KR20110064265A - Touch screen display apparatus - Google Patents

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KR20110064265A
KR20110064265A KR1020090120771A KR20090120771A KR20110064265A KR 20110064265 A KR20110064265 A KR 20110064265A KR 1020090120771 A KR1020090120771 A KR 1020090120771A KR 20090120771 A KR20090120771 A KR 20090120771A KR 20110064265 A KR20110064265 A KR 20110064265A
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Abstract

PURPOSE: In case a target object touches a light guide plate, a touch screen display device is provided to make a totally reflected IR received to at least one of IR sensing sensors. CONSTITUTION: TFTs(Thin Film Transistors)(121,122) are formed in a lower substrate(100). IR(Infrared Ray) sensing sensors(110) are formed in the lower substrate. A liquid crystal layer(150) is located on the top of the lower substrate. An upper substrate(170) is located on the top of the liquid crystal layer. An IR light source(210) irradiates IR. A light guide plate(200) guides the emitted IR of the IR light source. The light guide plate is located on the top of the upper substrate.

Description

터치 스크린 디스플레이 장치 { Touch screen display apparatus }Touch screen display apparatus {Touch screen display apparatus}

본 발명은 적외선을 감지하여 터치된 영역의 좌표를 검출할 수 있는 터치 스크린 디스플레이 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a touch screen display device that can detect infrared rays and detect coordinates of a touched area.

최근 전자 기기의 컨버젼스화 경향으로 인해 하나의 기기에서 구현되는 기능들이 증가하고 있다. Recently, due to the convergence trend of electronic devices, functions implemented in one device are increasing.

다양한 기능들을 구현하기 위해서 전자 기기의 물리적인 요구 공간은 증가하는 것이 일반적이다. In order to implement various functions, it is common to increase the physical requirement space of an electronic device.

따라서, 전자 기기에서 최대의 공간을 확보하고 미려한 디자인을 구현하기 위하여, 개발자들은 전자 기기의 전면부 전체에 LCD와 같은 디스플레이 영역이 위치하도록 전자 기기를 설계하는 경우가 많다. Therefore, in order to secure the maximum space in the electronic device and to implement a beautiful design, developers often design the electronic device such that a display area such as an LCD is located on the entire front part of the electronic device.

그리고, 전자 기기의 소형화에 따라 접촉 입력 장치를 통해 사용자의 입력을 인식하는 전자 기기가 늘어나고 있으며, 특히 표시 화면에 입력 기능을 탑재한 터치스크린 패널은 휴대용 전자 기기를 포함한 다양한 장치에 적용되고 있다. In addition, with the miniaturization of electronic devices, electronic devices that recognize a user's input through a touch input device are increasing. In particular, touch screen panels having an input function on a display screen have been applied to various devices including portable electronic devices.

또한, 개발자들은 기존에 디스플레이 장치의 전면 또는 측면에 위치했던 입력 장치(버튼, 스위치, 휠)를 터치 스크린과 같은 입력 장치로 대체하고 있다.Developers are also replacing input devices (buttons, switches, wheels) that were previously located on the front or side of display devices with input devices such as touch screens.

터치 스크린 디스플레이 장치는 터치 스크린 패널 상에 손가락 또는 펜 등을 접촉함에 의하여 접촉된 좌표를 인식하고, 인식된 좌표에 대응되는 이벤트를 실행한다. The touch screen display apparatus recognizes the touched coordinates by touching a finger or a pen on the touch screen panel, and executes an event corresponding to the recognized coordinates.

본 발명은 적외선을 감지하여 터치된 영역의 좌표를 검출할 수 있는 과제를 해결하는 것이다.The present invention is to solve the problem that can detect the coordinates of the touched area by sensing the infrared.

본 발명은, The present invention,

복수의 픽셀(Pixel)들 각각에 대응되어 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)들이 형성되어 있고, 적외선을 감지하는 적외선 감지 센서들이 형성되어 있는 하부 기판과; A lower substrate formed with thin film transistors corresponding to each of the plurality of pixels and formed with infrared sensing sensors sensing infrared rays;

상기 하부 기판 상부에 위치된 액정층과; A liquid crystal layer positioned on the lower substrate;

상기 액정층 상부에 위치되며, 컬러 필터가 형성되어 있고, 광이 투과되는 투명창이 마련된 상부 기판과; An upper substrate positioned on the liquid crystal layer and having a color filter formed therein and a transparent window through which light is transmitted;

적외선을 출사하는 적외선 광원과; An infrared light source emitting infrared light;

상기 적외선 광원에서 출사된 적외선을 가이드하고, 상기 상부 기판 상부에 위치된 도광판을 포함하는 터치 스크린 디스플레이 장치가 제공된다.Provided is a touch screen display device for guiding infrared light emitted from the infrared light source and including a light guide plate positioned on the upper substrate.

또한, 본 발명은, In addition, the present invention,

복수의 픽셀들 각각에 대응되어 박막트랜지스터들이 형성되어 있고, 적외선을 감지하는 적외선 감지 센서들이 형성되어 있는 하부 기판과; A lower substrate formed with thin film transistors corresponding to each of the plurality of pixels and formed with infrared sensing sensors sensing infrared rays;

상기 박막트랜지스터들과 적외선 감지 센서들을 감싸고 있는 컬러 필터층과; A color filter layer surrounding the thin film transistors and the infrared sensor;

상기 컬러 필터층 상부에 위치된 액정층과; A liquid crystal layer positioned on the color filter layer;

적외선을 출사하는 적외선 광원과; An infrared light source emitting infrared light;

상기 적외선 광원에서 출사된 적외선을 가이드하고, 상기 액정층 상부에 위치된 도광판을 포함하는 터치 스크린 디스플레이 장치가 제공된다.Provided is a touch screen display device for guiding infrared light emitted from the infrared light source and including a light guide plate positioned on the liquid crystal layer.

본 발명의 터치 스크린 디스플레이 장치는 대상물이 도광판을 터치하는 경우, 도광판 내부에서 전반사되는 적외선이 터치 영역에서 산란되어 적외선 감지 센서들 중 적어도 하나로 입사되고, 산란된 적외선을 적외선 감지 센서에서 감지함으로써, 터치된 영역의 좌표를 검출할 수 있는 효과가 있다.In the touch screen display device of the present invention, when an object touches the light guide plate, the infrared rays totally reflected inside the light guide plate are scattered in the touch area and incident to at least one of the infrared detection sensors. There is an effect that can detect the coordinates of the area.

그리고, 본 발명의 터치 스크린 디스플레이 장치는 도광판을 액정 디스플레이 패널의 상부 기판으로 대체함으로써, 터치 스크린 디스플레이 장치의 두께를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the touch screen display device of the present invention has the effect of reducing the thickness of the touch screen display device by replacing the light guide plate with the upper substrate of the liquid crystal display panel.

또, 본 발명의 터치 스크린 디스플레이 장치는 박형의 액정 디스플레이 패널 상에 도광판을 형성하여 터치 스크린 디스플레이 장치를 구현함으로써, 소형화가 가능하고 어두운 곳에서도 입력이 가능한 입력 수단과 화상 표시 수단을 일체화시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, the touch screen display device of the present invention forms a light guide plate on a thin liquid crystal display panel to implement a touch screen display device, thereby miniaturizing and integrating an image display means with an input means that can be input even in a dark place. It works.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.1 is a schematic cross-sectional view of a touch screen display device according to a first embodiment of the present invention.

본 발명의 터치 스크린 디스플레이 장치는 적외선이 전반사되는 도광판이 터치된 영역을 감지하는 터치 스크린이 구비된 디스플레이 장치이다.The touch screen display device according to the present invention is a display device provided with a touch screen for sensing an area where a light guide plate in which infrared rays are totally reflected is touched.

터치 스크린은 키보드를 사용하지 않고 화면(스크린)에 나타난 문자나 특정 위치에 대상물(對象物)(Object)이 터치되면, 그 터치된 위치를 파악하여 특정한 기능을 처리할 수 있도록, 디스플레이 화면에서 직접 입력할 수 있는 화면으로 정의할 수 있다.If the touch screen does not use a keyboard and an object is touched on a character or a specific location on the screen, the touch screen can identify the touched location and process a specific function directly on the display screen. It can be defined as a screen that can be input.

이러한 터치 스크린 디스플레이 장치의 제 1 실시예는 복수의 픽셀(Pixel)들 각각에 대응되어 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)들(121,122)이 형성되어 있고, 적외선을 감지하는 적외선 감지 센서들(110)이 형성되어 있는 하부 기판(100)과; 상기 하부 기판(100) 상부에 위치된 액정층(150)과; 상기 액정층(150) 상부에 위치되며, 컬러 필터(181,182,183,185,186,187)가 형성되어 있고, 광이 투과되는 투명창(184)이 마련된 상부 기판(170)과; 적외선을 출사하는 적외선 광원(210)과; 상기 적외선 광원(210)에서 출사된 적외선을 가이드하고, 상기 상부 기판(170) 상부에 위치된 도광판(200)을 포함한다.In the first exemplary embodiment of the touch screen display apparatus, thin film transistors 121 and 122 are formed to correspond to each of the plurality of pixels, and the infrared detection sensors 110 to detect infrared rays are provided. A lower substrate 100 formed thereon; A liquid crystal layer 150 disposed on the lower substrate 100; An upper substrate 170 positioned on the liquid crystal layer 150 and provided with color filters 181, 182, 183, 185, 186 and 187, and provided with a transparent window 184 through which light is transmitted; An infrared light source 210 for emitting infrared light; The infrared light emitted from the infrared light source 210 is guided, and includes a light guide plate 200 positioned on the upper substrate 170.

여기서, 상기 도광판(200)은 대상물의 접촉으로 상기 적외선이 산란되어 상기 투명창(184)을 통하여 상기 적외선 감지 센서들(110)로 입사되도록 설치된다.Here, the light guide plate 200 is installed so that the infrared light is scattered by the contact of the object to be incident to the infrared sensor 110 through the transparent window 184.

그리고, 상기 하부 기판(100), 액정층(150) 및 상부 기판(170)은 액정 디스플레이(LCD) 패널의 구성요소이며, 화상을 표시하기 위한 추가적인 광학적인 필름들(예컨대, 확산필름)이 터치 스크린 디스플레이 장치에 포함될 수 있고, 상기 하부 기판(100) 및 상부 기판(170)은 각종 전극 패턴이 구비되어 있다.The lower substrate 100, the liquid crystal layer 150, and the upper substrate 170 are components of a liquid crystal display (LCD) panel, and additional optical films (eg, diffusion films) for displaying an image are touched. The lower substrate 100 and the upper substrate 170 may include various electrode patterns.

즉, 상기 하부 기판(100)에는 서로 교차하여 픽셀 영역을 정의하는 복수개의 게이트 라인 및 데이터 라인이 형성되어 있고, 상기 게이트 라인과 데이터 라인의 각 교차부에 상기 박막트랜지스터들(121,122)이 형성되어 있다.That is, a plurality of gate lines and data lines are formed on the lower substrate 100 to define pixel regions, and the thin film transistors 121 and 122 are formed at respective intersections of the gate lines and the data lines. have.

그리고, 상기 상부 기판(170)에는 공통전극이 마련되어 있다.The upper substrate 170 is provided with a common electrode.

또, 상기 하부 기판(100) 하부에는 백라이트 유닛이 구비된다.In addition, a backlight unit is provided below the lower substrate 100.

또한, 상기 적외선 감지 센서들(110)은 포토 다이오드 또는 포토 트랜지스터 으로 구성할 수 있다.In addition, the infrared sensor 110 may be configured as a photo diode or a photo transistor.

더불어, 상기 상부 및 하부 기판(170,100)은 광이 투과할 수 있는 투명 기판이다.In addition, the upper and lower substrates 170 and 100 are transparent substrates through which light can pass.

게다가, 상기 복수의 픽셀들 각각에 대응된 상기 컬러 필터 영역에는 적색광을 필터링하는 제 1 컬러 필터(181,185), 녹색광을 필터링하는 제 2 컬러 필 터(182,186), 청색광을 필터링하는 제 3 컬러 필터(183,187)이 형성되어 있다.In addition, the color filter region corresponding to each of the plurality of pixels includes first color filters 181 and 185 for filtering red light, second color filters 182 and 186 for filtering green light, and a third color filter for filtering blue light ( 183,187 are formed.

이런 디스플레이 장치는 상기 액정 디스플레이 패널에서 방출된 화상광이 상기 도광판(200)을 통하여 외부로 방출되어 사용자는 표시된 화면을 볼 수 있다.In such a display device, the image light emitted from the liquid crystal display panel is emitted to the outside through the light guide plate 200 so that the user can see the displayed screen.

그리고, 도 1과 같이, 사용자의 손가락이 상기 도광판(200)을 터치하면, 상기 도광판(200) 내부에서 전반사되는 적외선이 터치 영역에서 산란되어 상기 투명창(184)을 통하여 상기 적외선 감지 센서들(110) 중 적어도 하나로 입사되고, 산란된 적외선을 상기 적외선 감지 센서들(110)에서 감지함으로써, 터치된 영역의 좌표를 검출할 수 있게 된다.As shown in FIG. 1, when a user's finger touches the light guide plate 200, infrared rays totally reflected inside the light guide plate 200 are scattered in the touch area, and thus the infrared detection sensors (eg, through the transparent window 184). By detecting the infrared rays incident to one or more of the 110 and the scattered infrared rays by the infrared detection sensors 110, it is possible to detect the coordinates of the touched area.

그러므로, 상기 사용자가 디스플레이 장치에서 표시되는 특정 영역을 터치하게 되면, 특정 영역의 위치 좌표에 해당되는 구동신호가 발생되어 화면 변경, 음량 조절, 화면 이동, 화면 확대 및 축소 등이 포함된 다양한 기능을 수행할 수 있게 된다.Therefore, when the user touches a specific region displayed on the display device, a driving signal corresponding to the position coordinates of the specific region is generated to perform various functions including screen change, volume control, screen movement, screen enlargement and reduction, and the like. It can be done.

더불어, 상기 적외선 광원(210)에서 출사된 적외선이 상기 도광판(200)의 임계각보다 큰 각도로 상기 도광판(200)에 입사되도록 상기 적외선 광원(210)과 상기 도광판(200)을 광정렬시키는 경우, 상기 적외선 광원(210)에서 출사된 적외선은 상기 도광판(200)에 입사된 후, 상기 도광판(200)에서 전반사된다.In addition, in the case where the infrared light source 210 and the light guide plate 200 are optically aligned such that the infrared light emitted from the infrared light source 210 is incident on the light guide plate 200 at an angle greater than the critical angle of the light guide plate 200. The infrared light emitted from the infrared light source 210 is incident on the light guide plate 200 and then totally reflected by the light guide plate 200.

게다가, 상기 대상물은 사용자의 손가락, 스타일러스, 펜 등을 포함하며, 상기 도광판(200)이 터치된 상태를 유지하거나, 또는 터치에 의한 상기 적외선을 산 란시킬 수 있는 모든 수단도 상기 대상물로 적용될 수 있다.In addition, the object includes a user's finger, a stylus, a pen, and the like, and any means capable of keeping the light guide plate 200 in a touched state or scattering the infrared rays by touch may be applied to the object. have.

따라서, 본 발명의 터치 스크린 디스플레이 장치는 박형의 액정 디스플레이 패널 상에 도광판을 형성하여 터치 스크린 디스플레이 장치를 구현함으로써, 소형화가 가능하고 어두운 곳에서도 입력이 가능한 입력 수단과 화상 표시 수단을 일체화시킬 수 있는 장점이 있다.Accordingly, the touch screen display device of the present invention forms a light guide plate on a thin liquid crystal display panel to implement a touch screen display device, whereby the input means and the image display means capable of miniaturization and input in a dark place can be integrated. There is an advantage.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 적외선 감지 센서가 형성된 일례의 위치를 설명하기 위한 개념적인 도면이다.2 is a conceptual diagram illustrating an example position where an infrared sensor is formed according to a first embodiment of the present invention.

터치 스크린 디스플레이 장치의 액정 디스플레이 패널에는 화상을 표시하기 위한 복수개의 픽셀들이 구비되어 있다.The liquid crystal display panel of the touch screen display device is provided with a plurality of pixels for displaying an image.

그리고, 상기 복수개의 픽셀들 각각은 적색광이 방출되는 제 1 서브 픽셀(188a), 녹색광이 방출되는 제 2 서브 픽셀(188b), 청색광이 방출되는 제 3 서브 픽셀(188c)이 구비되어 있다.Each of the plurality of pixels includes a first sub pixel 188a for emitting red light, a second sub pixel 188b for emitting green light, and a third sub pixel 188c for emitting blue light.

도광판에 터치된 영역에서 산란된 적외선을 감지하기 위한 적외선 감지 센서(110)는 상기 복수개의 픽셀들 각각에 대응되어 형성될 수 있고, 상기 적외선 감지 센서(110)는 상기 제 1 내지 3 서브 픽셀(188a,188b,188c) 중 적어도 하나의 서브 픽셀에 형성될 수도 있다.An infrared sensor 110 may be formed to correspond to each of the plurality of pixels, and the infrared sensor 110 may be configured to correspond to each of the first to third sub-pixels. 188a, 188b, and 188c may be formed in at least one subpixel.

또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 적외선 감지 센서(110)는 복수개의 픽셀들(190,191) 사이에 형성될 수도 있다.In addition, as shown in FIG. 3, the infrared sensor 110 may be formed between the plurality of pixels 190 and 191.

도 4는 본 발명에 적용된 투명창이 설치된 일례를 설명하기 위한 개념적인 단면도이다.4 is a conceptual cross-sectional view for explaining an example in which a transparent window applied to the present invention is installed.

터치된 도광판 영역에서 산란된 적외선이 적외선 감지 센서로 도달되려면, 상부 기판(170)에는 투명창(184)이 마련되어 있는 것이 좋다.In order for the scattered infrared rays to reach the infrared sensor, the upper substrate 170 may be provided with a transparent window 184.

그리고, 상기 상부 기판(170)에는 컬러 필터가 형성되어 있고, 상기 컬러 필터는 복수개의 픽셀들 각각을 분리시키기 위한 블랙 매트릭스(Black Matrix, BM)(160)도 형성되어 있는 경우, 상기 투명창(184)은 블랙 매트릭스(160)에 형성된 개구로 구현될 수 있다.In addition, when a color filter is formed on the upper substrate 170, and the color filter also includes a black matrix (BM) 160 for separating each of a plurality of pixels, the transparent window ( 184 may be implemented with an opening formed in the black matrix 160.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.5 is a schematic cross-sectional view of a touch screen display device according to a second embodiment of the present invention.

본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치는 복수의 픽셀들 각각에 대응되어 박막트랜지스터들(121)이 형성되어 있고, 적외선을 감지하는 적외선 감지 센서들(110)이 형성되어 있는 하부 기판(100)과; 상기 박막트랜지스터들(121)과 적외선 감지 센서들(110)을 감싸고 있는 컬러 필터층(280)과; 상기 컬러 필터층(280) 상부에 위치된 액정층(150)과; 상기 액정층(150) 상부에 위치된 상부 기판(170)과; 적외선을 출사하는 적외선 광원(210)과; 상기 적외선 광원(210)에서 출사된 적외선을 가이드하고, 상기 상부 기판(170) 상부에 위치된 도광판(200)을 포함한다.In the touch screen display device according to the second embodiment of the present invention, a thin film transistor 121 is formed to correspond to each of a plurality of pixels, and a lower substrate on which infrared detection sensors 110 for detecting infrared rays are formed. 100; A color filter layer 280 surrounding the thin film transistors 121 and the infrared detection sensors 110; A liquid crystal layer 150 positioned on the color filter layer 280; An upper substrate 170 positioned on the liquid crystal layer 150; An infrared light source 210 for emitting infrared light; The infrared light emitted from the infrared light source 210 is guided, and includes a light guide plate 200 positioned on the upper substrate 170.

그리고, 이 실시예의 터치 스크린 디스플레이 장치는 컬러 필터가 하부 기판 에 형성되는 컬러 필터 온 어레이(Color filter On Array) 구조와 유사하다.The touch screen display device of this embodiment is similar to a color filter on array structure in which a color filter is formed on a lower substrate.

그러므로, 도 5에 도시된 펜이 상기 도광판(200)에 터치되면, 적외선은 상기 도광판(200)의 터치 영역에서 산란되어 상기 적외선 감지 센서들(110) 중 적어도 하나에 입사됨으로써, 터치된 영역을 감지할 수 있게 된다.Therefore, when the pen illustrated in FIG. 5 touches the light guide plate 200, the infrared rays are scattered in the touch area of the light guide plate 200 and incident on at least one of the infrared detection sensors 110, thereby removing the touched area. It can be detected.

또, 상기 복수의 픽셀들 각각에 대응된 상기 컬러 필터층(280) 영역에는 적색광을 필터링하는 제 1 컬러 필터층(281), 녹색광을 필터링하는 제 2 컬러 필터층(282), 청색광을 필터링하는 제 3 컬러 필터층(283)이 형성되어 있다.In addition, a first color filter layer 281 that filters red light, a second color filter layer 282 that filters green light, and a third color that filters blue light may be formed in an area of the color filter layer 280 corresponding to each of the plurality of pixels. The filter layer 283 is formed.

이때, 상기 적외선 감지 센서들(110)은 상기 복수의 픽셀들 각각에 대응되어 형성될 수 있으며, 상기 제 2 컬러 필터층(282) 내에 위치되어 형성될 수 있다.In this case, the infrared sensor 110 may be formed corresponding to each of the plurality of pixels, it may be located in the second color filter layer 282.

즉, 상기 제 2 컬러 필터층(282)은 도 7에 도시된 바와 같이 상기 픽셀의 중심 영역에 형성되어 있으므로, 상기 적외선 감지 센서들(110)은 픽셀(190)로 입사되는 적외선을 터치하기 용이해 적외선 감지능력을 향상시킬 수 있어 터치된 영역의 위치 검출을 더 편리하게 수행할 수 있다.That is, since the second color filter layer 282 is formed in the center region of the pixel as shown in FIG. 7, the infrared detection sensors 110 easily touch the infrared light incident on the pixel 190. Infrared detection capability can be improved, thereby making it easier to detect the location of the touched area.

또한, 상기 컬러 필터층(280)에는 상기 적외선 감지 센서(110)로 입사되는 적외선의 감도를 향상시키기 위하여, 적외선을 가이드하여 상기 적외선 감지 센서(110)로 전달할 수 있는 개구 또는 적외선이 투과될 수 있는 투명 영역이 마련될 수 있다. In addition, in order to improve the sensitivity of the infrared light incident on the infrared sensor 110, the color filter layer 280 may be configured to transmit an opening or infrared light that may be transmitted to the infrared sensor 110 by guiding infrared light. Transparent areas may be provided.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 적외선 감지 센서가 형성된 일례를 도 시한 개략적인 일부 단면도이다.6 is a schematic partial cross-sectional view showing an example in which an infrared sensor is formed according to a second embodiment of the present invention.

적외선 감지 센서(110)는 박막트랜지스터(121)에 인접되어 하부 기판(100) 상부에 형성된다.The infrared sensor 110 is formed on the lower substrate 100 adjacent to the thin film transistor 121.

이때, 상기 적외선 감지 센서(110) 및 박막트랜지스터(121)는 컬러 필터층(280)으로 커버되어 있다.In this case, the infrared sensor 110 and the thin film transistor 121 are covered with a color filter layer 280.

이때, 상기 컬러 필터층(280)과 상기 적외선 감지 센서(110) 및 박막트랜지스터(121)의 사이에는 보호층과 같은 중간 개재층(250)이 구비될 수 있다.In this case, an intermediate intervening layer 250, such as a protective layer, may be provided between the color filter layer 280, the infrared sensor 110, and the thin film transistor 121.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 터치된 영역의 좌표를 검출하는 방법의 일례를 설명하기 위한 개념적인 평면도이다.FIG. 8 is a conceptual plan view for explaining an example of a method of detecting coordinates of a touched area according to a second embodiment of the present invention.

터치 스크린 디스플레이 장치(350)에는 화상을 표시하기 위한 복수의 픽셀들이 형성되어 있다.The touch screen display device 350 is provided with a plurality of pixels for displaying an image.

그리고, 상기 복수의 픽셀들은 행(行)과 열(列)의 매트릭스(Matrix) 형태로 배열되어 있다.The pixels are arranged in a matrix form of rows and columns.

이 터치 스크린 디스플레이 장치의 도광판에 대상물이 예컨대 도 8의 'K' 영역을 터치하면, 'K' 영역은 5번째 행과 9번째 열(列)에 존재함으로, 'K' 영역에 위치된 적외선 감지 센서에서 적외선을 감지하여, 터치된 영역의 좌표를 검출할 수 있게 된다.When an object touches the 'K' area of FIG. 8, for example, the object is touched by the light guide plate of the touch screen display device, the 'K' area exists in the fifth row and the ninth column, so that the infrared ray is located in the 'K' area. The sensor may detect infrared rays and detect coordinates of the touched area.

한편, 상기 터치된 영역이 상기 픽셀 크기보다 크더라도 적외선이 감지된 적외선 감지 센서들의 위치를 검출하면 터치된 영역의 위치를 추적할 수 있다.On the other hand, even if the touched area is larger than the pixel size, the location of the touched area may be tracked by detecting the positions of the infrared detection sensors that detect infrared light.

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치의 다른 구성을 설명하기 위한 개략적인 단면도이다.9 is a schematic cross-sectional view for describing another configuration of the touch screen display device according to the second embodiment of the present invention.

터치 스크린 디스플레이 장치의 하나의 픽셀에는 적색광을 필터링하는 제 1 컬러 필터층(281), 녹색광을 필터링하는 제 2 컬러 필터층(282), 청색광을 필터링하는 제 3 컬러 필터층(283)이 형성되어 있다.One pixel of the touch screen display device includes a first color filter layer 281 that filters red light, a second color filter layer 282 that filters green light, and a third color filter layer 283 that filters blue light.

여기서, 적외선 감지 센서들(110a,110b,110c)은 상기 제 1 내지 3 컬러 필터층(281,282,283) 각각에 내장시켜 형성될 수 있다.The infrared detection sensors 110a, 110b, and 110c may be formed in the first to third color filter layers 281, 282, and 283, respectively.

이렇게, 상기 제 1 내지 3 컬러 필터층(281,282,283) 각각에 상기 적외선 감지 센서들(110a,110b,110c)이 내장된 경우, 사용자의 손가락(301)이 도광판(200)을 터치되어 산란된 적외선(A,B,C)은 상기 적외선 감지 센서들(110a,110b,110c) 각각으로 입사됨으로써, 터치된 영역을 정밀하게 감지할 수 있다.As such, when the infrared detection sensors 110a, 110b, and 110c are embedded in each of the first to third color filter layers 281, 282, and 283, the user's finger 301 touches the light guide plate 200 and scatters infrared light (A). (B, C) is incident to each of the infrared sensor 110a, 110b, 110c, it is possible to accurately detect the touched area.

도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치의 개략적인 단면도이다.10 is a schematic cross-sectional view of a touch screen display device according to a third embodiment of the present invention.

본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치는 액정 디스플레이 패널의 상부 기판을 도광판(200)으로 적용하여 구성하는 것이다.The touch screen display device according to the third exemplary embodiment of the present invention is configured by applying the upper substrate of the liquid crystal display panel to the light guide plate 200.

도 10은 전술된 제 2 실시예의 터치 스크린 디스플레이 장치에 도광판(200)이 적용된 것으로, 복수의 픽셀들 각각에 대응되어 박막트랜지스터들(121)이 형성되어 있고, 적외선을 감지하는 적외선 감지 센서들(110)이 형성되어 있는 하부 기 판(100)과; 상기 박막트랜지스터들(121)과 적외선 감지 센서들(110)을 감싸고 있는 컬러 필터층(280)과; 상기 컬러 필터층(280) 상부에 위치된 액정층(150)과; 적외선을 출사하는 적외선 광원(210)과; 상기 적외선 광원(210)에서 출사된 적외선을 가이드하고, 상기 액정층(150) 상부에 위치된 도광판(200)을 포함하여 터치 스크린 디스플레이 장치를 구성할 수 있다.FIG. 10 illustrates that the light guide plate 200 is applied to the touch screen display device according to the second exemplary embodiment. Thin film transistors 121 are formed to correspond to each of the plurality of pixels, and infrared sensing sensors for detecting infrared rays ( A lower substrate 100 on which 110 is formed; A color filter layer 280 surrounding the thin film transistors 121 and the infrared detection sensors 110; A liquid crystal layer 150 positioned on the color filter layer 280; An infrared light source 210 for emitting infrared light; The touch screen display apparatus may be configured by guiding infrared light emitted from the infrared light source 210 and including a light guide plate 200 positioned on the liquid crystal layer 150.

이와 같이, 상기 도광판(200)을 액정 디스플레이 패널의 상부 기판으로 대체하면, 터치 스크린 디스플레이 장치의 두께를 감소시킬 수 있는 장점이 있다.As such, replacing the light guide plate 200 with an upper substrate of the liquid crystal display panel may reduce the thickness of the touch screen display device.

그리고, 액정 디스플레이 패널의 화상광은 상기 도광판(200)을 통하여 외부로 방출되고, 터치에 의해 상기 도광판(200)에서 산란된 적외선은 상기 적외선 감지 센서들(110)로 입사된다.In addition, the image light of the liquid crystal display panel is emitted to the outside through the light guide plate 200, and the infrared rays scattered from the light guide plate 200 by the touch are incident on the infrared detection sensors 110.

본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치의 개략적인 단면도1 is a schematic cross-sectional view of a touch screen display device according to a first embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따라 적외선 감지 센서가 형성된 일례의 위치를 설명하기 위한 개념적인 도면FIG. 2 is a conceptual view illustrating an example position where an infrared sensor is formed according to a first embodiment of the present invention. FIG.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따라 적외선 감지 센서가 형성된 다른 예의 위치를 설명하기 위한 개념적인 도면3 is a conceptual diagram for explaining a position of another example in which an infrared sensor is formed according to a first embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명에 적용된 투명창이 설치된 일례를 설명하기 위한 개념적인 단면도4 is a conceptual cross-sectional view for explaining an example in which a transparent window applied to the present invention is installed.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치의 개략적인 단면도5 is a schematic cross-sectional view of a touch screen display device according to a second embodiment of the present invention.

도 6은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 적외선 감지 센서가 형성된 일례를 도시한 개략적인 일부 단면도6 is a schematic partial cross-sectional view showing an example in which an infrared sensor is formed according to a second embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 적외선 감지 센서가 형성된 일례의 위치를 설명하기 위한 개념적인 도면7 is a conceptual diagram illustrating an example position where an infrared sensor is formed according to a second embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따라 터치된 영역의 좌표를 검출하는 방법의 일례를 설명하기 위한 개념적인 평면도8 is a conceptual plan view for explaining an example of a method of detecting coordinates of a touched area according to a second embodiment of the present invention;

도 9는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치의 다른 구성을 설명하기 위한 개략적인 단면도9 is a schematic cross-sectional view for explaining another configuration of the touch screen display device according to the second embodiment of the present invention.

도 10은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 터치 스크린 디스플레이 장치의 개략 적인 단면도10 is a schematic cross-sectional view of a touch screen display device according to a third embodiment of the present invention.

Claims (10)

복수의 픽셀(Pixel)들 각각에 대응되어 박막트랜지스터(Thin Film Transistor)들이 형성되어 있고, 적외선을 감지하는 적외선 감지 센서들이 형성되어 있는 하부 기판과; A lower substrate formed with thin film transistors corresponding to each of the plurality of pixels and formed with infrared sensing sensors sensing infrared rays; 상기 하부 기판 상부에 위치된 액정층과; A liquid crystal layer positioned on the lower substrate; 상기 액정층 상부에 위치되어 있는 상부 기판과; An upper substrate positioned above the liquid crystal layer; 적외선을 출사하는 적외선 광원과; An infrared light source emitting infrared light; 상기 적외선 광원에서 출사된 적외선을 가이드하고, 상기 상부 기판 상부에 위치된 도광판을 포함하는 터치 스크린 디스플레이 장치.And a light guide plate guiding infrared light emitted from the infrared light source and positioned above the upper substrate. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 도광판에 터치된 대상물에서 산란된 적외선이 상기 적외선 감지 센서들로 도달될 수 있도록, 상기 상부 기판에 상기 적외선 투과를 위한 투명창이 마련되어 있는 터치 스크린 디스플레이 장치.And a transparent window for transmitting the infrared rays to the upper substrate so that infrared rays scattered from the object touched by the light guide plate can reach the infrared detection sensors. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 복수개의 픽셀들 각각은,Each of the plurality of pixels, 적색광이 방출되는 제 1 서브 픽셀, 녹색광이 방출되는 제 2 서브 픽셀, 청색광이 방출되는 제 3 서브 픽셀이 구비되어 있으며,A first sub pixel emitting red light, a second sub pixel emitting green light, and a third sub pixel emitting blue light, 상기 적외선 감지 센서는,The infrared detection sensor, 상기 제 1 내지 3 서브 픽셀들 중 적어도 하나의 서브 픽셀에 형성되어 있는 터치 스크린 디스플레이 장치.And a touch screen display device formed on at least one of the first to third sub pixels. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 적외선 감지 센서는,The infrared detection sensor, 상기 복수개의 픽셀들 사이에 형성되어 있는 터치 스크린 디스플레이 장치.And a touch screen display device formed between the plurality of pixels. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 적외선 감지 센서들은,The infrared detection sensors, 포토 다이오드 또는 포토 트랜지스터인 터치 스크린 디스플레이 장치.Touch screen display device that is a photodiode or phototransistor. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 박막트랜지스터들과 적외선 감지 센서들을 감싸고 있는 컬러 필터층이더 포함된 터치 스크린 디스플레이 장치.And a color filter layer surrounding the thin film transistors and the infrared detection sensors. 청구항 6에 있어서, The method according to claim 6, 상기 적외선 감지 센서들은,The infrared detection sensors, 상기 복수의 픽셀들 각각에 대응되어 형성되어 있는 터치 스크린 디스플레이 장치.And a touch screen display device formed corresponding to each of the plurality of pixels. 청구항 6에 있어서, The method according to claim 6, 상기 컬러 필터층에는,In the color filter layer, 상기 적외선 감지 센서로 전달할 수 있는 개구 또는 적외선이 투과되는 투명 영역이 마련된 터치 스크린 디스플레이 장치.Touch screen display device provided with an opening that can be transmitted to the infrared sensor, or a transparent area through which infrared light is transmitted. 청구항 6에 있어서, The method according to claim 6, 상기 복수개의 픽셀들 각각에는,In each of the plurality of pixels, 적색광을 필터링하는 제 1 컬러 필터층, 녹색광을 필터링하는 제 2 컬러 필터층, 청색광을 필터링하는 제 3 컬러 필터층이 형성되어 있어 있으며,A first color filter layer for filtering red light, a second color filter layer for filtering green light, and a third color filter layer for filtering blue light are formed, 상기 적외선 감지 센서들은,The infrared detection sensors, 상기 제 1 내지 3 컬러 필터층 각각에 위치된 터치 스크린 디스플레이 장치.And a touch screen display device positioned on each of the first to third color filter layers. 복수의 픽셀들 각각에 대응되어 박막트랜지스터들이 형성되어 있고, 적외선을 감지하는 적외선 감지 센서들이 형성되어 있는 하부 기판과; A lower substrate formed with thin film transistors corresponding to each of the plurality of pixels and formed with infrared sensing sensors sensing infrared rays; 상기 박막트랜지스터들과 적외선 감지 센서들을 감싸고 있는 컬러 필터층과; A color filter layer surrounding the thin film transistors and the infrared sensor; 상기 컬러 필터층 상부에 위치된 액정층과; A liquid crystal layer positioned on the color filter layer; 적외선을 출사하는 적외선 광원과; An infrared light source emitting infrared light; 상기 적외선 광원에서 출사된 적외선을 가이드하고, 상기 액정층 상부에 위치된 도광판을 포함하는 터치 스크린 디스플레이 장치.And a light guide plate positioned on the liquid crystal layer to guide the infrared light emitted from the infrared light source.
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