KR101918950B1

KR101918950B1 - 터치형 액정표시장치

Info

Publication number: KR101918950B1
Application number: KR1020110128537A
Authority: KR
Inventors: 김태환; 김주한; 송기호
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2011-12-02
Filing date: 2011-12-02
Publication date: 2018-11-16
Also published as: KR20130062114A

Abstract

본 발명은 액정표시장치를 개시한다. 보다 상세하게는, 본 발명은 온-셀 터치(On-cell touch)구조 액정패널에 전기적으로 연결되는 구동회로기판(FPC)의 본딩 불량을 용이하게 검사할 수 있는 구조를 갖는 터치형 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 액정표시장치는, 상부면에 터치패턴층 및 터치패턴층과 전기적으로 연결되는 복수의 터치패드가 형성되며, 하부면에 복수의 터치패드와 수직방향의 중첩영역에 개구부를 갖는 블랙매트릭스 및 컬러필터층이 형성된 상부기판과, 상부기판과 대향하도록 배치되고, 복수의 박막트랜지스터와 접속되는 신호배선층이 형성되며, 신호배선층과 전기적으로 연결되는 복수의 구동 패드가 형성된 하부기판과, 하부 및 상부 기판 사이에 개재되는 액정층 그리고, 하부 및 상부 기판 사이의 외곽부를 둘러싸도록 형성되며, 복수의 터치패드 중 적어도 하나를 우회하여 도포된 실 부재로 이루어지는 액정패널 및, 구동 및 터치패드에 각각 본딩되는 회로기판을 포함한다.
이에 따라, 본 발명은 디텍터를 이용하여 본딩불량여부를 용이하게 검사할 수 있는 터치형 액정표시장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.

Description

터치형 액정표시장치{TOUCH-TYPE LIQIUD CRYSTAL DISPLAY DEVICE}

본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 온-셀 터치(On-cell touch)구조 액정패널에 전기적으로 연결되는 구동회로기판(FPC)의 본딩 불량을 용이하게 검사할 수 있는 구조를 갖는 터치형 액정표시장치에 관한 것이다.

평판표시장치(FPD, Flat Panel Display Device)는 종래의 음극선관(Cathode Ray Tube, CRT) 표시장치를 대체하여 데스크탑 컴퓨터의 모니터뿐만 아니라, 노트북 컴퓨터, PDA 등의 휴대용 컴퓨터나 휴대 전화 단말기 등의 소형 경량화된 시스템을 구현하는데 필수적인 전자정보 표시장치이다. 현재 상용화된 평판 표시장치로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display, LCD), 플라즈마 표시장치(Plasma Display Panel, PDP), 유기전계발광소자{Organic Light Emitting Diode, OLED) 등이 있다. 이 중, 양산화 기술, 구동수단의 용이성, 고화질의 구현, 대면적 화면의 실현이라는 이유로 인해 현재에는 액정표시장치(LCD)가 각광을 받고 있다.
이러한 액정표시장치는 복수의 신호배선 및 이의 교차지점에 구비된 스위칭 소자의 구동을 통해 화상을 구현하는 표시패널과, 이를 제어하기 위한 구동 회로(Driving IC)들을 포함하고, 별도의 광원을 필요로 한다.
특히, 모바일 기기 등에 이용되는 액정표시장치에는 화면상에 표시된 소정의 객체 또는 영역을 선택하기 위해서 키보드, 리모트 콘트롤 등의 통상의 인터페이스 장치를 이용하는 것이 아닌, 손가락 또는 스타일러스 펜(stylus pen)등으로 직접 화면의 영역을 선택하여 입력하는 터치패널이 널리 이용되고 있다.
전술한 터치패널은, 표시패널과 별도로 제작되어 액정패널상에 부착되는 구조 또는 액정패널의 기판상에 직접 터치전극 및 배선을 형성하여 하나의 패널로 구현하는 온-셀 터치(On-cell touch)구조 등이 있으며, 이중 온-셀 터치(On-cell touch)구조는 민감한 터치감과 제조공정의 단순화 등의 이유로 각광 받고 있다.
도 1은 종래의 온-셀 터치구조 액정표시장치의 일부를 도시한 단면도이다.
도시한 바와 같이, 종래의 액정표시장치는 제1 기판(11) 및 제2 기판(21)이 대향하여 합착되고, 그 이격공간에 액정층(30)이 개재되어 있다.
제1 기판(11)은 기판 상부면으로 형성된 소자와 전기적으로 연결되는 및 신호배선층(13)이 형성되어 있으며, 하부면에는 제1 편광필름(16)이 부착되어 있고, 상부면으로부터 소정거리 이격되어 제2 기판(21)과 마주보도록 배치된다. 또한, 제1 기판(11)의 일측면에는 구동을 위한 데이터 구동부(15)가 실장되어 신호배선층(13)과 전기적으로 연결되고, 또한 외부시스템과 접속하기 위한 구동회로기판(50)이 제1 패드(17)를 통해 본딩되어 있다(b1).
제2 기판(21)은 제1 기판(11)과 마주보는 기판 하부면으로 블랙매트릭스 및 컬러필터층(22)이 형성되어 있고, 실 부재(40)를 통해 테두리되어 제1 기판(11)과 합착된다. 그리고, 제2 기판(21)은 블랙매트릭스 및 컬러필터층(22)이 형성된 기판 하부면의 반대측인 기판 상부면으로 터치패턴층(23)이 형성되고, 터치패턴층(23)은 제2 기판(21)의 일측면에 형성된 제2 패드(25)와 전기적으로 연결되며, 패드(25)상에는 터치구동IC가 실장된 터치회로기판(FPC, 60)이 본딩되어 있다(b2). 터치패턴층(23)의 상부면으로는 제2 편광필름(26)이 부착된다.
이러한 구조를 갖는 종래의 온-셀 터치 구조 액정표시장치에서, 구동회로기판(50) 및 터치회로기판(60)으로는 통상적으로 유연한 이방성 도전필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)이 이용되는 데, 이러한 ACF는 본딩시 고온, 고압에 의한 ACF내 포함된 도전성 입자들의 눌린자국인 압흔이 나타나게 된다. 따라서, 작업자는 전술한 AFC 필름이 각 기판의 패드상에 정확히 정렬된 상태로 본딩 되었는지 검사하기 위해, 광학카메라 및 현미경과 같은 디텍터(detector)을 이용하여 제1 기판(11)의 하부에서 패드상의 압흔을 촬영하여 육안으로 불량여부를 판단한다.
그러나, 도 1에 도시한 바와 같이, 제1 기판(11)의 제1 패드(17) 및 구동회로기판(50)은 제1 기판(11)이 투명하며 수직방향으로 중복되는 위치에 다른 층이 존재하지 않으므로 용이하게 압흔을 촬영할 수 있지만, 제2 기판(21)의 제2 패드(25) 및 터치회로기판(60)은 그 하부로 블랙매트릭스 및 컬러필터층(22), 씰 재(40) 및 신호배선층(13)이 형성되어 있어 수직방향으로 중첩영역(OL)에 불투명한 다른 층이 존재하게 되며, 이에 의해 디텍터에서 조사되는 빛이 통과하지 못해 압흔을 촬영할 수 없게 된다.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 온-셀 터치구조 액정패널에 본딩되는 터치회로기판의 본딩 불량여부 검사를 용이하게 할 수 있는 구조를 갖는 터치형 액정표시장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치형 액정표시장치는, 터치회로기판; 및, 상부면의 에지영역에 복수의 터치패드가 형성되어 상기 터치회로기판이 본딩되고, 상기 터치패드 중 적어도 하나와 수직방향으로의 중첩영역이 투명한 액정패널을 포함한다.
상기 액정패널은, 복수의 박막트랜지스터 및 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 복수의 신호배선층이 형성된 제1 기판; 상기 제1 기판과 대향하도록 배치되고, 하부면에 블랙매트릭스 및 컬러필터층이 형성되며, 상기 복수의 터치패드와 전기적으로 연결되는 터치패턴층이 형성되는 제2 기판; 상기 제1 및 제2 기판 사이에 개재되는 액정층; 및, 상기 제1 및 제2 기판의 외곽부를 둘러싸도록 형성되며, 상기 중첩영역에 우회하도록 도포된 실 부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 블랙매트릭스 및 컬러필터층은 상기 중첩영역에서 개구부를 갖는 것을 특징으로 한다.
상기 신호배선층은 상기 중첩영역을 우회하도록 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 터치회로기판은, 이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)인 것을 특징으로 한다
상기 터치패드는 길이가 600 um 이상 800 um 이하인 것을 특징으로 한다.
상기 신호배선층은, 상기 박막트랜지스터의 게이트 전극과 연결되는 게이트배선 또는 소스 전극과 연결되는 데이터배선 중, 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치형 액정표시장치는, 상부면에 터치패턴층 및 상기 터치패턴층과 전기적으로 연결되는 복수의 터치패드가 형성되며, 하부면에 상기 복수의 터치패드와 수직방향의 중첩영역에 개구부를 갖는 블랙매트릭스 및 컬러필터층이 형성된 상부기판; 상기 상부기판과 대향하도록 배치되고, 복수의 박막트랜지스터와 접속되는 신호배선층이 형성되며, 상기 신호배선층과 전기적으로 연결되는 복수의 구동 패드가 형성된 하부기판; 상기 하부 및 상부 기판 사이에 개재되는 액정층; 및, 상기 하부 및 상부 기판 사이의 외곽부를 둘러싸도록 형성되며, 상기 복수의 터치패드 중 적어도 하나를 우회하여 도포된 실 부재로 이루어지는 액정패널; 및, 상기 구동 및 터치패드에 각각 본딩되는 회로기판을 포함한다.

본 발명의 실시예에 따르면, 온-셀 터치구조 액정패널에서 터치구동회로가 본딩되는 제2 기판의 패드와 수직방향으로 블랙매트릭스층, 씰 재 및 신호배선층이 중첩되지 않도록 형성함으로서, 디텍터를 이용하여 본딩불량여부를 용이하게 검사할 수 있는 터치형 액정표시장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 온-셀 터치구조 액정표시장치의 일부를 도시한 단면도이다.
도 2a은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구성요소간 연결형태를 도시한 도면이고, 도 2b는 도 2a의 액정표시장치의 구성요소간 배치를 도시한 도면이다.
도 3은 터치패드상에 형성되는 압흔형상의 일 예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치형 액정표시장치의 단면을 도시한 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 각각 종래 및 본 발명에 따른 터치형 액정표시장치의 터치패드부분을 확대한 평면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치형 액정표시장치를 설명하면 다음과 같다. 이하의 실시예에 대하여 참조된 도면들은 구성요소의 연결형태 및 배치가 도시된 형태로 한정하도록 의도된 것이 아니며, 특히 도면에서는 본 발명의 기술적 구조 및 형상의 명확성을 기하기 위해 일부 구성요소의 스케일을 과장하거나 축소하여 표현하였다.
도 2a은 본 발명의 실시예에 따른 액정표시장치의 구성요소간 연결형태를 도시한 도면이고, 도 2b는 도 2a의 액정표시장치의 구성요소간 배치를 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 액정표시장치는 화상을 표시하는 온-셀 구조의 액정패널(100)과, 외부시스템으로부터 제어신호 및 영상신호를 수신하여 액정패널(100)이 처리할 수 있는 형태로 정렬 및 변환하는 타이밍 제어부(110)와, 타이밍 제어부(110)의 제어에 따라 액정패널(100)의 게이트 전압을 생성하는 게이트 구동부(130)와, 데이터전압을 변환 및 공급하는 데이터 구동부(150)과, 사용자의 화면 접촉을 인지하고 그 위치를 검출하는 터치 구동부(650)로 이루어진다.
액정패널(100)은 투명기판 상에 다수의 게이트라인(GL)과 다수의 데이터라인(DL)이 매트릭스 형태로 교차 배치되고, 그 교차지점에 화소영역을 정의한다. 여기서, 게이트배선(GL)은 게이트 구동부(120)에 연결되고, 데이터배선(DL)은 데이터 구동부(150)에 연결되어 있으며 각 화소에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(T)가 형성된다.
상세하게는, 액정패널(100)은 제1 기판(110) 및 제2 기판(210)이 서로 소정거리 대향하여 합착되고, 그 기판(110, 210) 사이에 액정층(미도시)이 개재된다. 그리고, 액정패널(100)의 전면에는 사용자의 접촉위치를 인지하는 터치패턴층(220)이 온 셀 구조로 형성되어 있다.
제1 기판(110)에는 복수의 게이트배선(GL) 및 데이터배선(DL)이 교차하여 복수의 화소영역을 정의한다. 각각의 화소영역에는 스위칭 소자인 박막트랜지스터(T)가 형성되어 있으며, 박막트랜지스터(T)는 전술한 게이트배선과 접속되는 게이트 전극, 게이트 전극의 상부에 비정질실리콘 등이 적층되어 형성되는 반도체층, 반도체층 위에 형성되고 데이터배선 및 화소전극에 전기적으로 연결되는 소스전극 및 드레인전극으로 이루어진다.
특히, 게이트배선(GL) 및 데이터배선(DL)은, 후술하는 제2 기판(210)에 형성된 터치패드(250)와 수직방향으로 중첩되는 영역을 우회하여 형성되어 있다.
또한, 액정표시장치의 구동방식에 따라, 액정패널이 TN(twisted nematic, TN)방식인 경우에는 상부기판인 제2 기판(210)의 전면에 액정층에 전압을 인가하는 투명한 공통전극이 형성되며, IPS(in-plane switching, IPS)방식인 경우에는 하부기판인 제1 기판(110)에 공통전극이 화소전극과 나란하게 형성된다.
제2 기판(210)은 상부기판으로서, 적(R), 녹(G), 청(B)의 삼원색을 표시하기 위한 컬러필터층이 형성되며, 각 삼원색은 블랙매트릭스(BM)에 의해 구획되어 있다. 특히, 블랙매트릭스 및 컬러필터층은 액정패널(100)에서 화상이 표시되지 않는 외곽영역까지 넓게 형성되는데, 후술하는 터치패드(250)와 수직방향으로 중첩되는 영역이 패터닝되어 제거되어 있다.
이와 같이 구성된 제1 및 제2 기판(110, 210)은 화소영역의 외곽으로 형성된 실(sealant) 부재(미도시)에 의해 대향하도록 합착되어 액정패널(100)을 구성하게 된다. 여기서, 실 부재는 제2 기판(210)의 터치패드(250)와 수직방향으로 중첩되는 영역을 우회하도록 형성되어 있다.
이러한 액정패널(100)의 각 기판(110, 210)의 에지영역에는 후술하는 구동회로기판(500) 및 연성회로기판(600)이 구비된다.
또한, 전술한 제1 및 제2 기판(110, 210)이 외측면에는 액정패널(100)로 입사 및 출사되는 광을 편광시키는 제1 제2 편광필름(미도시)이 구비되며, 액정패널의(100)의 후면으로는 백라이트 유닛(미도시)이 배치된다.
따라서, 액정패널(100)은 게이트 라인(GL)으로 입력되는 신호에 대응하여 박막트랜지스터(T)가 도통되고, 각 박막트랜지스터(T)를 통해 영상신호가 액정캐패시터(LC)에 인가됨으로서, 액정의 광 투과율이 변하여 화소별 화상의 계조를 구현한다.
한편, 타이밍 제어부(110)는 외부시스템으로부터 인가되는 제어신호에 따라 게이트 구동부(130) 및 데이터 구동부(150)의 구동 타이밍을 제어하기 위한 제어신호들을 생성하여 각 구동부(130, 150)에 제공한다. 여기서, 외부 시스템은 복수의 비디오 칩, 비디오 컨트롤러 및 CPU 등으로 구성될 수 있으며, 영상신호와 구동부(130, 150)의 제어를 위한 데이터인에이블신호(DE), 수평동기신호(Hsync) 및, 수직동기신호(Vsync)를 타이밍 제어부(110)에 제공한다.
이러한 타이밍 제어부(110)는 외부시스템과 데이터를 오류없이 고속으로 송수신하기 위해 TX 및 RX로 이루어지며 저전압 차동신호 송수신 방식(Low Voltage Differential Signal, LVDS)의 인터페이스가 적용될 수 있다.
게이트 구동부(130)는 타이밍 제어부(110)로부터 입력되는 게이트 제어신호들에 대응하여 액정패널(100)상에 배열된 박막트랜지스터(T)의 턴-온오프(turn on/off)를 제어한다. 게이트 구동부(130)의 출력단은 액정패널(100)의 게이트 라인(GL)과 접속되어 있으며, 이를 통해 게이트 구동전압을 출력하여 1 수평라인씩 순차적으로 스위칭 소자인 박막트랜지스터(T)를 온(turn-on)시킴으로써 데이터 구동부(140)로부터 액정패널(100)로 출력되는 데이터전압이 각 스위칭 소자들에 접속된 액정캐패시터(LC)들로 인가되도록 한다. 전술한 게이트 제어신호로는 게이트 스타트 펄스(Gate Start Pulse, GSP), 게이트 쉬프트 클럭(Gate Shift Clock, GSC) 및 게이트 출력 인에이블신호(Gate Output Enable, GOE) 등이 있다.
이러한 게이트 구동부(130)는 별도의 IC가 액정패널(100)과 연결되는 것이 아닌, 제1 기판(110)의 제조공정시 GIP(Gate In Panel)방식으로 실장되어 있다.
데이터 구동부(150)는 타이밍 제어부(110)로부터 입력되는 데이터 제어신호들에 대응하여 입력되는 디지털형태의 영상신호를 정렬하고, 기준전압(gamma)들을 선택하여 이에 따라 아날로그 형태로 양극성 또는 음극성을 갖는 데이터전압으로 변환한다. 데이터전압은 하나의 수평라인씩 래치되어 모든 데이터 라인(DL)을 통해 동시에 액정패널(100)에 입력된다. 전술한 데이터 제어신호로는 소스 스타트 펄스(Source Start Pulse, SSP), 소스 샘플링 클럭(Source Sampling Clock, SSC), 극성제어신호(Polarity, POL) 및 소스 출력 인에이블신호(Source Output Enable, SOE) 등이 있다.
이러한 데이터 구동부(150)는 제1 기판(110)의 일 측단에 COG(Chip On Glass)방식으로 실장되어 있다.
전술한 구조의 제1 기판(110)의 에지영역에는 구동회로기판(500)이 본딩되며, 제2 기판(210)의 에지영역에는 터치회로기판(600)이 본딩된다.
먼저, 구동회로기판(500)은 액정패널(100)과 외부시스템(미도시)를 서로 연결하기 위한 것으로, 하부기판(110)의 일 측단에 본딩된다. 또한, 터치회로기판(600)은 터치구동부(650)가 실장된 ACF로서, 후술하는 터치패턴층(220)과 전기적으로 연결되어, 터치패턴층(220)이 감지한 사용자의 선택위치를 판단하여 타이밍 제어부(110)에 알려준다.
터치구동부(650)는 액정패널(100)의 전 영역에 대하여 외부에서 접촉되는 화면의 위치를 감지하는 것으로, 액정패널(100)의 전면에 터치패턴층(220)과 전기적으로 연결되어 있다.
터치패턴층(220)은 액정패널(100)의 화면상에서 외부로부터 접촉된 위치를 감지할 수 있도록 제1 터치전극(221) 및 제2 터치전극(222)을 포함하며, 각 전극은 터치배선(TL)을 통해 액정패널(100)의 일측단에 형성된 터치패드(250)와 전기적으로 연결되어 있다. 터치패드(250)에는 하나이상의 IC가 실장되고 플렉서블 인쇄 회로기판(flexible printed circuit board, FPC)로 구성되는 터치구동기판(600)이 본딩되어 있다.
전술한 터치패턴층(220)은 액정패널(100)을 이루는 제1 기판(110) 및 제2 기판(210) 중, 제2 기판(210)상의 표시영역 전반에 걸쳐 넓게 형성되어 있으며, 사용자에 의해 선택된 화면상의 위치를 감지한다. 이를 위해 터치패턴층(220)의 제1 터치전극(221)은 제1 방향(수직방향)으로 서로 연결되어 있으며, 제2 터치전극(222)는 제2 방향(수평방향)으로 서로 연결되어 있다.
제1 및 제2 터치전극(221, 222)는 광의 투과를 방해하지 않으면서 전기가 흐를 수 있도록 투명 전도성 물질로 이루어진다. 이러한 투명 전도성 물질로는 인듐 틴 산화물(indium tin oxide,ITO), 인듐 징크 산화물(indium zinc oxide, IZO)등이 이용될 수 있다. 제1 및 제2 터치전극은 통상의 물리적 증착법(PVD) 및 화학적 증착법(CVD) 등의 박막증착방식을 통해 제2 기판(210)상에 형성될 수 있다.
또한, 제1 및 제2 터치전극(221, 222)는 제2 기판(210)의 에지영역에 형성된 복수의 터치패드(250)에 전기적으로 연결되고, 터치패드(250)에는 터치회로기판(600)이 본딩된다.
특히, 터치패드(250)는 하부층에 형성되는 블랙매트릭스 및 컬러필터층, 게이트 및 데이터배선, 실 부재가 패터닝되거나 우회하도록 형성되어 수직방향으로 투명하게 됨으로서, 제1 기판(110)의 후면에서 보았을 때, 터치패드(250)의 일부영역이 시인가능하게 된다.
따라서, 제1 기판(110)의 후면에서 디텍터를 통해 터치패드(250)를 촬영하여 도 3에 도시한 터치패드(250)상에 형성된 압흔형상(255)을 얻을 수 있으며, 이를 통해 본딩불량을 용이하게 검출할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 터치형 액정표시장치의 단면도를 참조하여 본 발명의 기술적 특징을 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 터치형 액정표시장치의 단면을 도시한 도면이다.
도시한 바와 같이, 본 발명의 터치형 액정표시장치의 액정패널(100)은 제1 기판(110) 및 제2 기판(210)이 대향하여 합착되고, 그 이격공간에 액정층(300)이 개재되어 있다.
제1 기판(110)은 기판 상부면으로 형성된 소자와 전기적으로 연결되는 및 신호배선층(135)이 형성되어 있으며, 하부면에는 제1 편광필름(160)이 부착되어 있다. 여기서, 신호배선층(135)은 게이트배선 및 데이터배선 중, 어느 하나이며 상부의 터치패드(250)와 중첩영역을 우회하여 형성되어 있다.
또한, 제1 기판(110)은 상부면으로부터 소정거리 이격되어 제2 기판(210)과 마주보도록 배치되며, 제1 기판(110)의 일측면에는 구동을 위한 구동IC(150)가 실장되어 신호배선층(135)과 전기적으로 연결되고, 외부시스템과 접속하기 위한 구동회로기판(500)이 구동패드(117)를 통해 본딩되어 있다(b1).
제2 기판(210)은 제1 기판(110)과 마주보는 기판 하부면으로 터치패드(250)와 중첩되는 영역이 패터닝되어 있는 블랙매트릭스 및 컬러필터층(220)이 형성되어 있다. 그리고, 제2 기판(210)은 패터닝된 블랙매트릭스 및 컬러필터층(220)이 형성된 기판 하부면의 반대측인 기판 상부면으로 터치패턴층(230)이 형성되고, 터치패턴층(230)은 제2 기판(210)의 일측면에 형성된 복수의 터치패드(250)와 전기적으로 연결되며, 터치 패드(250)상에는 터치구동IC가 실장된 터치회로기판(600)이 본딩되어 있다(b2). 터치패턴층(230)의 상부면으로는 제2 편광필름(260)이 부착된다.
전술한 제1 및 제2 기판(110, 210)은 화소영역의 외곽으로 형성된 실 부재(400)에 의해 대향하도록 합착되어 있으며, 이러한 실 부재(400)는 제2 기판(210)의 터치패드(250)와 수직방향으로 중첩되는 영역을 우회하도록 형성되어 있다.
이러한 구조에 따라, 블랙매트릭스 및 컬러필터층(220), 게이트 및 데이터배선(135), 실 부재(400)는 복수의 터치패드(250) 중, 적어도 하나와 중첩되지 않도록 형성되어 있어, 제1 기판(110)의 후면에서 촬영을 수행하는 디텍터(detector)에 의해 그 압흔이 검출 가능하게 된다.
이하, 도면을 참조하여 종래 및 본 발명의 실시예에 따른 터치형 액정표시장치의 터치패드 부분의 구조를 비교하여 설명하도록 한다.
도 5a 및 도 5b는 각각 종래 및 본 발명에 따른 터치형 액정표시장치의 터치패드부분을 확대한 평면도이다.
도시한 바와 같이, 종래의 터치형 액정표시장치는 제1 기판(11) 및 제2 기판(21)이 합착되고, 제2 기판(21)의 상부면에 형성된 터치패턴층(23)이 터치배선(TL)과 연결되며, 제2 기판(21)의 에지영역에 복수의 터치패드(25)가 형성되어 터치배선(TL)과 전기적으로 연결되어 있다.
또한, 터치패드(25)의 하부층으로 제2 기판(21)의 하부면에는 컬러필터층과 동일 층인 블랙매트릭스(22)가 형성되어 제1 및 제2 기판(11,21)의 외곽부분을 덮고 있으며, 그 하부로 실 부재(40)가 둘러싸고 있다. 실 부재(40)의 하부로는 제1 기판(11)상에 형성된 게이트 또는 데이터라인 중 어느 하나를 포함하는 신호배선층(13)이 형성되어 있다. 따라서, 터치패드(25)의 하부층으로는 불투명재질의 블랙매트릭스(22), 실 부재(40), 신호배선층(13)이 순차적으로 배치되어 그 중첩영역(OL)에서는 제1 기판(11)의 후면에서 조사되는 빛이 통과할 수 없는 구조이다.
이에 대비하여, 본 발명의 터치형 액정표시장치는 제1 기판(110) 및 제2 기판(210)이 합착되고, 제2 기판(210)의 상부면에 형성된 터치패턴층(230)이 터치배선(TL)과 연결되며, 제2 기판(210)의 에지영역에 터치배선(TL)과 전기적으로 연결되는 복수의 터치패드(250)가 배치되어 있다.
여기서, 각 터치패드(250)는 600 um 이상 800 um 이하의 길이를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 터치패드(250)의 하부층으로 제2 기판(210)의 하부면에는 컬러필터층과 동일층인 블랙매트릭스(220)가 형성되어 제1 및 제2 기판(110, 210)의 외곽부분을 덮고 있는 것은 종래와 동일하나, 상하부로 복수의 터치패드(250) 중, 적어도 하나가 중첩되는 영역에서 패터닝되어 개구부가 형성되어 있다.
그리고, 블랙매트릭스(220)의 하부로 제1 및 제2 기판(110, 210)사이에 형성되는 씰 부재(400)는 기판의 외곽부를 테두리하되, 전술한 개구부와 수직방향에서 대응하는 부분은 이웃한 영역으로 우회하여 형성되어 있다.
씰 부재(400)의 하부로 제1 기판(110)의 상부면에는 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되는 게이트 배선 및 데이터 배선을 포함하는 신호배선층(130)이 형성되며, 이러한 신호배선층(130)의 각 배선들 또한 전술한 중첩영역을 우회하여 형성되어 있다.
이러한 구조에 따라, 본 발명에 따른 액정표시장치는 기판상에 터치구동을 위한 터치패턴층 및 이와 연결되는 터치패드를 구비하고, 터치 패드상에 터치구동기판이 본딩되는 구조를 갖되, 터치패드의 하부층으로 형성되는 블랙매트릭스가 중첩되는 영역에서 패터닝된다. 또한, 씰 부재 및 제1 기판의 신호배선에서 터치패드와 중첩되는 영역을 우회하여 씰 부재 및 신호배선을 형성됨으로서 복수의 터치패드 중, 적어도 하나는 전술한 중첩영역에서 벗어나 게 되며, 이에 따라, 해당 터치패드(250)의 하부에는 중첩되는 불투명한 층이 없으므로 액정패널(100)의 후면에서 디텍터를 이용한 촬영을 통해 본딩불량을 판별하는 것이 가능하게 된다.
상기한 설명에 많은 사항이 구체적으로 기재되어 있으나 이것은 발명의 범위를 한정하는 것이라기보다 바람직한 실시예의 예시로서 해석되어야 한다. 따라서, 발명은 설명된 실시예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위와 특허청구범위에 균등한 것에 의하여 정하여져야 한다.

100 : 액정패널 110 : 제1 기판
117 : 제1 패드 135 : 신호배선층
150 : 데이터 구동부 160 : 제1 편광필름
210 : 제2 기판 220 : 블랙매트릭스 및 컬러필터층
230 : 터치패턴층 250 : 제2 패드
260 : 제2 편광필름 500 : 구동회로기판
600 : 터치회로기판

Claims

실 부재에 의해 합착되고 액정층이 개재하는 제1판 및 제2기판;
상기 제1기판에 배치된 신호배선층;
상기 제2기판의 하부면에 배치된 블랙매트릭스 및 컬러필터층;
상기 제2기판의 상부면에 배치된 터치패턴층;
상기 제2기판의 상부면의 패드영역에 배치되어 터치패턴층과 전기적으로 접속된 복수의 터치패드; 및
상기 복수의 터치패드에 본딩되는 터치회로기판으로 구성되며,
상기 실 부재, 신호배선층, 블랙매트릭스 및 컬러필터층은 상기 패드영역에 대응하는 중첩영역 중, 적어도 하나의 터치패드를 포함하는 투명영역을 제외한 영역에 배치되는 터치형 액정표시장치.
실 부재에 의해 합착되고 액정층이 개재하는 제1판 및 제2기판;
상기 제1기판에 배치된 신호배선층;
상기 제2기판의 하부면에 배치된 블랙매트릭스 및 컬러필터층;
상기 제2기판의 상부면에 배치된 터치패턴층;
상기 제2기판의 상부면의 패드영역에 배치되어 터치패턴층과 전기적으로 접속된 복수의 터치패드; 및
상기 복수의 터치패드에 본딩되는 터치회로기판으로 구성되며,
상기 실 부재, 신호배선층, 블랙매트릭스 및 컬러필터층은 상기 패드영역에 대응하는 중첩영역에 배치되며, 상기 실 부재 및 상기 신호배선층 중 적어도 하나는 상기 중첩영역에 포함되는 투명영역을 우회하는 터치형 액정표시장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 중첩영역에 배치되는 실 부재가 상기 투명영역을 우회하는 터치형 액정표시장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 중첩영역에 배치되는 블랙매트릭스 및 컬러필터층은 상기 투명영역에서 개구부를 갖는 것을 특징으로 하는 터치형 액정표시장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 중첩영역에 배치되는 신호배선층은 상기 투명영역을 우회하도록 형성된 것을 특징으로 하는 터치형 액정표시장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 터치회로기판은,
이방성 도전 필름(Anisotropic Conductive Film, ACF)인 것을 특징으로 하는 터치형 액정표시장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 터치패드는 길이가 600 um 이상 800 um 이하인 것을 특징으로 하는 터치형 액정표시장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 신호배선층은, 박막트랜지스터의 게이트 전극과 연결되는 게이트배선 또는 소스 전극과 연결되는 데이터배선 중, 어느 하나인 것을 특징으로 하는 터치형 액정표시장치.
상부면에 터치패턴층 및 상기 터치패턴층과 전기적으로 연결되는 복수의 터치패드가 형성되며, 하부면에 상기 복수의 터치패드와 수직방향의 중첩영역에 개구부를 갖는 블랙매트릭스 및 컬러필터층이 형성된 상부기판;
상기 상부기판과 대향하도록 배치되고, 복수의 박막트랜지스터와 접속되는 신호배선층이 형성되며, 상기 신호배선층과 전기적으로 연결되는 복수의 구동 패드가 형성된 하부기판;
상기 하부 및 상부 기판 사이에 개재되는 액정층; 및
상기 하부 및 상부 기판 사이의 외곽부를 둘러싸도록 형성되며, 상기 복수의 터치패드 중 적어도 하나를 우회하여 도포된 실 부재로 이루어지는 액정패널; 및
상기 구동 및 터치패드에 각각 본딩되는 회로기판
을 포함하는 터치형 액정표시장치.