KR20040002311A - 터치패널 일체형 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 터치패널의 내구성을 향상시킴과 아울러 터치패널 일체형 액정표시장치를 컴팩트화할 수 있도록 한 터치패널 일체형 액정표시장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치는 상/하판으로 구성된 액정패널, 도광판, 광원 및 액정패널 구동부 등으로 구성된 액정표시모듈과; 액정표시모듈 상에 부착됨과 아울러 상기 액정패널의 가장자리에 형성된 블랙매트릭스와 대응하는 영역 내에 터치에 의한 신호를 인식하기 위한 전극층이 배열된 터치패널과; 상기 터치패널이 부착된 액정표시모듈을 케이싱하기 위한 탑케이스 및 커버보텀과; 상기 터치패널과 탑케이스가 맞닿는 영역 사이에 형성되어 외부 충격으로부터 상기 터치패널을 보호하기 위한 고무 베젤을 구비하는 것을 특징으로 한다.
이러한 구성에 의하면, 본 발명에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치는 터치패널을 탑케이스와 액정표시모듈 사이에 배치함과 아울러 터치패널의 전극층을 탑케이스 상판부 영역 내에 위치시킴으로써 컴팩트한 터치패널 일체형 액정표시장치를 구성함과 아울러 터치패널의 내구성을 향상될 수 있다.

Description

터치패널 일체형 액정표시장치{Liquid Crystal Display Integrated Touch Panel}
본 발명은 터치패널 일체형 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 터치패널의 내구성을 향상시킴과 아울러 터치패널 일체형 액정표시장치를 컴팩트화할 수 있도록 한 터치패널 일체형 액정표시장치에 관한 것이다.
터치패널은 음극선관(Cathode Ray Tube ; 이하 "CRT"라 함), 액정표시장치(Liquid Crystal Display : 이하 "LCD"라 함), 전계 방출 표시장치(Field Emission Display : 이하 "FED"라 함), 플라즈마 디스플레이 패널(Plasma Display Panel : 이하 "PDP"라 함) 및 전계발광소자(Electro Luminescence Device : 이하 "ELD"라 함) 등과 같은 화상표시장치의 표시면에 설치되어 사용자가 화상표시장치를 보면서 터치패널을 가압하여 컴퓨터에 미리 정해진 정보를 입력하는 컴퓨터 주변장치이다.
도 1은 종래기술에 따른 터치패널이 합체된 액정표시장치를 분해하여 나타낸 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 터치패널이 합체된 액정표시장치이 결합된 단면을 나타내는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래기술에 따른 터치패널이 합체된 액정표시장치는 액정표시모듈과, 액정표시모듈을 케이싱하기 위한 탑케이스(10) 및 커버보텀(12)과, 탑케이스(10) 및 커버보텀(12)에 의해 케이싱된 액정표시장치 상면에 구성된 터치패널(28)을 구비한다. 또한, 종래기술에 따른 터치패널이 합체된 액정표시장치는 액정표시장치 상에 터치패널을 합체시키기 위한 양면 접착 테이프(29)를 구비한다.
액정표시모듈은 액정패널(26)을 구성하는 상부 및 하부기판(24B,24A)과, 광을 방출하는 램프(16)와, 상기 램프(16)의 주변에 형성되어 램프를 보호함과 아울러 광을 일정 방향으로 입사시키는 램프 하우징(18)과, 상기 램프(16)로부터 입사된 광을 상기 액정패널 쪽으로 진행하게 하는 도광판(20A)과, 상기 도광판(20A) 하면으로 오는 광을 도광판(20A) 쪽으로 재반사시키는 반사판(도시하지 않음)과, 상기 도광판(20A)에서 방출되는 휘선 및 빛샘을 방지하기 위한 광학시트(20B)와, 상기 도광판(20A) 및 광학시트를 고정하기 위한 서포트 메인(14)으로 구성된다.
또한, 액정패널(26)은 도 3에서와 같이 상부기판(24B) 상면 및 하부기판(24A) 하면에 가시광선을 각각 직선편광으로 바꿔주기 위한 상부 및 하부편광판(30b,30a)과, 하부기판(24A)의 더미영역에 연결된 액정패널을 구동시키기 위한 구동 집적회로(Integrated Circuit)(34)가 실장된 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package ; TCP)에 의해 접속된 구동 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)(36)를 구비한다. 이 때, 액정패널의 하부기판(24A) 더미영역과 구동 집적회로(34)가 실장된 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package ; TCP)는 이방전도성 필름(Anisotropic Conductive Film ; 이하, "ACF"라 함)(33)에 의해 접착된다. 여기서, ACF(33)는 금속 코팅된 플라스틱 또는 금속입자 등의 전도성입자를 분산시킨 필름 형태를 가지며, 액정패널의 하부기판(24A) 상에 배열된 전극배선과 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package ; TCP)를 전기적으로 접속하는 역할을 한다.
커버보텀(12)은 서포트 메인(14)의 측면과 저면을 감싸며, 탑케이스(10)는 커버보텀(12)과 서포트메인(14)의 측면을 감싸고 상기 서포트 메인(14)의 상부 가장자리를 감싸게 된다. 이러한 커버보텀(12)과 탑케이스(10)을 통하여 액정표시모듈을 케이싱하게 된다.
터치패널(28)은 탑케이스 상면에 부착된 양면 접착테이프(29)에 의해 액정표시장치의 상부기판(24B) 상면에 걸쳐진다. 터치패널(28)은 구동 인쇄회로기판(36) 및 액정패널(26)에 의해 투영된 표시화면을 스타일러스 펜 또는 손가락에 의해 누름으로써 해당 위치신호를 발생하고 감지하게 된다.
도 4는 도 2에 도시된 터치패널이 합체된 액정표시장치의 "A" 영역을 상세히 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 터치패널이 합체된 액정표시장치는 도 1 및 도 2에서 설명되어진 액정표시장치 상면에 터치패널(28)이 올려져 있음을 알 수 있다. 이는 액정표시장치의 탑케이스(10) 상면에 부착된 양면 접착 테이프 등에 의해 구성된다.
터치패널(28)은 상부 및 하부 시이트와, 상기 상부 및 하부 시이트 상에 형성된 상부 및 하부 투명전도층과, 상기 상부 및 하부 투명전도층이 형성된 상부 및 하부시이트의 가장자리에 상부 및 하부마다 각각 대향하도록 형성된 상부 및 하부 전극층들과, 상부 및 하부전극층들에 의해 둘러쌓인 유효 표시영역 상에 균일하게 살포되어진 스페이서로 구성된다. 이로써, 상부 전극층은 상부 시이트가 스타일러스 펜 또는 손가락에 의해 눌려질 때 하부 전극층과 단락됨으로써 눌려진 위치에 따라 달라지는 전류량 또는 전압레벨을 가지는 신호가 발생되게 한다. 여기서, 상부 시이트는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate ; PET) 필름이 주로 사용되고, 하부 시이트는 유리, 플라스틱 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate ; PET) 중 어느 하나를 선택하여 선택된다.
이러한 구성을 가지는 터치패널이 합체된 액정표시장치는 터치패널(28)이 탑케이스 등에 의해 구성된 액정표시장치 상에 올려짐으로써 두께가 두꺼워지는 단점이 있다.
또한, 터치패널이 합체된 액정표시장치는 양면 접착 테이프와 탑케이스(10) 등의 두께로 인하여 터치패널(28)과 액정표시장치 사이에 1㎜ 이상의 간격을 유발시키게 된다. 이는 터치패널(28)과 액정표시장치의 액정패널(26)과의 간격이 커지게 함으로써 터치패널 상에 종이에 쓰는 느낌과는 달리 공중에 떠 있는 형태로 액정패널(26)로부터 투명된 화상이 표현되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명의 목적은 터치패널을 탑케이스와 액정표시모듈 사이에 배치하여 터치하기 위한 표시화면의 시야감도를 향상시키도록 한 터치패널 일체형 액정표시장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 터치패널의 외형을 보호할 수 있도록 한 터치패널 일체형 액정표시장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 터치패널의 전극층을 탑케이스 영역 내에 형성함으로써 터치패널의 내구성을 향상시키도록 한 터치패널 일체형 액정표시장치를 제공하는 데 있다.
도 1은 종래기술에 따른 터치패널이 합체된 액정표시장치를 분해하여 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 터치패널이 합체된 액정표시장치이 결합된 단면을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1에서의 액정패널과 구동 인쇄회로기판의 접속관계를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 터치패널이 합체된 액정표시장치의 "A" 영역을 상세히 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치를 분해하여 나타낸 도면이다.
도 6은 도 5에 도시된 터치패널 일체형 액정표시장치의 분해된 구성요소가 결합된 단면을 나타내는 도면이다.
도 7a 및 도 7b는 도 6의 "B" 영역을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 8은 도 6에 도시된 터치패널 일체형 액정표시장치의 평면 및 단면을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 패널 형태를 개략적으로 나타내는 도면이다.
〈 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10,40 : 탑케이스12,42 : 커버보텀
14,44 : 서포트 메인16,46 : 램프
18,48 : 램프 하우징20A,50a : 도광판
20B,50b : 광학시트24,52 : 기판
26,54 : 액정패널28,56 : 터치패널
29 : 양면 접착 테이프30,60 : 편광판
33 : 이방 전도성 필름(ACF)34,62 : 구동 집적회로
36,64 : 구동 인쇄회로기판58 : 고무 베젤
60 : 블랙매트릭스66 : 전극층
상기 목적들을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치는 상/하판으로 구성된 액정패널, 도광판, 광원 및 액정패널 구동부 등으로 구성된 액정표시모듈과; 상기 액정표시모듈 상에 부착됨과 아울러 상기 액정패널의 가장자리에 형성된 블랙매트릭스와 대응하는 영역 내에 터치에 의한 신호를 인식하기 위한 전극층이 배열된 터치패널과; 상기 터치패널이 부착된 액정표시모듈을 케이싱하기 위한 탑케이스 및 커버보텀과; 상기 터치패널과 탑케이스가 맞닿는 영역 사이에 형성되어 외부 충격으로부터 상기 터치패널을 보호하기 위한 고무 베젤을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 상기 액정표시모듈은 상기 광원의 주변에 형성되어 램프를 보호함과 아울러 광을 일정 방향으로 입사시키는 램프 하우징과, 상기 도광판 하면으로부터의 광을 재반사시키는 반사판과, 상기 도광판에서 방출되는 휘선 및 빛샘을 방지하기 위한 광학시트와, 상기 도광판 및 반사판을 고정하기 위한 서포트 메인을 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 상기 터치패널의 전극층은 약 1㎜ 정도의 폭을 가지도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 상기 액정패널의 가장자리에 형성된 블랙매트릭스는 약 2.5㎜ 정도의 폭을 가지도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 상기 커버보텀은 상기 액정표시모듈의 측면과 저면을 감싸며, 상기 탑케이스는 터치패널과 일체된 액정표시모듈의 측면을 감싸고 상기 터치패널의 가장자리를 감싸도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에서의 상기 탑케이스의 상부는 상기 액정패널의 가장자리에 형성된블랙매트릭스가 소정 영역 노출되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 경우 상기 터치패널이 일체된 액정표시모듈의 중앙에 가상 중심선을 설정하고; 상기 가상 중심선으로부터 상기 탑케이스의 상부에 의해 노출된 블랙매트릭스 까지의 거리, 상기 가상 중심선으로부터 상기 탑케이스의 상부 시작단 까지의 거리, 상기 가상 중심선으로부터 상기 터치패널의 전극층 내측단까지의 거리, 상기 가상 중심선으로부터 상기 터치패널의 전극층 외측단까지의 거리, 상기 가상 중심선으로부터 상기 탑케이스의 상부 끝단까지의 거리를 각각 L1, L2, L3, L4, L5로 설정하면; 이들 각 거리들의 부등 관계는 L1 < L2 < L3 <L4 < L5인 것을 특징으로 한다.
상기 목적들 외에 본 발명의 다른 목적 및 특징은 첨부도면을 참조한 실시예에 대한 설명으로 나타나게 될 것이다.
이하 도 5 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 설명하기로 한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치를 분해하여 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하여 적층순서를 살펴보면, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치는 커버보텀(42), 서포트 메인(44), 램프(46), 도광판(50a), 광학시트(50B), 액정패널(54), 터치패널(56) 및 탑케이스(40)를 순차적으로 적층하여 완성된다. 이 때 액정패널(54)의 네 측면 중 서로 직교하는 방향의 2면에는 액정패널(54)에 구성된 전극배선과 이들에 화상을 구현시키기 위한 회로가 인쇄되어있는 구동 인쇄회로기판(64)를 전기적으로 접속시키기 위한 구동 집적회로(62)가 실장된 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package ; TCP)이 접속된다.
이러한 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치는 도 1에 도시된 종래기술과 비교하여 터치패널의 적층 순서가 달라짐을 알 수 있다. 즉, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치는 터치패널(56)을 액정표시장치의 탑 케이스(40) 안쪽에 위치시킴으로써 부피가 커짐을 방지함과 아울러 터치패널(56)의 외형을 보호할 수 있게 된다. 또한, 액정패널(54)과 터치패널(56)을 서로 맞대게 구성함으로써 액정패널(54)로부터 투영된 화상을 터치패널(56)에 의해 표현시 종이에 쓰는 듯한 느낌을 주게 된다.
도 6은 도 5에 도시된 터치패널 일체형 액정표시장치의 분해된 구성요소가 결합된 단면을 나타내는 도면이고, 도 7a 및 7b는 도 6의 "B" 영역을 확대하여 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 7b를 참조하면, 본 발명에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치는 액정표시모듈과, 액정표시모듈 상에 형성된 터치패널(56)과, 터치패널(56)이 올려진 액정표시모듈을 케이싱하기 위한 탑케이스(40) 및 커버보텀(42)을 구비한다. 또한, 본 발명에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치는 터치패널(56) 가장자리와 탑케이스(40) 사이에 고무 베젤(58)을 구비한다.
액정표시모듈은 액정패널(54)을 구성하는 상부 및 하부기판(52B,52A)과, 광을 방출하는 램프(46)와, 상기 램프(46)의 주변에 형성되어 램프를 보호함과 아울러 광을 일정 방향으로 입사시키는 램프 하우징(48)과, 상기 램프(46)로부터 입사된 광을 액정패널(54)로 진행시키기 위한 광학 수단(50)과, 상기 광학수단(50)을 고정하기 위한 서포트 메인(44)과, 하부기판(52A)의 더미영역에 연결되어 액정패널(54)을 구동시키기 위한 구동 집적회로(Integrated Circuit)(62)가 실장된 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package ; TCP)에 의해 접속된 구동 인쇄회로기판(Printed Circuit Board)(64)를 구비한다. 이 때, 액정패널(54)의 하부기판(52A) 더미영역과 구동 집적회로(62)가 실장된 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package ; TCP)는 ACF에 의해 접착된다. 여기서, ACF는 금속 코팅된 플라스틱 또는 금속입자 등의 전도성입자를 분산시킨 필름 형태를 가지며, 액정패널의 하부기판(52A) 상에 배열된 전극배선과 테이프 캐리어 패키지(Tape Carrier Package ; TCP)를 전기적으로 접속하는 역할을 한다. 또한 액정패널(54)은 상부기판(52B) 상면 및 하부기판(52A) 하면에 가시광선을 각각 직선편광으로 바꿔주기 위한 상부 및 하부편광판(60b,60a)을 더 구성한다.
광학 수단(50)은 램프(46)로부터 입사된 광을 평면광원으로 변환하여 상기 액정패널(54) 쪽으로 진행하게 하는 도광판(50a)과, 상기 도광판(50a) 하면으로 오는 광을 도광판(50a)으로 반사시키는 반사판(도시하지 않음), 상기 도광판(50a)에서 방출되는 휘선 및 빛샘을 방지하기 위한 광학시트(50b)로 구성된다.
이러한 액정패널(54)을 구성하는 하부 기판(52A)에는 하부유리기판, 게이트 라인, 절연막, 화소전극 및 배향막(도시하지 않음)이 순차적으로 형성되며, 상부 기판(52B)에는 상부유리기판, 차광막, 칼라필터, 공통전극 및 배향막(도시하지 않음)이 순차적으로 형성된 구성을 가지게 된다. 도면부호의 60은 상부기판(52B) 끝단에 형성되어 끝단 화소에서의 광을 차단하도록 한 블랙매트릭스를 나타낸다. 상부 기판(52B)에서의 차광막은 블랙매트릭스(60) 형성시 동일 물질로 동시에 형성할 수 있다.
터치패널(56)은 액정패널(54) 상면 가장자리 또는 전면에 양면 접착테이프 등에 의해 직접 부착되어지며, 액정패널(54) 상에 접착수단 없이 올려질 수도 있다. 이러한 터치패널(56)은 상부 및 하부 시이트와, 상기 상부 및 하부 시이트 상에 형성된 상부 및 하부 투명전도층과, 상기 상부 및 하부 투명전도층이 형성된 상부 및 하부시이트의 가장자리에 상부 및 하부마다 각각 대향하도록 형성된 상부 및 하부 전극층들과, 상부 및 하부전극층들에 의해 둘러쌓인 유효 표시영역 상에 균일하게 살포되어진 스페이서로 구성된다.
상부 시이트(55)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate ; PET)가 주로 사용되고, 하부 시이트(57)는 유리, 플라스틱 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate ; PET) 중 어느 하나를 선택하여 사용된다. 이로 인하여, 도 7a에서와 같이 하부 시이트(57a)로 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)가 사용될 경우에는 상부 및 하부 시이트(55,57a)가 동일 두께로 균일하게 형성되어 필름 타입 터치패널을 구성한다. 또한, 도 7b에서와 같이 하부 시이트(57b)로 유리 및 플라스틱 재질의 기판이 사용될 경우에는 하부 시이트(57b)가 상부 시이트(55)보다 두꺼운 형태로 형성되며 각각 유리타입 터치패널과 플라스틱 타입 터치패널을 구성한다.
이러한 구성을 가지는 터치패널(56)에서 상부 전극층은 상부 시이트가 스타일러스 펜 또는 손가락에 의해 눌려질 때 하부 전극층과 단락됨으로써 눌려진 위치에 따라 달라지는 전압레벨을 가지는 신호가 발생되게 한다. 이 때, 본 발명에서의 상부 및 하부 전극층들의 형성 영역(Ws)은 탑케이스(40) 영역 내에 위치한다.
커버보텀(42)은 서포트 메인(44)의 측면과 저면을 감싸며, 탑케이스(40)는 커버(42)과 서포트메인(44)의 측면을 감싸고 상기 터치패널(56)의 상부 가장자리를 감싸게 된다. 이러한 커버보텀(42)과 탑케이스(40)은 나사 등의 체결수단에 의해 체결됨으로써 터치패널 일체형 액정표시장치를 케이싱하게 된다. 탑 케이스(40)는 상부 가장자리 끝단이 액정패널의 끝단 블랙매트릭스(60)와 터치패널(56)의 전극층이 겹쳐지지 않는 영역에 오도록 구성된다.
고무 베젤(58)은 탑케이스(40)를 이용하여 터치패널(56)의 상부 가장자리를 감쌀 경우 외부 충격 등에 의해 터치패널(56) 가장자리가 깨지는 것을 방지하기 위하여 사용된다. 고무 베젤(58)은 탑케이스(40)를 통한 외부 충격이 터치패널(56)에 전해지지 않도록 충분한 탄성을 가진다. 이러한 고무 베젤(58)은 탑케이스(40)의 상부 끝단에 부착되거나 터치패널(56)의 전극층 형성 영역에 부착되어 고정되어질 수 있다. 이들은 양면 접착 테이프 등의 접착수단에 의해 부착되어진다. 또한 고무 베젤(58)은 터치패널(56)과 합체된 액정표시모듈을 탑케이스(40) 및 커버보텀(44)에 의해 케이싱시 탑케이스(40)와 탑케이스(40)와 맞닿는 터치패널(56) 사이에 부착수단 없이 끼워진 형태로 구성될 수도 있다.
이러한 구성을 가진 터치패널 일체형 액정표시장치는 터치패널(56)을 탑케이스(40) 아래로 배치함과 아울러 터치패널(56) 내부 가장자리에 형성된 전극층들을탑케이스(40) 영역 내로 구성한다. 이로 인하여 터치패널 일체형 액정표시장치는 스타일러스 펜 또는 손가락에 의해 눌려질 경우 영향을 받지 않게 되어 터치패널의 내구성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 8은 도 6에 도시된 터치패널 일체형 액정표시장치의 평면 및 단면을 개략적으로 나타내는 도면으로서, 터치패널의 전극 설계 기준을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치에서 터치패널(56)은 액정패널의 상부기판(52B)과 거의 동일한 크기로 형성된다. 액정패널의 상부기판(52B) 맨 끝단에는 끝단 화소 사이에 형성되어 칼라필터를 통해 나오는 광이 인접 화소에 비추는 것을 방지하는 블랙매트릭스(60)가 형성되고, 터치패널(56)의 가장자리에는 외부 전압신호에 의해 위치신호를 감지하기 위한 전극층(66)이 형성된다. 또한, 터치패널(56)과 액정표시장치를 케이싱할 때 상면을 압착시키기 위한 탑케이스(40)의 상판부 크기는 액정표시장치에 의해 투영되는 화상을 방해하지 않는 범위에서 정하여진다. 일반적으로 끝단 블랙매트릭스(60)의 폭은 2 내지 4㎜ 으로 형성되며, 본 발명의 경우에서는 약 2.5㎜ 정도의 폭을 가지도록 블랙매트릭스(60)를 구성한다. 터치패널(56)의 전극층(66)은 블랙매트릭스(60) 영역 내에 위치하여야 하므로 2㎜ 이내의 폭을 가지도록 구성되어야 하며, 본 발명의 경우에서는 약 1㎜ 정도의 폭을 가지도록 터치패널 전극층(60)을 구성한다.
터치패널(56)의 전극층(66)은 탑케이스(40) 상판부 영역 내에 위치한다. 탑케이스(40)의 상판부 끝단은 액정패널의 가장자리 화소 끝단에 형성되어 칼라필터를 통해 나오는 광이 외부로 비추어지는 것을 방지하는 끝단 블랙매트릭스(60)의 내측단과 터치패널(56)의 전극층(66)의 내측단 사이에 위치하도록 구성된다.
이러한 구성을 가지는 터치패널 일체형 액정표시장치에 있어서 터치패널(56)의 전극층(66)은 탑케이스(40) 상판부에 의해 외부의 충격 및 이물질로부터 보호된다.
도 8에 있어서, W1은 탑케이스(40) 상판부 폭을 나타내며, W2는 터치패널(56)의 전극층(66) 폭을 나타내고, W3은 액정패널의 상부기판(54)에 형성된 끝단 블랙매트릭스(60)가 탑케이스(40) 상판부에 의해 노출되어진 폭을 나타낸다. 이들을 통하여 보면, 터치패널(56)의 전극층(66)은 탑케이스(40) 상판부 영역 내에 위치하며, 끝단 블랙매트릭스(60)는 탑케이스(40)의 상판부 영역이외의 영역으로 노출됨을 알 수 있다.
이러한 폭 기준을 토대로 하여 탑케이스(40), 블랙매트릭스(60) 및 터치패널(56)의 전극층의 설계기준을 설명하면, 먼저 터치패널 일체형 액정표시장치의 중심을 절단하는 방향으로 가상 중심선(C)을 설정한다.
설정된 가상 중심선(C)을 기준으로 참조하면, L1은 가상 중심선(C)에서 끝단 블랙매트릭스(60) 내측단까지의 거리를 나타내며, L2는 가상 중심선(C)에서 탑케이스(40)의 상판부 내측단까지의 거리를 나타낸다.
또한, L3은 가상 중심선(C)에서 터치패널(56) 전극층(66)의 내측단까지의 거리를 나타내고, L4는 가상 중심선(C)에서 터치패널(56) 전극층(66)의 외측단까지의 거리를 나타낸다. 그리고, L5는 가상 중심선(C)에서 탑케이스(40)의 모서리 즉,상면 외측단까지의 거리를 나타낸다.
먼저 L3 및 L4는 터치패널(56)의 전극층(66) 폭과 관련된 것으로, 내측단보다 외측단이 가상 중심선(C)으로부터 더 거리가 멀어져야 한다. 이로써, L3 및 L4 사이에는 부등식 1이 성립된다.
(부등식 1)
L3 < L4
또한, L2는 가상 중심선(C)에서 탑케이스(40)의 상판부 내측단까지의 거리를 나타낸 것으로서, 본 발명에 따른 탑케이스(40)는 터치패널(56)의 전극층(66)을 덮도록 위치한다. 이로써, L2는 터치패널(56)의 전극층(66) 내측단까지의 거리인 L3과의 사이에 부등식 2가 성립된다.
(부등식 2)
L2 < L3
L1은 가상 중심선(C)에서 끝단 블랙매트릭스(60) 내측단까지의 거리를 나타내며, 본 발명에 따른 끝단 블랙매트릭스(60)는 탑케이스(40)에 의해 가려지지 않는 노출영역을 가지게 된다. 이로써, L1은 탑케이스(40)의 상판부 내측단까지의 거리인 L2과의 사이에 부등식 3이 성립된다.
(부등식 3)
L1 < L2
마지막으로 L5는 가상 중심선(C)에서 탑케이스(40)의 모서리 즉, 상판부 외측단까지의 거리를 나타낸 것으로서, 탑케이스(40)의 측단부 두께를 고려하면 다른구성요소보다 가상 중심선(C)으로부터 넓은 거리를 가지게 된다. 이로써, L5는 가상 중심선(C)으로부터 각 구성요소의 내측 및 외측단까지의 거리보다 더 넓은 거리를 가지게 된다.
상기에서와 같은 부등식 관계를 간단히 설명하면, L2는 L1보다 커야 하며, L3은 L2보다 커야 한다. 또한, L4는 L3보다 커야 하며, L5는 L4보다 커야 한다. 이로써, 부등식 1 내지 3과 부등식 관계를 통하여 등가를 판단하면 다음의 부등식 4와 같이 나타낼 수 있다.
(부등식 4)
L1 < L2 < L3 < L4 < L5
이러한 부등식 1을 통하여 보면, 터치패널(56)의 전극층(66)은 탑케이스(40)의 상판부 영역(L2∼L5) 이내에 위치하며, 탑케이스(40)는 블랙매트릭스(60)의 소정 영역이 노출된 정도의 상판부 폭을 가져야 함을 알 수 있다.
본 발명에 있어서 L3 ∼ L4의 간격은 약 1㎜ 정도로 설정되며, 소정 영역만큼의 노출된 끝단 블랙매트릭스(60)의 폭은 2 내지 4㎜ 정도로 설정된다. 특히, 본 발명에서의 블랙매트릭스(60)는 약 2.5㎜ 정도의 폭으로 설정된다.
이로써, 본 발명에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치는 탑케이스(40) 영역 내에 터치패널의 전극층(66)을 위치시켜 외부 충격 등으로부터 터치패널의 외형의 깨짐을 방지할 수 있다. 또한, 끝단 블랙매트릭스(60)보다 탑케이스(40)의 상판부 및 터치패널(56)의 전극층(66)이 터치패널 일체형 액정표시장치의 외곽에 배열됨으로써 액정표시장치에 의해 투영된 화상을 스타일러스 펜 또는 손가락 등에 의해 터치패널(56)에 표시하는 데에도 영향을 미치지 않게 된다.
도 9는 액정표시장치에 일체된 터치패널(56)의 전극층(66) 설계기준에 있어서 터치패널 일체형 액정표시장치의 우측 가장자리에 대해서만 주로 설명하였다. 상기에서와 같은 본 발명에 따른 액정표시장치에 일체된 터치패널(56)의 전극층 설계기준은 우측 방향뿐만 아니라 도 6에서와 같이 상하좌우 4방향 가장자리에서도 동일한 방법으로 모두 적용되어진다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치는 터치패널을 탑케이스와 액정표시모듈 사이에 배치함과 아울러 터치패널의 전극층을 탑케이스 상판부 영역 내에 위치시킴으로써 컴팩트한 터치패널 일체형 액정표시장치를 구성함과 아울러 터치패널의 내구성을 향상될 수 있다. 또한 터치패널과 일체된 액정표시모듈을 탑케이스 및 커버보텀을 통하여 케이싱할 때 터치패널과 탑케이스가 맞닿는 면에 고무 베젤을 형성함으로써 외부 충격으로부터 터치패널을 보호할 수 있다.
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.

Claims (8)

  1. 상/하판으로 구성된 액정패널, 도광판, 광원 및 액정패널 구동부 등으로 구성된 액정표시모듈과,
    상기 액정표시모듈 상에 부착됨과 아울러 상기 액정패널의 가장자리에 형성된 블랙매트릭스와 대응하는 영역 내에 터치에 의한 신호를 인식하기 위한 전극층이 배열된 터치패널과,
    상기 터치패널이 부착된 액정표시모듈을 케이싱하기 위한 탑케이스 및 커버보텀과,
    상기 터치패널과 탑케이스가 맞닿는 영역 사이에 형성되어 외부 충격으로부터 상기 터치패널을 보호하기 위한 고무 베젤을 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널 일체형 액정표시장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정표시모듈은 상기 광원의 주변에 형성되어 램프를 보호함과 아울러 광을 일정 방향으로 입사시키는 램프 하우징과,
    상기 도광판 하면으로부터의 광을 재반사시키는 반사판과,
    상기 도광판에서 방출되는 휘선 및 빛샘을 방지하기 위한 광학시트와,
    상기 도광판 및 반사판을 고정하기 위한 서포트 메인을 구비하는 것을 특징으로 하는 터치패널 일체형 액정표시장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 터치패널의 전극층은 약 1㎜ 정도의 폭을 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 터치패널 일체형 액정표시장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 액정패널의 가장자리에 형성된 블랙매트릭스는 2 내지 4㎜의 폭을 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 터치패널 일체형 액정표시장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 액정패널의 가장자리에 형성된 블랙매트릭스는 약 2.5㎜ 정도의 폭을 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 터치패널 일체형 액정표시장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 커버보텀은 상기 액정표시모듈의 측면과 저면을 감싸며,
    상기 탑케이스는 터치패널과 일체된 액정표시모듈의 측면을 감싸고 상기 터치패널의 가장자리를 감싸도록 구성되는 것을 특징으로 하는 터치패널 일체형 액정표시장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 탑케이스의 상부는 상기 액정패널의 가장자리에 형성된 블랙매트릭스가 소정 영역 노출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 터치패널 일체형 액정표시장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 터치패널이 일체된 액정표시모듈의 중앙에 가상 중심선을 설정하고;
    상기 가상 중심선으로부터 상기 탑케이스의 상부에 의해 노출된 블랙매트릭스 까지의 거리, 상기 가상 중심선으로부터 상기 탑케이스의 상부 시작단 까지의 거리, 상기 가상 중심선으로부터 상기 터치패널의 전극층 내측단까지의 거리, 상기 가상 중심선으로부터 상기 터치패널의 전극층 외측단까지의 거리, 상기 가상 중심선으로부터 상기 탑케이스의 상부 끝단까지의 거리를 각각 L1, L2, L3, L4, L5로 설정하면;
    이들 각 거리들의 부등 관계는 L1 < L2 < L3 <L4 < L5인 것을 특징으로 하는 터치패널 일체형 액정표시장치.
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