KR20020049367A - 위치감출 액정표시장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 박막트랜지스터 기판 위에 터치패널을 부착하여 패드 영역을 활용함으로 인해서 넓어진 보상저항영역을 가지는 위치감출 액정표시장치에 관한 것으로서, 제 1 기판과, 상기 제 1 기판과 대향 배치되고 상기 제 1 기판보다도 패드부 영역만큼 크기가 큰 제 2 기판과, 상기 제 1 ,제 2 기판 사이에 형성된 액정층과, 상기 제 1 기판 하부에 부착된 백라이트와, 상기 제 2 기판에 부착된 위치감지소자를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 액정표시장치(LCD ; Liquid Crystal Display Device)에 관한 것으로, 특히 펜이나 조작자의 손가락이 터치한 위치를 검출하는 터치(digitizer) 패널을 포함하는 위치감출 액정표시장치에 관한 것이다.
현재까지 공지된 상기 터치 패널을 포함하는 위치감출 액정표시장치에는 두가지 모드, 즉 터치 모드 또는 펜 모드가 있다.
그리고, 터치 위치를 검출하는 기법에는 아날로그 커패시티 커플링 기법, 저항막 기법, 적외선 기법, 초음파 기법 등이 있는데, 이중 상기 아날로그 커패시티 커플링 기법은 위치 검출용 전기적 도전막으로 유리 기판를 코팅하고 유리 기판의 네 코너에 전극이 형성된 터치 센서를 액정표시장치의 스크린 상에 중첩되도록 액정표시장치의 스크린 상에 장착시키는 기법이며, 상기 저항막 기법은 두 개의 접착된 저항막으로 만들어진 저항성 시트를 접착제로 액정표시장치의 스크린 상에 접촉시키는 기법이다.
즉, 상기 위치감출 액정표시장치는 일반적인 액정표시장치의 외부에 별도의 위치감지 기능을 갖는 터치 패널을 더 구성하는 것을 특징으로 한다.
하지만, 이 경우 위치감출 액정표시장치의 두께와 중량이 터치 패널 자체의 두께로 인해 커지는 것은 물론, 그로 인해 화상의 품질도 떨어지게 된다는 문제점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래 기술의 위치감출 액정표시장치를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래기술에 따른 위치감출 액정표시장치의 단면도이고, 도 2는 종래기술에 따른 위치감출 액정표시장치의 평면도이다.
도 1에서와 같이, 종래 기술에 따른 위치감출 액정표시장치는 상부기판인 컬러필터 기판(15)과, 하부기판인 박막트랜지스터 기판(11)과 그 사이에 형성된 액정층(13)과, 그리고 상기 컬러필터 기판(15)의 상부에 위치하여 펜 또는 조작자의 손가락 등의 입력수단을 감지하는 터치 패널(17)과, 상기 박막트랜지스터 기판(11) 하부에 장착된 백라이트로 구성된다.
이 때, 상기 컬러필터 기판(15)에는 색상을 표현하기 위한 RGB의 컬러필터층과, 상기 RGB의 혼색을 방지하기 위해 형성된 블랙매트릭스와, 투명도전막으로 형성된 공통전극이 있고, 상기 박막트랜지스터 기판(11)에는 화소단위를 구분짓는 데이터 배선과, 게이트 배선과, 상기 단위 화소에 형성된 박막트랜지스터와 화소전극이 있다.
그리고, 상기 터치 패널(17)은 도 2에서와 같이, 위치감지영역(23)과, 상기 위치감지영역 주변에 구성되어 전위차를 보상하는 보상저항영역(24)과 상기 보상저항영역의 네 모서리 부근에 위치하여 위치감지용 신호를 인가하는 신호인가부(27a∼27d)로 구분된다.
여기서, 상기 신호인가부(20a∼20d)는 사용자의 손이나 펜이 폴리에스테르 막에 접촉하는 결과로 생성된 전류흐름을 운송하기 위해 형성한 것이다.
좀 더 상세히 설명하면, 상기 터치패널(17)은 유리기판과, 상기 유리기판과 대향 배치된 폴리에스테르 막(polyester film)과, 그 사이에 형성된 공기층으로 구성되는데, 상기 유리기판 상의 보상저항영역에는 x축 방향으로 선형 패턴된 제 1 보상전극이 있고 상기 폴리에스테르 막 상의 보상저항영역에는 y축 방향으로 선형 패턴된 제 2 보상전극이 있다.
여기서 상기 제 1 ,제 2 보상전극은 상기 위지감지영역을 사용자의 손이나 펜으로 터치할 경우, 상기 위치를 x,y좌표로 인식하기 위해서 형성한 것이다.
또한, 유리기판은 상기 유리기판(24) 하부에 위치되어 있는 액정표시장치(26)를 보호하며, 폴리에스테르 막(polyester film)은 사용자의 손가락 또는 펜과 같은 물체를 위한 기록/터치 표면으로서의 역할을 한다.
상기와 같이 구성된 터치패널은 신호인가부를 통하여 제 1 ,제 2 보상전극에 선택적으로 전압을 인가하여 위치 검출용 전기적 도전막 위에 저 전압의 전계를 균일하게 분포시키는데, 사용자의 손이나 펜을 접촉시키면 위치를 인식하게 된다.
하지만, 상기 제 1 ,제 2 보상전극 간의 쇼트가 발생하지 않게 하려면 상기 보상전극을 형성하는 공간으로서 최소한 4 내지 5mm의 여유공간이 확보되어야 하는데, 현재 박막트랜지스터 액정표시장치에서는 패널 크기를 줄이기 위해 보상저항영역을 2 내지 3mm로 최소화하는 방향으로 나아가고 있어 보상전극끼리의 쇼트(short) 문제를 유발하고 있다.
상기와 같은 종래의 위치감출 액정표시장치는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 종래 기술에서 보상전극끼리의 쇼트 발생을 막기 위해서는 보상저항영역이 최소한 4 내지 5mm의 공간이 되어야 하는데, 액정표시장치가 점차 박형화됨에 따라 상기와 같은 공간을 확보하는데 어려움이 있다.
둘째, 종래에 보상저항영역이 차지하는 영역으로 인해 유효화면 영역이 감소된다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로 박막트랜지스터 기판 위에 터치패널을 부착하여 패드 영역을 활용함으로 인해서, 넓어진 보상저항영역을 가지는 위치감출 액정표시장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
도 1은 종래기술에 따른 위치감출 액정표시장치의 단면도.
도 2는 종래기술에 따른 위치감출 액정표시장치의 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 위치감출 액정표시장치의 단면도.
도 4는 일반적인 위치감출 액정표시장치의 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 위치감출 액정표시장치의 평면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호설명
31 : 컬러필터기판 33 : 액정층
34 : 보상저항영역 35 : 박막트랜지스터 기판
37 : 터치패널
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 위치감출 액정표시장치는 제 1 기판과, 상기 제 1 기판과 대향 배치되고 상기 제 1 기판보다도 패드부 영역만큼 크기가 큰 제 2 기판과, 상기 제 1 ,제 2 기판 사이에 형성된 액정층과, 상기 제 1 기판 하부에 부착된 백라이트와, 상기 제 2 기판에 부착된 위치감지소자를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 위치감출 액정표시소자를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 따른 위치감출 액정표시장치의 단면도이고, 도 4는 일반적인 위치감출 액정표시장치의 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 위치감출 액정표시장치의 평면도이다.
본 발명에 따른 위치감출 액정표시장치는 도 3에서와 같이 상부기판인 박막트랜지스터 기판(35)과, 하부기판인 컬러필터 기판(31)과, 상기 두 기판 사이에 형성된 액정층(33)과, 상기 박막트랜지스터 기판(35) 상부에 접착되어 형성된 터치패널(37)과, 상기 컬러필터 기판(35) 하부에 장착된 백라이트로 구성된다.
여기서, 상기 박막트랜지스터 기판(35)은 상기 기판상에 일방향으로 형성된 게이트 배선과. 상기 게이트 배선과 교차되어 화소를 구분짓는 데이터 배선과, 상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차지점에 형성된 박막트랜지스터와 상기 박막트랜지스터와 전기적으로 연결되어 상기 화소영역 대부분에 위치하는 화소전극이구비되어 있고, 상기 컬러필터 기판에는 상기 기판상에 일정 간격을 두고 형성된 복수개의 블랙 매트릭스층과, 상기 블랙 매트릭스층 사이사이에 형성된 컬러필터층과, 상기 컬러필터층을 포함한 전면에 형성된 투명도전막이 구비되어 있다.
이 때, 상기 박막트랜지스터 기판(35)은 컬러필터 기판(31)보다 외부 구동회로가 접속되는 패드부 영역만큼 더 넓다.
그리고 상기 터치패널(37)은 유리기판(41)과, 폴리에스테르 막(43)과, 그 사이에 형성된 공기층으로 구성되는데, 상기 유리기판(41) 상에는 위치 검출용 전기적 제 1 투명도전막(44a)과, 상기 제 1 투명도전막(44a) 모서리를 따라 x축 방향으로 평행하게 선형 패턴된 제 1 보상전극(47a)과, 상기 제 1 보상전극(47a)을 포함한 전면에 형성된 절연막이 있다.
또한, 상기 폴리에스테르 막(43) 상에는 위치 검출용 전기적 투명도전막(44b)과, 상기 투명도전막(44b) 모서리를 따라 y축 방향으로 평행하게 선형 패턴된 제 2 보상전극(47b)과, 상기 제 2 보상전극(47b)을 포함한 전면에 형성된 절연막이 있다.
그리고 상기 공기층에는 상기 유리기판(41)과 폴리에스테르 막(43)을 일정간격 이격시키기 위한 스페이서(spacer)(49)가 있다.
이 때, 상기 제 1 ,제 2 보상전극(47a,47b)은 저항치가 충분히 작으며 안정을 보이는 은(Ag) 또는 크롬산화물 등의 재료로 보상저항영역에 형성되어 터치 센서로서의 역할을 하며, 상기 절연막은 상기 제 1 ,제 2 보상전극(47a,47b)을 전기적으로 분리하기 위해 형성된다.
또한, 상기 위치 검출용 전기적 투명도전막은 균일한 저항치를 갖는 재료로 만든 박막으로서, 이들 재료에는 ITO(인듐 주석 산화물), IZ0(인듐 아연 산화물) 등이 있다. 이들 막은 스퍼터링과 같은 물리적 성막 공정 및 CVD(chemical vapor deopsition)와 같은 화학적 성막 공정으로 형성된다.
이상에서와 같이 터치패널(37)을 박막트랜지스터 기판(35)에 부착하게 되면 도 5에서와 같이, 종래의 2 내지 3mm의 좁은 보상저항영역 대신에 패드부 영역을 활용하여 4 내지 5mm의 여유로운 공간의 보상저항영역(34)을 확보할 수 있으므로 보상전극간의 쇼트 문제는 물론 액정표시장치에 터치패널을 부착시에 발생하는 쇼트 문제도 해결된다.
또한, 보상저항영역으로 인해 잠식되었던 유효화면 영역도 넓어진다.
그리고, 측정 결과 이때 액정표시장치의 콘트라스트(contrast) 저하는 없었다.
상기와 같은 본 발명의 위치검출 액정표시장치는 다음과 같은 효과가 있다.
즉, 터치패널을 박막트랜지스터 기판에 부착하여 패드부 영역을 활용함으로 인해 보상전극이 위치하는 보상저항영역이 여유로워져 터치패널 내의 쇼트문제가 해결되고, 또한 유효화면영역도 넓어져 장치의 신뢰성이 높아진다.
Claims (6)
- 제 1 기판;상기 제 1 기판과 대향 배치되고 상기 제 1 기판보다도 패드부 영역만큼 크기가 큰 제 2 기판;상기 제 1 ,제 2 기판 사이에 형성된 액정층;상기 제 1 기판 하부에 부착된 백라이트;상기 제 2 기판에 부착된 위치감지소자로 구성되는 특징으로 하는 위치감출 액정표시장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 기판은 기판상에 일정 간격을 두고 형성된 복수개의 블랙 매트릭스층과,상기 블랙 매트릭스층 사이사이에 형성된 컬러필터층과,상기 컬러필터층을 포함한 전면에 형성된 투명도전막이 더 구성되는 것을 특징으로 하는 위치감출 액정표시장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 기판은 기판상에 일방향으로 형성된 게이트 배선과. 상기 게이트 배선과 교차되어 화소를 구분짓는 데이터 배선과,상기 게이트 배선 및 데이터 배선의 교차지점에 형성된 박막트랜지스터가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 위치감출 액정표시장치.
- 제 1 항에 있어서, 상기 위치감지소자는 위치감지영역 및 보상저항영역으로 구분되는 것을 특징으로 하는 위치감출 액정표시장치.
- 제 1 항 및 제 4 항에 있어서, 상기 보상저항영역은 제 2 기판의 패드부영역의 소정부위를 활용하므로 4 내지 5 mm의 폭을 확보하는 것을 특징으로 하는 위치감출 액정표시장치.
- 제 1 항 및 제 4 항에 있어서, 상기 위치감지소자는 유리기판과, 폴리에스테르 막과, 상기 유리기판 및 폴리에스테르 막사이에 형성된 공기층과, 상기 유리기판상의 보상저항영역의 양 가로방향에 형성된 제 1 은전극과 상기 폴리에스테르 막상의 보상저항영역의 양 세로방향에 형성된 제 2 전극으로 구성되는 것을 특징으로 하는 위치감출 액정표시장치.
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KR100565740B1 (ko) | 2006-03-29 |
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