KR20080089910A - Liquid crystal display device united to touch panel - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 종래의 터치 패널 일체형 액정표시장치를 도시한 단면도.1 is a cross-sectional view showing a conventional touch panel integrated liquid crystal display device.
도 2는 터치패널에 FPC와의 접속을 위한 마진을 설명하는 도면.2 is a diagram illustrating a margin for connection with an FPC to a touch panel.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치를 도시한 단면도.3 is a cross-sectional view showing a touch panel integrated liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention;
도 4는 도 3의 터치패널 일체형 액정표시장치에서 발생된 문제를 도시한 도면.4 is a diagram illustrating a problem occurring in the touch panel integrated liquid crystal display of FIG. 3.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치를 도시한 단면도.5 is a cross-sectional view showing a touch panel integrated liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치를 도시한 단면도.6 is a cross-sectional view showing a touch panel integrated liquid crystal display device according to a third embodiment of the present invention;
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치를 도시한 단면도.7 is a cross-sectional view illustrating a touch panel integrated liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>
51: 액정패널 53, 91: 터치패널51:
55: 제1 기판 57: 제1 패턴55: first substrate 57: first pattern
59: 실 패턴 61: 액정층59: seal pattern 61: liquid crystal layer
63: 제2 패턴 65: 제2 기판63: second pattern 65: second substrate
67: TCP 69: 제1 FPC67: TCP 69: first FPC
71: 제1 전극패턴 73, 95: 제2 FPC71:
75: 양면 접착 테이프 76: 도트 스페이서75: double-sided adhesive tape 76: dot spacer
77: 제3 기판 78: 제2 전극패턴77: third substrate 78: second electrode pattern
79: 제1 편광판 81: 제2 편광판79: first polarizing plate 81: second polarizing plate
83, 101: 제1 1/4 파장판 85, 103: 제2 1/4 파장판83, 101: first
93: 전극패턴 97: 보호막93: electrode pattern 97: protective film
본 발명은 액정표시장치에 관한 것으로, 특히 터치 패널 입력 기능을 갖는 액정표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid crystal display device, and more particularly, to a liquid crystal display device having a touch panel input function.
정보화 사회가 발전함에 따라 디스플레이 장치에 대한 요구도 다양한 형태로 점증하고 있다. 이에 부응하여 근래에는 액정디스플레이 장치(LCD: Liquid Crystal Display device), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP: Plasma Display Panel), 전계발광소자(ELD: Electro Luminescent Display) 등을 포함한 다양한 평판디스플레이 장 치가 연구되어 왔고 일부는 이미 디스플레이 장치로 널리 활용되고 있다.As the information society develops, the demand for display devices is increasing in various forms. In response to this, a variety of flat panel display devices including liquid crystal display devices (LCDs), plasma display panels (PDPs), and electroluminescent displays (ELDs) have been studied. Is already widely used as a display device.
이 중에서 액정표시장치는 현재 화질이 우수하고 경량, 박형, 저소비 전력 등의 장점이 있고, 이에 따라 브라운관(CRT)을 신속히 대체시키고 있다. 액정표시장치는 노트북의 모니터, 텔레비전의 표시 패널 등으로 다양하게 개발되고 있다.Among these, the liquid crystal display device is currently excellent in image quality and has advantages such as light weight, thinness, and low power consumption, thereby rapidly replacing CRTs. BACKGROUND OF THE INVENTION Liquid crystal display devices have been developed in various ways such as laptop monitors, television display panels, and the like.
최근 들어, 액정표시장치에 터치패널을 장착하여, 터치에 의해 원하는 정보를 표시할 수 있게 되었다.In recent years, a touch panel is mounted on a liquid crystal display device so that desired information can be displayed by touch.
도 1은 종래의 터치 패널 일체형 액정표시장치를 도시한 단면도이다.1 is a cross-sectional view illustrating a conventional touch panel integrated liquid crystal display device.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래의 터치패널 일체형 액정표시장치는 액정패널(1)과 터치패널(3)을 포함한다. 즉, 액정패널(1)에 터치패널(3)이 일체로 부착된다.As shown in FIG. 1, a conventional touch panel integrated liquid crystal display device includes a
액정패널(1)은 제1 패턴(7)을 갖는 제1 기판(5)과, 제2 패턴(13)을 갖는 제2 기판(15)과, 제1 기판(5)과 제2 기판(15) 사이에 개재된 액정층(11)을 포함한다. 제1 패턴(7)은 게이트라인, 데이터라인, 박막트랜지스터, 화소전극을 포함할 수 있다. 제2 패턴(13)은 블랙 매트릭스, 컬러필터, 공통전극을 포함할 수 있다.The
제1 및 제2 기판(5, 15)은 실 패턴(9)을 이용하여 합착될 수 있다. The first and
제2 기판(15)은 터치패널(3)의 하부기판으로 이용될 수 있다. 이와 같이, 제2 기판(15)을 액정패널(1)의 상부기판과 터치패널(3)의 하부기판으로 동시에 이용함으로써, 전체적인 두께를 줄일 수 있다.The
터치패널(3)은 제1 전극패턴(17)을 갖는 제2 기판(15)과, 제2 전극패턴(21)을 갖는 제3 기판(23)을 포함할 수 있다. 제2 및 제3 기판(15, 23)은 양면 접착 테 이프(19)를 개입시켜 부착시킨다. The
제2 기판(15)은 하면에 제2 패턴(13)이 배치되고, 상면에 제1 전극패턴(17)이 배치될 수 있다. The
제2 기판(15)에서 제1 전극패턴(17) 상에는 절연 물질로 이루어진 다수의 도트 스페이서(20)가 배치될 수 있다. 다수의 도트 스페이서(20)는 제3 기판(23)의 처짐에 의해 제2 전극패턴(21)이 제1 전극패턴(17)에 접촉되는 것을 방지하는 역할을 한다. A plurality of
제1 전극패턴(17)은 제2 기판(15)의 전면에 배치되고, 제2 전극패턴(21)은 제3 기판(23)의 전면에 배치될 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 전극패턴(17, 21)은 각 위치에 따라 저항이 상이해진다. 그러므로, 터치패널(3)을 대상으로 사람의 손이 눌러지는 위치에 따라 상이한 저항이 발생되고, 이러한 상이한 저항이 전기적 신호로 제공되어, 그에 따른 대응 정보가 액정패널에 표시될 수 있다. The
한편, 제1 및 제3 기판(5, 23)의 외부 면에는 제1 및 제2 편광판(25, 27)이 배치되어 있다. 제1 편광판(25)과 제2 편광판(27)의 편광 방향은 서로 간에 수직으로 교차된다. 따라서, 제1 편광판(25)을 경유한 광은 액정패널(1)과 터치패널(3)을 경유하여 90도의 위상 변이될 때 제2 편광판(27)을 그대로 투과될 수 있다. On the other hand, the first and second polarizing
통상 터치패널의 사이즈는 공간적인 마진 등에 의해 액정패널(1)의 표시 영역(A/A)에 대응된다. In general, the size of the touch panel corresponds to the display area A / A of the
도 2에 도시한 바와 같이, 터치패널에서 발생된 전기적 신호는 외부, 예컨대 제어부로 제공되는데, 이러한 전기적 신호를 제어부로 유도하기 위해 상기 제1 및 제2 전극패턴은 FPC(flexible printed circuit, 29)가 제2 기판의 비표시 영역(N/A)의 일측 테두리 영역에 부착되게 된다. 아울러, 필요시 다른 부품의 실장을 위해서도 제2 기판에는 일정 사이즈를 갖는 비표시 영역(N/A)이 확보되어야 한다.As shown in FIG. 2, an electrical signal generated in the touch panel is provided to an external device, for example, a controller. In order to guide the electrical signal to the controller, the first and second electrode patterns may include a flexible printed circuit (FPC) 29. Is attached to one edge region of the non-display area N / A of the second substrate. In addition, a non-display area N / A having a predetermined size should be secured on the second substrate to mount other components as necessary.
하지만, 종래의 터치 패널 일체형 액정표시장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 터치패널(3)의 기판으로 사용되는 제2 기판(15)은 액정패널(1)의 외곽부와 동일한 사이즈를 가지게 되므로, 실질적으로 제2 기판(15)에는 FPC를 부착하기 위한 비표시 영역(N/A)을 위한 마진이 확보되기 어렵다. 이에 따라, FPC(미도시)와 같은 외부 신호 연결부의 장착이 곤란한 문제가 있다. However, in the conventional touch panel integrated liquid crystal display device, as shown in FIG. 1, the
본 발명은 터치패널의 비표시 영역의 마진을 충분히 확보하여 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있는 터치패널 일체형 액정표시장치를 제공함에 그 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide a touch panel integrated liquid crystal display device which can sufficiently secure a margin of a non-display area of a touch panel to improve product reliability.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 터치패널 일체형 액정표시장치는, 표시 영역과 비표시 영역으로 구분된 제1 기판; 상기 제1 기판의 배면에 배치된 액정패널; 상기 제1 기판의 상면의 상기 표시 영역에 배치된 터치패널; 및 상기 제1 기판의 상면의 상기 비표시 영역에 상기 터치패널과 전기적으로 연결되도록 배치된 FPC를 포함하고, 상기 제1 기판은 상기 액정패널용 박막트랜지스터를 배치하기 위한 기판이다.According to a first exemplary embodiment of the present invention for achieving the above object, a touch panel integrated liquid crystal display device includes: a first substrate divided into a display area and a non-display area; A liquid crystal panel disposed on a rear surface of the first substrate; A touch panel on the display area on the upper surface of the first substrate; And an FPC disposed in the non-display area of the upper surface of the first substrate to be electrically connected to the touch panel, wherein the first substrate is a substrate for disposing the thin film transistor for the liquid crystal panel.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 터치패널 일체형 액정표시장치는, 표시 영역과 비표시 영역으로 구분된 제1 기판; 상기 제1 기판의 배면에 배치된 액정패널; 상기 제1 기판의 상면의 상기 표시 영역에 배치된 터치패널; 상기 제1 기판의 상면의 상기 비표시 영역에 상기 터치패널과 전기적으로 연결되도록 배치된 FPC; 상기 터치패널의 상면에 배치되고 소정 위상으로 위상 편광되는 제1 파장판; 및 상기 액정패널의 배면에 배치되고 상기 제1 파장판에 대해 동일 위상으로 역 편광되는 제2 파장판을 포함하고, 상기 제1 기판은 상기 액정패널용 박막트랜지스터를 배치하기 위한 기판이다.According to a second embodiment of the present invention, a touch panel integrated liquid crystal display device includes: a first substrate divided into a display area and a non-display area; A liquid crystal panel disposed on a rear surface of the first substrate; A touch panel on the display area on the upper surface of the first substrate; An FPC disposed in the non-display area on the top surface of the first substrate to be electrically connected to the touch panel; A first wave plate disposed on an upper surface of the touch panel and phase polarized in a predetermined phase; And a second wave plate disposed on a rear surface of the liquid crystal panel and reversely polarized in the same phase with respect to the first wave plate, wherein the first substrate is a substrate for disposing the thin film transistor for the liquid crystal panel.
본 발명의 제3 실시예에 따르면, 터치패널 일체형 액정표시장치는, 표시 영역과 비표시 영역으로 구분된 제1 기판; 상기 제1 기판의 배면에 배치된 액정패널; 상기 제1 기판의 상면의 상기 표시 영역에 배치된 터치패널; 상기 제1 기판의 상면의 상기 비표시 영역에 상기 터치패널과 전기적으로 연결되도록 배치된 FPC; 및 상기 터치패널의 상면에 배치되고 소정 위상으로 위상 편광되는 파장판을 포함하고, 상기 제1 기판은 상기 액정패널용 박막트랜지스터를 배치하기 위한 기판이며, 상기 파장판에 대해 동일 위상으로 역 편광되도록 상기 액정패널의 셀 갭을 갖는다.According to a third embodiment of the present invention, a touch panel integrated liquid crystal display device includes: a first substrate divided into a display area and a non-display area; A liquid crystal panel disposed on a rear surface of the first substrate; A touch panel on the display area on the upper surface of the first substrate; An FPC disposed in the non-display area on the top surface of the first substrate to be electrically connected to the touch panel; And a wave plate disposed on an upper surface of the touch panel and phase polarized in a predetermined phase, wherein the first substrate is a substrate for disposing the thin film transistor for the liquid crystal panel and is reverse polarized in the same phase with respect to the wave plate. It has a cell gap of the liquid crystal panel.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;
이하의 실시예에서 동일 구성 요소에 대해서는 동일 도면 번호를 부여한다.In the following embodiments, the same reference numerals are assigned to the same components.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치를 도시한 단면도이다.3 is a cross-sectional view illustrating a touch panel integrated liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장 치는 액정패널(51)과 상기 액정패널(51)에 일체로 형성된 터치패널(53)을 포함한다. 상기 액정표시장치의 전체 두께를 줄이기 위해 상기 액정패널(51)과 터치패널(53)은 하나의 기판(65)을 공유할 수 있다.Referring to FIG. 3, the touch panel integrated liquid crystal display according to the first embodiment of the present invention includes a
상기 액정패널(51)은 블랙 매트릭스, 컬러필터 및 공통전극을 포함하는 제1 패턴(57)이 배치된 제1 기판(55)과, 상기 제1 기판(55)에 대향 배치되고 게이트라인, 데이터라인, 박막트랜지스터 및 화소전극을 포함하는 제2 패턴(63)이 배치된 제2 기판(65)과, 상기 제1 및 제2 기판(55, 65) 사이에 개재된 액정층(61)을 포함한다. The
상기 제1 기판(55)에 상기 블랙 매트릭스가 배치되고, 상기 블랙 매트릭스 사이에 적색, 녹색 및 청색 컬러필터가 배치된다. 상기 블랙 매트릭스와 상기 컬러필터 간의 단차를 평탄화하기 위해 상기 블랙 매트릭스와 상기 컬러필터 상에 오버코팅층이 배치될 수 있다. 상기 블랙매트릭스와 상기 컬러필터 상 또는 상기 오버코팅층 상에 상기 공통전극이 배치될 수 있다. The black matrix is disposed on the
이상의 설명은 TN 모드(twisted nematic mode)로 한정된다. IPS 모드(in-plane switching mode)인 경우, 상기 공통전극은 상기 제1 기판(55) 대신에 상기 제2 기판(65)에 배치될 수 있다. The above description is limited to the twisted nematic mode. In the case of the in-plane switching mode, the common electrode may be disposed on the
상기 컬러필터는 화소 영역에 대응되어 배치될 수 있다. 상기 화소 영역은 상기 게이트라인과 상기 데이터라인의 교차에 의해 정의될 수 있다. 다시 말해, 상기 게이트라인과 상기 데이터라인의 교차에 의해 정의된 화소 영역에 대응되어 상기 컬러필터가 배치될 수 있다.The color filter may be disposed to correspond to the pixel area. The pixel area may be defined by the intersection of the gate line and the data line. In other words, the color filter may be disposed to correspond to the pixel area defined by the intersection of the gate line and the data line.
상기 제2 기판(65)에는 그 배면에 상기 게이트라인, 게이트전극 및 게이트패드가 배치된다. 상기 게이트전극은 상기 게이트라인에 일체로 형성되든지, 상기 게이트라인의 일부 영역이 게이트전극의 역할을 할 수 있다. 상기 게이트패드는 상기 게이트라인의 일측 끝단에 배치될 수 있다. 상기 게이트패드는 외부의 전자 소자, 예컨대 드라이버 IC가 실장된 TCP(67)에 전기적으로 연결될 수 있다.The gate line, the gate electrode, and the gate pad are disposed on the rear surface of the
상기 게이트전극 상에 대응되어 반도체층이 배치될 수 있다.The semiconductor layer may be disposed on the gate electrode.
상기 반도체층 상에 상기 데이터라인, 소오스/드레인전극 및 데이터패드가 배치된다. 상기 소오스전극은 상기 데이터라인에 일체로 형성되고, 상기 드레인전극은 상기 소오스전극으로부터 이격되어 배치된다. 상기 데이터패드는 상기 데이터라인의 일측 끝단에 배치될 수 있다. 상기 데이터패드는 외부의 드라이버 IC가 실장된 TCP(67)에 전기적으로 배치될 수 있다. 도 3에서는 설명의 편의를 위해 하나의 TCP(67)만을 도시하고 있지만, 실제로는 상기 게이트라인에 연결되는 게이트 TCP(67)와 상기 데이터라인에 연결되는 데이터 TCP로 구분될 수 있다.The data line, source / drain electrodes, and data pads are disposed on the semiconductor layer. The source electrode is integrally formed on the data line, and the drain electrode is spaced apart from the source electrode. The data pad may be disposed at one end of the data line. The data pad may be electrically disposed in the
상기 게이트전극, 상기 반도체층 및 상기 소오스/드레인전극에 의해 박막트랜지스터가 형성될 수 있다. A thin film transistor may be formed by the gate electrode, the semiconductor layer, and the source / drain electrode.
화소전극이 상기 데이터라인 상에 배치된 보호막(97)에 형성된 콘택홀을 통해 상기 드레인전극과 전기적으로 연결된다. The pixel electrode is electrically connected to the drain electrode through a contact hole formed in the
상기 화소 영역에 상기 박막트랜지스터와 상기 화소전극이 배치될 수 있다. 따라서, 상기 제1 기판(55)의 컬러필터와 제2 기판(65)의 박막트랜지스터와 화소전극은 단일 화소 영역에 서로 대응되어 배치될 수 있다. The thin film transistor and the pixel electrode may be disposed in the pixel area. Accordingly, the color filter of the
상기 게이트라인과 상기 데이터라인은 외부로부터 신호를 공급받아야 한다. 앞서 설명한 바와 같이, 이를 위해 상기 제2 기판(65)의 일측 상에 TCP(67)가 TAB 본딩에 의해 배치될 수 있다. 상기 TCP(67)는 제1 FPC(flexible printed circuit, 69)를 통해 제어신호를 생성하는 PCB(미도시)에 전기적으로 연결될 수 있다. The gate line and the data line should receive a signal from the outside. As described above,
따라서, 상기 제2 기판(65)은 게이트패드, 데이터패드 그리고 TCP(67)를 배치하기 위한 충분한 여유 마진이 확보되어야 한다.Therefore, the
이에 반해, 상기 제1 기판(55)은 외부의 전자기기와 연결될 필요가 없기 때문에, 오직 제1 패턴(57)만을 배치하면 된다. In contrast, since the
앞서 설명한 바와 같이, 각 화소 영역마다 제1 기판(55)의 컬러필터 그리고 제2 기판(65)의 박막트랜지스터와 화소전극이 서로 대응되어 배치될 수 있다. 상기 액정패널(51)에 정의된 다수의 화소 영역에 의해 표시 영역이 정의될 수 있다. As described above, the color filter of the
따라서, 상기 제2 기판(65)에 배치된 게이트패드, 데이터패드 그리고 TCP(67)는 비표시 영역에 배치되게 된다. 결국, 상기 제1 기판(55)에 비해 상기 제2 기판(65)은 적어도 상기 게이트패드, 상기 데이터패드 그리고 상기 TCP(67)를 배치하기 위해 상대적으로 더 큰 면적을 가지게 된다. Accordingly, the gate pad, the data pad, and the
상기 제1 기판(55)과 상기 제2 기판(65)은 실 패턴(59)을 이용하여 합착될 수 있다.The
상기 터치패널(53)은 제1 전극패턴(71)을 갖는 상기 제2 기판(65)과 제2 전극패턴(78)을 갖는 제3 기판(77)을 포함한다. 상기 제2 기판(65)과 상기 제3 기판(77)은 양면 접착 테이프(75)를 이용하여 부착될 수 있다. 상기 제1 전극패 턴(71)은 상기 제2 기판(65)의 상면에 배치될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제2 기판(65)의 배면에는 상기 제2 패턴(63)이 배치된다. 따라서, 상기 제2 기판(65)은 상기 액정패널(51)과 상기 터치패널(53)에 공통으로 사용될 수 있는 기판이다.The
상기 제1 및 제2 전극패턴(71, 78)은 투명한 도전 패턴으로서, ITO, IZO로 이루어질 수 있다.The first and
제2 기판(65)의 제1 전극패턴(71) 상에는 절연 물질로 이루어진 다수의 도트 스페이서(76)가 배치될 수 있다. 다수의 도트 스페이서(76)는 제3 기판(77)의 처짐에 의해 제2 전극패턴(78)이 제1 전극패턴(71)에 접촉되는 것을 방지하는 역할을 한다. A plurality of
상기 터치패널(53)은 상기 액정패널(51)의 표시 영역에 대응되도록 배치될 수 있다. The
상기 제2 기판(65)의 상면의 비표시 영역에는 상기 터치패널(53)의 제1 및 제2 전극패턴(71, 78)과 전기적으로 연결되는 제2 FPC(73)가 부착될 수 있다. A
상기 제2 기판(65)에는 표시 영역에 터치패널(53)이 배치되고 비표시 영역에 상기 터치 패널에 전기적으로 연결되는 제2 FPC(73)가 부착될 수 있다. A
따라서, 비표시 영역을 갖는 박막트랜지스터와 화소전극이 배치된 제2 기판(65)을 상기 터치패널(53)용 기판으로 사용함으로써, 상기 제2 기판(65)의 비표시 영역에 상기 터치패널(53)에 전기적으로 연결되는 제2 FPC(73)를 설치할 수 있으므로, 제2 FPC(73)와 같이 터치패널(53)용 전자 기기를 설치할 수 있는 충분한 마진을 확보하여, 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, by using the thin film transistor having the non-display area and the
제1 및 제3 기판(55, 77)의 외부 면에는 제1 및 제2 편광판(79, 81)이 배치되어 있다. 제1 편광판(79)과 제2 편광판의 편광 방향은 서로 간에 수직으로 교차된다. 따라서, 제1 편광판(79)을 경유한 광은 액정패널(51)과 터치패널(53)을 경유하여 90도의 위상 변이될 때 제2 편광판(81)을 그대로 투과될 수 있다. First and second
하지만, 본 발명의 제1 실시예는 콘트라스트비가 저하될 가능성이 존재할 수 있다. 즉, 도 4에 도시된 바와 같이, 외부 광이 터치패널(53)로 입사되는 경우, 입사된 광이 터치패널(53)을 경유하여 액정패널(51)로 투과된다. 하지만, 상기 액정패널(51)의 제2 기판(65)의 배면에 배치된 다수의 제2 패턴(63), 예컨대 게이트라인, 데이터라인 등에 의해 상기 입사광이 반사될 수 있다. 이러한 경우, 상기 제2 기판(65)의 배면에 배치된 다수의 패턴에 의해 반사된 광이 정보를 표시하기 위해 상기 액정패널(51)의 배면에 배치된 백라이트 유닛(미도시)으로부터 발생되어 상기 액정패널(51)을 투과한 광에 영향을 줄 수 있다. 즉, 상기 액정패널(51)의 액정층(61)에 포함된 액정 분자의 배열 방향이 제어되어 광의 투과량이 조절되는데, 이와 같이 조절된 투과 광에 의해 계조가 결정될 수 있다. 이러한 투과 광에 상기 외부 광이 추가되는 경우, 원하는 계조 표시가 어렵게 되고, 상기 투과 광이 상기 외부 광에 의해 간섭되게 되어 콘트라스트비가 저하될 수 있다.However, in the first embodiment of the present invention, there may be a possibility that the contrast ratio is lowered. That is, as shown in FIG. 4, when external light is incident on the
본 발명의 제2 실시예는 이러한 콘트라스트비의 저감을 방지하기 위해 제안된 실시예이다.The second embodiment of the present invention is an embodiment proposed to prevent such reduction in contrast ratio.
도 5는 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치를 도시 한 단면도이다.5 is a cross-sectional view illustrating a touch panel integrated liquid crystal display device according to a second embodiment of the present invention.
본 발명의 제2 실시예는 기본적인 구조가 본 발명의 제1 실시예와 유사하고, 다만 액정패널(51)과 터치패널(53)에 각 제1 및 제2 1/4 파장판(83, 85)이 배치되는 것이 상이하다.The second embodiment of the present invention has a basic structure similar to that of the first embodiment of the present invention, except that the first and second
즉, 상기 제2 기판(65)을 공통으로 사용하여 액정패널(51)과 터치패널(53)이 일체로 배치될 수 있다.That is, the
상기 액정패널(51)의 배면, 즉 상기 액정패널(51)과 상기 제1 편광판(79) 사이에 제1 1/4 파장판(83)이 배치되고, 상기 터치패널(53)의 상면, 즉 상기 터치패널(53)과 상기 제2 편광판(81) 사이에 제2 1/4 파장판(85)이 배치될 수 있다.A first
앞서 설명한 바와 같이, 제1 편광판(79)과 제2 편광판의 편광 방향은 서로 간에 수직으로 교차된다. 아울러, 상기 액정패널(51)은 상기 액정층(61)의 액정 분자의 배열 방향이 제어되게 되어, 상기 백라이트 유닛으로부터 발생된 광의 위상을 변이시킨다. 상기 액정층(61)의 액정 분자의 배열 방향에 따라 상기 광은 0도에서 최대 90도까지 위상 변이될 수 있다. 예컨대, 상기 광이 전혀 위상 변이되지 않는 경우, 상기 제1 편광판(79)을 투과한 광은 전혀 제2 편광판(81)을 투과하지 못해 블랙 계조가 표시될 수 있다. 상기 광이 90도 위상 변이되는 경우, 상기 제1 편광판(79)을 투과한 광은 제2 편광판(81)을 그대로 투과하게 되어 화이트 계조가 표시될 수 있다. As described above, the polarization directions of the first
상기 제2 1/4 파장판(85)은 광을 제2 방향으로 90도 위상 변이시키고, 상기 제1 1/4 파장판(83)은 광을 제1 방향, 즉 상기 제1 방향의 역 방향으로 90도 위상 변이시킨다. The second
따라서, 상기 제2 편광판(81)을 투과한 외부 광은 상기 제2 1/4 파장판(85)에 의해 90도 위상 변이되고, 이어서 터치패널(53)을 경유하여 상기 액정패널(51)의 제2 패턴(63)에 의해 반사된다. 반사된 광은 다시 상기 터치패널(53)을 경유하여 상기 제2 1/4 파장판(85)에 의해 90도 위상 변이되게 된다. 따라서, 상기 외부 광은 제2 1/4 파장판(85)을 두 번 지나가므로, 총 180도 위상 변이가 발생하게 된다. 따라서, 상기 제2 편광판(81)을 투과한 외부 광과 상기 액정패널(51)의 제2 패턴(63)을 경유한 반사광은 상기 제2 편광판(81)의 편광축에 대해 수직 편광을 가지게 되므로, 상기 반사광은 상기 제2 편광판(81)을 투과하지 못하게 된다. Accordingly, the external light transmitted through the second
그러므로, 상기 제2 1/4 파장판(85)에 의해 상기 터치패널(53)로 입사된 광이 외부로 방출되지 않게 되므로, 백라이트 유닛으로부터 발생된 광에 전혀 영향을 미치지 않게 되므로, 액정패널(51)에 의해 원하는 계조가 정확히 표시될 수 있고, 콘트라스트비가 유지 내지는 향상될 수 있다.Therefore, since the light incident on the
하지만, 상기 제2 1/4 파장판(85)만이 구비되는 경우, 상기 백라이트 유닛으로부터 발생된 광이 90도 위상 변이되므로, 원하는 계조의 변형이 발생하게 된다. However, when only the second
따라서, 본 발명의 제2 실시예에서는 이러한 문제를 제거하기 위해 상기 액정패널(51)의 배면에 제1 1/4 파장판(83)을 배치한다. 상기 제1 1/4 파장판(83)은 상기 제2 1/4 파장판(85)에 대해 동일하지만 역 편광 방향으로 위상 변이될 수 있다. 예들 들어, 백라이트 유닛으로부터 발생된 광이 제1 1/4 파장판(83)에 의해 제1 방향으로 90도 위상 변이되는 경우, 제2 1/4 파장판(85)에 의해 제2 방향으로 90 도 역 편광으로 위상 변이되므로, 상기 백라이트 유닛으로부터 발생된 광은 상기 제1 및 제2 1/4 파장판(85)에 의해 어떠한 위상 변이도 발생되지 않게 된다. 따라서, 오직 상기 액정패널(51)의 액정층(61)의 액정 분자의 배열 방향에 의해 결정된 계조가 정확히 표시될 수 있다.Therefore, in the second embodiment of the present invention, the first
한편, 상기 제1 1/4 파장판(83) 대신에 상기 액정패널(51)의 셀 갭이 조절될 수도 있다. 즉, 상기 액정패널(51)의 셀 갭을 조절하여 상기 제2 1/4 파장판(85)과 동일한 위상으로 갖고 역 편광되도록 할 수 있다. Meanwhile, the cell gap of the
이상의 설명은 저항막 방식 터치패널에 한정된다.The above description is limited to the resistive touch panel.
터치패널은 저항막 방식 이외에 정전용량 방식도 포함할 수 있다.The touch panel may include a capacitive type in addition to the resistive film type.
따라서, 본 발명은 저항막 방식뿐만 아니라 정전용량 방식에도 동일하게 적용될 수 있고, 이하에서 정전용량 방식을 갖는 터치패널 일체형 액정표시장치를 설명한다.Accordingly, the present invention can be equally applied to not only a resistive film type but also to a capacitive type, and a touch panel integrated liquid crystal display having a capacitive type will be described below.
도 6은 본 발명의 제3 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치를 도시한 단면도이다.6 is a cross-sectional view illustrating a touch panel integrated liquid crystal display device according to a third exemplary embodiment of the present invention.
본 발명의 제3 실시예에서 액정패널(51)은 본 발명의 제1 및 제2 실시예와 동일하므로, 더 이상의 설명은 생략한다.In the third embodiment of the present invention, since the
본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널(91)은 정전용량 방식으로서, 전극패턴(93)을 갖는 제2 기판(65)과 상기 전극패턴(93) 상에 배치된 보호막(97)을 포함한다. 상기 전극패턴(93)은 투명한 도전 물질로서, ITO나 IZO로 이루어질 수 있다. 상기 보호막(97)은 절연 물질로 이루어져 정전 용량을 위한 유전율 역할을 한다. 상기 보호막(97)에 사람의 손이 접촉되는 경우, 사람의 손과 제2 기판(65)의 전극패턴(93) 사이의 보호막(97)에 의해 정전용량이 발생되고, 이러한 정전용량이 전기적 신호로 변환되어 사람이 접촉한 위치가 감지될 수 있다.The
상기 제2 기판(65)은 본 발명의 제1 및 제2 실시예에서 설명한 바와 같이, 그 배면에 게이트라인, 데이터라인, 박막트랜지스터 및 화소전극과 같은 제2 패턴(63)이 배치되어 있고, 제1 기판(55)에 비해 비표시 영역만큼 넓은 면적을 가지고 있다. 따라서, 상기 제2 기판(65)의 배면 비표시 영역에는 상기 게이트라인과 상기 데이터라인과 전기적으로 연결되는 TCP(67)가 배치되고, 상기 제2 기판(65)의 상면 비표시 영역에는 상기 터치패널(91)의 전극패턴(93)과 전기적으로 연결되는 제2 FPC(95)가 배치될 수 있다.As described in the first and second embodiments of the present invention, the
본 발명의 제3 실시예는 정전용량 방식 터치패널 일체형 액정표시장치에서 비표시 영역을 확보할 수 있는 제2 패턴(63)을 갖는 제2 기판(65)을 구비하여, 제2 기판(65)의 상면 비표시 영역에 상기 터치패널(91)의 금속 패턴과 전기적으로 연결하기 위한 제2 FPC(95)를 배치할 수 있으므로, 제2 FPC(95)와 같이 터치패널용 전자 기기를 설치할 수 있는 충분한 마진을 확보하여, 제품 신뢰성을 향상시킬 수 있다.A third embodiment of the present invention includes a
도 7은 본 발명의 제4 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치를 도시한 단면도이다.7 is a cross-sectional view illustrating a touch panel integrated liquid crystal display device according to a fourth embodiment of the present invention.
본 발명의 제4 실시예에서 액정패널(51)은 본 발명의 제1 및 제2 실시예와 동일하므로, 더 이상의 설명은 생략한다. 또한, 본 발명의 제4 실시예에서 터치패 널(91)은 본 발명의 제3 실시예와 동일하므로, 더 이상의 설명을 생략한다.In the fourth embodiment of the present invention, since the
본 발명의 제4 실시예는 정전용량 방식 터치패널(91)이 상기 액정패널(51)에 일체로 배치되고, 상기 액정패널(51)의 배면, 즉 상기 액정패널(51)과 상기 제1 편광판(79) 사이에 제1 1/4 파장판(101)이 배치되고, 상기 터치패널(91)의 상면, 즉 상기 터치패널(91)과 상기 제2 편광판(81) 사이에 제2 1/4 파장판(103)이 배치될 수 있다.In the fourth exemplary embodiment of the present invention, a
상기 제2 1/4 파장판(1030은 광을 제2 방향으로 90 위상 변이시키고, 상기 제1 1/4 파장판(101)은 광을 제1 방향, 즉 상기 제1 방향의 역 방향으로 90도 위상 변이시킨다. The second quarter wave plate 1030 shifts light by 90 degrees in a second direction, and the first
따라서, 상기 제2 편광판(81)을 투과한 외부 광은 상기 제2 1/4 파장판(103)에 의해 90도 위상 변이되고, 이어서 터치패널(91)을 경유하여 상기 액정패널(51)의 제2 패턴(63)에 의해 반사된다. 반사된 광은 다시 상기 터치패널(91)을 경유하여 상기 제2 1/4 파장판(103)에 의해 90도 위상 변이되게 된다. 따라서, 상기 외부 광은 제2 1/4 파장판(103)을 두 번 지나가므로, 총 180도 위상 변이가 발생하게 된다. 따라서, 상기 제2 편광판(81)을 투과한 외부 광과 상기 액정패널(51)의 제2 패턴(63)을 경유한 반사광은 상기 제2 편광판(81)의 편광축에 대해 수직 편광을 가지게 되므로, 상기 반사광은 상기 제2 편광판(81)을 투과하지 못하게 된다. Accordingly, the external light transmitted through the second
그러므로, 상기 제2 1/4 파장판(103)에 의해 상기 터치패널(91)로 입사된 광이 외부로 방출되지 않게 되므로, 백라이트 유닛으로부터 발생된 광에 전혀 영향을 미치지 않게 되므로, 액정패널(51)에 의해 원하는 계조가 정확히 표시될 수 있고, 콘트라스트비가 유지 내지는 향상될 수 있다.Therefore, since the light incident on the
또한 본 발명의 제4 실시예에서는 상기 제1 1/4 파장판(101)이 상기 제2 1/4 파장판(103)에 대해 동일하지만 역 편광 방향으로 위상 변이되므로, 상기 액정패널(51)의 액정층(61)의 액정 분자의 배열 방향에 의해 결정된 계조에 변형을 주지 않게 되어, 원하는 계조를 정확하게 표시할 수 있다. In addition, in the fourth exemplary embodiment of the present invention, since the first
예들 들어, 백라이트 유닛으로부터 발생된 광이 제1 1/4 파장판(101)에 의해 제1 방향으로 90도 위상 변이되는 경우, 제2 1/4 파장판(105)에 의해 제2 방향으로 90도 역 편광으로 위상 변이되므로, 상기 백라이트 유닛으로부터 발생된 광은 상기 제1 및 제2 1/4 파장판(101, 103)에 의해 어떠한 위상 변이도 발생되지 않게 된다. 따라서, 오직 상기 액정패널(51)의 액정층(61)의 액정 분자의 배열 방향에 의해 결정된 계조가 정확히 표시될 수 있다.For example, when the light generated from the backlight unit is phase shifted by 90 degrees in the first direction by the first
한편, 상기 제1 1/4 파장판(101) 대신에 상기 액정패널(51)의 셀 갭이 조절될 수도 있다. 즉, 상기 액정패널(51)의 셀 갭을 조절하여 상기 제2 1/4 파장판(103)과 동일한 위상으로 갖고 역 편광되도록 할 수 있다. The cell gap of the
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 저항막 방식 터치패널과 정전용량 방식 터치패널에 모두 적용할 수 있다.As described above, the present invention can be applied to both a resistive touch panel and a capacitive touch panel.
본 발명에 의하면, 화소전극을 갖고 비표시 영역을 갖는 어레이기판을 터치패널의 FPC를 배치하기 위한 기판으로 사용함으로써, 터치패널의 외부 전자기기를 배치하기 위한 마진을 충분히 확보할 수 있다.According to the present invention, by using an array substrate having a pixel electrode and a non-display area as a substrate for arranging the FPC of the touch panel, a margin for arranging external electronic devices of the touch panel can be sufficiently secured.
본 발명에 의하면, 터치패널의 배면에 제2 1/4 파장판을 배치하여 터치패널로 입사된 외부 광이 외부로 방출되지 못하게 하여, 콘트라스트비를 향상시킬 수 있다.According to the present invention, the second quarter wave plate is disposed on the rear surface of the touch panel to prevent external light incident on the touch panel from being emitted to the outside, thereby improving the contrast ratio.
본 발명에 의하면, 액정패널의 배면에 제1 1/4 파장판을 배치하여 제2 1/4 파장판에 의해 액정패널의 계조가 변형되는 것을 방지할 수 있다.According to the present invention, it is possible to arrange the first quarter wave plate on the back of the liquid crystal panel to prevent the gray scale of the liquid crystal panel from being deformed by the second quarter wave plate.
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.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
Claims (21)
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Cited By (2)
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KR101323434B1 (en) * | 2009-06-08 | 2013-10-29 | 엘지디스플레이 주식회사 | Organic Light Emitting Display Device |
KR101322981B1 (en) * | 2009-12-01 | 2013-10-29 | 엘지디스플레이 주식회사 | Display Device Comprising Touch Device |
-
2007
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