KR101642146B1 - Touch screen display apparatus - Google Patents

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KR101642146B1 KR1020090120771A KR20090120771A KR101642146B1 KR 101642146 B1 KR101642146 B1 KR 101642146B1 KR 1020090120771 A KR1020090120771 A KR 1020090120771A KR 20090120771 A KR20090120771 A KR 20090120771A KR 101642146 B1 KR101642146 B1 KR 101642146B1
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이동규
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Abstract

본 발명은 터치 스크린 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a touch screen display device.

즉, 터치 스크린 디스플레이 장치는 복수의 픽셀(Pixel)들 각각에 대응되어 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)들이 형성되어 있고, 적외선을 감지하는 적외선 감지 센서들이 형성되어 있는 하부 기판과; 상기 하부 기판 상부에 위치된 액정층과; 상기 액정층 상부에 위치되며, 컬러 필터가 형성되어 있고, 광이 투과되는 투명창이 마련된 상부 기판과; 적외선을 출사하는 적외선 광원과; 상기 적외선 광원에서 출사된 적외선이 전반사되고, 상기 상부 기판 상부에 위치된 도광판을 포함한다.That is, the touch screen display device includes a lower substrate on which thin film transistors (TFTs) are formed corresponding to a plurality of pixels, and infrared detection sensors for detecting infrared rays are formed; A liquid crystal layer positioned above the lower substrate; An upper substrate disposed above the liquid crystal layer, the upper substrate having a color filter and a transparent window through which light is transmitted; An infrared light source for emitting infrared light; And a light guide plate disposed on the upper substrate, the infrared ray emitted from the infrared light source being totally reflected.

터치, 스크린, 디스플레이, 컬러필터, 적외선, 감지, 도광판 Touch, screen, display, color filter, infrared, sensing, light guide plate

Description

터치 스크린 디스플레이 장치 { Touch screen display apparatus }[0001] The present invention relates to a touch screen display apparatus,

본 발명은 적외선을 감지하여 터치된 영역의 좌표를 검출할 수 있는 터치 스크린 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a touch screen display device capable of detecting coordinates of a touched area by detecting infrared rays.

최근 전자 기기의 컨버젼스화 경향으로 인해 하나의 기기에서 구현되는 기능들이 증가하고 있다. 2. Description of the Related Art [0002] Recent trends toward convergence of electronic devices are increasing the functions implemented in one device.

다양한 기능들을 구현하기 위해서 전자 기기의 물리적인 요구 공간은 증가하는 것이 일반적이다. In order to implement various functions, the physical space required for the electronic device is generally increased.

따라서, 전자 기기에서 최대의 공간을 확보하고 미려한 디자인을 구현하기 위하여, 개발자들은 전자 기기의 전면부 전체에 LCD와 같은 디스플레이 영역이 위치하도록 전자 기기를 설계하는 경우가 많다. Therefore, in order to secure a maximum space in an electronic device and realize a beautiful design, developers often design an electronic device such that a display area such as an LCD is located on the entire front surface of the electronic device.

그리고, 전자 기기의 소형화에 따라 접촉 입력 장치를 통해 사용자의 입력을 인식하는 전자 기기가 늘어나고 있으며, 특히 표시 화면에 입력 기능을 탑재한 터치스크린 패널은 휴대용 전자 기기를 포함한 다양한 장치에 적용되고 있다. In addition, electronic apparatuses that recognize a user's input through a contact input apparatus have been increasing in size with the miniaturization of electronic apparatuses. In particular, a touch screen panel having an input function on a display screen has been applied to various apparatuses including portable electronic apparatuses.

또한, 개발자들은 기존에 디스플레이 장치의 전면 또는 측면에 위치했던 입력 장치(버튼, 스위치, 휠)를 터치 스크린과 같은 입력 장치로 대체하고 있다.In addition, developers have replaced input devices (buttons, switches, wheels) that were previously located on the front or side of a display device with an input device such as a touch screen.

터치 스크린 디스플레이 장치는 터치 스크린 패널 상에 손가락 또는 펜 등을 접촉함에 의하여 접촉된 좌표를 인식하고, 인식된 좌표에 대응되는 이벤트를 실행한다. The touch screen display device recognizes the contact coordinates by touching a finger or a pen or the like on the touch screen panel, and executes an event corresponding to the recognized coordinates.

본 발명은 적외선을 감지하여 터치된 영역의 좌표를 검출할 수 있는 과제를 해결하는 것이다.The present invention solves the problem that the coordinates of the touched area can be detected by detecting infrared rays.

본 발명은, According to the present invention,

복수의 픽셀(Pixel)들 각각에 대응되어 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)들이 형성되어 있고, 적외선을 감지하는 적외선 감지 센서들이 형성되어 있는 하부 기판과; A lower substrate on which thin film transistors (Thin Film Transistors) are formed so as to correspond to a plurality of pixels and on which infrared detection sensors for detecting infrared rays are formed;

상기 하부 기판 상부에 위치된 액정층과; A liquid crystal layer positioned above the lower substrate;

상기 액정층 상부에 위치되며, 컬러 필터가 형성되어 있고, 광이 투과되는 투명창이 마련된 상부 기판과; An upper substrate disposed above the liquid crystal layer, the upper substrate having a color filter and a transparent window through which light is transmitted;

적외선을 출사하는 적외선 광원과; An infrared light source for emitting infrared light;

상기 적외선 광원에서 출사된 적외선을 가이드하고, 상기 상부 기판 상부에 위치된 도광판을 포함하는 터치 스크린 디스플레이 장치가 제공된다.There is provided a touch screen display device including a light guide plate guiding infrared rays emitted from the infrared light source and positioned on the upper substrate.

또한, 본 발명은, Further, according to the present invention,

복수의 픽셀들 각각에 대응되어 박막트랜지스터들이 형성되어 있고, 적외선을 감지하는 적외선 감지 센서들이 형성되어 있는 하부 기판과; A lower substrate on which thin film transistors are formed corresponding to each of the plurality of pixels and on which infrared detecting sensors for detecting infrared rays are formed;

상기 박막트랜지스터들과 적외선 감지 센서들을 감싸고 있는 컬러 필터층과; A color filter layer surrounding the thin film transistors and the infrared sensor;

상기 컬러 필터층 상부에 위치된 액정층과; A liquid crystal layer disposed on the color filter layer;

적외선을 출사하는 적외선 광원과; An infrared light source for emitting infrared light;

상기 적외선 광원에서 출사된 적외선을 가이드하고, 상기 액정층 상부에 위치된 도광판을 포함하는 터치 스크린 디스플레이 장치가 제공된다.There is provided a touch screen display device including a light guide plate guiding infrared rays emitted from the infrared light source and positioned above the liquid crystal layer.

본 발명의 터치 스크린 디스플레이 장치는 대상물이 도광판을 터치하는 경우, 도광판 내부에서 전반사되는 적외선이 터치 영역에서 산란되어 적외선 감지 센서들 중 적어도 하나로 입사되고, 산란된 적외선을 적외선 감지 센서에서 감지함으로써, 터치된 영역의 좌표를 검출할 수 있는 효과가 있다.In the touch screen display device of the present invention, when an object touches the light guide plate, infrared rays totally reflected in the light guide plate are scattered in the touch area and are incident on at least one of the infrared light sensors. The infrared light sensor senses the scattered infrared light, It is possible to detect the coordinates of the region where the image is formed.

그리고, 본 발명의 터치 스크린 디스플레이 장치는 도광판을 액정 디스플레이 패널의 상부 기판으로 대체함으로써, 터치 스크린 디스플레이 장치의 두께를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the touch screen display device of the present invention can reduce the thickness of the touch screen display device by replacing the light guide plate with the upper substrate of the liquid crystal display panel.

또, 본 발명의 터치 스크린 디스플레이 장치는 박형의 액정 디스플레이 패널 상에 도광판을 형성하여 터치 스크린 디스플레이 장치를 구현함으로써, 소형화가 가능하고 어두운 곳에서도 입력이 가능한 입력 수단과 화상 표시 수단을 일체화시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the touch screen display device of the present invention can realize a touch screen display device by forming a light guide plate on a thin liquid crystal display panel, thereby making it possible to integrate input means capable of downsizing and inputting in dark places and image display means It is effective.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a touch screen display device according to a first embodiment of the present invention.

본 발명의 터치 스크린 디스플레이 장치는 적외선이 전반사되는 도광판이 터치된 영역을 감지하는 터치 스크린이 구비된 디스플레이 장치이다.The touch screen display device of the present invention is a display device having a touch screen for sensing a touched area of a light guide plate through which infrared rays are totally reflected.

터치 스크린은 키보드를 사용하지 않고 화면(스크린)에 나타난 문자나 특정 위치에 대상물(對象物)(Object)이 터치되면, 그 터치된 위치를 파악하여 특정한 기능을 처리할 수 있도록, 디스플레이 화면에서 직접 입력할 수 있는 화면으로 정의할 수 있다.When touching an object (object) on a character or a specific position on a screen (screen) without using a keyboard, the touch screen can directly display a touch screen on the display screen It can be defined as a screen that can be input.

이러한 터치 스크린 디스플레이 장치의 제 1 실시예는 복수의 픽셀(Pixel)들 각각에 대응되어 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)들(121,122)이 형성되어 있고, 적외선을 감지하는 적외선 감지 센서들(110)이 형성되어 있는 하부 기판(100)과; 상기 하부 기판(100) 상부에 위치된 액정층(150)과; 상기 액정층(150) 상부에 위치되며, 컬러 필터(181,182,183,185,186,187)가 형성되어 있고, 광이 투과되는 투명창(184)이 마련된 상부 기판(170)과; 적외선을 출사하는 적외선 광원(210)과; 상기 적외선 광원(210)에서 출사된 적외선을 가이드하고, 상기 상부 기판(170) 상부에 위치된 도광판(200)을 포함한다.In the first embodiment of the touch screen display device, thin film transistors (TFTs) 121 and 122 are formed corresponding to each of a plurality of pixels, and infrared sensors 110 for detecting infrared rays A lower substrate 100 formed thereon; A liquid crystal layer 150 disposed on the lower substrate 100; An upper substrate 170 disposed above the liquid crystal layer 150 and having color filters 181, 182, 183, 185, 186, and 187 and a transparent window 184 through which light is transmitted; An infrared light source 210 for emitting infrared light; And a light guide plate 200 guiding the infrared rays emitted from the infrared light source 210 and positioned on the upper substrate 170.

여기서, 상기 도광판(200)은 대상물의 접촉으로 상기 적외선이 산란되어 상기 투명창(184)을 통하여 상기 적외선 감지 센서들(110)로 입사되도록 설치된다.Here, the light guide plate 200 is installed such that the infrared rays are scattered by the contact of an object and are incident on the infrared detection sensors 110 through the transparent window 184. [

그리고, 상기 하부 기판(100), 액정층(150) 및 상부 기판(170)은 액정 디스플레이(LCD) 패널의 구성요소이며, 화상을 표시하기 위한 추가적인 광학적인 필름들(예컨대, 확산필름)이 터치 스크린 디스플레이 장치에 포함될 수 있고, 상기 하부 기판(100) 및 상부 기판(170)은 각종 전극 패턴이 구비되어 있다.The lower substrate 100, the liquid crystal layer 150 and the upper substrate 170 are components of a liquid crystal display (LCD) panel, and additional optical films (e.g., diffusion films) And the lower substrate 100 and the upper substrate 170 are provided with various electrode patterns.

즉, 상기 하부 기판(100)에는 서로 교차하여 픽셀 영역을 정의하는 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인이 형성되어 있고, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 각 교차부에 상기 박막트랜지스터들(121,122)이 형성되어 있다.That is, the lower substrate 100 has a plurality of gate lines and data lines which intersect with each other to define pixel regions, and the thin film transistors 121 and 122 are formed at intersections of the gate lines and the data lines have.

그리고, 상기 상부 기판(170)에는 공통전극이 마련되어 있다.A common electrode is provided on the upper substrate 170.

또, 상기 하부 기판(100) 하부에는 백라이트 유닛이 구비된다.Further, a backlight unit is provided under the lower substrate 100.

또한, 상기 적외선 감지 센서들(110)은 포토 다이오드 또는 포토 트랜지스터 으로 구성할 수 있다.The infrared detection sensors 110 may be a photodiode or a phototransistor.

더불어, 상기 상부 및 하부 기판(170,100)은 광이 투과할 수 있는 투명 기판이다.In addition, the upper and lower substrates 170 and 100 are transparent substrates through which light can pass.

게다가, 상기 복수의 픽셀들 각각에 대응된 상기 컬러 필터 영역에는 적색광을 필터링하는 제 1 컬러 필터(181,185), 녹색광을 필터링하는 제 2 컬러 필 터(182,186), 청색광을 필터링하는 제 3 컬러 필터(183,187)이 형성되어 있다.In addition, the color filter region corresponding to each of the plurality of pixels includes a first color filter (181, 185) for filtering red light, a second color filter (182, 186) for filtering green light, a third color filter 183, 187 are formed.

이런 디스플레이 장치는 상기 액정 디스플레이 패널에서 방출된 화상광이 상기 도광판(200)을 통하여 외부로 방출되어 사용자는 표시된 화면을 볼 수 있다.In such a display device, the image light emitted from the liquid crystal display panel is emitted to the outside through the light guide plate 200, so that the user can see the displayed image.

그리고, 도 1과 같이, 사용자의 손가락이 상기 도광판(200)을 터치하면, 상기 도광판(200) 내부에서 전반사되는 적외선이 터치 영역에서 산란되어 상기 투명창(184)을 통하여 상기 적외선 감지 센서들(110) 중 적어도 하나로 입사되고, 산란된 적외선을 상기 적외선 감지 센서들(110)에서 감지함으로써, 터치된 영역의 좌표를 검출할 수 있게 된다.1, when the user's finger touches the light guide plate 200, infrared rays totally reflected within the light guide plate 200 are scattered in the touch area and are transmitted through the transparent window 184 to the infrared sensors 110 and detects the scattered infrared rays by the infrared ray detection sensors 110, so that the coordinates of the touched area can be detected.

그러므로, 상기 사용자가 디스플레이 장치에서 표시되는 특정 영역을 터치하게 되면, 특정 영역의 위치 좌표에 해당되는 구동신호가 발생되어 화면 변경, 음량 조절, 화면 이동, 화면 확대 및 축소 등이 포함된 다양한 기능을 수행할 수 있게 된다.Therefore, when the user touches a specific area displayed on the display device, a driving signal corresponding to the position coordinates of the specific area is generated and various functions including screen change, volume adjustment, screen movement, screen enlargement and reduction, .

더불어, 상기 적외선 광원(210)에서 출사된 적외선이 상기 도광판(200)의 임계각보다 큰 각도로 상기 도광판(200)에 입사되도록 상기 적외선 광원(210)과 상기 도광판(200)을 광정렬시키는 경우, 상기 적외선 광원(210)에서 출사된 적외선은 상기 도광판(200)에 입사된 후, 상기 도광판(200)에서 전반사된다.When the infrared light source 210 and the light guide plate 200 are optically aligned such that the infrared light emitted from the infrared light source 210 is incident on the light guide plate 200 at an angle larger than a critical angle of the light guide plate 200, The infrared ray emitted from the infrared light source 210 is incident on the light guide plate 200 and is totally reflected by the light guide plate 200.

게다가, 상기 대상물은 사용자의 손가락, 스타일러스, 펜 등을 포함하며, 상기 도광판(200)이 터치된 상태를 유지하거나, 또는 터치에 의한 상기 적외선을 산 란시킬 수 있는 모든 수단도 상기 대상물로 적용될 수 있다.In addition, the object includes a user's finger, stylus, pen, etc., and any means capable of maintaining the touched state of the light guide plate 200 or scattering the infrared rays by touch can be applied as the object have.

따라서, 본 발명의 터치 스크린 디스플레이 장치는 박형의 액정 디스플레이 패널 상에 도광판을 형성하여 터치 스크린 디스플레이 장치를 구현함으로써, 소형화가 가능하고 어두운 곳에서도 입력이 가능한 입력 수단과 화상 표시 수단을 일체화시킬 수 있는 장점이 있다.Accordingly, the touch screen display device of the present invention can realize a touch screen display device by forming a light guide plate on a thin liquid crystal display panel, thereby making it possible to integrate input means capable of downsizing and inputting in dark places and image display means There are advantages.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 적외선 감지 센서가 형성된 일례의 위치를 설명하기 위한 개념적인 도면이다.FIG. 2 is a conceptual diagram for explaining a position of an example in which the infrared sensor is formed according to the first embodiment of the present invention.

터치 스크린 디스플레이 장치의 액정 디스플레이 패널에는 화상을 표시하기 위한 복수개의 픽셀들이 구비되어 있다.A liquid crystal display panel of a touch screen display device is provided with a plurality of pixels for displaying an image.

그리고, 상기 복수개의 픽셀들 각각은 적색광이 방출되는 제 1 서브 픽셀(188a), 녹색광이 방출되는 제 2 서브 픽셀(188b), 청색광이 방출되는 제 3 서브 픽셀(188c)이 구비되어 있다.Each of the plurality of pixels includes a first sub-pixel 188a for emitting red light, a second sub-pixel 188b for emitting green light, and a third sub-pixel 188c for emitting blue light.

도광판에 터치된 영역에서 산란된 적외선을 감지하기 위한 적외선 감지 센서(110)는 상기 복수개의 픽셀들 각각에 대응되어 형성될 수 있고, 상기 적외선 감지 센서(110)는 상기 제 1 내지 3 서브 픽셀(188a,188b,188c) 중 적어도 하나의 서브 픽셀에 형성될 수도 있다.An infrared ray sensor 110 for detecting scattered infrared rays in a touched area of the light guide plate may be formed corresponding to each of the plurality of pixels, 188a, 188b, and 188c.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 적외선 감지 센서(110)는 복수개의 픽셀들(190,191) 사이에 형성될 수도 있다.Also, as shown in FIG. 3, the infrared sensor 110 may be formed between the plurality of pixels 190 and 191.

도 4는 본 발명에 적용된 투명창이 설치된 일례를 설명하기 위한 개념적인 단면도이다.4 is a conceptual sectional view for explaining an example in which a transparent window according to the present invention is installed.

터치된 도광판 영역에서 산란된 적외선이 적외선 감지 센서로 도달되려면, 상부 기판(170)에는 투명창(184)이 마련되어 있는 것이 좋다.The transparent window 184 may be provided on the upper substrate 170 so that the scattered infrared rays reach the infrared ray detection sensor in the touched light guide plate region.

그리고, 상기 상부 기판(170)에는 컬러 필터가 형성되어 있고, 상기 컬러 필터는 복수개의 픽셀들 각각을 분리시키기 위한 블랙 매트릭스(Black Matrix, BM)(160)도 형성되어 있는 경우, 상기 투명창(184)은 블랙 매트릭스(160)에 형성된 개구로 구현될 수 있다.In addition, a color filter is formed on the upper substrate 170. When the black matrix (BM) 160 for separating a plurality of pixels is formed in the color filter, 184 may be implemented with openings formed in the black matrix 160.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.5 is a schematic cross-sectional view of a touch screen display device according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치는 복수의 픽셀들 각각에 대응되어 박막트랜지스터들(121)이 형성되어 있고, 적외선을 감지하는 적외선 감지 센서들(110)이 형성되어 있는 하부 기판(100)과; 상기 박막트랜지스터들(121)과 적외선 감지 센서들(110)을 감싸고 있는 컬러 필터층(280)과; 상기 컬러 필터층(280) 상부에 위치된 액정층(150)과; 상기 액정층(150) 상부에 위치된 상부 기판(170)과; 적외선을 출사하는 적외선 광원(210)과; 상기 적외선 광원(210)에서 출사된 적외선을 가이드하고, 상기 상부 기판(170) 상부에 위치된 도광판(200)을 포함한다.The touch screen display device according to the second embodiment of the present invention includes thin film transistors 121 corresponding to each of a plurality of pixels, (100); A color filter layer 280 surrounding the thin film transistors 121 and the infrared detection sensors 110; A liquid crystal layer 150 disposed on the color filter layer 280; An upper substrate 170 positioned above the liquid crystal layer 150; An infrared light source 210 for emitting infrared light; And a light guide plate 200 guiding the infrared rays emitted from the infrared light source 210 and positioned on the upper substrate 170.

그리고, 이 실시예의 터치 스크린 디스플레이 장치는 컬러 필터가 하부 기판 에 형성되는 컬러 필터 온 어레이(Color filter On Array) 구조와 유사하다.The touch screen display device of this embodiment is similar to a color filter on array structure in which a color filter is formed on a lower substrate.

그러므로, 도 5에 도시된 펜이 상기 도광판(200)에 터치되면, 적외선은 상기 도광판(200)의 터치 영역에서 산란되어 상기 적외선 감지 센서들(110) 중 적어도 하나에 입사됨으로써, 터치된 영역을 감지할 수 있게 된다.Therefore, when the pen shown in FIG. 5 is touched to the light guide plate 200, the infrared rays are scattered in the touch area of the light guide plate 200 and are incident on at least one of the infrared sensors 110, Can be detected.

또, 상기 복수의 픽셀들 각각에 대응된 상기 컬러 필터층(280) 영역에는 적색광을 필터링하는 제 1 컬러 필터층(281), 녹색광을 필터링하는 제 2 컬러 필터층(282), 청색광을 필터링하는 제 3 컬러 필터층(283)이 형성되어 있다.The first color filter layer 281 for filtering the red light, the second color filter layer 282 for filtering the green light, and the third color filter layer 282 for filtering the blue light are provided in the color filter layer 280 region corresponding to each of the plurality of pixels, A filter layer 283 is formed.

이때, 상기 적외선 감지 센서들(110)은 상기 복수의 픽셀들 각각에 대응되어 형성될 수 있으며, 상기 제 2 컬러 필터층(282) 내에 위치되어 형성될 수 있다.At this time, the infrared detection sensors 110 may be formed corresponding to each of the plurality of pixels, and may be formed in the second color filter layer 282.

즉, 상기 제 2 컬러 필터층(282)은 도 7에 도시된 바와 같이 상기 픽셀의 중심 영역에 형성되어 있으므로, 상기 적외선 감지 센서들(110)은 픽셀(190)로 입사되는 적외선을 터치하기 용이해 적외선 감지능력을 향상시킬 수 있어 터치된 영역의 위치 검출을 더 편리하게 수행할 수 있다.That is, since the second color filter layer 282 is formed in the central region of the pixel as shown in FIG. 7, the infrared sensors 110 can easily touch the infrared rays incident on the pixel 190 The infrared detection capability can be improved and the position detection of the touched area can be performed more conveniently.

또한, 상기 컬러 필터층(280)에는 상기 적외선 감지 센서(110)로 입사되는 적외선의 감도를 향상시키기 위하여, 적외선을 가이드하여 상기 적외선 감지 센서(110)로 전달할 수 있는 개구 또는 적외선이 투과될 수 있는 투명 영역이 마련될 수 있다. In order to improve the sensitivity of infrared rays incident on the infrared ray sensor 110, the color filter layer 280 may include an aperture or an infrared ray that can be transmitted to the infrared ray sensor 110 by guiding the infrared ray, A transparent region may be provided.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 적외선 감지 센서가 형성된 일례를 도 시한 개략적인 일부 단면도이다.6 is a schematic partial cross-sectional view illustrating an example in which an infrared sensor is formed according to a second embodiment of the present invention.

적외선 감지 센서(110)는 박막트랜지스터(121)에 인접되어 하부 기판(100) 상부에 형성된다.The infrared ray detection sensor 110 is formed on the lower substrate 100 adjacent to the thin film transistor 121.

이때, 상기 적외선 감지 센서(110) 및 박막트랜지스터(121)는 컬러 필터층(280)으로 커버되어 있다.At this time, the infrared sensor 110 and the thin film transistor 121 are covered with a color filter layer 280.

이때, 상기 컬러 필터층(280)과 상기 적외선 감지 센서(110) 및 박막트랜지스터(121)의 사이에는 보호층과 같은 중간 개재층(250)이 구비될 수 있다.At this time, an intermediate layer 250 such as a protective layer may be provided between the color filter layer 280 and the infrared ray sensor 110 and the thin film transistor 121.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 터치된 영역의 좌표를 검출하는 방법의 일례를 설명하기 위한 개념적인 평면도이다.8 is a conceptual plan view for explaining an example of a method of detecting coordinates of a touched area according to a second embodiment of the present invention.

터치 스크린 디스플레이 장치(350)에는 화상을 표시하기 위한 복수의 픽셀들이 형성되어 있다.The touch screen display device 350 is formed with a plurality of pixels for displaying an image.

그리고, 상기 복수의 픽셀들은 행(行)과 열(列)의 매트릭스(Matrix) 형태로 배열되어 있다.The plurality of pixels are arranged in a matrix form of rows and columns.

이 터치 스크린 디스플레이 장치의 도광판에 대상물이 예컨대 도 8의 'K' 영역을 터치하면, 'K' 영역은 5번째 행과 9번째 열(列)에 존재함으로, 'K' 영역에 위치된 적외선 감지 센서에서 적외선을 감지하여, 터치된 영역의 좌표를 검출할 수 있게 된다.When the object touches the 'K' area of FIG. 8 on the light guide plate of the touch screen display device, the 'K' area exists in the 5th row and the 9th column, The infrared ray is detected by the sensor, and the coordinates of the touched area can be detected.

한편, 상기 터치된 영역이 상기 픽셀 크기보다 크더라도 적외선이 감지된 적외선 감지 센서들의 위치를 검출하면 터치된 영역의 위치를 추적할 수 있다.If the touched region is larger than the pixel size, the position of the touched region can be tracked by detecting the position of the infrared ray detection sensors that detect the infrared ray.

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치의 다른 구성을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.9 is a schematic cross-sectional view for explaining another configuration of a touch screen display device according to a second embodiment of the present invention.

터치 스크린 디스플레이 장치의 하나의 픽셀에는 적색광을 필터링하는 제 1 컬러 필터층(281), 녹색광을 필터링하는 제 2 컬러 필터층(282), 청색광을 필터링하는 제 3 컬러 필터층(283)이 형성되어 있다.In one pixel of the touch screen display device, a first color filter layer 281 for filtering red light, a second color filter layer 282 for filtering green light, and a third color filter layer 283 for filtering blue light are formed.

여기서, 적외선 감지 센서들(110a,110b,110c)은 상기 제 1 내지 3 컬러 필터층(281,282,283) 각각에 내장시켜 형성될 수 있다.Here, the infrared detection sensors 110a, 110b, and 110c may be embedded in the first to third color filter layers 281, 282, and 283, respectively.

이렇게, 상기 제 1 내지 3 컬러 필터층(281,282,283) 각각에 상기 적외선 감지 센서들(110a,110b,110c)이 내장된 경우, 사용자의 손가락(301)이 도광판(200)을 터치되어 산란된 적외선(A,B,C)은 상기 적외선 감지 센서들(110a,110b,110c) 각각으로 입사됨으로써, 터치된 영역을 정밀하게 감지할 수 있다.When the infrared sensors 110a, 110b, and 110c are embedded in the first through third color filter layers 281, 282, and 283, the user's finger 301 touches the light guide plate 200, , B, and C are incident on the infrared ray sensors 110a, 110b, and 110c, respectively, thereby accurately sensing the touched area.

도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.10 is a schematic cross-sectional view of a touch screen display device according to a third embodiment of the present invention.

본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치는 액정 디스플레이 패널의 상부 기판을 도광판(200)으로 적용하여 구성하는 것이다.The touch screen display device according to the third embodiment of the present invention is configured by applying the upper substrate of the liquid crystal display panel to the light guide plate 200. [

도 10은 전술된 제 2 실시예의 터치 스크린 디스플레이 장치에 도광판(200)이 적용된 것으로, 복수의 픽셀들 각각에 대응되어 박막트랜지스터들(121)이 형성되어 있고, 적외선을 감지하는 적외선 감지 센서들(110)이 형성되어 있는 하부 기 판(100)과; 상기 박막트랜지스터들(121)과 적외선 감지 센서들(110)을 감싸고 있는 컬러 필터층(280)과; 상기 컬러 필터층(280) 상부에 위치된 액정층(150)과; 적외선을 출사하는 적외선 광원(210)과; 상기 적외선 광원(210)에서 출사된 적외선을 가이드하고, 상기 액정층(150) 상부에 위치된 도광판(200)을 포함하여 터치 스크린 디스플레이 장치를 구성할 수 있다.FIG. 10 is a diagram illustrating a touch screen display device according to the second embodiment of the present invention, in which a light guide plate 200 is applied, thin film transistors 121 are formed corresponding to a plurality of pixels, infrared sensors 110) are formed on the lower substrate 100; A color filter layer 280 surrounding the thin film transistors 121 and the infrared detection sensors 110; A liquid crystal layer 150 disposed on the color filter layer 280; An infrared light source 210 for emitting infrared light; The touch screen display device may include a light guide plate 200 disposed on the liquid crystal layer 150 to guide the infrared rays emitted from the infrared light source 210.

이와 같이, 상기 도광판(200)을 액정 디스플레이 패널의 상부 기판으로 대체하면, 터치 스크린 디스플레이 장치의 두께를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.If the light guide plate 200 is replaced with the upper substrate of the liquid crystal display panel, the thickness of the touch screen display device can be reduced.

그리고, 액정 디스플레이 패널의 화상광은 상기 도광판(200)을 통하여 외부로 방출되고, 터치에 의해 상기 도광판(200)에서 산란된 적외선은 상기 적외선 감지 센서들(110)로 입사된다.Then, the image light of the liquid crystal display panel is emitted to the outside through the light guide plate 200, and the infrared rays scattered by the light guide plate 200 by touch are incident on the infrared ray sensors 110.

본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치의 개략적인 단면도1 is a schematic cross-sectional view of a touch screen display device according to a first embodiment of the present invention

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 적외선 감지 센서가 형성된 일례의 위치를 설명하기 위한 개념적인 도면2 is a conceptual diagram for explaining a position of an example in which an infrared ray sensor is formed according to the first embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 적외선 감지 센서가 형성된 다른 예의 위치를 설명하기 위한 개념적인 도면3 is a conceptual diagram for explaining a position of another example in which the infrared sensor is formed according to the first embodiment of the present invention

도 4는 본 발명에 적용된 투명창이 설치된 일례를 설명하기 위한 개념적인 단면도4 is a conceptual sectional view for explaining an example in which a transparent window applied to the present invention is installed;

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치의 개략적인 단면도5 is a schematic cross-sectional view of a touch screen display device according to a second embodiment of the present invention

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 적외선 감지 센서가 형성된 일례를 도시한 개략적인 일부 단면도6 is a schematic partial cross-sectional view showing an example in which an infrared sensor is formed according to the second embodiment of the present invention

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 적외선 감지 센서가 형성된 일례의 위치를 설명하기 위한 개념적인 도면7 is a conceptual diagram for explaining a position of an example in which an infrared ray sensor is formed according to the second embodiment of the present invention

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 터치된 영역의 좌표를 검출하는 방법의 일례를 설명하기 위한 개념적인 평면도8 is a conceptual plan view for explaining an example of a method of detecting coordinates of a touched area according to the second embodiment of the present invention

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치의 다른 구성을 설명하기 위한 개략적인 단면도9 is a schematic cross-sectional view for explaining another configuration of the touch screen display device according to the second embodiment of the present invention

도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치의 개략 적인 단면도10 is a schematic cross-sectional view of a touch screen display device according to a third embodiment of the present invention

Claims (10)

복수의 픽셀(Pixel)들 각각에 대응되어 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)들이 형성되어 있고, 적외선을 감지하는 적외선 감지 센서들이 형성되어 있는 하부 기판과; A lower substrate on which thin film transistors (Thin Film Transistors) are formed so as to correspond to a plurality of pixels and on which infrared detection sensors for detecting infrared rays are formed; 상기 하부 기판 상부에 위치된 액정층과; A liquid crystal layer positioned above the lower substrate; 상기 액정층 상부에 위치되며, 광이 투과되는 투명창이 형성된 컬러 필터층이 형성되어 있는 상부 기판과; An upper substrate having a color filter layer formed on the liquid crystal layer and having a transparent window through which light is transmitted; 적외선을 출사하는 적외선 광원과; An infrared light source for emitting infrared light; 상기 적외선 광원에서 출사된 적외선을 가이드하고, 상기 상부 기판 상부에 위치된 도광판을 포함하는 터치 스크린 디스플레이 장치.And a light guide plate disposed on the upper substrate to guide infrared rays emitted from the infrared light source. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 도광판에 터치된 대상물에서 산란된 적외선이 상기 적외선 감지 센서들로 도달될 수 있도록, 상기 상부 기판에 상기 적외선 투과를 위한 투명창이 마련되어 있는 터치 스크린 디스플레이 장치.And a transparent window for transmitting the infrared rays is provided on the upper substrate so that infrared rays scattered from an object touched to the light guide plate can reach the infrared ray detection sensors. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 복수개의 픽셀들 각각은,Wherein each of the plurality of pixels comprises: 적색광이 방출되는 제 1 서브 픽셀, 녹색광이 방출되는 제 2 서브 픽셀, 청색광이 방출되는 제 3 서브 픽셀이 구비되어 있으며,A first sub-pixel for emitting red light, a second sub-pixel for emitting green light, and a third sub-pixel for emitting blue light, 상기 적외선 감지 센서는,The infrared sensor includes: 상기 제 1 내지 3 서브 픽셀들 중 적어도 하나의 서브 픽셀에 형성되어 있는 터치 스크린 디스플레이 장치.Pixels are formed in at least one sub-pixel among the first to third sub-pixels. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 적외선 감지 센서는,The infrared sensor includes: 상기 복수개의 픽셀들 사이에 형성되어 있는 터치 스크린 디스플레이 장치.Wherein the plurality of pixels are formed between the plurality of pixels. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 적외선 감지 센서들은,The infrared ray detection sensors, 포토 다이오드 또는 포토 트랜지스터인 터치 스크린 디스플레이 장치.A photodiode or photo transistor. 복수의 픽셀(Pixel)들 각각에 대응되어 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)들이 형성되어 있고, 적외선을 감지하는 적외선 감지 센서들이 형성되어 있는 하부 기판; A lower substrate on which thin film transistors (Thin Film Transistors) are formed so as to correspond to a plurality of pixels and infrared detection sensors for detecting infrared rays are formed; 상기 박막트랜지스터들과 적외선 감지 센서들을 감싸고 있는 컬러 필터층; A color filter layer surrounding the thin film transistors and the infrared detection sensors; 상기 컬러 필터층 상부에 위치된 액정층;A liquid crystal layer disposed on the color filter layer; 상기 액정층 상부에 위치되어 있는 상부 기판; An upper substrate positioned above the liquid crystal layer; 적외선을 출사하는 적외선 광원; 및 An infrared light source for emitting infrared light; And 상기 적외선 광원에서 출사된 적외선을 가이드하고, 상기 상부 기판 상부에 위치된 도광판을 포함하는 터치 스크린 디스플레이 장치. And a light guide plate disposed on the upper substrate to guide infrared rays emitted from the infrared light source. 청구항 6에 있어서, The method of claim 6, 상기 적외선 감지 센서들은,The infrared ray detection sensors, 상기 복수의 픽셀들 각각에 대응되어 형성되어 있는 터치 스크린 디스플레이 장치.Wherein the plurality of pixels are formed corresponding to each of the plurality of pixels. 청구항 6에 있어서, The method of claim 6, 상기 컬러 필터층에는,In the color filter layer, 상기 적외선 감지 센서로 전달할 수 있는 개구 또는 적외선이 투과되는 투명 영역이 마련된 터치 스크린 디스플레이 장치.And a transparent region through which an infrared ray or an infrared ray is transmitted. 청구항 6에 있어서, The method of claim 6, 상기 복수개의 픽셀들 각각에는,In each of the plurality of pixels, 적색광을 필터링하는 제 1 컬러 필터층, 녹색광을 필터링하는 제 2 컬러 필터층, 청색광을 필터링하는 제 3 컬러 필터층이 형성되어 있어 있으며,A first color filter layer for filtering red light, a second color filter layer for filtering green light, and a third color filter layer for filtering blue light are formed, 상기 적외선 감지 센서들은,The infrared ray detection sensors, 상기 제 1 내지 3 컬러 필터층 각각에 위치된 터치 스크린 디스플레이 장치.And wherein each of the first to third color filter layers is disposed in each of the first to third color filter layers. 복수의 픽셀들 각각에 대응되어 박막트랜지스터들이 형성되어 있고, 적외선을 감지하는 적외선 감지 센서들이 형성되어 있는 하부 기판과; A lower substrate on which thin film transistors are formed corresponding to each of the plurality of pixels and on which infrared detecting sensors for detecting infrared rays are formed; 상기 박막트랜지스터들과 적외선 감지 센서들을 감싸고 있는 컬러 필터층과; A color filter layer surrounding the thin film transistors and the infrared sensor; 상기 컬러 필터층 상부에 위치된 액정층과; A liquid crystal layer disposed on the color filter layer; 적외선을 출사하는 적외선 광원과; An infrared light source for emitting infrared light; 상기 적외선 광원에서 출사된 적외선을 가이드하고, 상기 액정층 상부에 위치된 도광판을 포함하는 터치 스크린 디스플레이 장치.And a light guide plate guiding the infrared rays emitted from the infrared light source and positioned above the liquid crystal layer.
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