KR20110068828A - 광학 센싱 유닛, 이를 이용한 표시 모듈 및 표시 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 적외선 방식으로 터치 검출 기능을 하는 적외선 센서모듈을 표시 패널 상에 배치하여 장치의 슬림화 및 기구물을 간소화한 광학 센싱 유닛, 이를 이용한 표시 모듈 및 표시 장치에 관한 것으로, 본 발명의 표시 모듈은, 평판 표시 패널;과, 상기 평판 표시 패널의 가장자리에 위치하며, 상기 평판 표시 패널이 놓여지는 서포트 메인; 상기 평판 표시 패널의 2개 이상의 코너 상에 위치한 적외선 센서모듈 및 상기 적외선 센서모듈을 포함한 평판 표시 패널을 가장자리와 측부를 덮는 케이스 탑 또는 시스템 커버를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

광학 센싱 유닛, 이를 이용한 표시 모듈 및 표시 장치 {Optical Sensing Unit, Display Module and Display Device Using the Same}

본 발명은 광학 센싱 유닛에 관한 것으로 특히, 터치 검출 기능을 하는 적외선 센서모듈을 표시 패널 상에 배치시켜 장치의 슬림화 및 기구물을 간소화한 광학 센싱 유닛, 이를 이용한 표시 모듈 및 표시 장치에 관한 것이다.

일반적으로 터치 스크린(Touch Screen)은 각종 디스플레이를 이용하는 정보통신기기와 사용자 간의 인터페이스를 구성하는 여러 방식 중의 하나로서, 사용자가 손이나 펜으로 화면을 직접 접촉함으로써 기기와 인터페이스할 수 있는 입력장치이다.

터치 스크린은 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 스크린은 인식하는 방법에 따라, 저항막 방식(Resistive Type), 정전 용량 방식(Capacitive Type), 초음파 방식(Ultrasonic Wave Type), 적외선 방식(Infrared Type) 등이 있다.

상술한 각 방식의 이점은 각기 상이하지만, 근래에는 터치면이 받는 압력을 최소화하고, 배치의 편리성으로 적외선 방식의 터치 스크린이 주목되고 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 종래의 적외선 방식의 터치 스크린 어셈블리를 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래의 적외선 방식의 터치 스크린 어셈블리 및 이와 결합하는 액정 표시 모듈을 나타낸 사시도이며, 도 2는 종래의 적외선 방식의 터치 스크린 어셈블리 및 강화유리를 나타낸 사시도이다.

도 1 및 도 2와 같이, 종래의 적외선 방식의 터치 스크린 어셈블리(20)는 적외선 적외선 센서모듈(15)과 이를 체결하는 별도의 기구물을 포함하여 완성된 액정 표시 모듈(10) 상부에 결합 체결된다.

상기 터치 스크린 어셈블리(20)는 액정 표시 모듈(10)과 체결되지 않은 터치 스크린 어셈블리(20) 자체에서 하부에 강화 유리(25)를 포함하여 터치 입력 영역을 확보한다. 즉, 액정 표시 모듈(10) 상에 강화유리(25)가 위치하며, 상기 강화유리(25)가 터치면으로 기능한다. 여기서, 상기 강화 유리(25)의 하부면은 상기 액정 표시 모듈(10)의 케이스 탑 윗면과 맞닿도록 결합한다.

한편, 상기 액정 표시 모듈(10)은 액정 패널과 그 하부에 광학 쉬트 및 백라이트 유닛을 포함하여 이를 케이스 탑 및 바텀 커버와 같은 기구물에 의해 그 가장자리 및 하면이 감싸여진 것이다.

한편, 도 1에서 설명하지 않은 도면 부호 17은 상기 액정 표시 모듈(10)을 지지하기 위해 사용되는 지지대이다

이 경우, 적외선 방식의 터치 스크린 어셈블리(20)를 포함하는 액정 표시 장치는 터치 스크린 어셈블리(20)의 기구물의 두께, 강화유리(25)의 두께 및 액정 표시 모듈(10)의 두께의 총합 이상의 두께를 갖는 것으로, 슬림화가 불가능한 문제점이 있다.

또한, 종래의 적외선 방식의 터치 스크린 어셈블리는 액정 표시 모듈과 분리되어 형성된 후, 이들을 체결 및 고정하기 위한 공정이 요구되며, 터치를 구현하려면 각각의 부품을 합치고 액정 패널에 맞게 터치 스크린 어셈블리간의 좌표를 적용하는 작업이 요구된다.

또한, 상술한 적외선 방식의 터치 스크린 어셈블리는 2개의 적외선 센서모듈을 구비한 것으로, 2개의 적외선 센서모듈을 연결하는 선상에서 좌표 인식이 어려운 점(Dead zone) 때문에 항상 액정 패널의 크기보다 바깥쪽에 터치 스크린 어셈블리를 위치시킨 것으로, 이 경우, 액정 표시 장치의 외곽 영역을 늘려 베젤 사이즈가 커지는 문제점이 있다.

그리고, 종래의 적외선 방식의 터치 스크린 어셈블리는 2개의 적외선 센서모듈 구비한 것으로, 터치면에 2개 이상의 물체가 놓여질 경우 실제 물체가 위치하는 좌표에 해당하는 실상과, 실제 물체는 존재하지 않으나, 측정상으로 물체가 존재할 가능성이 있는 허상(고스트)을 구분할 수 없으므로, 정확한 멀티 터치를 구현할 수 없다.

상기와 같은 종래의 적외선 방식의 터치 스크린 어셈블리는 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 터치 스크린 어셈블리와 액정 표시 모듈이 별개로 형성되어 있으며, 각각이 서로 다른 기구물과 체결된 후 결합되어야 터치 검출이 가능하다. 또한, 터치 스크린 어셈블리의 기구물로부터 액정 표시 모듈을 보호하기 위해 강화 유리가 터치 스크린 어셈블리와 액정 표시 모듈 사이에 위치하여야 하므로, 액정 표시 장치의 두께가 두껍고, 무게가 무겁다.

둘째, 터치면으로서 강화 유리를 사용하기 때문에, 강화 유리표면의 반사로 액정패널의 밝기가 어두워지고, 실내조명의 반사가 화면에 보이는 불편함이 있다.

셋째, 두 개의 적외선 적외선 센서모듈을 사용하는 경우 데드 존이 발생하여 베젤 폭을 얇게 하기 어렵고, 멀티 터치의 감지가 불가능하다.

넷째, 터치 스크린 어셈블리를 제어하기 위한 터치 컨트롤 보드와 액정 패널을 제어하기 위해 보드가 별개로 구비되어, 이들의 연결을 위한 인터페이스 장치가 추가로 발생한다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로 적외선 센서모듈을 표시 패널 상에 배치시켜 장치의 슬림화 및 기구물을 간소화한 광학 센싱 유닛, 이를 이용한 표시 모듈 및 표시 장치를 제공하는 데, 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 광학 센싱 유닛은 평판 표시 패널의 표면을 터치면으로 하며, 상기 평판 표시 패널의 코너 상에 적외선 센서모듈을 갖는 것을 특징으로 한다.

상기 적외선 센서모듈은 상기 평판 표시 패널의 비표시 영역 표면에 접한다.

또한, 상기 적외선 센서모듈은 상기 평판 표시 패널의 3개 이상의 코너 상에 위치할 수 있다.

그리고, 상기 적외선 센서모듈은 인접한 평판 표시 패널의 변들 사이에서 광량을 센싱하는 수광부를 포함한다.

상기 적외선 센서모듈이 배치되지 않은 상기 평판 표시 패널의 가장자리에 재귀 반사판을 더 포함하거나, 발광 유닛을 더 포함할 수 있다. 경우에 따라, 상기 수광부와 일체형으로 발광부를 포함할 수도 있다.

상기 적외선 센서모듈은, 상기 적외선 센서모듈의 동작을 제어하고 상기 수광부가 수신한 광 신호로부터 상기 터치면 상의 사용자의 터치 위치를 계산하는 제어부에 연결된 것이다.

그리고, 상기 평판 표시 패널의 코너는 케이스물에 의해 덮어진다. 상기 케이스물은 상기 적외선 센서모듈이 배치된 평판 표시 패널의 비표시 영역 상부 및 측부를 감싸는 케이스탑이거나, 상기 적외선 센서모듈이 배치된 평판 표시 패널의 비표시 영역과 함께 시스템을 덮는 시스템 커버일 수 있다. 후자의 경우, 상기 적외선 센서모듈은 상기 케이스탑 안측에 위치할 수 있다.

또한, 상기 평판 표시 패널의 가장자리는 서포트메인에 안착될 수도 있다. 이 경우 상기 적외선 센서모듈은 상기 서포트메인에 접할 수 있다.

상기 적외선 센서모듈은 상기 평판 표시 패널의 비표시 영역의 코너에 접착부재를 개재하여 부착될 수 있다.

혹은 상기 평판 표시 패널의 비표시 영역의 코너에 상기 적외선 센서모듈을 고정시키는 브래킷을 더 포함할 수 있고, 상기 브래킷은 상기 케이스 탑에 체결된다.

한편, 상기 평판 표시 패널은 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널, 전기 영동 표시 패널, 양자점 표시 패널, 플라즈마 표시 패널 및 전계 방출 표시 패널 중 어느 하나이다.

그리고, 상기 평판 표시 패널은, 표면이 경화처리된 편광판을 포함할 수 있다.

또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 표시 모듈은 표면을 터치면으로 갖는 평판 표시 패널;과, 상기 평판 표시 패널의 가장자리에 위치하며, 상기 표시 패널이 놓여지는 서포트 메인; 및 상기 평판 표시 패널의 2개 이상의 코너 상에 위치한 적외선 센서모듈을 포함하여 이루어지는 것에 그 특징이 있다.

또한, 동일한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 표시 장치는, 표면을 터치면으로 갖는 평판 표시 패널;과, 상기 평판 표시 패널의 가장자리에 위치하며, 상기 표시 패널이 놓여지는 서포트 메인;과, 상기 평판 표시 패널의 2개 이상의 코너 상에 위치한 적외선 센서모듈; 및 상기 적외선 센서모듈을 포함한 상기 평판 표시 패널의 가장자리 상부와, 상기 서포트 메인을 덮는 케이스물을 포함하여 이루어진 것에 또 다른 특징이 있다.

여기서, 상기 적외선 센서모듈이 위치하지 않은 상기 평판 표시 패널의 가장자리 상부에 재귀 반사판을 더 포함한다.

여기서, 상기 케이스물은 금속성 재질의 케이스 탑이거나, 상기 케이스물은 플라스틱 재질의 시스템 커버의 단일 구조이거나 혹은 금속성 재질의 케이스 탑과, 상기 케이스 탑을 감싸는 플라스틱 재질의 시스템 커버를 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 시스템 커버는 상기 재귀 반사판까지 들어오는 상부면을 갖는다.

여기서, 상기 재귀 반사판이 측면에 부착되는 가이드 구조물을 상기 케이스탑 안측에 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.

상기 가이드 구조물은, 상기 케이스 탑에 가이드홈을 구비하여, 상기 케이스 탑 안측에서부터 상기 케이스 탑과 체결된다.

상기 가이드 구조물은, 상기 평판 표시 패널의 각 변에 대응되어 배치된다.

상기 가이드 구조물은 상기 적외선 센서모듈이 배치되지 않은 변들 사이에서 연결된다. 그리고, 상기 가이드 구조물은, 상기 케이스 탑 하측에 위치한 몸체와, 상기 몸체로부터 돌출되어, 상기 케이스 탑의 가이드홈과 체결된 체결부와, 상기 재귀 반사판을 하부에서 받쳐주며 상기 평판 표시 패널을 눌러주는 받침대와, 상기 몸체로부터 돌출되어, 상기 평판 표시 패널을 덮는 상기 케이스 탑의 상부면과 안쪽측면에서 접하도록 올라온 돌출부를 포함하여 이루어진다. 상기 가이드 구조물의 돌출부, 몸체, 받침대를 포함한 높이는 1mm 내지 3.5mm 이다. 상기 가이드 구조물의 가로 폭은 1mm 내지 10mm 이고, 상기 가이드 구조물의 받침대는 상기 재귀 반사판의 두께와 같거나 크게 상기 몸체로부터 상기 평판 표시 패널 방향으로 돌출된 것이다.

한편, 상기 적외선 센서모듈은, 적외선 광을 출사하는 적외선 LED; 및 상기 대물 렌즈에서 집광된 광을 센싱하는 포토 센서를 포함하여 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 포토 센서는 복수개의 수광 소자를 포함하는 라인센서 어레이로 이루어질 수 있으며, 이 때, 상기 포토 센서의 해상도는 수평 500픽셀 이상의 해상도를 갖는 것이 바람직하다.

또한, 상기 적외선 센서모듈은 각각 최소 2면에서 재귀 반사되어 오는 광을 수광하고, 대각선 정면의 코너부의 다른 적외선 센서모듈의 출사광을 센싱한다.

그리고, 상기 적외선 센서모듈은 터치시 상기 재귀 반사판에서 반사된 반사광 또는 상기 터치 지점에서 상기 적외선에서 출사된 광이 차단되는 것을 감지한다.

상기 재귀 반사판은, 재귀 반사를 수행하는 프리즘 산의 정점이 상기 평판 표시 패널에서 상기 케이스 탑의 측면을 향하도록 한 프리즘군을 포함한다.

또한, 상기 재귀 반사판에, 적외선만을 투과시키는 광학 필터를 더 부착할 수 있다. 상기 광학 필터는 아크릴계 수지로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 상기 광학 필터는 PMMA(Poly Methyl methacrylate) 또는 폴리카보네이트(Polycarbonate)일 수 있다. 또한, 상기 광학 필터는 글래스 성분을 포함할 수 있다.

상기 적외선 센서모듈은 상기 적외선 센서모듈의 동작을 제어하고 상기 수광부가 수신한 광 신호로부터 상기 터치면 상의 사용자의 터치 위치를 계산하는 터치 센싱 제어부에 연결된다.

상기 적외선 센서모듈은 그 정면이 상기 평판 표시 패널의 대각선 방향의 코너를 향한다.

상기와 같은 본 발명의 광학 센싱 유닛, 이를 이용한 표시 모듈 및 표시 장치는 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 표시 패널 상부에 적외선 센서모듈을 위치시키고, 케이스 탑 또는 프런트 커버에 의해 상기 적외선 센서모듈을 덮도록 하여, 표시 모듈내에 광학 센싱 유닛을 포함할 수 있다. 따라서, 표시 모듈 공정에서 광학 센싱 유닛 형성 공정을 함께 진행할 수 있어, 조립의 간소화 및 조립 시간을 줄일 수 있고, 비용 감소를 동시에 얻을 수 있다.

둘째, 강화 유리의 생략이 가능하며, 적외선 센서모듈 등을 포함하는 광학 센싱 유닛을 별도의 기구물을 이용하지 않고, 표시 모듈의 기구물 내로 위치시킬 수 있다. 결과적으로, 표시 장치의 슬림화가 가능하고, 제품의 경량화와 비용 감소를 동시에 얻을 수 있다.

셋째, 3개 이상의 적외선 센서모듈을 이용하여 다중의 삼각측량에 의해, 허상을 제거할 수 있어, 멀티 터치를 감지할 수 있다.

넷째, 3개 이상의 적외선 센서모듈을 이용하여 2개의 적외선 센서모듈을 연결하는 선상의 터치 여부를 제3의 적외선 센서모듈을 이용하여 검출할 수 있어, 데드존을 방지한다.

다섯째, 적외선 센서모듈을 표시 패널 상에 형성하여, 외곽 사이즈를 늘리지 않고, 표시 패널을 감싸는 케이스 크기 내에서 광학 센싱 유닛을 덮을 수 있어, 광학 방식의 터치 좌표 기능을 갖는 광학 센싱 유닛을 구비한 경우에도 내로우 베젤 구현이 가능하다.

여섯째, 재귀 반사판에 적외선 필터를 합착하여 노이즈 신호를 줄일 수 있고 상기 적외선 필터의 색상을 검게 하여 눈부심을 방지한다.

일곱번째, 재귀반사판을 케이스 탑의 상부면까지 올라오도록 하여 케이스 탑으로 재귀반사판이 가려지는 구조에 비해 재귀 반사효율을 30% 이상 높일 수 있어 제품의 터치 감도를 보다 향상시킬 수 있다.

여덟번째, 표시 모듈의 제어부에 터치 스크린의 구동을 위한 제어부를 일체화시킬 수 있다.

도 1은 종래의 적외선 방식의 터치 스크린 어셈블리 및 이와 결합하는 액정 표시 모듈을 나타내는 사시도
도 2는 종래의 적외선 방식의 터치 스크린 어셈블리 및 강화유리를 나타낸 사시도
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 센싱 유닛을 나타낸 사시도
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학 센싱 유닛을 나타낸 사시도
도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광학 센싱 유닛을 나타낸 사시도
도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광학 센싱 유닛을 나타낸 사시도
도 7은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 광학 센싱 유닛을 나타낸 사시도
도 8은 일 예에 따른 도 7의 광학 센싱 유닛과 평판 표시 패널 대응 관계를 나타낸 평면도
도 9는 도 8의 E 부분에 대한 사시도
도 10a는 도 8의 적외선 센서모듈과 재귀반사판을 케이스 탑에 장착한 도면
도 10b는 도 10a의 E 부분의 대한 확대도
도 10c는 도 10b의 적외선 센서모듈의 분해사시도
도 11은 본 발명의 시스템 커버와 광학 센싱 유닛을 결합한 상태를 나타낸 단면도
도 12는 본 발명의 표시 모듈의 코너에서, 적외선 센서모듈을 상부에서 바라본 평면도
도 13은 본 발명의 표시 모듈의 일측을 절단하여 본 사시도
도 14는 도 12의 적외선 센서모듈의 결합 구조를 나타낸 사시도
도 15a 및 도 15b는 도 13의 가이드 구조물과 재귀반사판을 나타낸 사시도
도 16은 본 발명의 광학 센싱 유닛의 재귀 반사판을 나타낸 단면도
도 17은 도 10의 재귀 반사판의 내부 프리즘을 나타낸 사진
도 18은 본 발명의 광학 센싱 유닛의 재귀 반사판의 광학 필터 투과 특성을 나타낸 파장 대 투과율을 나타낸 그래프
도 19a 내지 도 19d는 본 발명의 광학 센싱 유닛의 다양한 구동 방법을 나타낸 평면도
도 20은 본 발명의 광학 센싱 유닛을 포함한 표시 장치의 적외선 센서모듈에서 재귀 반사판을 소정 영역을 바라볼 때 각도를 측정한 도면
도 21은 도 20의 ①, ②, ③ 영역의 재귀 반사판의 입사각을 도시한 도면
도 22a 내지 도 22c는 적외선 센서모듈 각각에서 재귀 반사판을 바라보는 각도별 광량을 나타낸 그래프
도 23은 본 발명의 터치 감지 프로세스를 나타내는 플로우 차트
도 24는 적외선 센서모듈과 터치점의 각도 및 좌표관계를 나타낸 도면
도 25는 적외선 센서모듈 쌍에서 발생되는 데드존을 나타낸 도면
도 26은 도 23에서 S89 단계의 제어 수순을 상세히 보여주는 플로우 차트
도 27은 허상 제거 알고리즘을 나타낸 개략도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 광학 센싱 유닛, 이를 이용한 표시 모듈 및 표시 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 광학 센싱 유닛은, 평판 표시 패널의 코너 상에 직간접적으로 접하는 점과 케이스 탑 또는 프런트 커버에 가려져 표시 모듈 형성 공정에서 함께 형성되는 점에서 공통의 특징을 가지며, 이하에서는 실시예별로 광학 센싱 유닛을 설명한다.

도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 센싱 유닛을 나타낸 사시도이다.

도 3과 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 광학 센싱 유닛은 적외선 센서모듈(200)을 포함하여 이루어진다. 광학 센싱 유닛은 도시된 바와 같이, 적외선 센서모듈(200)만을 포함하여 구성될 수도 있고, 재귀 반사판(미도시)을 주변에 더 구비하여 이루어질 수도 있다.

상기 적외선 센서모듈(200)은 발광부(IR LED)와 수광부를 포함할 수도 있고 수광부만을 포함할 수도 있다. 수광부만을 포함하는 경우에는 별도의 발광부를 광학 센싱 유닛에 포함시킬 수 있다.

한편, 상기 적외선 센서모듈(200)의 수광부는 광을 감지하게 되면 전하를 생성하는 다수의 수광 소자들로 배열된 센서와 상기 센서로 입사되는 광을 모아주는 렌즈로 구성된다.

또한, 상기 적외선 센서모듈(200)은, 상기 적외선 센서모듈의 동작을 제어하고 상기 수광부가 수신한 광 신호로부터 상기 터치면 상의 사용자의 터치 위치를 계산하는 터치 제어부(도 19a의 650 참조)에 연결된다.

여기서, 광학 센싱 유닛은, 상기 적외선 센서모듈(200) 외에, 상기 적외선 센서모듈(200)이 형성되지 않은 평판 표시 패널(50)의 가장자리 상부에 재귀반사판(미도시)을 더 구비할 수도 있고 재귀 반사판 외에 발광 유닛을 더 구비할 수도 있다.

그리고, 상기 적외선 센서모듈(200)이 평판 표시 패널(50)의 2 개 이상의 코너 상에 놓여진다. 데드 존의 발생을 방지하거나 멀티 터치를 위해서 3개 이상 구비하는 것이 바람직하다. 이 경우, 인접한 2개의 적외선 센서모듈을 연결하는 선상에 물체가 있는 경우, 나머지 하나의 적외선 센서모듈이 다른 각도에서 물체의 각도를 검출할 수 있어, 데드 존이 발생하지 않는 것이다.

또한, 2개 이상의 물체가 평판 표시 패널(50)을 터치하는 경우, 인접한 제 1, 제 2의 적외선 센서모듈로 이루어진 제 1 센서모듈쌍과, 제 2, 제 3 적외선 센서모듈로 이루어진 제 2 센서모듈쌍에서 각각 삼각 측량한 좌표를 비교하여 허상을 구별해 제거할 수 있어 멀티 터치 검출이 가능한 것이다.

경우에 따라, 별도의 허상 제거 알고리즘을 이용하는 경우, 2개의 적외선 센서모듈(200)을 평판 표시 패널(50)의 코너에 구비하여 적용할 수 있다.

상기 적외선 센서모듈(200)을 포함한 광학 센싱 유닛은, 상기 평판 표시 패널(50)의 비표시 영역(A/A를 제외한 영역: 점선 외곽 영역) 표면에 접한다.

이 경우, 상기 평판 표시 패널(50)의 표면과 터치면이 동일한 것으로, 사용자는 평판 표시 패널(50) 상에 강화 유리와 같은 별도의 개재물없이 터치할 수 있다.

상기 평판 표시 패널(50)은 서로 마주보는 제 1 기판(51) 및 제 2 기판(52)이 그 사이에 중간층(55)을 개재하여 합착된 것이다. 상기 중간층(55)은 평판 표시 패널(50)이 구동되는 원리에 따라 변경될 수 있는 것으로, 액정, 전기 영동 물질, 유기 발광 물질, 전계 방출 물질, 양자점 혹은 진공 또는 공기(air)일 수 있다. 그리고, 상기 중간층(55) 성분에 따라 평판 표시 패널(50)은, 액정 표시 패널, 전기 영동 표시 패널, 유기 발광 표시 패널, 전계 방출 표시 패널, 양자점 표시 패널 및 플라즈마 표시 패널 중 어느 하나일 수 있다. 또한, 그 외에도 상기 평판 표시 패널(50)은 개발되고 있거나 향후 개발되는 평판 표시 패널로 대체될 수 있다.

예를 들어, 상기 평판 표시 패널(50)이 액정 표시 패널일 경우, 상기 제 1, 제2 기판(51, 52)의 배면에는 제 1, 제 2 편광판이 부착된다. 이 경우, 상기 적외선 센서모듈(200)에 접하는 제 2 편광판은 표면이 강화 처리되는 것이 바람직하다. 이는 상기 적외선 센서모듈(200)과의 접촉에 의한 손상을 방지하기 위함이다.

한편, 상기 적외선 센서모듈(200)이 배치되는 코너는 케이스물(미도시, 도 10a 참조)에 의해 덮어진다. 이러한 케이스물은 상기 평판 표시 패널의 비표시 영역 상부 및 측부를 감싸는 케이스탑일 수 있다. 혹은 상기 케이스 물은 상기 평판 표시 패널의 비표시 영역과 함께, 시스템을 덮는 시스템 커버이거나, 상술한 케이스 탑 또는 시스템 커버를 모두 포함하는 것일 수 있다.

상기 케이스 탑은 금속성 재질로 표시 패널의 가장 자리 및 하면을 감싸는 구성 요소이다. 그리고, 시스템 커버는 커버 구조물이라고도 하는 것으로, 평판 표시 패널과 함께 시스템을 감싸는 것이다. 상기 시스템 커버는 평판 표시 패널의 상부에 위치한 프런트 커버(front cover)와 표시 패널의 배면측에 위치한 백 커버(back cover)를 포함하며, 상기 적외선 센서모듈(200)을 덮는 측은 프런트 커버에 해당한다.

도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학 센싱 유닛을 나타낸 사시도이다.

도 4와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 광학 센싱 유닛은 상기 평판 표시 패널의 가장자리에 위치한 서포트 메인(400) 상에 위치한 것이다.

상기 적외선 센서모듈(200)은 상기 평판 표시 패널(50)의 비표시 영역과 상기 서포트 메인(400)에 걸쳐 위치할 수도 있다.

어느 경우나, 상기 적외선 센서모듈(200)은 케이스 탑 또는 프런트 커버에 의해 덮어진다.

도 5는 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광학 센싱 유닛을 나타낸 사시도이다.

도 5와 같이, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 광학 센싱 유닛은 적외선 센서모듈(200)이 브래킷(bracket)(560)에 의해 끼워져 평판 표시 패널(50)의 코너 상에 놓인 것이다. 이 때, 브래킷(560)은 케이스 탑에 체결될 수 있다. 또한, 재귀 반사판을 구비할 경우에는 재귀 반사판이 상기 브래킷(560)의 측면까지 연장되거나 상기 브래킷과 중첩될 수 있다.

도 6은 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광학 센싱 유닛을 나타낸 사시도이다.

도 6과 같이, 본 발명의 제 4 실시예에 따른 광학 센싱 유닛은 적외선 센서모듈(200)이 상기 평판 표시 패널(50) 상에 접착부재(280)를 개재하여 부착된 상태를 나타낸다. 이 경우, 상기 접착 부재(280)는 양면 테이프일 수도 있고, 점착제일 수도 있다.

이와 같이 접착 부재를 구비한 경우, 케이스 탑을 상기 적외선 센서모듈(200) 상측에서 생략하고 바로 프런트 커버로 상기 적외선 센서모듈(200)을 가릴 수 있다.

도 7은 본 발명의 제 5 실시예에 따른 광학 센싱 유닛을 나타낸 사시도이다.

도 7과 같이, 본 발명의 제 5 실시예에 따른 광학 센싱 유닛은 평판 표시 패널(50)의 코너 상에 배치된 적외선 센서모듈(200)과 재귀 반사판(300)을 포함하여 이루어진다.

그리고, 상기 광학 센싱 유닛은 상기 평판 표시 패널(50)의 가장자리를 감싸는 케이스 탑(95) 내측에 위치시킨 것이다. 이 경우, 상기 적외선 센서모듈(200)은 접착 부재를 개재하여 상기 케이스 탑(95) 내측면에 부착될 수도 있고, 별도의 기구물(브래킷 등)을 이용하여 상기 케이스 탑(95) 내측면에 체결될 수도 있다.

이와 같이, 적외선 센서모듈이 케이스 탑(95) 내측면에 위치하도록 상기 케이스 탑(95)을 평판 표시 패널(50)과 조립하면, 적외선 센서모듈(200)이 상기 표시 패널(50)과 직접 접할수도 있고, 이격 공간을 갖기도 한다.

여기서, 도 7에서와 같은 광학 센싱 유닛은 적외선 센서모듈(200)과 재귀반사판(300)이 함께 액자형으로 이루어지는 것으로, 그 형상을 고려하여 광학 센싱 프레임(optical sensing frame)이라고도 한다.

한편, 상술한 실시예들의 광학 센싱 유닛은 도시된 바와 같이, 평판 표시 패널(50)의 가장자리에 위치하고 평판 표시 패널(50)의 가장자리를 지지하도록 형성된 서포트 메인과 결합하여 표시 모듈로 정의될 수 있으며, 이러한 표시 모듈의 가장자리 및 측부 및 하면을 감싸는 케이스물과 결합되어 표시 장치로 정의될 수 있다.

이하에서는 구체적으로 광학 센싱 유닛을 표시 모듈 또는 표시 장치에 적용한 예에 대하여 살펴본다.

도 8은 본 발명의 일 예에 따른 도 7의 광학 센싱 유닛과 평판 표시 패널의 대응 관계를 나타낸 평면도이며, 도 9는 도 8의 E 부분에 대한 사시도이다. 그리고, 도 10a는 도 8의 적외선 센서모듈과 재귀 반사판을 케이스 탑에 장착한 도면이며, 도 10b는 도 10a의 E 부분의 대한 확대도이며, 도 10c는 도 10b의 적외선 센서모듈의 분해사시도이다.

도 8 내지 도 10b와 같이, 적외선 센서모듈(200)은 사각형의 평판 표시 패널(50)의 세 코너에 위치시킨 경우, 평판 표시 패널(50)의 각 변에 대응되어 재귀 반사판(300)을 형성할 때, 적외선 센서모듈(200)이 형성되지 않은 코너측이 대각선으로 대향되는 적외선 센서모듈(200)과 마주보도록, 재귀 반사판(300)은 약 45°로 꺾인 재귀반사면(300a)을 갖도록 한다.

상기 적외선 센서모듈(200)과 재귀반사판(300)은, 상기 평판 표시 패널(50) 상에 놓여진다. 그리고, 상기 적외선 센서모듈(200)은 상부 표면에 돌출부(215)를 구비하고, 상기 돌출부(215)가 끼워지는 가이드 홈(95b)을 케이스 탑(95)에 형성하여, 케이스 탑(95)과 상기 적외선 센서모듈(200)이 체결될 수 있다. 또한, 가이드 구조물(580)의 측부에 재귀 반사판(300)을 부착시키고 상기 가이드 구조물(580)을 상기 케이스 탑(95) 내부에 설치하면, 상기 재귀 반사판(300)은 상기 평판 표시 패널(50)의 비표시 영역 상에 위치한다.

또한, 상기 가이드 구조물(580)은 상기 적외선 센서모듈(200)이 장착된 브래킷(560)과 접하여 케이스 탑(95) 내부의 각 변에 위치하며, 이 때, 재귀 반사판(300)은 상기 브래킷(560)과 상기 가이드 구조물(580)의 측변에 함께 위치한다.

이러한 구조의 경우, 상기 케이스 탑(95)과 가이드 구조물(580), 재귀반사판(300), 적외선 센서모듈(200)을 일체화한 후 이를 평판 표시패널(50)에 조립함으로써, 종래의 표시 모듈과 터치 스크린 어셈블리를 별개로 조립한 후 체결하는 방식 대비 조립 공정을 간소화할 수 있고, 부품 수를 줄일 수 있다.

한편, 상기 적외선 센서모듈(200)은 도 10c와 같이, 적외선 광을 출사하는 적외선 LED(220)와, 상기 적외선 LED(220)에서 출사하는 광의 출사각을 조절하는 조명계 렌즈(미도시)와, 수광된 광을 집광하는 대물 렌즈(미도시)와, 상기 대물 렌즈에서 집광된 광을 센싱하는 포토 센서(225)와, 상기 적외선 LED(220)의 전면에 위치하는 제 1 광학 필터(240)를 포함한다. 또한, 상기 적외선 LED(220)가 놓여지고, 상기 포토 센서(225)가 그 배면측에 배치되는 하우징(housing: 210)과, 상기 하우징(210)의 상부를 덮고 상기 제 1 광학 필터(240)가 끼워지며, 그 내부 구조물을 보호하는 커버 몰드(233)를 포함한다.

여기서 커버 몰드(233)는 브래킷(560)과 일체화될 수 있다.

여기서, 상기 조명계 렌즈는 수직으로는 협각을, 수평으로는 90°의 각으로 광을 분포시켜, 발광시 발광효율을 최대화시킨다.

또한, 상기 포토 센서(225)는 복수개의 수광 소자를 포함하는 라인 센서 어레이로 PCB(226) 상에 배치될 수 있으며, 상기 PCB(226)는 FPC(Flexible Printed Cable)(250)을 통해 평판 표시 패널(50)의 제어부(미도시)에 직접 연결된다. 이 경우, 상기 적외선 센서모듈(200)의 제어부는 평판 표시 패널(50)의 제어부와 일체형인 것으로 상기 적외선 센서모듈(200)의 제어가 평판 표시 패널(50)의 제어부에서 직접 이루어진다. 그리고, 상기 FPC(250)는 상기 적외선 센서모듈(200)의 후면쪽에서 접혀져 상기 케이스 탑(95)의 측면에 양면 테이프(미도시)를 개재하여 접착된다.

이때, 상기 포토 센서(225)의 해상도는 수평 방향으로 500픽셀 이상(수평 방향으로 500개 이상의 화소 상의 위치를 검출할 수 있도록)의 해상도를 갖는 것이 바람직하다.

한편, 상기 포토 센서(225)는 이미지 센서로도 칭한다.

이러한 상기 적외선 센서모듈(200)은 그 정면이 평판 표시 패널의 대각선 방향의 코너를 향하도록 배치하여 각각 최소 2변에서 재귀 반사되어 오는 광을 수광하고, 대각선 정면의 코너부의 다른 적외선 센서모듈(200)의 출사광을 센싱하는 기능을 한다.

또한, 상기 적외선 센서모듈(200)은 터치시 터치 물체(손이나 펜 등의 입력 수단)에 의해 상기 재귀 반사판(300)에서 반사된 반사광 또는 상기 적외선에서 출사된 광이 차단되는 것을 감지한다.

한편, 상기 재귀 반사판(300)은 평판 표시 패널(50)의 가장자리부 상측에 배치되어, 상기 가이드 구조물(580) 및 브래킷(560)의 측부에 부착된다. 이 경우, 상기 가이드 구조물(580)과 상기 평판 표시 패널(50)의 코너 상에 위치된 적외선 센서모듈(200)은 약 4mm 의 높이(바람직하게는 1mm ~3.5mm)를 갖는다.

* 본 발명의 광학 센싱 유닛을 표시 장치 및 표시 모듈에 적용한 실시예*

도 11은 본 발명의 시스템 커버와 광학 센싱 유닛을 결합한 상태를 나타낸 단면도이며, 도 12는 본 발명의 표시 모듈의 코너에서, 적외선 센서모듈을 상부에서 바라본 평면도이고, 도 13은 본 발명의 표시 모듈의 일측을 절단하여 본 사시도이다. 또한, 도 14는 도 12의 적외선 센서모듈을 나타낸 사시도이며, 도 15a 및 도 15b는 도 13의 가이드 구조물과 재귀 반사판을 나타낸 사시도이다.

도 11 내지 도 15b와 같이, 본 발명의 표시 장치는 평판 표시 패널(50)과, 상기 평판 표시 패널(50)의 가장자리에 위치하며 상기 표시 패널이 놓여지는 서포트 메인(400)과, 상기 평판 표시 패널(50)의 2개 이상의 코너 상에 위치한 적외선 센서모듈(200)과, 상기 적외선 센서모듈(200)의 상부와 상기 서포트 메인(400)의 측면을 감싸는 케이스 탑(95)과, 상기 케이스 탑(95)과 노출된 가이드 구조물(110)의 상부면까지 덮는 시스템 커버(600)를 포함하여 이루어진다.

여기서, 상기 적외선 센서모듈(200)이 위치하지 않은 상기 평판 표시 패널(50)의 가장자리 상부에 재귀 반사판(300)을 더 포함한다. 상기 재귀 반사판(300)은 상기 가이드 구조물(110)의 측부에 부착되어 상기 평판 표시 패널(50)의 비표시 영역 상에 위치된다.

상기 평판 표시 패널(50)은 하부에 백라이트 유닛(500)을 더 포함할 수 있다.

이 경우, 서포트 메인(400)은 평판 표시패널(50)과 백라이트 유닛(500)의 사이에 돌출부를 갖고, 상기 돌출부에 평판 표시 패널(50)이 안착된다.

그리고, 가이드 구조물(110)은 상기 케이스 탑(95)의 하측에 위치한 몸체(110a)와, 상기 몸체(110a)로부터 돌출되어 상기 케이스 탑(95)의 홈과 체결된 체결부(115)와, 상기 재귀 반사판(300)의 하부를 받쳐주며 상기 평판 표시 패널(50)을 눌러주는 하부 받침대(110b)와, 상기 몸체(110a)로부터 돌출되어 상기 케이스 탑(95)까지 올라온 상부 돌출부(110c)를 포함하여 이루어진다. 이 때, 상기 재귀반사판(300)과 상기 가이드 구조물(110)의 상기 상부 돌출부(110c)와의 사이에 양면 접착제(미도시)가 개재되어 둘 사이에 접착성을 강화할 수 있다.

경우에 따라 상기 케이스 탑의 홈과 상기 체결부(115)는 생략할 수 있다.

여기서, 상기 하부 받침대(110b)의 돌출된 길이는 상기 재귀 반사판(300)의 두께와 같거나 클 수 있다.

이 때, 상기 돌출부(110c)는 상기 케이스 탑(95)에서 노출되어 있는 부분으로, 이 부위는 그 상부에 시스템 커버(600)에 의해 가려질 수 있다. 즉, 상기 시스템 커버(600)는 상기 재귀 반사판(300)까지 덮는 상부면을 갖는다.

여기서, 상기 가이드 구조물(110)의 돌출부(110c), 몸체(110a), 하부 받침대(110b)를 포함한 최장 높이는 4mm 이하로, 바람직하게는 1mm ~3.5mm 이다. 또한, 상기 가이드 구조물(110)의 가로 폭(d)은 10mm 이하(바람직하게는 1mm~10mm)인 것으로, 상기 케이스 탑(95) 또는 시스템 커버(600)에 의해 가려진다. 경우에 따라, 상기 가이드 구조물(100)의 가로 폭은 상기 케이스 탑(95) 및 시스템 커버(600)의 평판표시패널(50)의 가장자리를 덮는 부분의 폭이 줄어들 경우, 보다 작게 설계될 수도 있다.

상기 가이드 구조물은 상기 적외선 센서모듈이 형성되지 않은 평판 표시 패널의 변들에 대응하여 연결하여 형성된다.

케이스 탑이 생략된 구조에 있어서는, 상기 시스템 커버(600)만으로 평판 표시 패널(50) 외곽을 감쌀 수 있다. 이 경우에는 적외선 센서모듈(200), 가이드 구조물(110) 및 재귀 반사판(300)을 포함한 광학 센싱 유닛이 상기 시스템 커버(600)에 의해 가려진다.

여기서, 금속성 재질의 상기 케이스 탑(95)은 평판 표시 패널(50)의 가장자리에 위치하여, 평판 표시 패널(50)과, 서포트 메인(400)의 상부 가장자리 및 측면을 감싸며, 백라이트 유닛(500)을 하부 배면측에서 감싸는 바텀 커버(미도시)와 함께 표시 모듈을 구성한다. 상기 케이스 탑(95)은 평판 표시 패널(50) 혹은 적외선 센서모듈(200)의 접지부와 콘택되기도 한다.

그리고, 상기 시스템 커버(600)는 플라스틱 재질로, 상기 표시 모듈의 가장자리 상부와 측면을 덮는 프런트 커버와, 상기 표시 모듈을 제어하는 시스템(미도시)을 하부에서 감싸는 백커버(미도시)로 이루어지는 구성요소이다.

한편, 상기 적외선 센서모듈(200)은 도 9 및 도 14와 같이, 그 깊이(e)와 길이(f)가 모두 10mm 이하(바람직하게는 1mm~10mm)이며, 그 높이(g)는 3.5mm 이하이다(수치 앞 참조 수정). 상기 평판 표시 패널(50)과 상기 케이스 탑(95)간의 공간 내에 위치한다. 그리고, 상기 적외선 센서모듈(200)은 상기 평판 표시 패널(50)로 향하게 한다.

여기서, 상기 높이(g)를 줄일수록 슬림화가 가능하고, 상기 깊이(e)를 줄일수록, 적외선 센서모듈(200)을 가리는 케이스 탑(95)의 면적을 줄일 수 있어 내로우 베젤(narrow bezel) 구현이 가능하다.

이와 같이, 본 발명의 광학 센싱 유닛을 표시 장치에 적용한 경우, 케이스 탑(95)의 상부면의 가로폭(w)은 재귀 반사판(300)과 상부 돌출부(110c)의 두께의 합만큼 줄어들고, 상기 재귀 반사판(300)이 상부 돌출부(110c)에 부착되어, 케이스 탑(95)으로부터 노출되어 위치한다.

상기 상부 돌출부(110c)와 상기 재귀 반사판(300)의 노출된 상단의 높이는 상기 케이스 탑(95)의 상부면과 대략 동일하고, 상기 재귀 반사판(300)은 케이스 탑의 상부면보다 높게 하여 반사면적을 늘림으로써 터치 감도를 향상시킬 수 있다.

이러한 구조에서는 케이스 탑에 의해 재귀 반사판이 가려지는 구조에 비해 재귀 반사판의 면적이 늘고 구조적으로 가려지는 부위를 제거함에 의해 터치 감도를 높일 수 있다. 특히, 상기 가이드 구조물(110)의 상부 돌출부(110c)는 재귀반사판(300)의 높이와 거의 같은 것으로, 약 4mm (바람직하게는 1~3.5mm)에 상당하는데, 이 높이 전체에 대응하여 상기 재귀반사판(300)이 구성되어, 케이스 탑이 재귀반사판을 가리는 구조 대비 약 30% 이상 재귀반사 광량이 향상된 것이다.

상기 시스템 커버(600)는 상기 재귀 반사판(300)까지 덮도록 위치한다.

한편, 도 13에 있어서, 미설명한 도면 부호 53 및 54는, 평판 표시 패널(50)을 액정 패널로 적용하였을 때 형성하는 제 1 편광판과 제 2 편광판으로, 이 경우 상기 가이드 구조물(110)과 직접적으로 닿는 상기 제2 편광판(54)은, 평판 표시 패널(50) 보호를 위해 표면이 강화처리된 편광판으로 이루어지는 것이 바람직하다.

도 16은 본 발명의 광학 센싱 유닛의 재귀 반사판을 나타낸 단면도이며, 도 17은 도 10의 재귀 반사판의 내부 프리즘을 나타낸 사진이고, 도 18은 본 발명의 광학 센싱 유닛의 재귀 반사판의 광학 필터 투과 특성을 나타낸 파장 대 투과율을 나타낸 그래프이다.

도 16과 같이, 상기 재귀 반사판(300)은 재귀 반사층(retro-reflector layer)(312)과, 상기 재귀 반사층(312)의 하면 및 상면에 각각 형성된 제 1 접착층(310), 제 2 접착층(313)과, 상기 제 2 접착층(312) 상의 제 2 광학 필터(314)로 이루어진다.

여기서, 상기 재귀 반사판(300)은 자신의 제 1 접착층(310)을 통해 가이드 구조물(110)의 측면(상부 돌출부(110c))에 부착된 것으로, 평판 표시 패널(50)의 코너 상에 적외선 센서모듈(200)들에 인접하여 위치한다.

또한, 상기 재귀 반사층(312)은 일종의 광각이 0°에서 65°의 입사각에 좋은 효율을 보이는 큐브 코너(cube-corner) 구조의 입방체로 이루어지는 것으로, 도 17과 같이, 일종의 마이크로 프리즘(micro prism)이 연속적으로 배치된 형상으로 이루어질 수 있다. 이 경우, 상기 재귀 반사층(312)의 프리즘 산의 정점은 평판 표시 패널에서 케이스 탑의 측면을 향하도록 배치시킨다.

그리고, 상기 제 2 광학 필터(314)는 도 18과 같이, 약 700nm 이상의 파장을 갖는 적외선만을 투과시키는 성질을 갖는 광학 필터이다. 이 때, 광학 필터는 아크릴계 수지로 이루어질 수 있다. 예를 들어, PMMA(Poly Methyl methacrylate) 또는 폴리카보네이트(Polycarbonate)를 이용할 수 있다.

그리고, 700nm 이상의 파장의 적외선만을 투과시키기 위해, 가시광 흡수 특성을 갖도록 색상을 검게 하여 형성할 수도 있다. 혹은 상기 광학 필터는 글래스(glass) 성분을 포함하여 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 재귀 반사판(300)은 상기 적외선 센서모듈(200)에서 발광된 광을 입사각과 동일한 방향으로 다시 반사시켜 주는 기능을 한다.

도 19a 내지 도 19d는 본 발명의 광학 센싱 유닛의 다양한 구동 방법을 나타낸 평면도이다.

도 19a는 적외선 센서모듈(2000)이 수광부(2010)와 발광부(2020)를 함께 구비한 예를 나타낸 것으로, 상기 적외선 센서모듈(2000)이 배치되지 않은 평판 표시 패널(50)의 가장자리에는 재귀반사판(3000)이 배치된 예를 나타낸 것이다.

이 경우, 평판 표시 패널(50)의 소정 부위에 터치가 이루어졌을 때, 적외선 센서모듈(2000)은 적외선을 발광한 후 재귀 반사판(3000)으로부터 반사되어 온 광이 터치 물체(손이나 펜 등의 입력 수단)에 의해 차단되는 위치를 검출하여 터치 위치를 검출한다.

상기 각 적외선 센서모듈(2000)은 터치 제어부(650)과 연결되어 상기 적외선 센서모듈(2000)의 동작을 제어하고 상기 수광부(2010)가 수신한 광 신호로부터 상기 터치면 상의 터치 물체의 터치 위치를 계산한다.

여기서, 설명하지 않은 도면 부호 400은 서포트 메인이다.

도 19b는 적외선 센서모듈(2100)이 수광 기능만을 갖고, 상기 적외선 센서모듈(2100)이 배치되지 않은 평판 표시 패널(50)의 가장 자리에 발광유닛(2200)을 구비한 것이다. 이 경우에는, 별도의 재귀 반사판이 요구되지 않고, 상기 발광유닛(2200)으로부터 나온 광이 적외선 센서모듈(2100)로 입사되는 광량 분포를 검출하여 터치 물체에 의해 가려지는 부분을 감지함으로써 터치 여부를 검출하게 된다.

여기서, 상기 발광 유닛(2200)은 복수개의 적외선 LED 등이 일렬로 평행하게 구성되어 위치한다.

도 19c는 도 19a와 비교하여, 재귀 반사판을 구비하지 않은 예로, 터치 물체에 의해 반사되는 물체 반사현상을 이용하여 터치를 감지하는 것이다.

도 19a와 비교하여, 동일한 구성 요소에 대한 설명을 생략한다.

도 19d는 도 19b와 비교하여, 발광 유닛의 일부를 생략한 것이다. 이와 같이, 발광 유닛의 부분적이 생략이 가능한 것은, 적외선 센서모듈(2100)이 세 코너에 위치하여, 일부에만 발광 유닛(2300)을 구비하여도 터치 물체로 광 조사와 이로 인한 터치 물체에 의해 반사된 광량 검출이 가능한 것이다.

상술한 광학 센싱 유닛은 3개의 코너에 적외선 센서모듈을 구비함에 의해, 인접한 2개의 적외선 센서모듈로 이루어진 제 1, 제 2 적외선 센서모듈쌍에서 각각 터치점의 각도 정보를 삼각측량하여, 허상을 제거할 수 있다. 또한, 인접한 적외선 센서모듈의 가상의 연결선상의 터치는 나머지 하나의 적외선 센서모듈을 통해 터치점을 검출하여 데드존을 방지할 수 있다.

또한, 상술한 광학 센싱 유닛은 평판 표시 패널 상에 직접 형성하고, 그 상부를 평판 표시 패널을 감싸는 케이스 탑에 의해 덮는 것으로, 평판 표시 패널의 배면측에 형성되는 구동부와 상기 터치 제어부를 일체화하여 형성할 수 있다.

한편, 본 발명의 표시 장치에서, 상기 적외선 센서모듈은 평판 표시 패널의 2코너보다는 3코너 이상에 배치되는 것이 바람직하다.

2 점 이상의 터치가 이루어질 경우, 인접한 2개의 적외선 센서모듈을 이용하여 터치지점을 검출할 때 발생될 수 있는 지점 오류를 나머지 적외선 센서모듈을 이용하여 허상을 제거하고, 멀티 터치를 정확하게 인식하기 위함이다.

도 20은 본 발명의 광학 센싱 유닛을 포함한 표시 장치에 있어서, 적외선 센서모듈에서 재귀 반사판의 소정 영역을 바라볼 때 각도를 측정한 도면이며, 도 21은 도 20의 ①, ②, ③ 영역의 재귀 반사판의 입사각을 도시한 도면이다.

도 20 및 도 21과 같이, 적외선 센서모듈(200)이 액정 패널(50)의 왼쪽 상부의 코너에 위치했을 때, 상기 적외선 센서모듈(200)이 인접한 액정 패널(50)의 변 중 하나와 이루는 각은 0°이고, 인접한 나머지 변과 이루는 각은 90°가 되어 상기 적외선 센서모듈(200)로부터 출사 및 입사되는 광은 대체로 0°에서 90°의 각도를 가지게 된다. 재귀 반사판의 프리즘은 그 산의 정점이 액정 패널(50)의 외곽을 향하도록 배치된다. 재귀반사판으로 들어오는 광의 입사각은 상기 재귀반사판(300)의 상면에 대해 수직한 선과 입사하는 광의 직선이 이루는 각을 의미하며, 도 20의 ①, ② 영역과 같이, 0°, 10°인 경우는 같은 입사각을 갖게 되지만, ③ 영역에서는 상기 재귀 반사판(300)의 프리즘 하면에 대해 29° 및 61°에 해당하는 입사각을 갖는다.

한편, 재귀반사판(300)은 입사각에 따른 반사특성은 입사각이 커질수록 상기 반사효율이 낮아지며, 입사각이 약 65°이상인 경우는 재귀반사효율이 매우 낮아 적절한 재귀 반사효율을 갖지 못하며 신호수신에 적절하지 않다. 본 발명의 광학 센싱 유닛 일체형 액정 표시 장치는, 재귀 반사판(300)을 표시 패널의 네변에 위치시키고, 각 변에서 재귀반사판의 프리즘의 산의 정점이 케이스 탑쪽으로 향하게 배치시켜, 적어도 한 적외선 센서모듈(200)에 대해서, 액정 패널의 각변에 위치한 재귀반사판 프리즘의 입사각이 61°이하의 입사각을 갖도록 한다.

도 22a 내지 도 22c는 표시 패널의 각 코너에 있는 적외선 센서모듈에서 재귀 반사판을 바라보는 각도별 광량을 나타낸 그래프이다.

도 22a 내지 도 22c는 평판 표시 패널의 우상측, 좌상측, 좌하측의 코너에 대응되어 적외선 센서모듈이 위치하는 경우, 각 적외선 센서모듈들에서 센싱하는 광량 분포를 나타낸 것이다.

도 22a 내지 도 22c에서 상기 적외선 센서모듈들은 각각 제 1 내지 제 500 수광 소자를 갖는 센서를 구비한 경우를 예로 든 것으로, 수광 소자의 개수를 가감하여 변경될 수 있다.

이 경우, 상기 각 적외선 센서모듈이 감지하는 영역은 제 1 수광 소자로부터 제 500 수광 소자로 정의할 수 있고, 적외선 센서모듈이 감지할 수 있는 화각은 약 98°로 결정할 수 있다. 상기 적외선 센서모듈의 양측이 가이드 구조물에 일부 가려져서 화각 98° 중 약 90° 내의 영역에서 광량 분포를 가지게 되므로, 상기 적외선 센서모듈의 500개의 수광 소자 중 실제로 광량이 분포하는 90° 영역에 해당하는 수광소자는 약 460 개의 수광소자이며, 평판 표시 패널의 각 코너에 위치하는 적외선 센서모듈 각각은 도 22a 내지 도 22c에 표시된 광량 분포를 가지게 된다.

각 적외선 센서모듈의 위치와 재귀 반사판(300)을 바라보는 각도가 각각 다르기 때문에 적외선 센서모듈마다 수신되는 광량분포에 차이가 나게 된다. 또한, 광량 분포 중 급격하게 높은 피크가 나타나는 이유는 하나의 적외선 센서모듈이 다른 위치에 있는 적외선 센서모듈을 바라보는 각도에서는 다른 위치에 있는 적외선 센서모듈에서 나오는 적외선 LED 광을 직접 수신하기 때문이다.

그리고, 상술한 본 발명의 광학 센싱 유닛 일체형 액정 표시 장치에 있어서, 터치 감지는 다음과 같은 방식으로 이루어진다.

상기 적외선 센서모듈(200)의 발광부(적외선 LED)에서 적외선을 발광하면, 상기 재귀 반사판(300)에서는 이를 다시 반사시켜 다시 적외선 센서모듈(200)로 광을 전달하고, 상기 반사되어 전달된 광을 상기 적외선 센서모듈(200)이 감지한다. 이 때, 표시 패널을 터치하면, 해당 부위에서 출사광 또는 수광된 광의 전달이 차단되므로, 광의 전달이 차단된 위치에 해당하는 터치 위치를 검출할 수 있다.

이하, 본 발명의 광학 센싱 유닛 일체형 액정 표시 장치에 포함되는 적외선 센서모듈(200)과 재귀 반사판(300)에 의해 이루어지는 터치 프로세스를 살펴본다.

도 23은 본 발명의 터치 감지 프로세스를 나타내 플로우 차트이며, 도 24는 터치점의 각도와 거리관계를 나타낸 도면이고, 도 25는 적외선 센서모듈 쌍에서 발생되는 데드존을 나타낸 도면이고, 도 26은 도 23에서 S89 단계의 제어 수순을 상세히 보여주는 플로우 차트이며, 도 27은 허상 제거 알고리즘을 도시적으로 나타낸 개략도이다.

본 발명의 광학 센싱 유닛 일체형 액정 표시 장치의 액정 패널 제어 유닛은 터치 프로세스를 제어하는 멀티터치 프로세서를 포함한다.

멀티터치 프로세서는 도 23과 같이 적외선 센서모듈쌍들로부터 획득된 이미지로부터 적외선 센서모듈(이하, 200에 상당)과 터치점들이 이루는 각도와, 그 각도에 근거하여 터치점들 각각의 xy 좌표값을 계산한 다음, 데드존(DZ)의 터치 좌표값과 허상(MP)의 좌표값을 제거한다.

도 23을 참조하면, 멀티터치 프로세서는 제1 적외선 센서모듈쌍(SS1, SS2)으로부터 획득된 이미지들로부터 터치점들 각각에 대하여 적외선 센서모듈들이 바라보는 각도를 계산하고, 제2 적외선 센서모듈쌍(SS1, SS3)으로부터 획득된 이미지들로부터 터치점들 각각에 대하여 적외선 센서모듈들이 바라보는 각도를 계산한다 (S81, S83). 터치점과 적외선 센서모듈이 이루는 각도(θ)는 아래의 수학식 1과 같이, 적외선 센서모듈(200)의 광량분포에서 터치 위치에 해당하는 수광 소자 위치 값(Ptouch)을 터치 측정에 사용되는 영역 값(L)으로 나눈 값에 적외선 센서모듈의 화각(또는 시야각, θview)을 곱한 값으로 계산될 수 있다.

S82 및 S84 단계에서, 멀티터치 프로세서는 아래의 수학식 2와 같은 삼각함수를 이용한 삼각 측량법으로 터치점들 각각의 xy 좌표값을 산출한다 (S82,S84). 수학식 2은 하나의 터치점을 2차원 xy 좌표 값으로 계산하기 위한 계산식으로서, S81 및 S83 단계에서 구해진 터치점과 적외선 센서모듈(200) 사이의 각도(A, B), 적외선 센서모듈과 터치점들 사이의 거리(a, b, c)를 함수로 한다.(도 24 참조) 터치위치와 카메라들 사이의 각도 C는 "C=180-각도A-각도B"로 산출된다.

S82 및 S84 단계에서, 구해진 터치점들 각각에는 데드존(DZ)의 좌표값들과 허상(MP)의 좌표값들이 포함될 수 있다.

여기서, 데드존(DZ)은 제 1, 제 2 적외선 센서모듈(도 25의 SS1, SS2 참조)간의 연결선상의 데드존 DZ12와, 제 2, 제 3 적외선 센서모듈(도 26의 SS2, SS3 참조))간의 연결선상의 데드존 DZ23을 의미한다.

상기 멀티터치 프로세서는 S85 내지 S92 단계의 알고리즘을 처리하여 데드존(DZ)과 허상(MP)의 좌표값들을 제거한다. 이러한 방법을 설명하기에 앞서, 허상(MP)과 데드존(DZ)에 대하여 설명하기로 한다.

터치면(10A) 상에 하나의 터치점, 즉, 싱글 터치가 입력되면 적외선 센서모듈들과 그 싱글 터치점(single touch point)의 연장선에서 교차점이 하나만 존재하므로 허상이 나타나지 않는다. 따라서, 멀티터치 프로세서는 S81 내지 S84 단계에서 산출된 터치점의 좌표가 하나이면 S86 내지 S88 단계에서 허상의 터치점 제거없이 데드존의 좌표값만을 제거한다.

도 25에서, 데드존(DZ)은 적외선 센서모듈 쌍 사이의 각도가 큰 부분에 존재하며 터치 정확도가 현저히 떨어진다. 멀티터치 프로세서는 싱글 터치가 입력될 때 그 싱글 터치점과 데드존(DZ12, DZ23) 좌표값을 비교하여 싱글 터치점이 데드존 영역 내에 위치하는 것으로 판단되면, 그 싱글 터치점이 어느 데드존에 속하는가를 판단한다 (S85 및 S86).

그 결과, 싱글 터치점이 제2 데드존(DZ23)에 속하면, 멀티터치 프로세서는 제 1 적외선 센서모듈쌍(SS1, SS2)으로부터 산출된 좌표값을 출력한다 (S87). 싱글 터치점이 제1 데드존(DZ12)에 속하면, 멀티터치 프로세서는 제2 적외선 센서모듈쌍(SS1, SS3)으로부터 산출된 좌표값을 출력한다 (S88). 따라서, 멀티터치 프로세서는 두 개의 적외선 센서모듈쌍(SS1 및 SS2, SS1 및 SS3) 중에서 터치 정확도가 높은 적외선 센서모듈쌍으로부터 획득된 좌표값을 선택함으로써 터치면(10A)에서 데드존(DZ12, DZ23)의 영향을 받지 않는 터치점의 좌표값을 선택할 수 있다.

도 26 및 도 27에서, 멀티터치 프로세서는 멀티 터치가 입력될 때 그 멀티 터치점들 중에서 허상을 제거하여 실상을 검출하는 프로세스를 거친다 (S89).

터치면(10A) 상에 두 개의 실제 터치점(RP1, RP2)이 존재한다면, 그 터치점들(RP1, RP2)과 적외선 센서모듈들(SS1, SS2)의 연장선에는 실제 터치점들의 교차점들 이외에 허상의 가상 터치점들(MP1, MP2)이 존재한다. S81 내지 S84 단계는 실제 터치점들(RP1, RP2)과 허상의 가상 터치점들(MP1, MP2)를 구분하지 않고 4 개의 터치점들 각각에 대한 xy 좌표값들을 산출한다.

본 발명과 같이 두 개의 적외선 센서모듈쌍을 구성하기 위하여 3 개의 적외선 센서모듈들(SS1 내지 SS3)을 터치면(10A)의 세 모서리들에 배치하고 터치면(10A) 상에 두 개의 실제 터치점이 입력되면, 실제 터치점들 이외에 제1 적외선 센서모듈쌍(SS1, SS2)이 바라보는 허상의 가상 터치점쌍과, 제2 적외선 센서모듈쌍(SS1, SS3)이 바라보는 허상의 가장 터치점쌍들이 나타난다.

도 27과 같이, 제 3 적외선 센서모듈(SS3)와 2 개의 실제 터치점들(RP1, RP2)이 이루는 2 개의 각도들을 계산하고 그 각도값들을 메모리에 저장한다 (S151). 멀티터치 프로세서는 제1 및 제2 적외선 센서모듈들(SS1, SS2)과 실제 터치점들(RP1, RP2)이 이루는 각도들을 계산하고 그 각도값들로부터 실제 터치점들(RP1, RP2)과 허상의 가상 터치점들(MP1, MP2)의 좌표값들을 계산한다(S152, S153).

그리고, 멀티터치 프로세서는 S152 단계에서 계산된 좌표값들 각각에 대하여 제3 적외선 센서모듈(SS3)과의 각도를 계산하여 4 개의 각도값들을 산출한다 (S154). 마지막으로 멀티터치 프로세서는 S151 단계에서 미리 계산되어 저장된 제 3 적외선 센서모듈(SS3)과 실제 터치점들(RP1, RP2)이 이루는 2 개의 각도값들과 S154 단계에서 계산된 4 개의 각도값들을 비교하여 그 차이가 작은 좌표값들을 선택한다(S155). 한편, 각도 및 좌표값 연산은 이미 S81 내지 S84 단계에서 처리되었다. 따라서, 멀티터치 프로세서는 S81 내지 S84 단계에서 계산된 각도 및 좌표값들을 메모리에 저장하고 S151 내지 S154 단계의 연산처리를 할 필요가 없다.

S154에서 계산된 터치점들은 실제 터치점들(RP1, RP2)허상의 가상 터치점들(MP1, MP2)의 각도값들을 포함하고 있고, 이러한 각도값들 중에서 실제 터치점들(RP1, RP2)의 각도값들이 도 25와 같이, S155 단계에서 미리 계산된 2 개의 실제 터치점들의 각도값과의 차이가 작다. 따라서, 멀티터치 프로세서는 S151 내지 S155 단계를 포함한 허상 제거 알고리즘을 이용하여 허상의 터치점들을 제거할 수 있다.

따라서, 멀티터치 프로세서는 멀티 터치 입력시에 허상을 제거하고 남은 실제 터치점들의 좌표값들 중에서 터치 정확도가 높은 좌표값을 선택함으로써 터치면(10A)에서 데드존(DZ12, DZ23)의 영향을 받지 않는 좌표값들을 선택할 수 있다.

상술한 실시예는 허상과 데드존 좌표값을 제거하기 위하여 2 개의 적외선 센서모듈쌍을 구성하기 위하여 3 개의 적외선 센서모듈을 중심으로 설명하였지만 2개나 4개의 적외선 센서모듈들로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 적외선 센서모듈들을 4 개로 구성하여 그 적외선 센서모듈들을 터치면(10A)의 4 모서리에 하나씩 배치하면 허상을 검출하기 위한 적외선 센서모듈들의 개수가 그 만큼 증가하여 상기한 허상 제거 알고리즘을 이용하여 그 적외선 센서모듈들로부터 얻어진 각도값들을 비교함으로서 더 정확하게 허상을 제거할 수 있고 데드존 영향도 더 줄일 수 있다. 또는 본 발명의 광학 센싱 유닛에 2개의 적외선 센서모듈을 구비할 경우는 별도의 허상 제거 알고리즘 및 데드 존 제거 알고리즘을 이용하거나 삼각 측량 외의 별도의 좌표 검출을 적용하여 멀티 터치와 데드존을 방지할 수도 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.

50: 평판 표시 패널
95: 케이스 탑 97a, 97b: 가이드홈
110: 가이드 구조물 200: 적외선 센서모듈
210: 하우징 220: 적외선 LED
225: 포토 센서 226: 센서 PCB
233: 커버 몰드 240: 제 1 광학 필터
250: FPC 255: 양면테이프
300: 재귀반사판 310: 제 1 접착층
312: 재귀반사층 313: 제 2 접착층
314: 제 2 광학 필터 400: 서포트 메인
500: 백라이트 유닛 550: 광학 센싱 유닛
600: 시스템 커버 215: 돌출부

Claims (59)

1. 평판 표시 패널의 표면을 터치면으로 하며,
   상기 평판 표시 패널의 코너 상에 적외선 센서모듈을 갖는 광학 센싱 유닛.
2. 제 1항에 있어서,
   상기 적외선 센서모듈은 상기 평판 표시 패널의 비표시 영역 표면에 접한 것을 특징으로 하는 광학 센싱 유닛.
3. 제 1항에 있어서,
   상기 적외선 센서모듈은 상기 평판 표시 패널의 3개 이상의 코너 상에 위치한 것을 특징으로 하는 광학 센싱 유닛.
4. 제 1항에 있어서,
   상기 적외선 센서모듈은 인접한 평판 표시 패널의 변들 사이에서 광량을 센싱하는 수광부를 포함한 것을 특징으로 하는 광학 센싱 유닛.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 적외선 센서모듈이 형성되지 않은 상기 평판 표시 패널의 가장자리에 재귀 반사판을 더 포함한 것을 특징으로 하는 광학 센싱 유닛.
6. 제 4항에 있어서,
   상기 적외선 센서모듈이 형성되지 않은 상기 평판 표시 패널의 가장자리에 발광 유닛을 더 포함한 것을 특징으로 하는 광학 센싱 유닛.
7. 제 4항에 있어서,
   상기 적외선 센서모듈은 상기 수광부와 일체형으로 발광부를 포함한 것을 특징으로 하는 광학 센싱 유닛.
8. 제 4항에 있어서,
   상기 적외선 센서모듈은, 상기 적외선 센서모듈의 동작을 제어하고 상기 수광부가 수신한 광 신호로부터 상기 터치면 상의 사용자의 터치 위치를 계산하는 제어부에 연결된 것을 특징으로 하는 광학 센싱 유닛.
9. 제 1항에 있어서,
   상기 평판 표시 패널의 코너는 케이스물에 의해 덮어지는 것을 특징으로 하는 광학 센싱 유닛.
10. 제 9항에 있어서,
    상기 케이스물은 상기 적외선 센서모듈이 형성된 평판 표시 패널의 비표시 영역 상부 및 측부를 감싸는 케이스탑인 것을 특징으로 하는 광학 센싱 유닛.
11. 제 9항에 있어서,
    상기 케이스 물은 상기 적외선 센서모듈이 형성된 평판 표시 패널의 비표시 영역과 함께, 시스템을 덮는 시스템 커버인 것을 특징으로 하는 광학 센싱 유닛.
12. 제 10항에 있어서,
    상기 적외선 센서모듈은 상기 케이스탑 안측에 위치한 것을 특징으로 하는 광학 센싱 유닛.
13. 제 1항에 있어서,
    상기 평판 표시 패널의 가장자리는 서포트메인에 안착된 것을 특징으로 하는 광학 센싱 유닛.
14. 제 13항에 있어서,
    상기 적외선 센서모듈은 상기 서포트메인에 접하여 형성된 것을 특징으로 하는 광학 센싱 유닛.
15. 제 2항에 있어서,
    상기 적외선 센서모듈은 상기 평판 표시 패널의 비표시 영역의 코너에, 접착부재를 개재하여 부착된 것을 특징으로 하는 광학 센싱 유닛.
16. 제 9항에 있어서,
    상기 평판 표시 패널의 비표시 영역의 코너에 상기 적외선 센서모듈을 고정시키는 브래킷을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 광학 센싱 유닛.
17. 제 16항에 있어서,
    상기 브래킷은 상기 케이스 탑에 체결되는 것을 특징으로 하는 광학 센싱 유닛.
18. 제 1항에 있어서,
    상기 평판 표시 패널은 액정 표시 패널, 유기 발광 표시 패널, 전기 영동 표시 패널, 양자점 표시 패널, 플라즈마 표시 패널 및 전계 방출 표시 패널 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 광학 센싱 유닛.
19. 제 1항에 있어서,
    상기 평판 표시 패널은, 표면이 경화처리된 편광판을 포함한 것을 특징으로 하는 광학 센싱 유닛.
20. 표면을 터치면으로 갖는 평판 표시 패널;
    상기 평판 표시 패널의 가장자리에 위치하며, 상기 표시 패널이 놓여지는 서포트 메인; 및
    상기 평판 표시 패널의 2개 이상의 코너 상에 위치한 적외선 센서모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
21. 제 20항에 있어서,
    상기 적외선 센서모듈은 상기 평판 표시 패널의 비표시 영역 표면에 접한 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
22. 제 21항에 있어서,
    상기 코너는 케이스물에 의해 덮어지는 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
23. 제 22항에 있어서,
    상기 케이스물은 상기 평판 표시 패널의 비표시 영역 및 상기 서포트 메인의 상부 및 측부를 감싸는 케이스탑인 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
24. 제 22항에 있어서,
    상기 케이스 물은 상기 평판 표시 패널의 비표시 영역 상부와, 상기 서포트메인과 함께, 시스템을 덮는 시스템 커버인 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
25. 제 22항에 있어서,
    상기 케이스물은 상기 평판 표시 패널의 비표시 영역 및 상기 서포트 메인의 상부 및 측부를 감싸는 케이스탑과,
    상기 케이스 탑과 시스템을 덮는 시스템 커버를 포함한 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
26. 제 23항에 있어서,
    상기 적외선 센서모듈은 상기 케이스탑 안측에 위치한 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
27. 제 26항에 있어서,
    상기 적외선 센서모듈은 상기 케이스 탑 안측에 부착 또는 체결된 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
28. 제 22항에 있어서,
    상기 적외선 센서모듈은, 상기 평판 표시 패널 상에 매개물을 개재하여 놓여진 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
29. 제 28항에 있어서,
    상기 매개물은 상기 평판 표시 패널과 상기 적외선 센서모듈 사이에 접착 부재인 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
30. 제 28항에 있어서,
    상기 매개물은 상기 적외선 센서모듈을 고정시키는 브래킷인 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
31. 제 30항에 있어서,
    상기 매개물과 상기 서포트메인은, 상기 케이스물에 체결되는 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
32. 제 20항에 있어서,
    상기 적외선 센서모듈은 상기 서포트메인 상에 접한 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
33. 제 20항에 있어서,
    상기 적외선 센서모듈은 상기 평판 표시 패널의 비표시 영역 상과 상기 서포트 메인 상에 함께 접한 것을 특징으로 하는 표시 모듈.
34. 표면을 터치면으로 갖는 평판 표시 패널;
    상기 평판 표시 패널의 가장자리에 위치하며, 상기 표시 패널이 놓여지는 서포트 메인;
    상기 평판 표시 패널의 2개 이상의 코너 상에 위치한 적외선 센서모듈; 및
    상기 적외선 센서모듈을 포함한 상기 평판 표시 패널의 가장자리 상부와, 상기 서포트 메인을 덮는 케이스물을 포함하여 이루어진 표시 장치.
35. 제 34항에 있어서,
    상기 적외선 센서모듈이 위치하지 않은 상기 평판 표시 패널의 가장자리 상부에, 재귀 반사판을 더 포함한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
36. 제 35항에 있어서,
    상기 케이스물은 금속성 재질의 케이스 탑인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
37. 제 35항에 있어서,
    상기 케이스물은 플라스틱 재질의 시스템 커버인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
38. 제 35항에 있어서,
    상기 케이스물은, 금속성 재질의 케이스 탑과, 상기 케이스 탑을 감싸는 플라스틱 재질의 시스템 커버를 포함한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
39. 제 37항 또는 제 38항에 있어서,
    상기 시스템 커버는 상기 재귀 반사판까지 들어오는 상부면을 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
40. 제 35항에 있어서,
    상기 재귀 반사판이 측면에 부착되는 가이드 구조물을 상기 케이스탑 안측에 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
41. 제 40항에 있어서,
    상기 가이드 구조물은, 상기 케이스 탑에 가이드홈을 구비하여, 상기 케이스 탑 안측에서부터 상기 케이스 탑과 체결되는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
42. 제 40항에 있어서,
    상기 가이드 구조물은, 상기 평판 표시 패널의 각 변에 대응되어 위치하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
43. 제 42항에 있어서,
    상기 가이드 구조물은 상기 적외선 센서모듈이 배치되지 않은 평판 표시 패널의 변들상에 연결되어 위치한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
44. 제 41항에 있어서,
    상기 가이드 구조물은, 상기 케이스 탑 하측에 위치한 몸체와, 상기 몸체로부터 돌출되어, 상기 케이스 탑의 가이드홈과 체결된 체결부와, 상기 재귀 반사판을 하부에서 받쳐주며 상기 평판 표시 패널을 눌러주는 받침대와, 상기 몸체로부터 돌출되어, 상기 평판 표시 패널을 덮는 상기 케이스 탑의 상부면과 안쪽측면에서 접하도록 올라온 돌출부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 표시 장치.
45. 제 44항에 있어서,
    상기 가이드 구조물의 돌출부, 몸체, 받침대를 포함한 높이는 1mm 내지 3.5mm 인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
46. 제 44항에 있어서,
    상기 가이드 구조물의 가로 폭은 1mm 내지 10mm 인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
47. 제 44항에 있어서,
    상기 가이드 구조물의 받침대는 상기 재귀 반사판의 두께와 같거나 크게 상기 몸체로부터 상기 평판 표시 패널 방향으로 돌출된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
48. 제 34항에 있어서,
    상기 적외선 센서모듈은,
    적외선 광을 출사하는 적외선 LED; 및
    상기 대물 렌즈에서 집광된 광을 센싱하는 포토 센서를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 표시 장치.
49. 제 48항에 있어서,
    상기 포토 센서는 복수개의 수광 소자를 포함하는 라인센서 어레이로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시 장치.
50. 제 49항에 있어서,
    상기 포토 센서의 해상도는 수평 500픽셀 이상의 해상도를 갖는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
51. 제 48항에 있어서,
    상기 적외선 센서모듈은 각각 최소 2면에서 재귀 반사되어 오는 광을 수광하고, 대각선 정면의 코너부의 다른 적외선 센서모듈의 출사광을 센싱하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
52. 제 48항에 있어서,
    상기 적외선 센서모듈은 터치시 상기 재귀 반사판에서 반사된 반사광 또는 상기 터치 지점에서 상기 적외선에서 출사된 광이 차단되는 것을 감지하는 것을 특징으로 하는 표시 장치.
53. 제 34항에 있어서,
    상기 재귀 반사판은, 재귀 반사를 수행하는 프리즘 산의 정점이 상기 평판 표시 패널에서 상기 케이스 탑의 측면을 향하도록 한 프리즘군을 포함한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
54. 제 53항에 있어서,
    상기 재귀 반사판에, 적외선만을 투과시키는 광학 필터를 더 부착한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
55. 제 54항에 있어서,
    상기 광학 필터는 아크릴계 수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 표시 장치.
56. 제 54항에 있어서,
    상기 광학 필터는 PMMA(Poly Methyl methacrylate) 또는 폴리카보네이트(Polycarbonate)인 것을 특징으로 하는 표시 장치.
57. 제 54항에 있어서,
    상기 광학 필터는 글래스 성분을 포함한 것을 특징으로 하는 표시 장치.
58. 제 34항에 있어서,
    상기 적외선 센서모듈은 상기 적외선 센서모듈의 동작을 제어하고 상기 수광부가 수신한 광 신호로부터 상기 터치면 상의 사용자의 터치 위치를 계산하는 터치 센싱 제어부에 연결된 것을 특징으로 하는 표시 장치.
59. 제 34항에 있어서,
    상기 적외선 센서모듈은 그 정면이 상기 평판 표시 패널의 대각선 방향의 코너를 향한 것을 특징으로 하는 표시 장치.

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