KR102559120B1

KR102559120B1 - 터치표시장치

Info

Publication number: KR102559120B1
Application number: KR1020150175229A
Authority: KR
Inventors: 오윤미; 김학수
Original assignee: 엘지디스플레이 주식회사
Priority date: 2015-12-09
Filing date: 2015-12-09
Publication date: 2023-07-24
Also published as: KR20170068253A

Abstract

사용자의 터치강도 또는 터치시간 등과 같은 다양한 터치동작을 감지할 수 있는 터치표시장치가 제공된다. 터치표시장치는, 터치표시패널의 배면에 추가로 구성된 터치전극을 터치표시패널과 백라이트유닛 사이의 차광테이프를 이용하여 접지와 연결시킨다.

Description

터치표시장치{Touch display device}

본 발명은 터치표시장치에 관한 것으로, 특히 사용자의 터치강도 또는 터치시간 등과 같은 다양한 터치동작을 감지할 수 있는 터치표시장치에 관한 것이다.

터치표시장치는 액정표시장치, 전계방출표시장치, 플라즈마 디스플레이패널, 유기발광표시장치 등과 같은 화상표시장치에 터치패널을 설치하여 사용자가 화상표시장치를 보면서 터치패널을 가압하여 미리 정해진 정보를 입력할 수 있는 장치이다.

최근, 스마트폰, 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 단말기의 슬림화를 위해 표시장치의 내부에 터치패널을 구성하는 소자들을 내장하는 인셀 타입(In-cell type)의 터치표시장치에 대한 수요가 증가하고 있다.

도 1은 일반적인 인셀 타입의 터치표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이고, 도 2는 도 1의 터치표시장치의 등가 회로도를 나타낸다.

도 1에 도시된 바와 같이, 터치표시장치(1)는 내부에 터치패널(미도시)이 구성된 터치표시패널(10) 및 이를 구동시키는 구동회로부(20)로 구성된다.

터치표시패널(10)은 어레이기판(11), 컬러필터기판(13) 및 두 기판 사이에 개재된 액정층(15)으로 이루어진 액정패널일 수 있다. 어레이기판(11)과 컬러필터기판(13)은 액정층(15)을 사이에 두고 실런트(18) 등에 의해 합착된다.

터치표시패널(10)의 어레이기판(11) 상면에는 다수의 화소(미도시)와 함께 다수의 제1터치전극(16)이 구성된다. 다수의 제1터치전극(16)은 어레이기판(11)에서 동일 층에 인접되는 블록의 형태로 구성된다. 다수의 제1터치전극(16)은 터치구동전극 및 터치감지전극으로 구성된다.

도 2에 도시된 바와 같이, 어레이기판(11)의 다수의 제1터치전극(16)은 다수의 터치라인(TLi, TLo)에 각각 연결된다. 다시 말해, 다수의 제1터치전극(16) 중 터치구동전극은 터치구동라인(TLi)에 접속되고, 다수의 제1터치전극(16) 중 터치감지전극은 터치감지라인(TLo)에 접속된다.

터치표시패널(10)의 컬러필터기판(13)의 상면, 즉 어레이기판(11)의 상면에 대응되는 면에는 다수의 컬러필터(미도시)가 구성되고, 컬러필터기판(13)의 배면에는 제2터치전극(17)이 구성된다.

제2터치전극(17)은 컬러필터기판(13)의 배면에서 섬 형태로 구성되며, 별도의 전압 인가 없이 구동회로부(20)의 접지(GND)와 연결된다. 제2터치전극(17)과 구동회로부(20)의 접지는 은 도트(AG dot; 19)에 의해 서로 연결된다.

상술한 터치표시장치(1)에서 컬러필터기판(13)의 제2터치전극(17)의 일 지점을 제1노드(A)로 가정하여 터치감지동작을 설명한다.

먼저, 사용자의 터치가 없는 경우에, 터치구동라인(TLi)을 통해 터치구동전압이 인가되면, 터치감지라인(TLo)에는 제1노드(A)와 터치구동전극 사이에 형성된 제1정전용량(Cx) 및 제1노드(A)와 터치감지전극 사이에 형성된 제2정전용량(Cy)에 의해 제1노드(A)의 전압변화량이 감지된다.

이때, 사용자의 터치가 제1노드(A)에서 이루어지게 되면, 제1노드(A)와 제2터치전극(17) 사이에서는 제3정전용량(Cf)이 형성된다. 그리고, 터치구동라인(TLi)을 통해 터치구동전압이 인가되면, 추가로 형성된 제3정전용량(Cf)에 의해 제1노드(A)의 전압변화량이 감소된다. 터치감지라인(TLo)은 감소된 전압변화량에 따라 사용자의 터치위치, 즉 제1노드(A)의 위치를 감지한다.

그러나, 종래의 터치표시장치(1)는 각 터치전극에 의한 정전용량의 변화량에 따라 사용자의 터치위치만을 감지한다. 따라서, 종래의 터치표시장치(1)는 사용자의 터치위치 외에, 사용자의 터치강도 또는 터치시간 등과 같은 다양한 터치동작을 감지하지 못한다. 이로 인해, 종래의 터치표시장치(1)는 그 활용성이 저하되었다.

본 발명은 사용자의 다양한 터치동작을 인식하여 활용성을 높일 수 있는 터치표시장치를 제공하고자 하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치표시장치는, 제1터치전극과 제2터치전극이 구비된 제1기판 및 제3터치전극이 구비된 제2기판이 합착된 터치표시패널, 백라이트유닛 및 차광테이프를 포함한다.

차광테이프는 터치표시패널과 백라이트유닛 사이에 배치되고, 적어도 일부에 구성된 도전영역이 터치표시패널의 전면 방향으로 절곡되어 제2터치전극을 제1기판의 상면에 구성된 접지패드에 연결시킨다.

본 발명의 터치표시장치는, 터치표시패널의 어레이기판 배면에 추가로 구성된 터치전극을 터치표시패널과 백라이트유닛 사이의 차광테이프를 이용하여 구동IC의 접지와 연결시킴으로써, 추가된 터치전극을 이용하여 사용자의 터치강도 또는 터치시간 등과 같은 다양한 터치동작을 감지할 수 있다.

이에 따라, 터치표시장치는 사용자의 다양한 터치동작에 대응되어 터치표시패널에서 다양한 동작이 수행됨으로써, 터치표시장치의 활용성을 높일 수 있다.

도 1은 일반적인 인셀 타입의 터치표시장치를 개략적으로 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 터치표시장치의 등가 회로도를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치표시장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 터치표시장치의 조립 상태에서 평면도의 일부분을 나타내는 도면이다.
도 5a 및 도 5b는 도 4의 터치표시장치를 각각 Ⅴa~Ⅴa' 및 Ⅴb~Ⅴb'의 선으로 절단한 단면도들이다.
도 6은 도 3에 도시된 차광테이프의 평면도 및 측면도를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 터치표시장치의 등가 회로도를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따란 터치표시장치의 분해 사시도이다.
도 9는 도 8에 도시된 터치표시장치의 조립 상태에서 평면도의 일부분을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 8에 도시된 차광테이프의 평면도 및 측면도를 나타내는 도면이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 터치표시장치에 대해 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치표시장치의 분해 사시도이고, 도 4는 도 3에 도시된 터치표시장치의 조립 상태에서 평면도의 일부분을 나타내는 도면이다. 또한, 도 5a 및 도 5b는 도 4의 터치표시장치를 각각 Ⅴa~Ⅴa' 및 Ⅴb~Ⅴb'의 선으로 절단한 단면도들이다.

도 3 내지 도 5b를 참조하면, 본 실시예의 터치표시장치(100)는 터치표시패널(111), 백라이트유닛(400) 및 차광테이프(300)를 포함할 수 있다.

터치표시패널(111)은 어레이기판(110) 및 컬러필터기판(120)이 소정 거리로 이격되어 실런트(140)에 의해 대향되어 합착되고, 그 사이에 개재되는 액정층(130)으로 이루어진 터치내장형 액정패널일 수 있다. 터치표시패널(111)은 구동IC(200)의 제어에 따라 화상을 표시하면서 사용자의 터치동작을 감지할 수 있다. 터치표시패널(111)은 화상의 표시여부에 따라 표시영역(A/A) 및 비표시영역(N/A)으로 구분될 수 있다.

터치표시패널(111)의 어레이기판(110)은 다수의 화소(미도시), 다수의 제1터치전극(115) 및 적어도 하나의 제2터치전극(117)을 포함할 수 있다. 다수의 화소 및 다수의 제1터치전극(115)은 어레이기판(110)의 일면에 형성될 수 있다. 적어도 하나의 제2터치전극(117)은 어레이기판(110)의 타면에 형성될 수 있다.

다수의 제1터치전극(115)은 어레이기판(110)의 일면에서 동일 층에 형성될 수 있다. 다수의 제1터치전극(115)은 어레이기판(110)의 다수의 터치배선, 예컨대 터치구동배선 및 터치감지배선에 각각 연결되어 동작될 수 있다. 다수의 제1터치전극(115)은 투명한 도전물질로 형성될 수 있다.

제2터치전극(117)은 어레이기판(110)의 타면에서 섬 형상으로 형성될 수 있다. 제2터치전극(117)은 차광테이프(300)에 의해 접지(GND)와 연결될 수 있다. 제2터치전극(117)은 투명한 도전물질로 형성될 수 있다.

한편, 터치표시패널(111)의 어레이기판(110)은 적어도 일측 단부가 절단(cutting)되어 형성될 수 있다. 예컨대, 어레이기판(110)은 컬러필터기판(120)에 의해 노출되는 하부 비표시영역(N/A), 즉 구동IC(200)가 배치되는 영역의 양측 단부가 각 꼭지점을 기준으로 소정 길이만큼 사선 형태로 절단될 수 있다. 이에 따라, 어레이기판(110)은 하부 비표시영역(N/A)의 면적을 줄일 수 있다. 또한, 어레이기판(110)의 적어도 일측 단부는 반원 또는 다각형 형태로 절단될 수도 있다.

또한, 어레이기판(110)의 하부 비표시영역(N/A)의 상에는 양측 단부의 각 절단면에 인접되어 하나 이상의 제1패드(118a)가 형성될 수 있다. 제1패드(118a)는 배선(119)을 통해 구동IC(200)의 접지(GND)와 연결된다.

또한, 어레이기판(110)의 구동IC(200)와 표시영역(A/A) 사이의 비표시영역(N/A) 상에는 하나 이상의 제2패드(118b)가 형성될 수 있다. 제2패드(118b)는 배선(미도시)을 통해 구동IC(200)의 접지(GND)와 연결된다.

제1패드(118a) 및 제2패드(118b) 각각은 차광테이프(300) 및 은 도트(150)에 의해 어레이기판(110)의 제2터치전극(117) 및 컬러필터기판(120)의 제3터치전극(125) 각각과 전기적으로 연결될 수 있다.

터치표시패널(111)의 컬러필터기판(120)은 다수의 컬러필터(미도시) 및 적어도 하나의 제3터치전극(125)을 포함할 수 있다. 다수의 컬러필터는 컬러필터기판(120)의 일면, 즉 어레이기판(110)의 다수의 화소에 대응되는 일면에 형성될 수 있다. 적어도 하나의 제3터치전극(125)은 컬러필터기판(120)의 타면에 형성될 수 있다.

컬러필터기판(120)의 제3터치전극(125)은 섬 형상으로 형성될 수 있고, 은 도트(150)에 의해 접지(GND)와 연결될 수 있다. 제3터치전극(125)은 투명한 도전물질로 형성될 수 있다.

구동IC(200)는 어레이기판(110)의 하부 비표시영역(N/A) 상에 실장되어 배치될 수 있다. 구동IC(200)는 터치표시패널(111)의 다수의 화소 및 다수의 제1터치전극(115)을 동작시키기 위한 각종 제어신호를 생성하여 출력할 수 있다. 구동IC(200)는 플렉서블기판(미도시)을 통해 외부시스템(미도시)과 연결될 수 있다. 여기서, 구동IC(200)의 접지(GND)는 배선(119)을 통해 어레이기판(110)에 형성된 제1패드(118a) 및 제2패드(118b) 각각과 전기적으로 연결될 수 있다.

백라이트유닛(400)은 터치표시패널(111)의 배면에 배치되어 터치표시패널(111)로 광을 공급할 수 있다. 백라이트유닛(400)은 광을 방출하는 광원(미도시), 방출된 광을 터치표시패널(111) 방향으로 안내하는 도광판(미도시) 및 방출된 광을 확산 및 집광하는 다수의 광학시트(미도시)를 포함할 수 있다.

차광테이프(300)는 터치표시패널(111)과 백라이트유닛(400) 사이에 배치되어 터치표시패널(111)과 백라이트유닛(400)을 서로 접합시킬 수 있다. 차광테이프(300)는 터치표시패널(111)의 테두리를 둘러싸는 사각틀 형태로 형성되며, 양면테이프로 구성될 수 있다. 차광테이프(300)는 백라이트유닛(400)에서 방출되는 광이 터치표시패널(111)의 외부로 누설되는 것을 차단할 수 있다. 이러한 차광테이프(300)는 제1영역(310a), 제2영역(310b) 및 도전영역(320)으로 구성될 수 있다. 도전영역(320)은 제2영역(310b)과 대응될 수 있다.

차광테이프(300)는 터치표시패널(111)의 절단면, 즉 어레이기판(110)의 사선 형태로 절단된 양측 단부와 대응되는 영역이 외부로 노출된다. 이렇게 노출된 차광테이프(300)는 도 4에 도시된 바와 같이, 터치표시패널(111)의 절단면을 따라 전면 방향으로 절곡되어 어레이기판(110)의 제1패드(118a)에 중첩되어 부착될 수 있다. 이때, 차광테이프(300)의 도전영역(320)이 제1패드(118a)와 접촉될 수 있다.

도 6은 도 3에 도시된 차광테이프의 평면도 및 측면도를 나타내는 도면이다.

도 3 및 도 6을 참조하면, 차광테이프(300)는 제1영역(310a), 제2영역(310b) 및 도전영역(320)을 포함할 수 있다.

차광테이프(300)의 제1영역(310a)은 터치표시패널(111)의 하부 비표시영역(N/A), 즉 구동IC(200)가 배치된 비표시영역(N/A)을 제외한 나머지 비표시영역(N/A)과 대응되어 중첩된다. 차광테이프(300)의 제2영역(310b)은 터치표시패널(111)의 하부 비표시영역(N/A)과 대응되어 중첩된다. 제1영역(310a) 및 제2영역(310b)은 광 차단물질이 점착제와 혼합되어 형성될 수 있다.

차광테이프(300)의 도전영역(320)은 제2영역(310b)의 상면에 중첩되어 형성되며, 터치표시패널(111)의 하부 비표시영역(N/A)에 대응되어 중첩된다. 도전영역(320)은 도전성물질이 점착제와 혼합되어 형성될 수 있다. 도 6에서는 하나의 예로 차광테이프(300)의 도전영역(320)이 제2영역(310b)의 상면 전체에 형성되는 것을 도시하였으나, 도전영역(320)은 제2영역(310b)의 양측 단부의 상면에 각각 형성될 수도 있다.

차광테이프(300)의 도전영역(320)은 제2영역(310b)의 상면에 중첩되므로, 차광테이프(300)의 제2영역(310b)의 높이, 즉 두께(h1) 및 도전영역(320)의 두께(h2)는 제1영역(310a)의 높이, 즉 두께(h3)보다 작다. 다시 말해, 차광테이프(300)의 제1영역(310a)의 두께(h3)는 제2영역(310b)의 두께(h1) 및 도전영역(320)의 두께(h2)를 합한 크기와 동일할 수 있다.

상술한 차광테이프(300)는 터치표시패널(111)의 절단면에 의해 제2영역(310b) 및 그 상부의 도전영역(320)이 노출된다. 그리고, 도 5a에 도시된 바와 같이, 노출된 차광테이프(300)의 제2영역(310b) 및 도전영역(320)은 터치표시패널(111)의 절단면을 따라 패널의 전면 방향으로 절곡되어 제1패드(118a)에 중첩되어 부착된다. 이때, 도전영역(320)이 제2영역(310b)의 상면에 형성되었으므로, 어레이기판(110)의 제1패드(118a)에는 차광테이프(300)의 도전영역(320)이 부착된다.

좀 더 구체적으로 설명하면, 차광테이프(300)의 제2영역(310b) 및 도전영역(320)은 어레이기판(110)의 제2터치전극(117)에 일부 중첩되어 부착된다. 이때, 제2터치전극(117)에는 차광테이프(300)의 도전영역(320)이 부착된다.

또한, 차광테이프(300)의 제2영역(310b) 및 도전영역(320) 중에서, 터치표시패널(111)의 절단면에 의해 노출된 부분, 예컨대 제2영역(310b)의 양측 단부는 각각 절단면을 따라 전면 방향으로 절곡되어 제1패드(118a)에 부착된다. 이때, 제1패드(118a)에는 차광테이프(300)의 도전영역(320)이 접촉된다.

따라서, 어레이기판(110)의 제2터치전극(117)은 차광테이프(300)의 제2영역(310b) 상면에 형성된 도전영역(320)을 통해 제1패드(118a)와 전기적으로 연결될 수 있다.

또한, 어레이기판(110)의 제1패드(118a)는 배선(119)을 통해 구동IC(200)의 접지(GND)에 연결되므로, 제2터치전극(117)은 차광테이프(300)의 도전영역(320), 제1패드(118a) 및 배선(119)을 통해 구동IC(200)의 접지(GND)에 연결될 수 있다.

한편, 도 5b에 도시된 바와 같이, 컬러필터기판(120)의 제3터치전극(125)은 이와 중첩되는 은 도트(150)를 통해 제2패드(118b)와 연결될 수 있다. 또한, 제2패드(118b)는 배선을 통해 구동IC(200)의 접지(GND)에 연결되므로, 제3터치전극(125)도 역시 은 도트(150), 제2패드(118b) 및 배선을 통해 구동IC(200)의 접지(GND)에 연결될 수 있다.

도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 터치표시패널(111)은 어레이기판(110)의 제2터치전극(117)이 차광테이프(300)의 도전영역(320)에 의해 접지(GND)와 연결되고, 컬러필터기판(120)의 제3터치전극(125)이 은 도트(150)에 의해 접지(GND)와 연결된다. 따라서, 제2터치전극(117) 및 제3터치전극(125)은 정상상태, 예컨대 사용자의 터치동작이 발생되지 않은 상태에서 접지 레벨로 플로팅(floating)된다.

상술한 바와 같이, 본 실시예의 터치표시패널(111)은 어레이기판(110)에 추가된 터치전극, 즉 제2터치전극(117)을 차광테이프(300)에 구성된 도전영역(320)을 이용하여 구동IC(200)의 접지(GND)와 연결시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 터치표시장치(100)는 터치표시패널(111)의 제2터치전극(117)을 이용하여 사용자의 다양한 터치동작을 감지하고, 이에 대응되어 터치표시패널(111)의 동작을 제어할 수 있다.

도 7은 본 발명의 터치표시장치의 등가 회로도를 나타내는 도면이다.

앞서 설명한 바와 같이, 터치표시패널(111)의 다수의 제1터치전극(115)은 터치구동라인(TLi) 및 터치감지라인(TLo)에 각각 연결되어 구동된다. 그리고, 터치표시패널(111)의 제2터치전극(117)은 차광테이프(300)의 도전영역(320)을 통해 접지(GND)와 연결된다. 터치표시패널(111)의 제3터치전극(125)과 접지(GND)는 은 도트(150)를 통해 연결된다.

상술한 터치표시장치(100)의 동작을 살펴보면, 사용자가 터치동작을 수행하지 않으면, 터치구동라인(TLi)을 통해 인가되는 터치구동전압에 의해 제1노드(A)와 다수의 제1터치전극(115) 사이에는 제1정전용량(Cx) 및 제2정전용량(Cy)이 형성된다. 터치감지라인(TLo)은 이러한 정전용량에 따른 제1노드(A)의 전압변화량을 감지하게 된다. 이때, 감지된 전압변화량이 기준값과 유사하므로, 터치표시장치(100)는 사용자의 터치동작이 없음을 인지하게 된다.

사용자가 제1노드(A)에서 터치동작을 수행하게 되면, 제1노드(A)와 제3터치전극(125) 사이에서는 제3정전용량(Cf1)이 형성되고, 제1노드(A)와 제2터치전극(117) 사이에서는 제4정전용량(Cf2)이 형성된다. 여기서, 제3정전용량(Cf1)의 레벨이 제4정전용량(Cf2)보다 상대적으로 크다. 따라서, 터치감지라인(TLo)은 제3정전용량(Cf1)에 의해 제1노드(A)로부터 감소된 전압변화량을 감지하고, 이에 따라 터치표시장치(100)는 사용자의 터치위치, 즉 제1노드(A)의 위치를 감지하게 된다.

이때, 제1노드(A)에서 사용자의 터치시간이 증가되거나 또는 터치강도가 증가되면, 제4정전용량(Cf2)의 레벨이 점점 증가된다. 따라서, 터치감지라인(TLo)은 제3정전용량(Cf1) 및 제4정전용량(Cf2)에 의해 제1노드(A)로부터 더욱 감소된 전압변화량을 감지하게 되며, 이에 따라 터치표시장치(100)는 사용자의 터치위치, 즉 제1노드(A)에서 사용자의 터치강도 및 터치시간을 감지하게 된다. 그리고, 터치표시장치(100)는 터치표시패널(111)에서 감지된 사용자의 터치강도 및 터치시간에 대응되는 다양한 어플리케이션이 수행되도록 제어할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 터치표시장치(100)는 터치표시패널(111)의 어레이기판(110)에 추가적으로 터치전극, 즉 제2터치전극(117)을 구성함으로써, 사용자의 터치위치 감지뿐만 아니라, 사용자의 터치시간 또는 터치강도 등과 같은 다양한 터치동작을 감지할 수 있다. 따라서, 본 발명의 터치표시장치(100)는 종래의 터치표시장치와 대비하여 사용자의 다양한 터치동작에 따라 터치표시패널(111)의 동작을 제어할 수 있으며, 이에 따라 터치표시장치(100)의 활용성을 높일 수 있다.

도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따란 터치표시장치의 분해 사시도이고, 도 9는 도 8에 도시된 터치표시장치의 조립 상태에서 평면도의 일부분을 나타내는 도면이다.

도 8에 도시된 터치표시장치(101)는 도 3에 도시된 터치표시장치(100)와 대비하여 터치표시패널(112) 및 차광테이프(301)의 구조가 변경된 점을 제외하고, 실질적으로 유사하다. 따라서, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여 동일부재는 동일부호로 나타내고, 그에 따른 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 8 및 도 9를 참조하면, 본 실시예의 터치표시장치(101)는 터치표시패널(112), 백라이트유닛(400) 및 차광테이프(301)를 포함할 수 있다.

도 5a 및 도 5b를 참조하여 설명한 바와 같이, 터치표시패널(112)은 실런트(140)에 의해 합착된 어레이기판(110') 및 컬러필터기판(120)과, 그 사이에 개재된 액정층(130)으로 이루어진 터치내장형 액정패널이다. 본 실시예의 터치표시패널(112)은 어레이기판(110')이 적어도 일측 단부가 절단되어 형성되지 않는 것이 앞서 도 3에서 설명된 어레이기판(110)과 구조적으로 다르다.

터치표시패널(112)의 어레이기판(110')은 다수의 화소(미도시), 다수의 제1터치전극(115) 및 적어도 하나의 제2터치전극(117)을 포함한다. 컬러필터기판(120)은 다수의 컬러필터(미도시) 및 적어도 하나의 제3터치전극(125)을 포함한다.

어레이기판(110')의 다수의 화소 및 다수의 제1터치전극(115)은 기판 일면에 형성되고, 제2터치전극(117)은 기판 타면에 형성된다. 다수의 제1터치전극(115)은 어레이기판(110')의 터치구동배선 및 터치감지배선에 각각 연결되고, 제2터치전극(117)은 차광테이프(301)에 의해 접지(GND)와 연결된다.

또한, 어레이기판(110)의 하부 비표시영역(N/A)의 상에는 양측 단부의 하나 이상의 제1패드(118a)가 형성되고, 구동IC(200)와 표시영역(A/A) 사이의 비표시영역(N/A) 상에는 하나 이상의 제2패드(118b)가 형성된다. 1패드(118a) 및 제2패드(118b) 각각은 배선(119)을 통해 구동IC(200)의 접지(GND)와 연결된다. 또한, 제1패드(118a) 및 제2패드(118b) 각각은 차광테이프(300) 및 은 도트(150)에 의해 제2터치전극(117) 및 제3터치전극(125) 각각과 전기적으로 연결된다.

컬러필터기판(120)의 다수의 컬러필터는 컬러필터기판(120)의 일면에 형성되고, 제3터치전극(125)은 컬러필터기판(120)의 타면에 형성된다. 제3터치전극(125)은 표시영역(A/A)과 구동IC(200) 사이에 형성된 은 도트(150)에 의해 접지(GND)와 연결된다.

구동IC(200)는 어레이기판(110')의 하부 비표시영역(N/A) 상에 배치되고, 터치표시패널(112)을 동작시키기 위한 각종 제어신호를 생성하여 출력한다. 구동IC(200)의 접지(GND)는 어레이기판(110')의 배선(119)을 통해 제1패드(118a) 및 제2패드(118b) 각각과 전기적으로 연결된다.

백라이트유닛(400)은 터치표시패널(112)의 배면에 배치되어 터치표시패널(112)로 광을 공급한다. 백라이트유닛(400)은 광원(미도시), 도광판(미도시) 및 다수의 광학시트(미도시)를 포함한다.

차광테이프(301)는 터치표시패널(112)과 백라이트유닛(400) 사이에 배치되어 터치표시패널(112)과 백라이트유닛(400)을 서로 접합시킨다. 차광테이프(301)는 터치표시패널(112)의 테두리를 둘러싸는 사각틀 형태로 형성되며, 차광테이프(301)는 백라이트유닛(400)에서 방출되는 광이 터치표시패널(112)의 외부로 누설되는 것을 차단한다. 차광테이프(301)는 제1영역(310a), 제2영역(310b), 제3영역(310c) 및 도전영역(320)으로 구성된다. 차광테이프(301)의 도전영역(320)은 제3영역(310c)과 대응된다.

차광테이프(301)는 제3영역(310c) 및 그 상면에 형성된 도전영역(320)이 터치표시패널(112)의 하부 양측, 예컨대 터치표시패널(112)의 하부 비표시영역(N/A)의 하단 양측에서 외부로 노출된다. 이렇게 노출된 차광테이프(301)는 도 9에 도시된 바와 같이, 터치표시패널(112)의 일 측면을 따라 전면 방향으로 절곡되어 어레이기판(110')의 제1패드(118a)에 중첩되어 부착된다. 이때, 차광테이프(301)의 도전영역(320)이 제1패드(118a)에 접촉된다.

본 실시예에서는 설명의 편의를 위하여, 차광테이프(301)가 터치표시패널(112)의 하부 양측으로부터 노출되는 구성을 도시하였으나, 본 발명은 이에 제한되지는 않는다. 예컨대, 차광테이프(301)는 터치표시패널(112)의 적어도 일 측부로부터 외부로 노출될 수도 있으며, 노출된 차광테이프(301)는 터치표시패널(112)의 일 측면을 따라 전면 방향으로 절곡되어 어레이기판(110')의 제1패드(118a)에 중첩되어 부착될 수 있다.

도 10은 도 8에 도시된 차광테이프의 평면도 및 측면도를 나타내는 도면이다.

도 8 및 도 10을 참조하면, 차광테이프(301)는 제1영역(310a), 제2영역(310b), 제3영역(310c) 및 도전영역(320)을 포함할 수 있다.

차광테이프(301)의 제1영역(310a)은 터치표시패널(112)의 하부 비표시영역(N/A)을 제외한 3개의 비표시영역(N/A)과 대응되어 중첩된다. 차광테이프(301)의 제2영역(310b)은 터치표시패널(112)의 하부 비표시영역(N/A)과 대응되어 중첩된다. 차광테이프(301)의 제3영역(310c)은 제2영역(310b)의 양측 끝단 각각에서 소정 폭으로 돌출되어 형성된다. 제1영역(310a) 내지 제3영역(310c)은 광 차단물질이 점착제와 혼합되어 형성된다.

차광테이프(301)의 도전영역(320)은 제3영역(310c)의 상면에 중첩되어 형성된다. 도전영역(320)은 제3영역(310c)과 함께 터치표시패널(112)의 일 측면, 예컨대 어레이기판(110')의 하부 비표시영역(N/A)의 측부를 따라 터치표시패널(112)의 전면 방향으로 절곡되어 제1패드(118a)에 중첩되어 부착된다. 이때, 차광테이프(301)의 도전영역(320)이 제1패드(118a)에 접촉된다. 도전영역(320)은 도전성 물질이 점착제와 혼합되어 형성된다.

즉, 본 실시예의 차광테이프(301)는 제3영역(310c)이 터치표시패널(112)의 하부로부터 노출되도록 형성된다. 그리고, 제3영역(310c)의 상면에는 도전영역(320)이 구성된다.

이러한 차광테이프(301)는 도 5a에 도시된 것과 같이, 제3영역(310c)의 일부가 어레이기판(110')의 제2터치전극(117)에 중첩되어 부착된다. 이때, 제2터치전극(117)에는 차광테이프(301)의 도전영역(320)이 접촉되어 부착된다. 또, 차광테이프(301)의 제3영역(310c)의 나머지는 터치표시패널(112)의 일측을 따라 전면 방향으로 절곡되어 어레이기판(110')의 제1패드(118a)에 부착된다. 이때, 제1패드(118a)에는 차광테이프(301)의 도전영역(320)이 접촉되어 부착된다.

따라서, 어레이기판(110')의 제2터치전극(117)은 차광테이프(301)의 제3영역(310c) 상면에 형성된 도전영역(320)을 통해 제1패드(118a)와 전기적으로 연결된다. 이때, 제1패드(118a)가 배선(119)을 통해 구동IC(200)의 접지(GND)와 연결되므로, 제2터치전극(117)은 차광테이프(301)의 도전영역(320), 제1패드(118a) 및 배선(119)을 통해 구동IC(200)의 접지(GND)에 연결된다.

한편, 차광테이프(301)의 도전영역(320)이 제3영역(310c)의 상면에 중첩되므로, 차광테이프(301)의 제3영역(310c)의 높이, 즉 두께(h1) 및 도전영역(320)의 두께(h2)는 제1영역(310a) 또는 제2영역(310b)의 높이, 즉 두께(h3)보다 작다. 다시 말해, 차광테이프(301)의 제1영역(310a) 및 제2영역(310b)의 두께(h3)는 제3영역(310c)의 두께(h1) 및 도전영역(320)의 두께(h2)를 합한 크기와 동일할 수 있다.

또한, 앞서 도 5b에서 설명한 바와 같이, 컬러필터기판(120)의 제3터치전극(125)은 이와 중첩되는 은 도트(150)를 통해 제2패드(118b)와 연결될 수 있다. 제2패드(118b)는 배선을 통해 구동IC(200)의 접지(GND)에 연결되므로, 제3터치전극(125)도 역시 은 도트(150), 제2패드(118b) 및 배선을 통해 구동IC(200)의 접지(GND)에 연결될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 실시예의 터치표시패널(112)은 어레이기판(110')에 추가된 터치전극, 즉 제2터치전극(117)을 차광테이프(301)에 구성된 도전영역(320)을 이용하여 구동IC(200)의 접지(GND)와 연결시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 터치표시장치(101)는 터치표시패널(111)의 제2터치전극(117)을 이용하여 사용자의 다양한 터치동작을 감지하고, 이에 대응되어 터치표시패널(111)의 동작을 제어할 수 있다.

한편, 본 실시예의 터치표시장치(101)의 동작은, 앞서 도 7을 참조하여 설명한 것과 동일하므로, 이에 대한 설명은 생략하기로 한다.

전술한 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, 101: 터치표시장치 111, 112: 터치표시패널
110, 110': 어레이기판 115: 제1터치전극
117: 제2터치전극 120: 컬러필터기판
125: 제3터치전극 300, 301: 차광테이프
310a: 제1영역 310b: 제2영역
310c: 제3영역 320: 도전영역

Claims

제1면 및 상기 제1면의 반대면인 제2면을 포함하는 제1기판과, 상기 제1기판의 상기 제1면과 대향하는 제3면 및 상기 제3면의 반대면인 제4면을 포함하는 제2기판으로 이루어진 터치표시패널;
상기 제1기판의 상기 제1면에 형성된 제1터치전극;
상기 제1기판의 상기 제2면에 형성된 제2터치전극;
상기 제2기판의 상기 제4면에 형성된 제3터치전극;
상기 터치표시패널의 배면에 배치된 백라이트유닛; 및
상기 터치표시패널과 상기 백라이트유닛 사이에 배치되고, 적어도 일부에 구성된 도전영역이 상기 터치표시패널의 전면 방향으로 절곡되어 상기 제2터치전극을 상기 제1기판의 상기 제1면에 구성된 접지패드에 연결시키는 차광테이프를 포함하는 터치표시장치.
제1항에 있어서,
상기 제2터치전극은 상기 제1기판의 상기 제2면과 상기 차광테이프 사이에 배치되고,
상기 차광테이프의 상기 도전영역의 일부는 상기 제2터치전극에 부착되고, 나머지는 절곡되어 상기 제2기판의 상기 제1면에 배치된 상기 접지패드에 부착되는 터치표시장치.
제1항에 있어서,
상기 터치표시패널은 화상이 표시되는 표시영역 및 상기 표시영역의 둘레를 따라 형성된 비표시영역을 포함하며,
상기 비표시영역은 상기 접지패드가 배치되는 하부 비표시영역을 포함하고,
상기 차광테이프는,
상기 터치표시패널의 하부 비표시영역을 제외한 상기 비표시영역에 대응되는 제1영역;
상기 터치표시패널의 상기 하부 비표시영역에 대응되는 제2영역; 및
상기 제2영역 상면에 구성된 상기 도전영역을 포함하고,
상기 도전영역은 상기 제2영역과 함께 절곡되어 상기 접지패드에 부착되는 터치표시장치.
제3항에 있어서,
상기 터치표시패널은 적어도 일측 단부가 절단되어 사선 형태의 절단면을 가지며,
상기 도전영역 중 상기 터치표시패널의 절단면에 의해 노출된 부분이 상기 절단면을 따라 절곡되는 터치표시장치.
제3항에 있어서,
상기 제1영역의 두께는 상기 제2영역 및 상기 도전영역의 두께의 합과 동일한 터치표시장치.
제1항에 있어서,
상기 터치표시패널은 화상이 표시되는 표시영역 및 상기 표시영역의 둘레를 따라 형성된 비표시영역을 포함하며,
상기 비표시영역은 상기 접지패드가 배치되는 하부 비표시영역을 포함하고,
상기 차광테이프는,
상기 터치표시패널의 하부 비표시영역을 제외한 상기 비표시영역에 대응되는 제1영역;
상기 터치표시패널의 상기 하부 비표시영역에 대응되는 제2영역;
상기 제2영역의 적어도 일측 단부로부터 외부로 돌출되는 제3영역; 및
상기 제3영역 상면에 구성된 상기 도전영역을 포함하고,
상기 도전영역은 상기 제3영역과 함께 절곡되어 상기 접지패드에 부착되는 터치표시장치.
제6항에 있어서,
상기 도전영역 중 상기 터치표시패널의 일측에서 노출되는 부분이 상기 터치표시패널의 측면을 따라 절곡되는 터치표시장치.
제6항에 있어서,
상기 제1영역의 두께는 상기 제3영역 및 상기 도전영역의 두께의 합과 동일한 터치표시장치.
제1항에 있어서,
상기 접지패드는,
상기 제1기판의 적어도 일측 상면에 배치되어 구동IC의 접지에 연결된 제1접지패드; 및
상기 제1기판의 표시영역과 상기 구동IC 사이에 배치되어 상기 구동IC의 접지에 연결된 제2접지패드를 포함하고,
상기 차광테이프의 상기 도전영역은 상기 제1기판의 상기 제1접지패드에 부착되는 터치표시장치.
제9항에 있어서,
상기 제3터치전극은 상기 제2기판의 상면에 배치되고, 은 도트를 통해 상기 제2접지패드에 연결되는 터치표시장치.
제1항에 있어서,
상기 터치표시패널이 터치되지 않으면 상기 제1터치전극과 노드 사이에 제1정전용량 및 제2정전용량이 형성되어 감지되며,
상기 터치표시패널이 터치되면, 상기 노드와 상기 제3터치전극 사이에는 제3정전용량이 형성되고 상기 노드와 상기 제2터치전극 사이에는 제4정전용량이 형성되어 감지되며,
상기 제3정전용량에 의한 전압변화량에 의해 터치위치를 감지하고 상기 제4정전용량에 의한 전압변화량에 의해 터치강도 및 터치시간을 감지하는 터치표시장치.