스바(전극)가 요구된다.
그러나, 저항막 방식의 터치 패널은 투명한 상/하 기판상에 각각 서로 대향하는 상부/하부 도전층이 형성된 구조로써, 손가락 또는 스타일러스 등의 외부 압력에 의해 상기 상부/하부 도전층이 접촉되어 전압 또는 전류 변화를 읽어드려 위치를 검출하는 것으로 외부 압력에 의해 상기 상부/하부 도전층이 손상되는 문제가 있었다.
또한, 저항막 방식의 터치 패널을 사용하는 평판 디스플레이 터치 패널은 일반적으로 별도로 제작되어 평판 디스플레이 상에 부착되는 구조로 이루어지기 때문에 평판 디스플레이 장치의 박형화가 곤란해지는 문제가 있었다.
본 발명은 신뢰도를 향상시킬 수 있는 터치 패널 일체형 평판 디스플레이 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 일체형 평판 디스플레이 장치는,
표시패널; 및 상기 표시패널 상에 배치된 터치 패널;을 포함하고, 상기 표시패널 상에는 터치 위치를 검출하기 위해 서로 교차되는 다수의 제1 및 제2 투명 라인이 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명은 터치 패널의 상부 기판의 하부면 가장자리에 전극바가 형성되지 않는 구조로 이루어져 종래의 터치 패널을 구비한 액정표시장치에서 에지부 투명 도전막의 미세 크랙 현상을 개선할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 터치 패널 일체형 액정표시장치는 컬러필터 기판의 상부면에 제1 및 제2 투명 라인이 절연 패턴을 사이에 두고 서로 교차되게 형성되고, 이와 대응되는 상부 기판의 하부면에 투명 도전막이 형성된 구조로써, 멀티 터치(Multi Touch)가 가능한 장점을 가진다.
또한, 본 발명의 터치 패널 일체형 액정표시장치는 컬러필터 기판상에 제1 및 제2 투명 라인이 형성된 구조로 이루어져 종래의 터치 패널을 구비한 액정표시장치와 대비하여 박형화에 유리한 장점을 가진다.
첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 일체형 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 터치 패널 일체형 액정표시장치를 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 일체형 액정표시장치는 액정표시장치(150)와, 상기 액정표시장치(150) 상에 구비되어 터치 패널을 포함한다.
액정표시장치(150)는 영상이 디스플레이되는 액정표시패널(130)과, 상기 액정표시패널(130)의 하부에 배치되어 상기 액정표시패널(130)에 광을 제공하는 백라이트 유닛(140)을 포함한다.
상기 액정표시패널(130)은 컬러필터 기판(131)과, 박막 트랜지스터 기판(132)이 서로 대향되며, 상기 컬러필터 기판(131)과 박막 트랜지스터 기판(132) 사이에 액정 층(133)이 형성된다.
도면에는 도시되지 않았지만, 박막 트랜지스터 기판(132)에는 게이트 라인들과 데이터 라인들이 교차되게 형성되고, 상기 게이트 라인들과 데이터 라인들의 교차영역에 박막 트랜지스터(TFT: Thin Film Transistor)가 형성된다. 박막 트랜지스터는 상기 게이트 라인에 게이트 단자가 접속되고, 상기 데이터 라인에 소스 단자가 접속되며, 드레인 단자는 액정 셀의 화소 전극과 접속된다.
컬러필터 기판(131)은 액정 셀과 대응되는 영역에 컬러필터가 형성된다.
터치 패널은 폴리에틸렌 텔레프탈레이트(polyethylene terephthalate) 필름과 같이 유연성을 가지는 투명한 상부 기판(110)과, 상기 컬러필터 기판(131)과 대면되는 상기 투명한 상부 기판(110)의 하부면에 형성된 투명 도전막(111)과, 상기 컬러필터 기판(131)의 상부면에 서로 교차되게 형성된 다수의 제1 투명 라인(113) 및 제2 투명 라인(115)을 포함한다.
도면에는 도시되지 않았지만, 상기 상부 기판(110)과 컬러필터 기판(131) 사이에는 상부 기판(110)과 컬러필터 기판(131) 간의 일정한 간격을 위해 스페이서(미도시)가 살포된다.
상부 기판(110)의 하부면에 형성된 투명 도전막(111)은 면타입으로 형성된다.
투명 도전막(111)은 투명한 도전성 물질인 인듐-주석-옥사이드(ITO: Indium-Tin-Oxide), 인듐-아연-옥사이드(IZO: Indium-Zine-Oxide), 인듐-주석-아연-옥사이드(ITZO: Indium-Tin-Zine-Oxide) 중 어느 하나로 형성된다.
제1 투명 라인(113)과 제2 투명 라인(115)의 교차영역에는 상기 제1 및 제2 투명 라인(113, 115)이 전기적으로 서로 연결되지 않도록 절연 패턴(117)이 형성된다.
여기서, 상기 제1 및 제2 투명 라인(113, 115)이 상기 컬러필터 기판(110) 상에 형성된 것은 터치 패널을 포함하는 액정표시장치의 박형화를 위함이다.
상기 제1 투명 라인(113)은 X축의 터치 위치를 검출하기 위해 형성되며, 상기 제2 투명 라인(115)은 Y축의 터치 위치를 검출하기 위해 형성된다.
제1 및 제2 투명 라인(113, 115)은 투명한 도전성 물질인 인듐-주석-옥사이드(ITO: Indium-Tin-Oxide), 인듐-아연-옥사이드(IZO: Indium-Zine-Oxide), 인듐-주석-아연-옥사이드(ITZO: Indium-Tin-Zine-Oxide) 중 어느 하나로 형성된다.
도면에는 도시되지 않았지만, 본 발명의 상부 기판(110)에는 상기 투명 도전막(111)의 가장자리에 바타입의 전극바(미도시)가 형성되지 않는 구조로 이루어진다. 즉, 일반적인 터치 패널의 경우에 상/하부 기판의 가장자리에 형성된 전극바에 의한 에지부 미세 크랙(Clack) 현상을 개선할 수 있다.
본 발명의 터치 패널은 상부 기판(110)이 손가락이나 스타일러스에 의해 눌려질 때, 투명 도전막(111)과, 제1 및 제2 투명 라인(113, 115)이 서로 통전되면서 눌려진 위치의 전류량 또는 전압 레벨의 변화를 감지하여 위치를 검출한다.
이상에서와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 일체형 액정표시장치는 컬러필터 기판(131)의 상부면에 제1 및 제2 투명 라인(113, 115)이 절연 패턴(117)을 사이에 두고 서로 교차되게 형성되고, 이와 대응되는 상부 기판(110)의 하부면에 투명 도전막(111)이 형성된 구조로써, 멀티 터치(Multi Touch)가 가능한 장점을 가진다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치의 컬러필터 기판의 상부면을 도시한 평면도이고, 도 4는 도 3의 A영역을 도시한 상세도이다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 액정표시장치(150)의 컬러필터 기판(도2의 131) 상에는 제1 및 제2 투명 라인(113, 115)이 매트릭스 형태로 교차된다.
이와 같은 구조의 터치 패널 일체형 액정표시장치는 손가락 또는 스타일러스 등으로 터치 패널의 상부 기판이 눌려지면, 도 4에 도시된 바와 같이, 상부 기판의 투명 도전막(도2의 111)과 제1 및 제2 투명 라인(113, 115)의 접촉 영역(R)에서 투명 도전막(도2의 111), 제1 및 제2 투명 라인(113, 115)이 전기적으로 통전된다.
따라서, 상기 투명 도전막(도2의 111)과 접촉된 영역의 제1 및 제2 투명 라인(113, 115)에는 전류량 또는 전압레벨이 변화하며, 변화된 상기 전류량 또는 전압레벨을 검출하여 터치 위치를 알 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 일체형 액정표시장치는 터치 패널의 상부 기판의 하부면 가장자리에 전극바가 형성되지 않는 구조로 이루어져 종래의 터치 패널을 구비한 액정표시장치에서 에지부 투명 도전막의 미세 크랙 현상을 개선할 수 있다.
또한, 본 발명의 터치 패널 일체형 액정표시장치는 컬러필터 기판의 상부면에 제1 및 제2 투명 라인(113, 115)이 절연 패턴을 사이에 두고 서로 교차되게 형성되고, 이와 대응되는 상부 기판(도2의 110)의 하부면에 투명 도전막(도2의 111)이 형성된 구조로써, 멀티 터치(Multi Touch)가 가능한 장점을 가진다.
또한, 본 발명의 터치 패널 일체형 액정표시장치는 컬러필터 기판상에 제1 및 제2 투명 라인(113, 115)이 형성된 구조로 이루어져 종래의 터치 패널을 구비한 액정표시장치와 대비하여 박형화에 유리한 장점을 가진다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널 일체형 액정표시장치를 도시한 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널 일체형 액정표시장치의 구성 중 액정표시장치(150)의 구성요소들은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 일체형 액정표시장치와 동일함으로 동일한 부호를 병기하고, 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널 일체형 액정표시장치는 컬러필터 기판(131) 상에 다수의 제1 및 제2 투명 라인(113, 115)이 교차되며, 상기 제1 및 제2 투명 라인(113, 115) 사이에는 절연 패턴(117)이 형성된다.
상기 제1 및 제2 투명 라인(113, 115)을 포함한 컬러필터 기판(131) 상에는 투명 필름(119)이 구비된다.
여기서, 상기 투명 필름(119)은 외부로부터의 압력이 가해지는 경우, 상기 제1 및 제2 투명 라인(113, 115)과 면접촉될 수 있다.
제1 및 제2 투명 라인(113, 115)에는 위치 검출 전압이 공급된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널 일체형 액정표시장치는 손가락으로 상기 투명 필름(119)에 압력을 가하는 경우, 압력이 가해진 투명 필름(119)의 영역과 대응되는 컬러필터 기판(131) 상의 제1 및 제2 투명 라인(113, 115)의 전류량 또는 전압레벨의 변화가 발생한다. 즉, 본 발명의 다른 실시예에서는 터치 정전용량 방식의 터치 패널 일체형 평판 디스플레이 장치임을 알 수 있다.
이상에서와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널 일체형 액정표시장치는 컬러필터 기판(131) 상에 투명 필름(119)이 구비된 구조로써, 박형화에 유리한 장점을 가진다.
본 발명에서는 평판 디스플레이 장치 중 액정표시장치를 한정하여 설명하고 있지만, 이에 한정하지 않고 액정표시장치 이외의 모든 평판 디스플레이 장치에 적용가능할 것이다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 일체형 액정표시장치를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅰ-Ⅰ'라인을 따라 절단한 터치 패널 일체형 액정표시장치를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 패널 일체형 액정표시장치의 컬러필터 기판의 상부면을 도시한 평면도이다.
도 4는 도 3의 A영역을 도시한 상세도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 터치 패널 일체형 액정표시장치를 도시한 단면도이다.

Claims (4)

  1. 컬러필터 기판과 상기 컬러필터 기판과 대향 배치된 박막 트랜지스터 기판을 포함하는 표시패널; 및
    상기 표시패널 상에 배치된 터치 패널;을 포함하고,
    상기 컬러필터 기판 상에는 다수의 제1 및 제2 투명 라인이 매트릭스 형태로 교차되어 형성된 것을 특징으로 하는 터치 패널 일체형 평판 디스플레이 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 투명 라인 사이에는 절연 패턴이 형성되고, 상기 절연 패턴은 제1 투명 라인과 제2 투명 라인의 교차 영역에 형성된 것을 특징으로 하는 터치 패널 일체형 평판 디스플레이 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 터치 패널은 상기 표시패널과 대향되는 투명한 상부 기판을 더 포함하고, 상기 표시패널과 대면되는 상기 상부 기판의 하부면에는 투명 도전막이 형성된 것을 특징으로 하는 터치 패널 일체형 평판 디스플레이 장치.
  4. 컬러필터 기판과 상기 컬러필터 기판과 대향 배치된 박막 트랜지스터 기판을 포함하는 표시패널; 및
    상기 표시패널 상에 배치되어 투명한 재질의 투명 필름을 포함하는 터치 패널;을 포함하고,
    상기 컬러필터 기판 상에는 다수의 제1 및 제2 투명 라인이 매트릭스 형태로 교차되어 형성되며,
    상기 투명 필름이 외부로부터 압력이 가해져 제1 및 제2 투명 라인과 면접촉되면, 상기 제1 및 제2 투명 라인에는 위치 검출 전압이 공급되고, 압력이 가해진 상기 투명 필름의 영역과 대응되는 제1 및 제2 투명 라인의 위치 검출 전압의 변화량을 측정하여 터치 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 터치 패널 일체형 평판 디스플레이 장치.
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