KR20110043872A - 터치 패널을 갖는 표시 장치 및 이의 터치 감지 방법 - Google Patents

터치 패널을 갖는 표시 장치 및 이의 터치 감지 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수광층 및 발광층의 이층 구조의 도파관 유닛을 적용하여 구조를 간략화하여 유효 면적을 늘린 터치 패널을 갖는 표시 장치 및 이의 터치 감지 방법에 관한 것으로, 본 발명의 터치 패널을 갖는 표시 장치는 평면적으로 네변을 갖는 사각형의 표시 패널;과, 상기 표시 패널의 인접한 두변에 대응하여 형성되며, 적외선 광을 출사하는 발광층 및 반사광을 수광하여, 터치 여부를 검출하는 수광층이 적층되어 이루어진 도파관 유닛;과, 상기 표시 패널의 나머지 두변에 대응되어 형성된 재귀반사판; 및 상기 표시 패널, 도파관, 재귀반사판을 케이싱하는 케이싱 구조물을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
멀티 터치(multi touch), 도파관(waveguide), 적외선 LED(Light Emiting Diode), 포토 라인 센서, 재귀 반사판

Description

터치 패널을 갖는 표시 장치 및 이의 터치 감지 방법{Display Device having Touch Panel and Method Detecting Touch Using the Same}
본 발명은 표시 장치에 관한 것으로 특히, 수광층 및 발광층의 이층 구조의 도파관 유닛을 적용하여 구조를 간략화하여 유효 면적을 늘린 터치 패널을 갖는 표시 장치 및 이의 터치 감지 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 터치 패널(Touch panel)은 각종 디스플레이를 이용하는 정보통신기기와 사용자 간의 인터페이스를 구성하는 여러 방식중의 하나로서, 사용자가 손이나 펜으로 화면을 직접 접촉함으로써 기기와 인터페이스할 수 있는 입력장치이다.
터치 패널은 디스플레이에 표시되어 있는 버튼을 손가락으로 접촉하는 것만으로 대화적, 직감적으로 조작함으로써 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있는 입력장치이기 때문에, 현재 은행이나 관공서의 발급 장치, 각종 의료장비, 관광 및 주요 기관의 안내, 교통안내 등 많은 분야에서 적용되고 있다.
이러한 터치 패널은 인식하는 방법에 따라, 저항막 방식 터치 패널(Resistive Type touch Panel), 정전 용량 터치 패널(Micro Capacitive Touch Glass), 초음파 터치 패널(Ultrasonics Wave Touch Glass), 적외선 방식 터치 패널(Infrared Type touch Panel) 등이 있다.
먼저, 저항막 방식 터치 패널은 기본적으로 전도성을 갖는 투명한 두 층으로 구성되어 있으며, 하부층에는 전도성 물질이 코팅된 유리나 플라스틱이, 상부층에는 전도성 물질이 코팅된 필름으로 구성된다. 그리고, 두 층은 미세하게 인쇄된 스페이서(Spacer)에 의해 일정한 간격을 유지하며 전기적으로 절연된다. 이러한 저항막 방식의 터치 패널은 전도성 물질이 코팅된 두 층에 일정한 전압이 가해지고, 사람의 손이나 터치펜으로 상판을 터치하게 되면 터치 위치에 따라 상(X축), 하판(Y축) 각각에 저항의 변화가 생기는데 이때 저항값이 변한 X(상판), Y(하판)의 위치를 컨트롤러에서 계산하여 모니터상에 좌표를 표시하거나 데이터를 입력하는 장치이다.
정전 용량 터치 패널은 센서가 표면에 얇은 전도체 코팅이 입혀져 있는 투명한 유리 센서로 이루어진다. 따라서, 전극 패턴은 전도층 위의 가장자리를 따라 정밀하게 인쇄되며 투명한 유리질 보호 코팅막은 센서를 보호하고 감싸기 위하여 전도체 코팅위에 밀착된다. 이러한, 정전 용량 방식의 터치 패널은 전압이 스크린에 가해지고 전극패턴은 전도층을 통하여 터치 센서 표면에 저 전압장을 형성한다. 손가락이 스크린을 터치할 때 접촉의 지점에는 미세한 전류의 흐름이 발생하게 된다. 그리고, 각 코너로부터의 전류흐름은 코너로부터 손가락까지의 거리에 비례하게 되고 터치스크린 컨트롤러는 접촉이 이루어진 위치를 찾기 위하여 전류 흐름의 비례를 계산한다.
초음파 방식 터치 패널은 100% 유리재질로 구성되어 있어 자그마한 표면 손상이나 마모에 의해서도 곧바로 고가의 터치스크린의 수명을 다하는 타 제품에 비하여 표면 손상이나 마모에 전혀 영향을 받지 않는다. 터치스크린 컨트롤러는 5 MHz의 전기 신호를 초음파를 생성하는 송신 변환기로 보내고, 여기서 생성된 초음파는 반사선들에 의해 패널 표면을 통과하게 된다. 이러한, 초음파 방식의 터치 패널은 사용자가 터치스크린 표면을 누를 경우에는 그 지점을 통과하는 초음파의 일부가 사용자에 의해 흡수되고, 수신된 신호와 디지털 지도에 의해 손실된 신호는 컨트롤러에 의해 즉각적으로 확인되며, 이를 바탕으로 현재 신호의 변화가 있는 지점의 좌표값이 산출된다. 이러한 일련의 과정은 X, Y 축에 따라 독립적으로 행해지게 된다.
적외선 방식 터치 패널은 적외선이 직진성을 가지고 있어서, 장애물이 있으면 차단되어 진행하지 못하는 속성을 이용한다. 압력을 받은 부분은 가로와 세로방향에서 나오는 적외선을 차단하게 되며, 차단된 부분의 X, Y좌표를 읽어 감지하는 방식이다. 적외선 광 방식은 터치 패널 앞면에 있는 적외선 주사 광선의 차단에 의해 터치된 위치를 확인하는 것이다. 이러한 적외선 방식 터치 패널은 보이지 않는 적외선 격자를 만들기 위해 x, y축 각각 한쪽면에서는 적외선이 방사되고 반대쪽 면에서는 방사된 적외선을 수신하여, 적외선 격자를 형성한다.
상술한 각 방식의 이점은 각기 상이하지만, 근래에는 터치 패널이 받는 압력을 최소화하고, 배치의 편리성으로 적외선 방식의 터치 패널이 주목되고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 적외선 방식의 터치 패널을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 종래의 적외선 방식의 터치 패널을 나타낸 평면도이다.
도 1에 도시된 종래의 적외선 방식은 상술한 바와 같이 일종의 적외선 격자(IR matrix)를 형성하는 것으로, 터치 패널면(14)에 인접한 2변에 발광용 도파관(10)을 갖는 발광부(19)와, 다른 인접한 2변에 수광용 도파관(16)을 포함한 수광부(20)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 발광부(19)와 수광부(20)에는 각각의 도파관을 통해 발광 및 수광된 광을 매트릭스상으로 직진 방향으로 전달하기 위해 상기 발광용 및 수광용 도파관(10, 16)과 각각 연결된 렌즈(12, 15)들이 구비되어 있고, 또한, 상기 발광부(19)의 발광용 도파관(10)의 일측에는 이들에 광을 전달하는 LED 광원(11) 및 광 스플리터(13)가 있으며, 상기 수광부(20)의 일측에는 상기 수광용 도파관(16)을 연결되어 터치 여부를 탐지하는 포토 센서 감지부(17)가 구비되어 있다.
이 경우, 상기 포토 센서 감지부(17)는 일종의 포토 센서 어레이로 구비되어 좌표를 측정하는 것으로, X축 방향과 Y축 방향 모두에 대한 수광용 도파관(16)과 연결되어야 한다.
이러한 구조에서는, 각각 발광부(19)와 수광부(20) 일측에 광원(11)과 포토 센서 감지부(17)를 구비하는 것으로, 각각 X축, Y축 방향으로의 광을 전달하는 도파관(10, 16)들과 연결되기 위해 특히 광원(11)과 포토 센서 감지부(17)와 먼 쪽의 도파관의 배선 길이가 늘어나고 되고, 발광부(19), 수광부(20)의 면적이 커지게 된다.
상기와 같은 종래의 적외선 방식의 터치 패널은 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 터치 패널면의 네변에 대응되어 각각 도파관 및 렌즈를 구비한 발광부 또는 수광부가 배치되어야 하는 것으로, 터치 감지를 위해 구성이 터치 패널의 전 가장자리에 걸쳐 구비되어야 한다. 따라서, 기구적으로 부품의 배치 및 배선의 길이가 복잡하고 길어진다.
둘째, 수광부와 발광부가 각각 인접한 두 변에 각각 구비되어야 하는 관계로, 그 구성이 복잡하며, 상대적으로 유효 면적이 줄어든다.
셋째, 터치 패널의 면적이 커질 경우, 그만큼 화소 수가 늘게 되어, 도파관 및 렌즈의 필요 수가 많게 되는데, 일정 크기내의 모듈 내에서, 터치패널의 유효 면적이 줄게 되어, 대면적 표시 장치의 경우, 하측에 표시 장치 대비 발광부와 수광부를 패널의 2면에 각각 구비하는 터치 패널은, 하측에 위치한 표시 패널의 유효 면적 효율을 반영하기 어려워 적용에 무리가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 수광층 및 발광층의 이층 구조의 도파관 유닛을 적용하여 구조를 간략화하여 유효 면적을 늘린 터치 패널을 갖는 표시 장치를 제공하는 데, 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 터치 패널을 갖는 표시 장치는, 평면적으로 네변을 갖는 사각형의 표시 패널;과, 상기 표시 패널의 인접한 두 변에 대응하여 형성되며, 적외선 광을 출사하는 발광층 및 반사광을 수광하여, 터치 여부를 검출하는 수광층이 적층되어 이루어진 도파관 유닛;과, 상기 표시 패널의 나머지 두변에 대응되어 형성된 재귀반사판; 및 상기 표시 패널, 도파관, 재귀반사판을 케이싱하는 케이싱 구조물을 포함하여 이루어진 것에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 도파관 유닛의 발광층은, 일측에 적외선 광을 출사하는 적외선 LED;와, 상기 적외선 LED에서, 광을 분배하는 광 스플리터; 및 상기 광 스플리터로부터 분배되어 출사된 광을 X축 및 Y축 방향에 대해 각각 복수개의 지점에서 직진성을 갖고 출사되도록 전달하는 광섬유를 포함하여 이루어진다.
그리고, 상기 도파관 유닛의 수광층은, 상기 재귀 반사판으로부터 반사되어 수광되는 광을 전달받는 복수개의 광섬유; 및 상기 광섬유의 일측에 광섬유로부터 전달된 광에 의해 터치 여부를 검출하는 라인 포토 센서를 포함하여 이루어진다.
한편, 상기 재귀 반사판은, 적외선 영역대의 광만을 투과시키는 광학 필터;와, 수광된 광을 다시 반사시키는 재귀 반사층; 및 상기 광학 필터와 재귀 반사층 사이에 이들을 접착하는 제 1 접착층;을 포함하여 이루어진다.
그리고, 상기 케이싱 구조물은 상기 표시 패널의 가장자리 및 측부에 오버랩하며, 상기 도파관 유닛과 재귀 반사판을 가리는, 케이스 탑을 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 케이스 탑의 안측면에 상기 재귀 반사판이 부착되고, 상기 케이스 탑의 안측면에 상기 도파관 유닛이 내장되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 표시 패널은, 예를 들어, 서로 대향된 제 1, 제 2 기판;과, 상기 제 1, 제 2 기판 사이에 충진된 액정층을 포함하여 이루어진 액정 패널일 수 있다.
상술한 구조의 터치 패널을 갖는 표시 장치의 터치 감지 방법은, 상기 표시 패널의 일 부위를 입력 장치에 의해 터치하는 단계;와, 상기 도파관 유닛은, 터치 부분에서 입력장치의 개재에 따라 발생되는 반사광의 수광량의 변화를 감지하여 터치 여부 및 터치 부분을 판단하는 단계를 포함하여 이루어지는 것에 그 특징이 있다.
여기서, 터치 감지시 상기 수광량의 변화는 상기 라인 포토 센서를 통해 감지한다.
상기와 같은 본 발명의 터치 패널을 갖는 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 표시 패널의 인접한 2변에 대해 수광층과 발광층이 적층된 이중 구조의 도파관을 적용하고, 나머지 2변에 재귀 반사판을 적용하여, 표시 모듈 내에 터치 패널을 일체화할 수 있다.
둘째, 상기 도파관측에 반사용 렌즈를 구비할 필요없이, 상기 도파관에 대향되는 변측에 재귀 반사판이 적용됨으로써, 반사용 렌즈 및 이와 연결되는 부품의 사용을 줄일 수 있어, 터치 감지를 위한 구성이 간략화된다.
셋째, 표시 장치가 대형화될 때는 패널을 복수개의 블럭으로 나누어 적외선 LED와 라인 포토 센서의 배치하는 것이 가능하여, 발광된 광의 차단 여부를 감지하여 터치 여부를 판단하는 것으로, 대면적 적용에도 용이하다.
넷째, 종래 구조의 수광부와 발광부에 각각 별도의 도파관, 렌즈 및 검출 또 는 광원을 구비하는 구조 대비, 이변에 적층 도파관, 나머지 이변에 구성이 간소화된 재귀 반사판을 적용하게 되어, 기구적 설계가 간소화되어, 터치 패널의 유효 면적이 확장된다. 이에 따라 터치 패널의 가장자리에서 기구물이 들어오는 면적을 줄여 보더리스(borderless) 구조에 근접하게 표시 장치를 구현할 수 있다.
다섯째, 도파관에 연결된 렌즈의 사용이 줄어들어, 비용이 저감된다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 터치 패널을 갖는 표시 장치 및 이의 터치 감지 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 터치 패널 내장형 표시 장치를 나타낸 평면도이며, 도 3은 도 2의 단면도이다.
도 2 및 도 3과 같이, 본 발명의 터치 패널 내장형 표시 장치(100)는, 평면적으로 네변을 갖는 사각형의 표시 패널(200)과, 상기 표시 패널(200)의 인접한 두변에 대응하여 형성되며, 적외선 광을 출사하는 발광층(도 4의 111 참조) 및 반사광을 수광하여, 터치 여부를 검출하는 수광층(도 4의 112 참조)이 적층되어 이루어진 도파관 유닛(110)과, 상기 표시 패널(200)의 나머지 두 변에 대응되어 형성된 재귀반사판(retro-reflector)(120) 및 상기 표시 패널(200), 도파관 유닛(waveguide unit)(110), 재귀반사판(120)을 케이싱하는 케이싱 구조물(미도시)을 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 발광층 및 수광층은 아래, 위 적층 순서를 달리할 수도 있다.
그리고, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 도파관 유닛(110)의 출사되는 광은 직진 방향으로 갖고, X축 및 Y축에 대해 복수개의 서로 다른 위치에서 출사되며, 상기 재귀 반사판(120)은 수광된 광이 다시 역방향으로 반사되도록 한다. 즉, 직진성을 갖고 재귀 반사판(120)으로 광이 수광되었기에, 반사되는 광은 직진하여 전달된다.
이러한 본 발명의 터치 패널 내장형 표시 장치(100)에 있어서, 소정 부위에 터치가 발생되면, 해당 위치에서 광경로를 막기 때문에, 이 때, 수광된 광의 여부 및 변화를 상기 도파관 유닛(110)에서 판단하여 터치 여부와 해당 위치를 알 수 있다.
도 4는 도 2의 도파관 유닛을 나타낸 사시도이다.
도 4와 같이, 상기 도파관 유닛(110)은 발광층(111)과 수광층(112)이 의 발광층(111)은, 서로 적층되어 이루어진다.
특히, 상기 도파광 유닛(110)의 발광층(111)은 일측에 적외선 광을 출사하는 적외선 LED(113)와, 상기 적외선 LED(113)에서, 광을 분배하는 광 스플리터(미도시) 및 상기 광 스플리터로부터 분배되어 출사된 광을 X축 및 Y축 방향에 대해 각각 복수개의 지점에서 직진성을 갖고 출사되도록 전달하는 복수개의 광섬유(114)를 포함한다.
그리고, 상기 도파관 유닛(110)의 수광층(112)은, 상기 재귀 반사판(120)으로부터 반사되어 수광되는 광을 전달받는 복수개의 광섬유(116) 및 상기 광섬유(116)들의 일측에 연결되어, 상기 광섬유(116)로부터 전달된 광에 의해 터치 여부를 검출하는 라인 포토 센서(115)를 포함한다.
경우에 따라, 상기 광섬유(116, 114)들이 표시 패널(200)에 대응되는 변 인접하여, 광 효율광학계 렌즈가 더 구비될 수도 있다.
도 5는 도 2의 재귀반사판을 나타낸 단면도이며, 도 6은 도 2의 재귀 반사판을 상부에서 바라본 일 형태를 나타낸 사진이며, 도 7은 도 5의 재귀반사판의 광학 필터의 투과 특성을 나타낸 그래프이다.
도 5와 같이, 상기 재귀 반사판(120)은, 적외선 영역대의 광만을 투과시키는 광학 필터(121)와, 수광된 광을 다시 반사시키는 재귀 반사층(123) 및 상기 광학 필터(121)와 재귀 반사층(123) 사이에 이들을 접착하는 제 1 접착층(122)을 포함하여 이루어진다. 또한, 상기 재귀 반사층(123)의 하측에는 제 2 접착층(124)이 더 구비되어 이 부분이 케이싱 구조물로 이용되는 케이스 탑(미도시)의 안측면에 부착될 수 있다.
여기서, 상기 재귀 반사층(123)은 도 6과 같이, 일종의 마이크로 프리즘과 같은 형상으로, 큐브 코너(cube-corner) 형상으로 이루어진다. 이 때, 광각은 0~65°로 재귀 반사효율이 좋은 범위에서 선택한다.
또한, 상기 광학 필터(121)는 도 7과 같이, 적외선 이상의 광만을 투과시키고, 나머지 가시광 이상의 광역대에서는 차단하는 특징을 갖는 것으로, 이를 위해 블랙 물질을 도포하여 가시광 영역의 차단을 수행할 수도 있다. 예를 들어, 상기 광학 필터(121)의 컷 오프 프리퀀시(cut-off frequency)는 약 700nm일 수 있다.
이러한, 광학 필터(121)는 아크릴계 수지로 이루어질 수 있다. 예를 들어, PMMA(Poly Methyl methacrylate) 또는 폴리카보네이트(Polycarbonate)를 이용할 수 있다. 혹은 상기 광학 필터(121)는 글래스(glass) 성분을 포함하여 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 터치 패널을 갖는 표시 장치에서, 표시 패널은, 액정 패널, PDP 패널, 유기 발광 표시 패널 혹은 전기 영동 패널일 수 있다. 액정 패널의 경우는 별도의 광원은 상기 액정 패널 하측에 구비하도록 한다.
이러한 표시 장치에서는, 표시 패널(200)과, 상기 표시 패널(200)의 가장자리에 대응되는 구조물인 도파관 유닛(110)과 재귀 반사판(120)을 케이싱하는 구조물이 필요한데, 본 발명의 터치 패널을 갖는 표시 장치에 있어서는, 상기 케이싱 구조물에 상술한 도파관 유닛(110) 및 재귀 반사판(120)을 내장시키는 것을 특징으로 한다.
특히, 예를 들어, 표시 패널로서, 제 1, 제 2 기판과 이들 기판 사이에 액정층이 충진된 액정 패널이 이용된다고 할 때, 액정 패널의 가장자리 및 측부에 오버랩하는, 액자형의 케이스 탑이 구비되는데, 본 발명의 터치 패널을 갖는 표시 장치에 있어서는, 상기 도파관 유닛(110)과 재귀 반사판(120)이 액정 패널의 가장자리에 대응되어 형성되는 것으로, 상기 도파관 유닛(110)과 재귀 반사판(120)을 모두 가리도록, 케이스 탑(미도시)을 구성하는 것이다.
이 경우, 상기 케이스 탑의 안측면에 상기 재귀 반사판이 부착시키고, 다른 변들에 대응되는 상기 케이스 탑의 안측면에 상기 도파관 유닛이 부착 또는 구조적으로 끼워넣어 내장 구조로 형성할 수 있다.
이러한 본 발명의 터치 패널을 갖는 표시 장치의 경우, 표시 패널의 인접한 2변에 대해 수광층과 발광층이 적층된 이중 구조의 도파관 유닛을 적용하고, 나머지 2변에 재귀 반사판을 적용하여, 표시 모듈 내에 비유효 면적의 증가없이 터치 패널을 일체화할 수 있다.
특히, 상기 재귀 반사판은 반사용 렌즈나 배선이나 부품없이, 광학 필터나 재귀 반사층의 필름이나 접착층의 구비만으로 이루어져 공간적으로 그 폭을 상대적으로 도파관 유닛에 비해 현저히 줄일 수 있고, 또한 두께를 500㎛ 이내로 조정이 가능하여 슬림화된 표시 장치에 있어서 사용이 유리하다. 따라서, 종래 방식 대비 보더리스(borderless) 구조의 구현에 근접하다.
또한, 수광층과 발광층이 적층된 이중 구조의 도파관 유닛에 있어서, 각각 수광층 및 발광층에 연결된 적외선 LED와 라인 포토 센서를 일정 블록별로 배치시는 것이 용이하여, 대면적 표시 장치에 있어서도 사용이 유리하다. 예를 들어, 라인 포토 센서의 경우는, 라인 포토 센서가 갖는 해상도에 대응되는 화소들을 일 블럭으로 하여 상기 라인 포토 센서를 배치시킬 수 있다. 또한, 적외선 LED의 경우는 적외선 LED의 발광 효율과 상기 LED로부터 발광된 광이 전달되어 반사되는 재귀 반사층의 반사효율을 감안하여 일정량 수준으로 유지할 정도록 적외선 LED를 배치할 수 있다.
상술한 본 발명의 액정 표시 장치에 있어서, 터치 감지는 다음과 같은 방식 으로 이루어진다.
즉, 상기 도파관 유닛(110)의 발광부(111)의 적외선 LED(113)가 적외선을 발광하면, 상기 재귀 반사판(120)에서는 이를 대향면에서 다시 반사시켜 다시 도파관 유닛(110)의 수광부(112)측으로 전달하여, 상기 반사되어 전달된 광을 상기 수광부(112)의 라인 포토 센서(115)가 센싱하게 한다. 이 때, 손이나 펜 등에 의한 터치가 발생하게 되면, 상기 손이나 펜 등의 입력 장치의 개재에 의해, 해당 부위에서 출사광과, 반사광의 광의 전달이 차단되므로, 라인 포토 센서(115)측에서 읽어들인 수광된 반사광의 광량의 변화를 센싱하여 터치 여부와 광량이 변화가 발생된 부분과 광섬유를 통해 연결된 해당 위치를 터치 부위로 판단할 수 있다.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
도 1은 종래의 적외선 방식의 터치 패널을 나타낸 평면도
도 2는 본 발명의 터치 패널을 갖는 표시 장치를 나타낸 평면도
도 3은 도 2의 단면도
도 4는 도 2의 도파관 유닛을 나타낸 사시도
도 5는 도 2의 재귀반사판을 나타낸 단면도
도 6은 도 2의 재귀 반사판을 상부에서 바라본 일 형태를 나타낸 사진
도 7은 도 5의 재귀반사판의 광학 필터의 투과 특성을 나타낸 그래프
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 터치 패널 내장형 표시 장치 110: 도파관
111: 발광층 112: 수광층
113: 적외선 LED 115: 라인 센서
120: 재귀 반사판 121: 광학 필터층
122: 제 1 접착층 123: 재귀 반사층
124: 제 2 접착층 200: 액정 패널

Claims (10)

  1. 평면적으로 네변을 갖는 사각형의 표시 패널;
    상기 표시 패널의 인접한 두변에 대응하여 형성되며, 적외선 광을 출사하는 발광층 및 반사광을 수광하여 터치 여부를 검출하는 수광층이 적층되어 이루어진 도파관 유닛;
    상기 표시 패널의 나머지 두변에 대응되어 형성된 재귀반사판; 및
    상기 표시 패널, 도파관 유닛, 재귀반사판을 케이싱하는 케이싱 구조물을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 터치 패널을 갖는 표시 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 도파관 유닛의 발광층은,
    일측에 적외선 광을 출사하는 적외선 LED;,
    상기 적외선 LED에서, 광을 분배하는 광 스플리터; 및
    상기 광 스플리터로부터 분배되어 출사된 광을 X축 및 Y축 방향에 대해 각각 복수개의 지점에서 직진성을 갖고 출사되도록 전달하는 광섬유를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 터치 패널을 갖는 표시 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 도파관 유닛의 수광층은,
    상기 재귀 반사판으로부터 반사되어 수광되는 광을 전달받는 복수개의 광섬유; 및
    상기 광섬유의 일측에, 상기 광섬유로부터 전달된 광에 의해 터치 여부를 검출하는 라인 포토 센서를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 터치 패널을 갖는 표시 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 재귀 반사판은,
    적외선 영역대의 광만을 투과시키는 광학 필터;
    수광된 광을 다시 반사시키는 재귀 반사층; 및
    상기 광학 필터와 재귀 반사층 사이에 이들을 접착하는 제 1 접착층;을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 터치 패널을 갖는 표시 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 케이싱 구조물은 상기 표시 패널의 가장자리 및 측부에 오버랩하며, 상기 도파관 유닛과 재귀 반사판을 가리는, 케이스 탑을 포함한 것을 특징으로 하는 터치 패널을 갖는 표시 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 케이스 탑의 안측면에 상기 재귀 반사판이 부착된 것을 특징으로 하는 터치 패널을 갖는 표시 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 케이스 탑의 안측면에 상기 도파관 유닛이 내장된 것을 특징으로 하는 터치 패널을 갖는 표시 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 표시 패널은,
    서로 대향된 제 1, 제 2 기판;
    상기 제 1, 제 2 기판 사이에 충진된 액정층을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 터치 패널을 갖는 표시 장치.
  9. 평면적으로 네변을 갖는 사각형의 표시 패널과, 상기 표시 패널의 인접한 두변에 대응하여 형성되며, 적외선 광을 출사하는 발광층 및 반사광을 수광하여 터치 여부를 검출하는 수광층이 적층되어 이루어진 도파관 유닛과, 상기 표시 패널의 나머지 두변에 대응되어 형성된 재귀반사판 및 상기 표시 패널, 도파관 유닛, 재귀반사판을 케이싱하는 케이싱 구조물을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 터치 패널을 갖는 표시 장치의 터치 감지 방법에 있어서,
    상기 표시 패널의 일 부위를 입력 장치에 의해 터치하는 단계;
    상기 도파관 유닛은, 터치 부분에서 입력장치의 개재에 따라 발생되는 반사 광의 수광량의 변화를 감지하여 터치 여부 및 터치 부분을 판단하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 터치 패널을 갖는 표시 장치의 터치 감지 방법.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 도파관 유닛의 발광층은, 일측에 적외선 광을 출사하는 적외선 LED;,
    상기 적외선 LED에서, 광을 분배하는 광 스플리터; 및 상기 광 스플리터로부터 분배되어 출사된 광을 X축 및 Y축 방향에 대해 각각 복수개의 지점에서 직진성을 갖고 출사되도록 전달하는 광섬유를 포함하여 이루어지며,
    상기 도파관 유닛의 수광층은, 상기 재귀 반사판으로부터 반사되어 수광되는 광을 전달받는 복수개의 광섬유; 및 상기 광섬유의 일측에, 상기 광섬유로부터 전달된 광에 의해 터치 여부를 검출하는 라인 포토 센서를 포함하여 이루어지며,
    상기 수광량의 변화는 상기 라인 포토 센서를 통해 감지하는 것을 특징으로 하는 터치 패널을 갖는 표시 장치의 터치 감지 방법.
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