KR20110132976A - Touch panel integrated display device - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A touch panel integrated display device is provided to improve the touch sensitivity of a display panel by directly collecting light from a light source to a sensor via a display panel. CONSTITUTION: A display panel includes a plurality of pixels and displays an image. A touch panel(300) senses a touch on the upper side of the display panel. A plurality of light sources(310) emit light to the upper side of the display panel. A plurality of sensors(320) collect light passing through the upper side of the display panel. A waveguide(340) includes a cladding with lower refractive index than the refractive index of the plurality of cores. A sensor control unit produces the coordinate of the touch.

Description

터치패널 일체형 표시장치{Touch Panel Integrated Display Device}Touch panel integrated display device

본 발명은 전체 두께 및 무게를 줄일 수 있고, 화질저하를 방지할 수 있는 터치패널 일체형 표시장치에 관한 것이다.The present invention relates to a touch panel integrated display device capable of reducing overall thickness and weight and preventing deterioration of image quality.

최근, 본격적인 정보화 시대로 접어듦에 따라 전기적 정보신호를 시각적으로 표현하는 디스플레이(display)분야가 급속도로 발전해 왔고, 이에 부응하여 박형화, 경량화, 저소비전력화의 우수한 성능을 지닌 여러 가지 다양한 평판 표시장치(Flat Display Device)가 개발되어 기존의 브라운관(Cathode Ray Tube: CRT)을 빠르게 대체하고 있다.In recent years, as the information age has entered, the display field for visually expressing electrical information signals has been rapidly developed, and various flat panel display devices having excellent performance of thinning, light weight, and low power consumption have been developed. Flat Display Device has been developed to quickly replace the existing Cathode Ray Tube (CRT).

이 같은 평판 표시장치의 구체적인 예로는 액정표시장치(Liquid Crystal Display device: LCD), 플라즈마표시장치(Plasma Display Panel device: PDP), 전계방출표시장치(Field Emission Display device: FED), 전기발광표시장치(Electro luminescence Display Device: ELD) 및 전기습윤표시장치(Electro-Wetting Display: EWD) 등을 들 수 있다. 이와 같은 평판 표시장치들은, 고유의 발광 또는 편광물질층을 사이에 두고 한 쌍의 절연기판을 대면 합착한 구성을 가짐으로써 화상을 구현하는 표시패널을 필수적으로 구비한다.Specific examples of such a flat panel display device include a liquid crystal display device (LCD), a plasma display panel device (PDP), a field emission display device (FED), and an electroluminescent display device. Electro luminescence Display Device (ELD) and Electro-Wetting Display (EWD). Such flat panel displays essentially include a display panel that implements an image by bonding a pair of insulating substrates to each other with a unique light emitting or polarizing material layer interposed therebetween.

이 중 액정표시장치는 전계에 따라 조절되는 액정의 광 투과율을 이용하여 화상을 표시하는 장치로, 소형화, 박형화 및 저전력 소모의 장점을 가지고 있어, 노트북 컴퓨터, 사무자동화 기기, 오디오/비디오 기기 등으로 널리 사용되고 있다. Among them, the liquid crystal display device displays an image by using the light transmittance of the liquid crystal that is adjusted according to the electric field, and has the advantages of miniaturization, thinning, and low power consumption, and is used for notebook computers, office automation devices, and audio / video devices. It is widely used.

일반적으로, 개인용 컴퓨터, 휴대용 통신장치, 그 밖의 개인전용 정보처리장치 등은 키보드, 마우스, 디지타이저(Digitizer) 등의 다양한 입력장치(Input Device)를 이용하여 사용자와의 인터페이스를 구성한다. 최근, 이동통신장비의 개발이 확대되면서, 키보드와 마우스 등과 같은 입력장치로는 제품의 완성도를 높이기 어려운 면이 있어, 더욱 간단한 방법으로 사용될 수 있고 휴대성이 높은 입력장치의 개발이 계속되고 있다. 이에, 사용자가 손이나 펜 등으로 화면을 직접 접촉하여 정보를 입력하는 터치패널(Touch Panel)이 제안되었다. In general, personal computers, portable communication devices, and other personal information processing devices use various input devices such as a keyboard, a mouse, and a digitizer to configure an interface with a user. In recent years, as the development of mobile communication equipment has been expanded, input devices such as a keyboard and a mouse have difficulty in increasing the completeness of a product, and thus, development of an input device having high portability, which can be used in a simpler method, continues. Accordingly, a touch panel has been proposed in which a user directly touches a screen with a hand or a pen to input information.

터치패널은 간단하고, 오작동이 적으며, 다른 입력기기를 없이 문자 입력이 가능하여 휴대가 용이하고, 사용자가 용이하게 사용방법을 인지할 수 있다는 장점이 있어 최근 다양한 정보처리장치에 적용되고 있다. 특히, 화면상에 표시된 아이콘 또는 키보드를 선택하면, 해당 아이콘 또는 자판이 선택되어 정보를 입력할 수 있도록, 터치패널이 부가된 평판표시장치가 개인용 컴퓨터, 휴대폰 등의 휴대용 정보처리장치에 자주 적용되고 있다. 이와 같이 터치패널이 부가된 평판표시장치 중 하나로서, 터치패널이 액정패널에 부착된 형태의 터치패널 부착형 액정표시장치가 제안되었다.The touch panel is simple, has less malfunctions, can be inputted without any other input device, and thus is easy to carry, and the user can easily recognize how to use it. In particular, when an icon or a keyboard displayed on the screen is selected, a flat panel display device with a touch panel is frequently applied to a portable information processing device such as a personal computer or a mobile phone so that an icon or a keyboard can be selected to input information. have. As one of the flat panel display apparatuses to which the touch panel is added, a touch panel type liquid crystal display apparatus in which a touch panel is attached to a liquid crystal panel has been proposed.

도 1은 종래기술에 따른 터치패널 부착형 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a touch panel attached liquid crystal display device according to the related art.

종래의 터치패널 부착형 액정표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 액정셀의 방향으로 각 화소의 광투과율을 조절함으로써 화상을 표시하는 액정패널(10), 터치를 감지하는 터치패널(20), 및 액정패널(10)과 터치패널(20) 사이를 부착하는 점착층(30)을 포함하여 이루어진다.In the conventional touch panel type liquid crystal display device, as shown in FIG. 1, the liquid crystal panel 10 displaying an image by adjusting the light transmittance of each pixel in the direction of the liquid crystal cell, and the touch panel 20 sensing touch. And an adhesive layer 30 attached between the liquid crystal panel 10 and the touch panel 20.

액정패널(10)은 액정층을 사이에 두고 서로 대향 합착되는 한 쌍의 기판, 한 쌍의 기판 중 어느 하나에 구비되어, 각 화소에 대응한 각 화소영역을 정의하고 각 화소의 휘도를 제어하는 트랜지스터 어레이, 및 한 쌍의 기판 중 어느 하나에 구비되어, 각 화소에 대응한 색의 광을 투과하는 컬러필터 어레이부를 포함하여 이루어진다. 그리고, 액정패널(10)의 상, 하면에는, 액정패널(10)로 입사되는 광을 편광하는 제1 편광층(11)과, 액정패널(10)에서 방출되는 광을 편광하는 제2 편광층(12)이 각각 형성된다.The liquid crystal panel 10 is provided on any one of a pair of substrates and a pair of substrates which are bonded to each other with a liquid crystal layer interposed therebetween, defining each pixel region corresponding to each pixel, and controlling luminance of each pixel. And a color filter array unit provided on any one of the transistor array and the pair of substrates and transmitting light of a color corresponding to each pixel. The upper and lower surfaces of the liquid crystal panel 10 include a first polarization layer 11 for polarizing light incident on the liquid crystal panel 10 and a second polarization layer for polarizing light emitted from the liquid crystal panel 10. (12) are formed respectively.

터치패널(20)은 광이 저손실로 투과되는 광도파로로 마련되는 투명기판(21), 투명기판(21) 일측에 배치되어 투명기판(21) 내부로 광을 조사하는 광원(22), 투명기판(21)의 다른 일측에 광원(22)과 대향하도록 형성되어, 투명기판(21) 내부를 관통한 광을 반사하여, 투명기판(21)의 상면에서 평행하게 직진하는 광을 공급하는 반사판(23), 및 투명기판(21) 상의 가장자리에 반사판(23)과 대향하도록 형성되어, 상면광을 수집하는 센서(24)를 포함하여 구성된다. 이러한 터치패널(20)은, 투명기판(21)의 상면에서 발생된 터치에 의해 상면광이 반사되는 것을 이용하여, 상면광을 수집하지 못한 센서(24)에 대응하는 좌표를 검출함으로써, 터치된 부분의 좌표를 도출한다.The touch panel 20 includes a transparent substrate 21 provided with an optical waveguide through which light is transmitted with low loss, a light source 22 disposed on one side of the transparent substrate 21, and irradiates light into the transparent substrate 21, and a transparent substrate. The reflecting plate 23 formed on the other side of the 21 to face the light source 22 and reflecting the light penetrating the inside of the transparent substrate 21 to supply the light traveling straight in parallel on the upper surface of the transparent substrate 21. And a sensor 24 formed at the edge on the transparent substrate 21 so as to face the reflecting plate 23 and collecting the top surface light. The touch panel 20 is touched by detecting coordinates corresponding to the sensor 24 that cannot collect the surface light by using the reflection of the surface light by the touch generated on the upper surface of the transparent substrate 21. Deduce the coordinates of the part.

이러한 종래 기술에 따르면, 광원(22)에서 방출된 광은 투명기판(21) 내부를 관통하는 과정, 반사판(23)에 의해 반사되는 과정 및 투명기판(21) 상면을 지나가는 과정을 거쳐야만, 센서(24)에 도달될 수 있다. 즉, 광원(22)에서 방출된 광의 광량(intensity of radiation, 光量)은 센서(24)까지의 긴 광경로에 의해 큰 감소율로 감소된다. 이에 따라, 센서(24)에 수집되는 상면광은 비교적 적은 광량을 가져서, 제어부(미도시)에서 유효하게 인지되지 못할 가능성이 높아지므로, 터치패널(20)의 터치 센싱 민감도를 향상시키는 데에 한계가 있는 문제점이 있다.According to the prior art, the light emitted from the light source 22 passes through the inside of the transparent substrate 21, the process of being reflected by the reflecting plate 23, and the process of passing through the upper surface of the transparent substrate 21. 24) can be reached. In other words, the intensity of radiation (light) emitted from the light source 22 is reduced at a large reduction rate by the long light path to the sensor 24. Accordingly, the upper surface light collected by the sensor 24 has a relatively small amount of light, which increases the likelihood of not being effectively recognized by the controller (not shown). Thus, there is a limit to improving the touch sensing sensitivity of the touch panel 20. There is a problem.

종래 기술에 따른 터치패널 부착형 액정표시장치는 한 쌍의 기판을 포함하는 액정패널(10)과, 별도의 투명기판(21)을 포함하는 터치패널(20)을 각각 마련한 후, 점착층(30)을 이용하여 액정패널(10)과 터치패널(20)을 부착하는 과정을 통해 제조된다. 이와 같이, 액정패널(10)의 한 쌍의 기판과, 터치패널(20)의 투명기판(21)을 별도로 포함함에 따라, 장치의 전체 무게 및 전체 두께를 감소시키는 것에 한계가 있는 문제점이 있다. 이 뿐만 아니라, 액정패널(10)과 터치패널(30)을 부착하는 공정을 포함해야 하므로, 제조공정이 복잡해져서, 수율 향상이 어려운 문제점이 있다.According to the prior art, a touch panel type liquid crystal display device includes a liquid crystal panel 10 including a pair of substrates and a touch panel 20 including a separate transparent substrate 21, and then, an adhesive layer 30. Manufactured by attaching the liquid crystal panel 10 and the touch panel 20 to each other. As such, since the pair of substrates of the liquid crystal panel 10 and the transparent substrate 21 of the touch panel 20 are separately included, there is a problem in that the total weight and the overall thickness of the device are limited. In addition to this, since the process of attaching the liquid crystal panel 10 and the touch panel 30 should be included, the manufacturing process becomes complicated and there is a problem that the yield improvement is difficult.

또한, 영상을 표시하기 위하여 액정패널(10)에서 방출되는 광(이하, "표시광"으로 지칭함)은 터치패널(20) 및 접착층(30)을 거쳐야만 외부로 방출될 수 있다. 이에, 표시광의 투과율이 낮아지게 되어, 액정패널(10)의 화질이 저하되는 문제점이 있다. In addition, light emitted from the liquid crystal panel 10 (hereinafter, referred to as “display light”) in order to display an image may be emitted to the outside only after passing through the touch panel 20 and the adhesive layer 30. As a result, the transmittance of the display light is lowered, thereby degrading the image quality of the liquid crystal panel 10.

이에 따라, 본 발명은, 터치패널과 표시패널을 포함하면서도, 전체 무게 및 두께를 종래보다 줄일 수 있고, 표시패널의 화질을 개선할 수 있으며, 표시패널의 터치 센싱 민감도를 향상시킬 수 있는 터치패널 일체형 표시장치를 제공한다.Accordingly, the present invention, while including the touch panel and the display panel, the overall weight and thickness can be reduced than before, the image quality of the display panel can be improved, the touch panel can improve the touch sensing sensitivity of the display panel An integrated display device is provided.

이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 복수의 화소를 포함하여 화상을 표시하는 표시패널; 및 상기 표시패널 상부 가장자리에 형성되어 상기 표시패널 상부에서 발생된 터치를 감지하는 터치패널을 포함하는 터치패널 일체형 표시장치를 제공한다. 여기서, 상기 터치패널은, 상기 표시패널 상부 가장자리의 각 모서리마다 적어도 하나씩 배치되고, 상기 표시패널 상부를 향하는 광을 방출하는 복수의 광원; 상기 표시패널 상부 가장자리의 각 모서리에 일정 간격으로 이격하여 배치되고, 상기 복수의 광원에서 방출되어 상기 표시패널 상부를 가로지른 광을 수집하는 복수의 센서; 상기 표시패널 상부 가장자리에 배치되고, 상기 복수의 센서에 각각 연결되는 복수의 코어와, 상기 복수의 코어를 감싸는 클래딩을 포함하는 도파로; 및 상기 복수의 코어를 통해 상기 복수의 센서와 연결되어, 상기 복수의 센서 각각의 광 수집 여부를 감지하고, 상기 터치의 좌표를 도출하는 센서제어부를 포함한다.In order to solve such a problem, the present invention provides a display panel including an image including a plurality of pixels; And a touch panel formed on an upper edge of the display panel to sense a touch generated on an upper portion of the display panel. The touch panel may include at least one light source disposed at each corner of an upper edge of the display panel and emitting light toward an upper portion of the display panel; A plurality of sensors disposed at respective corners of the upper edge of the display panel at predetermined intervals to collect light emitted from the plurality of light sources and crossing the upper portion of the display panel; A waveguide disposed at an upper edge of the display panel and including a plurality of cores connected to the plurality of sensors, and a cladding surrounding the plurality of cores; And a sensor controller connected to the plurality of sensors through the plurality of cores to detect whether each of the plurality of sensors collects light and to derive the coordinates of the touch.

이상과 같이, 본 발명에 따른 터치패널 일체형 표시장치는 표시패널 상부에 형성되는 터치패널을 포함함에 따라, 터치패널에 구비되는 별도의 지지기판을 제거할 수 있으므로, 장치의 전체 두께 및 두께를 감소시킬 수 있어, 휴대성을 향상시킬 수 있다.As described above, since the touch panel integrated display device includes a touch panel formed on an upper portion of the display panel, a separate support substrate provided in the touch panel can be removed, thereby reducing the overall thickness and thickness of the device. It can make it possible to improve portability.

그리고, 종래 기술에 따르면, 점착층을 이용하여 터치패널과 표시패널을 부착함에 따라, 점착층과 터치패널의 지지기판에 의해 표시패널의 광이 반사 또는 소실되어 화질이 저하되는 반면, 본 발명에 따른 터치패널 일체형 표시장치의 터치패널은 별도의 지지기판을 포함하지 않고 표시패널 상에 직접 형성됨에 따라, 표시패널의 광이 점착층과 터치패널의 지지기판을 거치지 않고 바로 외부로 방출될 수 있어, 화질이 향상될 수 있다. 이 뿐만 아니라, 터치패널의 지지기판 및 점착층을 제거함에 따라, 장치의 구조가 간단해지고 제조공정이 용이해져서, 수율이 향상될 수 있다.In addition, according to the related art, as the touch panel and the display panel are attached by using the adhesive layer, the light of the display panel is reflected or lost by the adhesive substrate and the support substrate of the touch panel, thereby degrading the image quality. According to the touch panel of the integrated touch panel display device is formed directly on the display panel without a separate support substrate, the light of the display panel can be directly emitted to the outside without passing through the adhesive layer and the support substrate of the touch panel. The picture quality can be improved. In addition, by removing the support substrate and the adhesive layer of the touch panel, the structure of the device is simplified and the manufacturing process is easy, the yield can be improved.

더불어, 본 발명에 따르면, 광원에서 방출된 광이 표시패널 상부를 지나서 바로 센서로 수집되기 때문에, 광경로에 의한 광량 감소율이 종래보다 감소될 수 있으므로, 터치패널의 터치 센싱 민감도가 향상될 수 있다.In addition, according to the present invention, since the light emitted from the light source is collected by the sensor directly past the upper portion of the display panel, the light amount reduction rate due to the optical path may be reduced than before, so the touch sensing sensitivity of the touch panel may be improved. .

도 1은 종래기술에 따른 터치패널 부착형 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 TN방식 액정패널을 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 횡전계방식 액정패널을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 터치패널 일부를 나타낸 사시도이다.
도 6a는 도 5에 도시한 I-I'에 대응하여, 제1 지지기판, 제2 편광층 및 터치패널을 나타낸 YZ방향 단면도이고 도 6b는 도 5에 도시한 II-II'에 대응하여 제1 지지기판, 제2 편광층 및 도파로를 나타낸 XZ방향 단면도이다.
도 7a는 도 5에 도시한 터치패널에 있어서, 광원과 센서의 배치 형태를 나타낸 도면이고, 도 7b 내지 도 7e는 광원과 센서의 배치 형태에 관한 다른 예시들을 나타낸 도면이다.
도 8a 및 도 8b는 도 5에 도시한 도파로를 나타낸 XY방향 상면도이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 터치패널을 나타낸 평면도이다.
도 10a는 도 9에 도시된 평면도에 있어서 제1 지지기판의 외곽 중 상하측 모서리에 배치된 광원에 의한 광량유효영역을 나타낸 도면이다.
도 10b는 도 9에 도시된 평면도에 있어서 제1 지지기판의 외곽 중 좌우측 모서리에 배치된 광원에 의한 광량유효영역을 나타낸 도면이다.
도 11은 도 9에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널을 이용하여 터치된 부분을 검출하는 원리를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 12은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 터치패널을 나타낸 평면도이다.
도 13a와 도 13b는 종래의 터치패널 부착형 액정표시장치의 투과율과 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 투과율을 비교한 예시이다.
도 14a와 도 14b는 종래의 터치패널 부착형 액정표시장치의 입사율과 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 입사율을 비교한 예시이다.
1 is a cross-sectional view of a touch panel attached liquid crystal display device according to the related art.
2 is a cross-sectional view illustrating a touch panel integrated liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention.
3 is a perspective view illustrating a TN type liquid crystal panel of a touch panel integrated liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.
4 is a perspective view illustrating a transverse electric field type liquid crystal panel of a touch panel integrated liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.
5 is a perspective view illustrating a part of a touch panel of a touch panel integrated liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 6A is a cross-sectional view in the YZ direction showing a first support substrate, a second polarizing layer, and a touch panel in response to I-I 'shown in FIG. 5, and FIG. 6B is a cross-sectional view taken along II-II' shown in FIG. 1 is a cross-sectional view in the XZ direction showing a supporting substrate, a second polarizing layer, and a waveguide.
FIG. 7A is a diagram illustrating an arrangement of a light source and a sensor in the touch panel illustrated in FIG. 5, and FIGS. 7B to 7E are diagrams illustrating other examples of an arrangement of a light source and a sensor.
8A and 8B are XY direction top views showing the waveguide shown in FIG.
9 is a plan view illustrating a touch panel of a touch panel integrated liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 10A is a view showing a light amount effective area by light sources disposed at upper and lower edges of the outer side of the first support substrate in the plan view shown in FIG. 9.
FIG. 10B is a view showing an effective amount of light by a light source disposed at left and right corners of the outer side of the first support substrate in the plan view shown in FIG. 9.
FIG. 11 is a view schematically illustrating a principle of detecting a touched part by using a touch panel according to the first embodiment of the present invention illustrated in FIG. 9.
12 is a plan view illustrating a touch panel of a touch panel integrated liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.
13A and 13B illustrate an example in which a transmittance of a conventional touch panel type liquid crystal display device is compared with a transmittance of a touch panel integrated liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.
14A and 14B illustrate an example of comparing an incident rate of a conventional touch panel type liquid crystal display device with an incident rate of a touch panel integrated liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

이하에서는, 첨부한 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, a touch panel integrated liquid crystal display according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치를 나타낸 단면도이다. 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 TN방식 액정패널을 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 횡전계방식 액정패널을 나타낸 사시도이다. 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 터치패널 일부를 나타낸 사시도이다. 도 6a는 도 5에 도시한 I-I'에 대응하여, 제1 지지기판, 제2 편광층 및 터치패널을 나타낸 YZ방향 단면도이고 도 6b는 도 5에 도시한 II-II'에 대응하여 제1 지지기판, 제2 편광층 및 도파로를 나타낸 XZ방향 단면도이다. 도 7a는 도 5에 도시한 터치패널에 있어서, 광원과 센서의 배치 형태를 나타낸 도면이고, 도 7b 내지 도 7e는 광원과 센서의 배치 형태에 관한 다른 예시들을 나타낸 도면이다. 그리고, 도 8a 및 도 8b는 도 5에 도시한 센서와 제어부를 연결하는 도파로를 나타낸 XY방향 상면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a touch panel integrated liquid crystal display device according to a first embodiment of the present invention. 3 is a perspective view showing a TN type liquid crystal panel of a touch panel integrated liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a transverse electric field method of a touch panel integrated liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention. It is a perspective view which shows a liquid crystal panel. 5 is a perspective view illustrating a part of a touch panel of a touch panel integrated liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention. FIG. 6A is a cross-sectional view in the YZ direction showing a first support substrate, a second polarizing layer, and a touch panel in response to I-I 'shown in FIG. 5, and FIG. 1 is a cross-sectional view in the XZ direction showing a supporting substrate, a second polarizing layer, and a waveguide. FIG. 7A is a diagram illustrating an arrangement of a light source and a sensor in the touch panel illustrated in FIG. 5, and FIGS. 7B to 7E are diagrams illustrating other examples of an arrangement of a light source and a sensor. 8A and 8B are XY direction top views showing waveguides connecting the sensor and the control unit shown in FIG. 5.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 표시장치는 복수의 화소를 포함하여 화상을 표시하는 액정패널(100), 액정패널(100)의 배면에 배치되어 액정패널(100)에 광을 조사하는 백라이트유닛(200), 액정패널(100) 상부 가장자리에 배치되어 액정패널(100) 상부에서 발생된 터치를 감지하는 터치패널(300)을 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 2, the touch panel integrated display device according to an exemplary embodiment of the present invention includes a liquid crystal panel 100 that displays an image including a plurality of pixels, and a liquid crystal panel 100 disposed on a rear surface of the liquid crystal panel 100. It is configured to include a backlight unit 200 for irradiating light to 100, the touch panel 300 is disposed on the upper edge of the liquid crystal panel 100 to sense the touch generated on the liquid crystal panel 100.

도 2에 도시된 터치패널 일체형 표시장치에서, 액정패널(100)은 전계방출표시패널, 전기발광표시패널, 전기습윤표시패널 및 유기전계발광표시패널 등으로 대체될 수 있다. 그러나, 이하에서는 편의상 표시패널이 액정패널인 경우만을 예로 들어 설명한다.In the touch panel integrated display device illustrated in FIG. 2, the liquid crystal panel 100 may be replaced with an field emission display panel, an electroluminescent display panel, an electrowetting display panel, and an organic electroluminescent display panel. However, hereinafter, only the case where the display panel is a liquid crystal panel will be described for convenience.

도 2의 도시에서, 액정패널(100)이 투과형 또는 반투과형인 경우, 터치패널 일체형 액정표시장치는 액정패널(100)로 광을 조사하는 백라이트유닛(200)을 필수적으로 포함한다. 그러나, 액정패널(100)이 반사형인 경우, 백라이트유닛(200)은 제외될 수도 있다. In FIG. 2, when the liquid crystal panel 100 is a transmissive or semi-transmissive type, the touch panel integrated liquid crystal display device essentially includes a backlight unit 200 for irradiating light to the liquid crystal panel 100. However, when the liquid crystal panel 100 is reflective, the backlight unit 200 may be excluded.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널(300)은 후술하게 될 액정패널(100)의 제1 지지기판(121) 상에 직접 형성됨에 따라, 별도의 지지기판을 포함하지 않으나, 본 명세서에서는 편의상 패널(panel)로 지칭하기로 한다. 여기서, 제1 지지기판(121)은, 표시패널의 서로 대향 합착되는 한 쌍의 기판 중 터치 영역을 형성하면서 표시패널의 광을 방출하는 면을 포함하는 어느 하나이다.And, since the touch panel 300 according to the embodiment of the present invention is directly formed on the first support substrate 121 of the liquid crystal panel 100 to be described later, it does not include a separate support substrate, but in the present specification For convenience, it will be referred to as a panel. Here, the first support substrate 121 is any one including a surface for emitting light of the display panel while forming a touch area among a pair of substrates of the display panel that face each other.

도 2에 도시된 액정패널(100)은 서로 대향 합착되는 박막 트랜지스터 어레이 기판(110, Thin Film Transistor Array Substrate, 이하 "TFT기판"으로 지칭함)과 컬러필터 어레이 기판(120, Color Filter Array Substrate, 이하 "CF기판"으로 지칭함), TFT기판(110)과 CF기판(120) 사이에 충진되는 액정층(130), TFT기판(110)의 배면에 형성되어, 백라이트유닛(200)에서 액정층(130)으로 조사된 광을 편광하는 제1 편광층(140) 및 CF기판(120)의 상면에 형성되어, 액정층(130)에서 외부로 방출되는 광을 편광하는 제2 편광층(141)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 컬러필터 어레이 기판(120)은 투과성과 절연성을 갖는 물질로 이루어진 제1 지지기판(121)을 포함하고, 이때, 제1 지지기판(121)의 배면에는 컬러필터 어레이부(122)가 형성되고, 상면에는 터치패널(300)이 형성된다.The liquid crystal panel 100 illustrated in FIG. 2 includes a thin film transistor array substrate 110 (hereinafter referred to as a TFT substrate) and a color filter array substrate 120, which are mutually bonded to each other. And a liquid crystal layer 130 filled between the TFT substrate 110 and the CF substrate 120, and formed on the rear surface of the TFT substrate 110 to form a liquid crystal layer 130 in the backlight unit 200. The first polarization layer 140 for polarizing the light irradiated by the () and the second polarization layer 141 is formed on the upper surface of the CF substrate 120, the polarization of the light emitted from the liquid crystal layer 130 to the outside It is done by Here, the color filter array substrate 120 includes a first support substrate 121 made of a material having transparency and insulation, wherein the color filter array portion 122 is formed on the rear surface of the first support substrate 121. The upper surface of the touch panel 300 is formed.

이러한 액정패널(100)은, 액정층(130)에 구비된 액정 셀의 방향을 조절하기 위한 전계의 형성방향에 따라, 트위스트네마틱(Twisted Nematic: TN)방식과 횡전계방식으로 구분된다.The liquid crystal panel 100 is classified into a twisted nematic (TN) method and a transverse electric field method according to a direction of forming an electric field for adjusting the direction of a liquid crystal cell included in the liquid crystal layer 130.

도 3에 도시된 바와 같이, TN방식 액정패널에서, TFT기판(110a)은 제1 지지기판(121)에 대향하는 제2 지지기판(111), 제2 지지기판(111) 상에 서로 교차하도록 형성되어, 복수의 화소에 각각 대응하는 복수의 화소영역(P)을 정의하는 복수의 게이트라인(112)과 복수의 데이터라인(113), 복수의 게이트라인(112)과 복수의 데이터라인(113)이 교차하는 영역에 각각 형성되는 복수의 박막 트랜지스터(T), 및 복수의 화소영역(P)에 각각 형성되고, 복수의 박막 트랜지스터(T)와 각각 연결되는 복수의 화소전극(114)을 포함한다. As shown in FIG. 3, in the TN type liquid crystal panel, the TFT substrate 110a crosses each other on the second support substrate 111 and the second support substrate 111 facing the first support substrate 121. A plurality of gate lines 112, a plurality of data lines 113, a plurality of gate lines 112, and a plurality of data lines 113 formed to define a plurality of pixel regions P respectively corresponding to the plurality of pixels. ) And a plurality of thin film transistors T respectively formed at regions where the crossovers) and a plurality of pixel electrodes 114 respectively formed in the plurality of pixel regions P and connected to the plurality of thin film transistors T, respectively. do.

TN방식 액정패널에서, CF기판(120a)은 제1 지지기판(121), 제1 지지기판(121)의 배면에 형성되는 컬러필터 어레이부(122)를 포함한다. 컬러필터 어레이부(122)는 제1 지지기판(121) 배면의 복수의 화소영역(P) 외곽에 형성되어, 화소영역 외곽에서의 빛샘을 차단하는 블랙매트릭스층(1220), 제1 지지기판(121) 배면의 복수의 화소영역(P) 각각에 블랙매트릭스(1220)층과 서로 적어도 일부 중첩하여 형성되고, 각 화소에 대응한 소정 색의 광을 투과하는 컬러필터층(1221), 컬러필터층(1221) 상에 평평하게 형성되는 오버코트층(1222) 및 오버코트층(1222) 상에 복수의 화소에 대응하여 형성되는 공통전극(1223)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 컬러필터층(1221)은 복수의 화소영역(P)에 각각 대응하여 적색(RED), 녹색(GREEN) 및 청색(BLUE) 중 어느 하나에 해당하는 파장영역의 광을 방출하도록 형성될 수 있다.In the TN type liquid crystal panel, the CF substrate 120a includes the first support substrate 121 and the color filter array unit 122 formed on the rear surface of the first support substrate 121. The color filter array unit 122 is formed outside the plurality of pixel areas P on the rear surface of the first support substrate 121 to block light leakage from the outside of the pixel area 1220 and the first support substrate. 121. A color filter layer 1221 and a color filter layer 1221 formed at least partially overlapping with the black matrix 1220 layer on each of the plurality of pixel regions P on the rear surface, and transmitting light of a predetermined color corresponding to each pixel. ) And a common electrode 1223 formed on the overcoat layer 1222 and the overcoat layer 1222 corresponding to the plurality of pixels. Here, the color filter layer 1221 may be formed to emit light in a wavelength region corresponding to any one of red, green, and blue corresponding to the plurality of pixel regions P, respectively. .

이와 같은 TN방식의 액정패널은, 액정층(130)에 구비된 액정셀의 방향이 90도로 꼬여지도록 배향한 상태에서, 액정층(130)의 상, 하부에 각각 배치되는 공통전극(1223)과 화소전극(114)에 각각 공통전압과 화소전압을 인가하여, 전계에 따라 액정층(130)의 액정셀들의 방향을 조절함으로써, 복수의 화소영역(P) 각각의 광투과율을 조절하고, 그로 인해 각 화소의 휘도를 제어하여, 영상을 표시한다.The TN liquid crystal panel includes a common electrode 1223 disposed above and below the liquid crystal layer 130 in a state in which the direction of the liquid crystal cell included in the liquid crystal layer 130 is twisted by 90 degrees. By applying a common voltage and a pixel voltage to the pixel electrode 114, respectively, the direction of the liquid crystal cells of the liquid crystal layer 130 is adjusted according to the electric field, thereby adjusting the light transmittance of each of the plurality of pixel regions P, thereby The luminance of each pixel is controlled to display an image.

한편, 도 4에 도시된 바와 같이, 횡전계방식 액정패널에서, TFT기판(110b)은 제2 지지기판(111), 제1 지지기판(121)과 대향하는 제2 지지기판(110b)의 상면 위에 서로 교차하도록 형성되어, 복수의 화소에 각각 대응하는 복수의 화소영역(P)을 정의하는 복수의 게이트라인(112)과 복수의 데이터라인(113), 복수의 게이트라인(112)과 복수의 데이터라인(113)이 교차하는 영역에 각각 형성되는 복수의 박막 트랜지스터(T), 복수의 화소영역(P)에 각각 형성되고, 복수의 박막 트랜지스터(T)와 각각 연결되는 복수의 화소전극(114) 및 복수의 화소영역(P) 각각에 복수의 화소전극(114)과 교번하여 형성되는 공통전극(115)을 포함하여 이루어진다. Meanwhile, as shown in FIG. 4, in the transverse electric field type liquid crystal panel, the TFT substrate 110b is a top surface of the second support substrate 110b facing the second support substrate 111 and the first support substrate 121. A plurality of gate lines 112, a plurality of data lines 113, a plurality of gate lines 112, and a plurality of gates 112 formed on the substrate to cross each other and define a plurality of pixel regions P respectively corresponding to the plurality of pixels. A plurality of pixel electrodes 114 respectively formed in a plurality of thin film transistors T and a plurality of pixel regions P respectively formed in regions where the data lines 113 intersect, and connected to a plurality of thin film transistors T, respectively. ) And a plurality of common electrodes 115 formed alternately with the plurality of pixel electrodes 114 in the plurality of pixel regions P.

횡전계방식 액정패널에서, CF기판(120b)은 제1 지지기판(121) 및 제1 지지기판(121)의 배면에 형성되는 컬러필터 어레이부(122)를 포함한다. 컬러필터 어레이부(122)는 제1 지지기판(121) 배면의 복수의 화소영역(P) 외곽에 형성되어, 화소영역 외곽에서의 빛샘을 차단하는 블랙매트릭스층(1220), 제1 지지기판(121) 배면의 복수의 화소영역(P) 각각에 블랙매트릭스(1220)층과 서로 적어도 일부 중첩하여 형성되고, 각 화소에 대응한 소정 색의 광을 투과하는 컬러필터층(1221) 및 컬러필터층(1221) 상에 평평하게 형성되는 오버코트층(1222)을 포함하여 이루어진다. 즉, 횡전계방식 액정패널의 CF기판(120b)은, TN 방식과 달리 공통전극을 포함하지 않는다. 그리고, 컬러필터층(1221)은 복수의 화소영역(P)에 각각 대응하여 적색(RED), 녹색(GREEN) 및 청색(BLUE) 중 어느 하나에 해당하는 파장대의 가시광선을 방출하도록 형성될 수 있다.In the transverse electric field type liquid crystal panel, the CF substrate 120b includes a first support substrate 121 and a color filter array unit 122 formed on a rear surface of the first support substrate 121. The color filter array unit 122 is formed outside the plurality of pixel areas P on the rear surface of the first support substrate 121 to block light leakage from the outside of the pixel area 1220 and the first support substrate. 121. The color filter layer 1221 and the color filter layer 1221 are formed at least partially overlapping each other with the black matrix 1220 layer on each of the plurality of pixel regions P on the rear surface, and transmit light of a predetermined color corresponding to each pixel. ) And an overcoat layer 1222 formed flat on the surface. That is, the CF substrate 120b of the transverse electric field liquid crystal panel does not include a common electrode unlike the TN method. The color filter layer 1221 may be formed to emit visible light in a wavelength band corresponding to any one of red, green, and blue corresponding to the plurality of pixel regions P, respectively. .

이와 같은 횡전계방식의 액정패널은, 액정층(130)에 구비된 액정셀들의 방향을 배향막(미도시)에 나란하게 배향한 상태에서, 동일 평면 상에 배치되는 공통전극(115)과 화소전극(114) 각각 공통전압과 화소전압을 인가하여, 횡전계에 따라 액정층(130)의 액정셀들의 방향을 조절함으로써, 복수의 화소영역(P) 각각의 광투과율을 조절하고, 그로 인해 각 화소의 휘도를 제어하여, 영상을 표시한다.In such a transverse electric field type liquid crystal panel, the common electrode 115 and the pixel electrode disposed on the same plane in a state in which the directions of the liquid crystal cells included in the liquid crystal layer 130 are aligned side by side on an alignment layer (not shown). (114) By applying a common voltage and a pixel voltage, respectively, by adjusting the direction of the liquid crystal cells of the liquid crystal layer 130 in accordance with the transverse electric field, thereby adjusting the light transmittance of each of the plurality of pixel regions (P), thereby each pixel Display the image by controlling the luminance.

이상과 같이, TN방식의 액정패널은 액정층(130)에 상하방향의 전계를 인가하여 각 화소영역(P)의 광투과율을 조절하는 반면, 횡전계방식의 액정패널은 액정층(130)에 횡방향(Horizontal)의 전계를 인가하여 각 화소영역(P)의 광투과율을 조절한다.As described above, the TN type liquid crystal panel adjusts the light transmittance of each pixel region P by applying an electric field in the vertical direction to the liquid crystal layer 130, while the liquid crystal panel of the transverse electric field type is applied to the liquid crystal layer 130. The light transmittance of each pixel area P is adjusted by applying a horizontal electric field.

앞서 언급한 바와 같이, 제1 지지기판(121)은 투과성 및 절연성을 갖는 물질로 형성되는데, 그 예로는 유리 또는 아크릴 등을 들 수 있다. 이와 같이 제1 지지기판(121)은 투과성 및 절연성을 갖도록 형성됨에 따라, 액정패널(100)을 전기적으로 안정시킬 뿐만 아니라, 액정층(130)에서 외부로 방출되는 광을 저손실로 투과하여 화질을 향상시킬 수 있다.As mentioned above, the first support substrate 121 is formed of a material having a permeability and an insulating property, for example, glass or acrylic. As such, since the first support substrate 121 is formed to have transparency and insulation, the first support substrate 121 not only electrically stabilizes the liquid crystal panel 100 but also transmits light emitted from the liquid crystal layer 130 to the outside with low loss. Can be improved.

터치패널(300)은 액정패널(100) 상부 가장자리에 형성된다. 즉, 도 2에 도시한 바와 같이, 액정패널(100)의 최상부에 제2 편광층(141)이 구비된 경우, 터치패널(300)은 제2 편광층(141) 상면 가장자리에 형성된다. 또는, 별도로 도시하고 있지는 않으나, 액정패널(100)이 제2 편광층(141)을 포함하지 않는 경우, 터치패널(300)은 제1 지지기판(121) 상면 가장자리에 형성된다. 즉, 터치패널(300)은 제1 지지기판(121)에 의해 지지된다.The touch panel 300 is formed at the upper edge of the liquid crystal panel 100. That is, as shown in FIG. 2, when the second polarization layer 141 is provided on the top of the liquid crystal panel 100, the touch panel 300 is formed at the upper edge of the second polarization layer 141. Alternatively, although not separately illustrated, when the liquid crystal panel 100 does not include the second polarization layer 141, the touch panel 300 is formed on the upper edge of the first support substrate 121. That is, the touch panel 300 is supported by the first support substrate 121.

이러한 터치패널(300)은 액정패널(100) 상부 가장자리의 각 모서리에 적어도 하나씩 배치되어, 액정패널(100) 상부를 향하는 광을 방출하는 복수의 광원(310), 액정패널(100) 상부 가장자리의 각 모서리에 일정 간격으로 이격하여 배치되고, 광원(310)에서 방출되어 액정패널(100) 상부를 거쳐(passing) 도달된 광을 수집하는 복수의 센서(320), 복수의 광원(310)과 복수의 센서(320)를 지지하고, 복수의 광원(310)과 복수의 센서(320)에 연결되어 구동전압을 공급하는 연성회로기판(Flexible Printed Circuit: FPC, 이하 "FPC"로 지칭함), 및 복수의 센서(320) 각각을 센서제어부(미도시, 도 5에서 식별번호 "350"에 해당함)에 연결하여, 센서(320)에 입력된 광을 센서제어부(미도시)로 전달하는 도파로(340, waveguide)를 포함하여 이루어진다. 이때, 센서제어부는 복수의 센서(320) 각각의 상면광 수집 여부를 감지하고, 상면광을 수집하지 않은 센서(320)들에 대응한 좌표들을 조합하여 터치 부분의 좌표를 도출한다.The touch panel 300 is disposed at least at each corner of the upper edge of the liquid crystal panel 100, the plurality of light sources 310 for emitting light toward the upper liquid crystal panel 100, the upper edge of the liquid crystal panel 100 A plurality of sensors 320, a plurality of light sources 310 and a plurality of sensors are disposed spaced at regular intervals at each corner, and collect the light emitted from the light source 310 and passed through the upper portion of the liquid crystal panel 100. A flexible printed circuit (FPC, hereinafter referred to as “FPC”) that supports the sensor 320 and is connected to the plurality of light sources 310 and the plurality of sensors 320 to supply a driving voltage. Each of the sensors 320 of the sensor 320 (not shown, corresponding to the identification number "350" in FIG. 5), the waveguide 340 for transmitting the light input to the sensor 320 to the sensor controller (not shown). waveguide). In this case, the sensor controller detects whether the top surface light of each of the plurality of sensors 320 is collected, and derives the coordinates of the touch part by combining coordinates corresponding to the sensors 320 that do not collect the top surface light.

도 5에 도시된 바와 같이, 도파로(340)는 액정패널(도 2에서 식별번호 "100"에 해당함) 상부 가장자리를 두르도록 배치되고, FPC(330)는 도파로(340) 안측 면을 둘러서 부착된다. 센서제어부(350)는 액정패널(100) 상부 가장자리에 하나 이상 배치된다.As shown in FIG. 5, the waveguide 340 is disposed to surround the upper edge of the liquid crystal panel (corresponding to the identification number “100” in FIG. 2), and the FPC 330 is attached around the inner side of the waveguide 340. . At least one sensor controller 350 is disposed at an upper edge of the liquid crystal panel 100.

복수의 광원(310)은 도파로(340)와 접하지 않는 FPC(330)의 일면에 액정패널(100) 상부를 향하는 방향으로 고정된다. 이때, 각 광원(310)에서 방출되는 광은 복수의 센서(320) 전체를 통해 유효한 상면광으로 수집되는 것이 아니라, 각 광원(310)에 대응한 각 광량유효영역에서의 센서(320)들을 통해서만 유효한 상면광으로 수집된다. The plurality of light sources 310 are fixed to one surface of the FPC 330 that is not in contact with the waveguide 340 in the direction toward the upper portion of the liquid crystal panel 100. In this case, the light emitted from each light source 310 is not collected as the effective surface light through the entire plurality of sensors 320, but only through the sensors 320 in each light quantity effective region corresponding to each light source 310. Collected with valid image light.

즉, 액정패널(100) 상부는 복수의 광원(310)에 각각 대응하는 복수의 광량유효영역으로 분할되고, 이때, 복수의 광원(310) 각각의 위치, 높이 및 광 방출 방향 등을 이용하여, 복수의 광량유효영역이 서로 중첩되지 않도록 설정된다. 그리고, 어느 하나의 광원(310)에서 방출되어, 하나의 광원(310)에 대응한 하나의 광량유효영역에 배치된 센서(320)에 의해 수집된 광은 센서제어부(350)에서 유효하게 감지될 수 있는 광량을 갖는다. 이에 대해서는, 이하에서 보다 상세히 설명하기로 한다.That is, the upper portion of the liquid crystal panel 100 is divided into a plurality of light quantity effective regions respectively corresponding to the plurality of light sources 310. A plurality of light quantity effective regions are set so as not to overlap each other. In addition, the light emitted by one of the light sources 310 and collected by the sensor 320 disposed in one light quantity effective area corresponding to one light source 310 may be effectively detected by the sensor controller 350. It has the amount of light that can be. This will be described in more detail below.

그리고, 복수의 센서(320)는, 복수의 광원(310)과 마찬가지로, FPC(330)의 일면에 액정패널(100) 상부를 향하는 방향으로 고정되고, 액정패널(100) 상부 가장자리의 각 모서리마다 서로 일정간격으로 이격된다.The plurality of sensors 320, like the plurality of light sources 310, are fixed to one surface of the FPC 330 in a direction toward the upper portion of the liquid crystal panel 100, and at each corner of the upper edge of the liquid crystal panel 100. Spaced apart from each other at regular intervals.

한편, 도 6a 및 도 6b에 도시한 바와 같이, 도파로(340)는 복수의 센서(320)와 각각 연결되는 복수의 코어(341, core), 복수의 코어(341)을 둘러싸도록 형성되고, 복수의 코어(341)보다 낮은 굴절율을 갖는 클래딩(342, cladding), 및 복수의 코어(341)와 액정패널(100) 사이에 형성되는 버퍼층(343)을 포함한다. 이때, 버퍼층(343)의 높이를 조절함으로써, 코어(341)가 FPC(330)에 배치된 센서(320)와 이어지도록 배치될 수 있다.6A and 6B, the waveguide 340 is formed to surround the plurality of cores 341 and cores 341 connected to the plurality of sensors 320, respectively. A cladding 342 having a refractive index lower than that of the core 341, and a buffer layer 343 formed between the plurality of cores 341 and the liquid crystal panel 100. In this case, by adjusting the height of the buffer layer 343, the core 341 may be disposed to connect with the sensor 320 disposed in the FPC 330.

그리고, 복수의 센서(320)이 배치된 FPC(330)와 도파로(340)를 부착 시에, 복수의 코어(341)와 복수의 센서(320)가 서로 일치하도록 정렬(얼라인: alignment)한 후에 실시한다.When the FPC 330 in which the plurality of sensors 320 are disposed and the waveguide 340 are attached to each other, the plurality of cores 341 and the plurality of sensors 320 are aligned to each other. Afterwards.

한편, 액정패널(100) 상부 가장자리의 일측 모서리에 대응하여, FPC(330) 상에 복수의 광원(310)과 복수의 센서(320)가 배치되는 형태에 관한 예로써, 도 7a 내지 도 7e에 도시한 바를 들 수 있다. Meanwhile, as an example of the plurality of light sources 310 and the plurality of sensors 320 on the FPC 330 corresponding to one edge of the upper edge of the liquid crystal panel 100, FIGS. 7A to 7E. It may be illustrated.

즉, 도 5 및 도 7a에 도시한 바와 같이, 복수의 광원(310)은 FPC(330) 일면 상측에 X방향으로 나란하게 배치될 수 있다. 그리고, 복수의 센서(320)는 복수의 광원(320)보다 아래쪽인 FPC(330) 일면 하측에 X방향의 1열(여기서, "열"은 XZ 평면에서 가로열(row)을 의미함)을 이루면서 일정간격으로 이격되어 배치될 수 있다. That is, as illustrated in FIGS. 5 and 7A, the plurality of light sources 310 may be arranged side by side in the X direction on one surface of the FPC 330. In addition, the plurality of sensors 320 may include one row in the X direction (where “column” means a row in the XZ plane) below one surface of the FPC 330 below the plurality of light sources 320. It can be arranged spaced apart at regular intervals.

또는, 도 7b에 도시한 바와 같이, 복수의 광원(310)과 복수의 센서(320)의 상하 위치를 바꿔서, 복수의 광원(310)은 FPC(330) 일면 하측에 X방향으로 나란하게 배치되고, 복수의 센서(320)는 FPC(330) 일면 상측에 X방향의 2열을 이루면서 일정간격으로 이격되어 배치될 수 있다. Alternatively, as illustrated in FIG. 7B, the plurality of light sources 310 and the plurality of sensors 320 are changed up and down so that the plurality of light sources 310 are arranged side by side in the X direction under one surface of the FPC 330. The plurality of sensors 320 may be spaced apart at regular intervals while forming two rows in the X direction on one surface of the FPC 330.

별도로 도시하고 있지 않으나, FPC(330) 일면 상측에 배치되는 복수의 센서(320)는, 도 7a와 같이, 2열이 아닌 X방향의 1열로 배치되는 것도 가능하다. 또한, 액정패널(100) 상부 가장자리의 서로 다른 영역에 배치되는 두 개 이상의 센서제어부(350)를 구비하고, 각 모서리에 배치되는 센서(320)들을 양측으로 분할시켜서, 서로 다른 센서제어부(350)에 연결함(이하, "분할구조"로 지칭함)으로써, 센서제어부(350)에 많은 개수의 코어(341)가 연결됨에 따른 너비 증가를 최소화할 수 있다.Although not separately illustrated, the plurality of sensors 320 disposed above one surface of the FPC 330 may be arranged in one column in the X direction instead of two columns as shown in FIG. 7A. In addition, two or more sensor controllers 350 disposed at different regions of the upper edge of the liquid crystal panel 100 are provided, and the sensor 320 disposed at each corner is divided into two sides, and thus different sensor controllers 350 are provided. By connecting to (hereinafter, referred to as a "divided structure"), it is possible to minimize the increase in width due to the large number of cores 341 connected to the sensor control unit 350.

이와 같이, 복수의 센서(320)를 복수개의 열로 배치하면, 센서(320)의 개수가 증가됨에 따라 터치영역의 각 단위면적에 대응한 터치 센싱 민감도가 증가될 수 있으면서도, 도파로(340)에 구비되는 각 코어(341)가 감소된 단면적을 가지면서 복층구조로 배열됨에 따라, 도파로(340)의 베젤너비(BEZEL WIDTH, 또는 "폭")을 감소시킬 수 있다. 이와 함께, 각 모서리에 배치되는 센서(320)들을 양측으로 나누어 서로 다른 센서제어부(350)에 연결시키는 분할구조를 이용하여, 도파로(340)의 베젤너비를 감소시킬 수 있다.As such, when the plurality of sensors 320 are arranged in a plurality of rows, as the number of sensors 320 increases, the touch sensing sensitivity corresponding to each unit area of the touch area may be increased, but provided in the waveguide 340. As each core 341 is arranged in a multilayer structure with a reduced cross-sectional area, the bezel width (BEZEL WIDTH, or "width") of the waveguide 340 can be reduced. In addition, the bezel width of the waveguide 340 may be reduced by using a split structure in which sensors 320 disposed at each corner are divided into both sides and connected to different sensor controllers 350.

또는, 도 7c에 도시한 바와 같이, 복수의 광원(310)은 FPC(330) 일면 상측에 X방향으로 나란하게 배치될 수 있다. 그리고, 복수의 센서(320)는 FPC(330) 일면 하측에, 지그재그 형태를 갖는 X방향의 2열을 이루면서 일정간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 이때, 복수의 센서(320)는 동일한 Z방향의 줄(여기서, "줄"은 XZ 평면에서 세로열(column)을 의미함)을 갖는 X방향의 2열로 배치, 즉, 매트릭스 배열되는 도 7b와 달리, Z방향의 줄에서 교번하는 순서로 X방향의 2열을 이루어 배치되는 것도 가능하다. 달리 설명하면, 2열 중 상측인 X방향의 제1열에 배치되는 센서들은 Z방향의 짝수번째 줄에 배치되고, 하측인 X방향의 제2열에 배치되는 센서들은 Z방향의 홀수번째 줄에 배치될 수 있다. 이와 같이, 복수의 센서(320)를 지그재그 형태로 배치하면, 코어(341)의 단면적을 넓히거나, 센서(320)의 개수를 증가시키지 않고서도, 터치영역의 각 단위면적에 대응한 터치 센싱 민감도를 유지할 수 있다. 이에 따라, 장치의 제조 비용이 감소될 수 있고, 감소된 센서(320)로 인해, 터치 감지의 제어가 더욱 용이해질 수 있다.Alternatively, as shown in FIG. 7C, the plurality of light sources 310 may be arranged side by side in the X direction on one surface of the FPC 330. In addition, the plurality of sensors 320 may be spaced apart at regular intervals while forming two rows in the X direction having a zigzag shape under one surface of the FPC 330. In this case, the plurality of sensors 320 are arranged in two columns in the X direction, that is, the matrix is arranged in two columns in the X direction having the same row in the Z direction (where “rows” means columns in the XZ plane). Alternatively, it is also possible to arrange two rows in the X direction in an alternating order in the row in the Z direction. In other words, the sensors arranged in the first column in the X direction, which is the upper side of the two columns, are arranged in the even rows in the Z direction, and the sensors arranged in the second column in the X direction, which is the lower side, the cells arranged in the odd rows in the Z direction. Can be. As such, when the plurality of sensors 320 are arranged in a zigzag form, the touch sensing sensitivity corresponding to each unit area of the touch area may be increased without increasing the cross-sectional area of the core 341 or increasing the number of sensors 320. Can be maintained. Accordingly, the manufacturing cost of the device can be reduced, and due to the reduced sensor 320, control of touch sensing can be made easier.

또는, 도 7d 및 도 7e에 도시한 바와 같이, 복수의 센서(320)는 사각형 단면이 아닌, 원형 단면을 갖는 것으로 선택될 수도 있다. 도 7d에 도시된 바는, 복수의 센서(320)가 원형의 XZ방향 단면을 갖는다는 점과 광원(310)보다 하측에 배치된다는 점을 제외하면, 도 7b에 도시된 바와 동일하므로, 이하에서 중복되는 설명은 생략한다.Alternatively, as shown in FIGS. 7D and 7E, the plurality of sensors 320 may be selected to have a circular cross section, not a rectangular cross section. 7D is the same as that shown in FIG. 7B except that the plurality of sensors 320 have a circular cross section in the XZ direction and are disposed below the light source 310, and therefore, will be described below. Duplicate explanations are omitted.

그리고, 도 7e에 도시된 바는, 복수의 센서(320)가 원형의 XZ방향 단면을 갖는다는 점을 제외하면, 도 7c에 도시된 바와 동일하므로, 이하에서 중복되는 설명은 생략한다.7E is the same as that shown in FIG. 7C except that the plurality of sensors 320 have a circular XZ-direction cross section, and thus descriptions thereof will be omitted below.

한편, 복수의 센서(320)에 각각 대응하는 복수의 코어(341)가 배치되는 형태에 관한 예로써, 도 7a 및 도 7b를 들 수 있다.On the other hand, FIG. 7A and FIG. 7B are mentioned as an example regarding the form in which the some core 341 corresponding to each of the some sensor 320 is arrange | positioned.

즉, 도 7a에 도시된 바와 같이, 복수의 코어(341)는 서로 혼선되지 않도록, XY평면에서 서로 이격되어 나란하게 배치될 수 있다. 또는, 도 7b에 도시된 바와 같이, 도파로(340)의 베젤너비를 줄이기 위하여, 복수의 코어(341)는 XY평면에서 서로 적어도 일부 중복되고, 서로 혼선되지 않도록 Z방향으로 서로 이격되어 배치될 수 있다. 또는, 별도로 도시하진 않았으나, 복수의 코어(341)는 적어도 두 개의 코어(341)로 이루어진 그룹 단위로, Z방향에서 이격되면서 XY평면에서 서로 적어도 일부 중복되도록 배치되어, 도파로(340)의 베젤너비 및 높이를 적정 수준으로 조절할 수도 있다.That is, as shown in FIG. 7A, the plurality of cores 341 may be arranged side by side to be spaced apart from each other in the XY plane so as not to cross. Alternatively, as shown in FIG. 7B, in order to reduce the bezel width of the waveguide 340, the plurality of cores 341 may be arranged at least partially overlap each other in the XY plane and spaced apart from each other in the Z direction so as not to cross each other. have. Alternatively, although not separately illustrated, the plurality of cores 341 are arranged in groups of at least two cores 341, and are arranged to be at least partially overlapped with each other in the XY plane while being spaced apart in the Z direction to form a bezel width of the waveguide 340. And height may be adjusted to an appropriate level.

이어서, 도 9 내지 도 12를 참고하여, 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 터치패널에 대해 더욱 구체적으로 설명한다. 참고로, 도 9 및 도 12는 평면도인 바, 각 구성요소들이 혼동되는 것을 방지하기 위하여, 도 9 및 도 12에서 각 구성요소는 도 2 내지 도 8b와 다른 무늬로 도시되었다.Next, the touch panels according to the first and second embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 9 through 12. For reference, FIGS. 9 and 12 are plan views, in order to prevent the components from being confused, in FIGS. 9 and 12, each component is illustrated in a different pattern from FIGS. 2 to 8B.

도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 터치패널을 나타낸 평면도이다. 도 10a는 도 9에 도시된 평면도에 있어서 제1 지지기판의 외곽 중 상하측 모서리에 배치된 광원에 의한 광량유효영역을 나타낸 도면이고, 도 10b는 도 9에 도시된 평면도에 있어서 제1 지지기판의 외곽 중 좌우측 모서리에 배치된 광원에 의한 광량유효영역을 나타낸 도면이다. 도 11은 도 9에 도시된 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널을 이용하여 터치된 부분을 검출하는 원리를 개략적으로 나타낸 도면이다. 9 is a plan view illustrating a touch panel of a touch panel integrated liquid crystal display according to a first embodiment of the present invention. FIG. 10A is a view showing a light quantity effective area by a light source disposed at upper and lower edges of the outer side of the first support substrate in FIG. 9, and FIG. 10B is a first support substrate in the plan view shown in FIG. 9. Figure 1 shows the effective amount of light by a light source disposed at the left and right corners of the outer edge. FIG. 11 is a view schematically illustrating a principle of detecting a touched part by using a touch panel according to the first embodiment of the present invention illustrated in FIG. 9.

도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널(300)은 제2 편광층(141)의 상면 가장자리를 두르는 형태로 서로 이격하여 배치되고, 상면광을 방출하는 복수의 광원(311~318, 도 2 및 도 3 내지 도 8b에서 식별번호 "310"에 해당함), 제2 편광층(141) 제1 지지기판(121)의 상면 위를 가로지른 상면광을 감지하는 복수의 센서(320), 복수의 센서(320)에 각각 연결되는 코어(341)를 포함하는 도파로(340), 및 도파로(340)를 통해 복수의 센서(320)와 연결되어, 복수의 센서(320) 각각의 상면광 수집 여부를 감지하는 센서제어부(350)를 포함한다. 이때, 도파로(340)는 복수의 센서(320) 각각과 센서제어부(350) 사이를 연결하고, 서로 혼선되지 않도록 배치되며, 클래딩(도 6a 및 도 6b에서 식별번호"342"에 해당함)에 의해 둘러싸이는 복수의 코어(341)를 포함한다.As shown in FIG. 9, the touch panel 300 according to the first exemplary embodiment of the present invention is disposed to be spaced apart from each other in a shape surrounding the top edge of the second polarization layer 141, and emits top light. A plurality of light sources 311 to 318 (corresponding to identification number “310” in FIGS. 2 and 3 to 8B) and upper surface light crossing the upper surface of the first polarizing layer 141 and the first support substrate 121. The sensor 320, a waveguide 340 including a core 341 respectively connected to the plurality of sensors 320, and a plurality of sensors 320 connected to the plurality of sensors 320 through the waveguide 340. It includes a sensor control unit 350 for detecting whether each of the top light collected. At this time, the waveguide 340 is connected between each of the plurality of sensors 320 and the sensor control unit 350, is disposed so as not to cross-talk each other, by the cladding (corresponding to the identification number "342" in Figures 6a and 6b). Surrounding includes a plurality of cores 341.

복수의 광원(311~318) 각각은 자외선(UltraViolet ray: UV) 또는 적외선(infrared ray)에 해당되는 파장대역의 상면광을 방출하는 복수의 발광소자로 각각 형성된다. 이때, 발광소자는 LED(Light Emitting Diode) 또는 램프(LAMP)등으로 마련될 수 있다. 이와 같이, 복수의 광원(311~318)은 시인성이 낮은 자외선(UltraViolet ray: UV) 또는 적외선(infrared ray)에 해당되는 파장대역의 상면광을 방출함으로써, 액정패널(100)의 화질에 영향을 미치지 않도록 한다. Each of the plurality of light sources 311 to 318 is formed of a plurality of light emitting devices that emit top surface light of a wavelength band corresponding to ultraviolet (UltraViolet ray) or infrared ray (infrared ray). In this case, the light emitting device may be provided as a light emitting diode (LED) or a lamp (LAMP). As described above, the plurality of light sources 311 to 318 emit surface light of a wavelength band corresponding to ultraviolet (UltraViolet ray) or infrared ray having low visibility, thereby affecting the image quality of the liquid crystal panel 100. Don't get crazy.

그리고, 복수의 광원(311~318)은 액정패널(100) 상부 가장자리에, 서로 소정 간격으로 이격되어 배치되어, 서로 중첩하지 않는 복수의 광량유효영역을 형성한다.The plurality of light sources 311 to 318 are disposed on the upper edge of the liquid crystal panel 100 and spaced apart from each other at predetermined intervals to form a plurality of light quantity effective regions that do not overlap each other.

예를 들어, 도 10a 및 도 10b에 도시된 바와 같이, 제1 광원 내지 제8 광원(311~318)은 A 내지 H 광량유효영역을 각각 형성한다. For example, as shown in FIGS. 10A and 10B, the first to eighth light sources 311 to 318 form an A to H light amount effective region, respectively.

도 10a에 도시된 바와 같이, 제1 광원 내지 제5 광원(311~315)은 상하방향(도 5에서 Y방향에 대응됨)의 A 내지 E 광량유효영역을 형성한다. 그리고, 도 10b에 도시된 바와 같이, 제6 광원 내지 제8 광원(316~318)은 좌우방향(도 5에서 X방향에 대응됨)의 F 내지 H 광량유효영역을 형성한다. As shown in FIG. 10A, the first to fifth light sources 311 to 315 form the A to E light amount effective regions in the vertical direction (corresponding to the Y direction in FIG. 5). As shown in FIG. 10B, the sixth to eighth light sources 316 to 318 form the F to H light amount effective regions in the left and right directions (corresponding to the X direction in FIG. 5).

도 10a에 도시된 바를 더욱 구체적으로 설명하면, 제2 편광층(141) 상면 가장자리의 제1 모서리(도 10a에서 상측 모서리에 해당함) 일측(도 10a에서 좌측에 해당함)에 배치된 제1 광원(311)은 제1 모서리에 마주하는 제2 모서리(도 10a에서 하측모서리에 해당함) 일측을 향하는 상면광을 방출하여, 상하방향의 A광량유효영역을 형성한다. 이때, 복수의 센서(320) 중 제1 광원(311)에 대향하여 제2 편광층(141) 상면 가장자리의 제2 모서리 일측에 배치된 일부의 센서(320)를 통해 수집되는 A광량유효영역의 상면광은 센서제어부(350)에서 유효하게 감지될 수 있다. 10A, the first light source disposed at one side (corresponding to the upper edge in FIG. 10A) of the top edge of the second polarization layer 141 (corresponding to the left side in FIG. 10A). 311) emits upper surface light directed to one side of the second corner (corresponding to the lower edge in FIG. 10A) facing the first corner, thereby forming an A light quantity effective region in the vertical direction. In this case, the effective amount of A-light amount collected through some of the sensors 320 disposed at one side of the second edge of the upper surface edge of the second polarizing layer 141 among the plurality of sensors 320. The image light may be effectively detected by the sensor controller 350.

특히, A광량유효영역의 상면광이 A광량유효영역에 인접한 B광량유효영역의 일부 센서(320)를 통해 수집되더라도, 유효한 범위 미만의 광량을 가짐에 따라, 센서제어부(350)에서 유효하게 감지되지 않는다.In particular, even if the upper surface light of the A light effective amount area is collected through some sensors 320 of the B light effective amount area adjacent to the A light effective amount area, the sensor controller 350 effectively detects the light as it has less than the effective range. It doesn't work.

제1 광원(311)과 마찬가지로, 제2 편광층(141) 상면 가장자리의 제1 모서리 다른 일측(도 10a에서 우측에 해당함)에 배치된 제2 광원(312)은 제2 모서리 다른 일측에 배치된 일부의 센서(320)에 의해 유효하게 수집되는 B광량유효영역의 상면광을 방출한다. 제2 편광층(141) 상면 가장자리의 제2 모서리 일측에 배치된 제3 광원(313)은 제2 편광층(141) 상면 가장자리의 제1 모서리 일측에 배치된 일부의 센서(320)에 의해 유효하게 수집되는 C광량유효영역의 상면광을 방출한다. 제2 편광층(141) 상면 가장자리의 제2 모서리 중앙에 배치된 제4 광원(314)은 제2 편광층(141) 상면 가장자리의 제1 모서리 중앙 부분에 배치된 일부의 센서(320)에 의해 유효하게 수집되는 D광량유효영역의 상면광을 방출한다. 제2 편광층(141) 상면 가장자리의 제2 모서리 다른 일측에 배치된 제5 광원(315)은 제2 편광층(141) 상면 가장자리의 제1 모서리 다른 일측에 배치된 일부의 센서(320)에 의해 유효하게 수집되는 E광량유효영역의 상면광을 방출한다. Similar to the first light source 311, the second light source 312 disposed on the other side (which corresponds to the right side in FIG. 10A) of the first edge of the upper surface edge of the second polarizing layer 141 is disposed on the other side of the second edge. The upper surface of the B light quantity effective region effectively collected by some sensors 320 emits light. The third light source 313 disposed at one side of the second edge of the upper edge of the second polarization layer 141 is effective by some sensors 320 disposed at one side of the first edge of the upper edge of the second polarization layer 141. It emits the upper surface light of the C light amount effective region collected. The fourth light source 314 disposed at the center of the second edge of the top edge of the second polarizing layer 141 is partially disposed by the sensor 320 disposed at the center of the first edge of the top edge of the second polarization layer 141. It emits the upper surface light of the effective area for collecting the D light quantity effectively. The fifth light source 315 disposed at the other side of the second edge of the upper edge of the second polarization layer 141 is partially connected to the sensor 320 disposed at the other side of the first edge of the upper edge of the second polarization layer 141. Emits the upper surface light of the E-light amount effective region which is effectively collected.

그리고, 도 10b에 도시된 바를 더욱 구체적으로 설명하면, 제2 편광층(141) 상면 가장자리의 제3 모서리(도 10b에서 우측 모서리에 해당함) 일측(도 10b에서 상측에 해당함)에 배치된 제6 광원(316)은 제3 모서리에 대향하는 제2 편광층(141) 상면 가장자리의 제4 모서리(도 10b에서 좌측 모서리에 해당함) 일측을 향하는 상면광을 방출하여, 좌우방향의 F광량유효영역을 형성한다. 여기서, 복수의 센서(320) 중 제6 광원(316)에 대향하여 제2 편광층(141) 상면 가장자리의 제4 모서리 일측에 배치된 일부 센서(320)를 통해 수집된 F광량유효영역의 상면광은 센서제어부(350)에서 유효하게 감지된다. 만약 F광량유효영역의 상면광이 F광량유효영역에 인접한 G광량유효영역의 센서(320)를 통해 수집되더라도, 유효한 범위 미만의 광량을 가짐에 따라, 센서제어부(350)에서 유효하게 감지되지 않는다.10B, the sixth bar is disposed on one side (corresponding to the upper side in FIG. 10B) of the third corner (corresponding to the right corner in FIG. 10B) of the upper edge of the second polarization layer 141. The light source 316 emits top surface light directed to one side of the fourth corner (corresponding to the left corner in FIG. 10B) of the top edge of the second polarization layer 141 facing the third corner, thereby forming an F light amount effective region in the left and right directions. Form. Here, the upper surface of the F light amount effective region collected through some of the sensors 320 disposed on one side of the fourth corner of the upper edge of the second polarization layer 141 to face the sixth light source 316 of the plurality of sensors 320. The light is effectively detected by the sensor controller 350. If the image light of the F light quantity effective region is collected through the sensor 320 of the G light effective region that is adjacent to the F light effective region, as it has a light amount less than the effective range, it is not effectively detected by the sensor controller 350. .

제6 광원(316)과 마찬가지로, 제2 편광층(141) 상면 가장자리의 제3 모서리 다른 일측(도 10b에서 하측에 해당함)에 배치된 제7 광원(317)은 제2 편광층(141) 상면 가장자리의 제4 모서리 다른 일측에 배치된 일부의 센서(320)에 의해 유효하게 수집되는 G광량유효영역의 상면광을 방출한다. 그리고, 제2 편광층(141) 상면 가장자리의 제4 모서리 중앙에 배치된 제8 광원(318)은 제2 편광층(141) 상면 가장자리의 제3 모서리에 배치된 일부의 센서(320)에 의해 유효하게 수집되는 H광량유효영역의 상면광을 방출한다. Similar to the sixth light source 316, the seventh light source 317 disposed on the other side of the third edge of the upper surface edge of the second polarizing layer 141 (which corresponds to the lower side in FIG. 10B) is the upper surface of the second polarizing layer 141. The upper surface of the G light quantity effective region which is effectively collected by some of the sensors 320 disposed at the other side of the fourth corner of the edge is emitted. In addition, the eighth light source 318 disposed at the center of the fourth edge of the top edge of the second polarization layer 141 is partially partially disposed by the sensor 320 disposed at the third edge of the top edge of the polarization layer 141. It emits the upper surface light of the effective amount of the H light quantity effective region collected.

이상과 같이, 제2 편광층(141)의 상면은 상하방향을 따라 제1 광원 내지 제5 광원(311~315)에 대응한 A 내지 E광량유효영역으로 구분되고, 좌우방향을 따라 제6 광원 내지 제8 광원(316~318)에 대응한 F 내지 H광량유효영역으로 구분된다. 그러므로, 제2 편광층(141)의 상면 중 임의의 지점을 건드리는 터치가 발생된 경우, 제2 편광층(141) 상면 가장자리의 제1 및 제2 모서리에 배치되는 센서들(320) 중에서 터치에 의해 상면광을 수집하지 못한 적어도 하나와, 제3 및 제4 모서리에 배치되는 센서들(320) 중에서 터치에 의해 상면광을 수집하지 못한 적어도 하나를 감지하고, 감지한 센서들에 대응하는 좌표를 검출함으로써 터치지점의 좌표를 도출한다. As described above, the upper surface of the second polarizing layer 141 is divided into the A to E light amount effective area corresponding to the first to fifth light sources 311 to 315 along the vertical direction, and the sixth light source along the left and right directions. F to H light quantity effective regions corresponding to the eighth light sources 316 to 318. Therefore, when a touch is generated that touches an arbitrary point of the upper surface of the second polarization layer 141, the touch among the sensors 320 disposed at the first and second corners of the upper edge of the second polarization layer 141. At least one of failing to collect the surface light by the sensor, and at least one of the sensors 320 disposed at the third and fourth corners, and failing to collect the surface light by the touch, and coordinates corresponding to the detected sensors. Detects the coordinates of the touch point.

즉, 도 11에 도시된 바와 같이, 터치지점(TP)이 발생되면, 제1 및 제2 모서리에 배치되는 센서들(320) 중 D광량유효영역의 제1 센서(321) 및 제3 및 제4 모서리에 배치되는 센서들(320) 중에서 H광량유효영역의 제2 센서(322)가 상면광을 수집하지 못하게 된다. 이때, 터치제어부(350)는 복수의 센서(320) 중 상면광을 수집되지 못한 제1 센서(321)와 제2 센서(322)를 감지하고, 이를 통해, 제1 센서(321)와 제2 센서(322)가 배치된 위치를 조합함으로써, 터치지점(TP)의 좌표를 도출할 수 있다.That is, as shown in FIG. 11, when the touch point TP is generated, the first sensor 321 and the third and third sensors of the D light effective area among the sensors 320 disposed at the first and second corners. Among the sensors 320 disposed at four corners, the second sensor 322 of the H light amount effective region cannot collect the top surface light. In this case, the touch controller 350 detects the first sensor 321 and the second sensor 322 which do not collect the surface light among the plurality of sensors 320, and thereby, the first sensor 321 and the second sensor 322. By combining the positions where the sensors 322 are arranged, the coordinates of the touch point TP may be derived.

다음, 도 12를 참고하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널에 대해 설명한다.Next, a touch panel according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 12.

도 12은 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 터치패널을 나타낸 평면도이다.12 is a plan view illustrating a touch panel of a touch panel integrated liquid crystal display according to a second exemplary embodiment of the present invention.

도 12에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널(300)은 복수의 센서(320)가 각 광량유효영역(A~H) 별로 광원(311~318)을 향하여 틀어져서 배치된다는 점을 제외하고는, 도 2 내지 도 11에 도시된 제1 실시예와 동일하므로, 이하에서 중복되는 설명은 생략한다. As shown in FIG. 12, in the touch panel 300 according to the second embodiment of the present invention, a plurality of sensors 320 are turned toward the light sources 311 to 318 for each light quantity effective area A to H. Except for being disposed, since it is the same as the first embodiment shown in Figs. 2 to 11, the description overlapping below is omitted.

즉, 본 발명의 제2 실시예에 따른 터치패널(300)은, 제1 실시예와 마찬가지로, 제2 편광층(141)의 상면 가장자리를 두르는 형태로 서로 이격하여 배치되고, 상면광을 방출하는 복수의 광원(311~318), 제2 편광층(141) 제1 지지기판(121)의 상면 위를 가로지른 상면광을 감지하는 복수의 센서(320), 및 도파로(340)를 통해 복수의 센서(320)와 연결되어, 복수의 센서(320) 각각의 상면광 수집 여부를 감지하는 센서제어부(350)를 포함한다. 이때, 도파로(340)는 복수의 센서(320) 각각과 센서제어부(350) 사이를 연결하고, 서로 혼선되지 않도록 배치되며, 클래딩(도 6a 및 도 6b에서 식별번호"342"에 해당함)에 의해 둘러싸이는 복수의 코어(341)를 포함한다.That is, the touch panel 300 according to the second embodiment of the present invention, like the first embodiment, is disposed to be spaced apart from each other in a form covering the top edge of the second polarizing layer 141, and emits the top surface light. The plurality of light sources 311 to 318, the second polarizing layer 141, and a plurality of sensors 320 to detect the light of the upper surface crossing the upper surface of the first support substrate 121, and a plurality of through the waveguide 340. It is connected to the sensor 320, and includes a sensor controller 350 for detecting whether the top light of each of the plurality of sensors 320 is collected. At this time, the waveguide 340 is connected between each of the plurality of sensors 320 and the sensor control unit 350, is disposed so as not to cross-talk each other, by the cladding (corresponding to the identification number "342" in Figures 6a and 6b). Surrounding includes a plurality of cores 341.

그리고, 복수의 센서(320)는 각 광량유효영역에 대응하는 적어도 하나의 센서(320)들 끼리 해당 광량유효영역을 형성하는 광원을 향해 틀어져서, 각 광량유효영역에 대응한 센서(320)들이 전체적으로 오목한 형태를 띄도록 배치된다.In addition, the plurality of sensors 320 are twisted toward the light source to form the corresponding light quantity effective region with at least one sensor 320 corresponding to each light quantity effective region, so that the sensors 320 corresponding to each light quantity effective region are It is arranged to have a concave shape as a whole.

더욱 구체적으로 설명하면, 제1 광원(311)에서 방출된 A광량유효영역의 상면광을 유효하게 수집하는 제1 그룹(①)의 센서들은 오목렌즈 형상으로 제1 광원(311)을 향해 틀어져서 배치된다. 이에 따라, A광량유효영역과 제1 그룹(①)의 센서들은 전체적으로 부채꼴 형상을 띄게 된다. More specifically, the sensors of the first group (1) that effectively collect the image light of the A light amount effective region emitted from the first light source 311 are twisted toward the first light source 311 in a concave lens shape. Is placed. Accordingly, the A-light-quantity effective area and the sensors of the first group ① have an overall fan shape.

제2 광원(312)에서 방출된 B광량유효영역의 상면광을 유효하게 수집하는 제2 그룹(②)의 센서들은 오목렌즈 형상으로 제2 광원(312)을 향해 틀어져서 배치되어, B광량유효영역과 제2 그룹(②)의 센서들은 전체적으로 부채꼴 형상을 띄게 된다. Sensors of the second group (②) that effectively collect the image light of the B light quantity effective region emitted from the second light source 312 are arranged in a concave lens shape and twisted toward the second light source 312, thereby effectively preventing the B light quantity effective. The area and the sensors of the second group (2) have a fan shape as a whole.

이와 마찬가지로, 제3 광원(313)에서 방출되는 C광량유효영역의 상면광을 유효하게 수집하는 제3 그룹(③)의 센서들은 제3 광원(313)을 향하여 틀어져서, 오목렌즈 형상으로 배치되고, 제4 광원(314)에서 방출되는 D광량유효영역의 상면광을 유효하게 수집하는 제4 그룹(④)의 센서들은 제4 광원(314)을 향하여 틀어져서, 오목렌즈 형상으로 배치된다. 그리고, 제5 광원(315)에서 방출되는 E광량유효영역의 상면광을 유효하게 수집하는 제5 그룹(⑤)의 센서들은 제5 광원(315)을 향하여 틀어져서, 오목렌즈 형상으로 배치된다. 이때, C광량유효영역과 제3 그룹(③)의 센서들에 의한 전체적인 형상은, E광량유효영역과 제5 그룹(⑤)의 센서들에 의한 전체적인 형상에 선대칭하여, 두 형상은 이분된 부채꼴 형태가 된다.Similarly, the sensors of the third group ③, which effectively collect the image light of the C light amount effective region emitted from the third light source 313, are twisted toward the third light source 313, and are arranged in a concave lens shape. The sensors of the fourth group ④ that effectively collect the image light of the D light quantity effective region emitted from the fourth light source 314 are twisted toward the fourth light source 314 and are arranged in a concave lens shape. Then, the sensors of the fifth group ⑤ that effectively collect the image light of the E-light amount effective region emitted from the fifth light source 315 are twisted toward the fifth light source 315, and are arranged in a concave lens shape. At this time, the overall shape by the C light effective amount area and the sensors of the third group (③) is linearly symmetrical to the overall shape by the E light effective amount area and the sensors of the fifth group (⑤), the two shapes are divided into two sectors Form.

제6 광원(316)에서 방출되는 F광량유효영역의 상면광을 유효하게 수집하는 제6 그룹(⑥)의 센서들은 제6 광원(316)을 향하여 틀어져서, 오목렌즈 형상으로 배치된다. 제7 광원(317)에서 방출되는 G광량유효영역의 상면광을 유효하게 수집하는 제7 그룹(⑦)의 센서들은 제7 광원(317)을 향하여 틀어져서, 오목렌즈 형상으로 배치된다. 그리고, 제8 광원(318)에서 방출되는 H광량유효영역의 상면광을 유효하게 수집하는 제8 그룹(⑧)의 센서들은 제8 광원(318)을 향하여 틀어져서, 오목렌즈 형상으로 배치된다. 이때, F광량유효영역과 제6 그룹(⑥)의 센서들에 의한 전체적인 형상은, G광량유효영역과 제7 그룹(⑦)의 센서들에 의한 전체적인 형상에 선대칭하여, 두 형상은 이분된 부채꼴 형태가 된다.The sixth group (6) of sensors that effectively collect the image light of the F light quantity effective region emitted from the sixth light source 316 are twisted toward the sixth light source 316 and arranged in a concave lens shape. The sensors of the seventh group ⑦ that effectively collect the image light of the G light quantity effective region emitted from the seventh light source 317 are twisted toward the seventh light source 317 and are arranged in a concave lens shape. Then, the sensors of the eighth group (8) that effectively collect the image light of the H light quantity effective region emitted from the eighth light source 318 are twisted toward the eighth light source 318, and are arranged in a concave lens shape. At this time, the overall shape by the F light effective amount area and the sensors of the sixth group (⑥) is linearly symmetrical to the overall shape by the G light effective amount area and the sensors of the seventh group (⑦), so that the two shapes are divided into two sectors. Form.

일반적으로 광은 직진성을 갖고, 발광소자는 소정의 광각 범위에서 사방(상하좌우)으로 발광하는 점에서, 각 광원(310, 311~318)에서 방출된 상면광은 제2 편광층(141) 위에서 원뿔형태로 퍼지면서 직진하여 센서(320)로 입력된다. 이에 따라, 센서(320)가 틀어져서 배치되어, 센서(320)의 광수집면이 광원(310, 311~318)을 향하게 되면, 센서(320)의 광수집면이 상면광과 접촉하는 면적이 넓어져서, 센서(320)에 수집된 상면광이 더 큰 광량을 가질 수 있으므로, 터치패널의 터치 센싱 민감도가 더욱 향상될 수 있다.In general, since the light has a linearity and the light emitting device emits light in all directions (up, down, left, right) in a predetermined wide angle range, the top surface light emitted from each of the light sources 310 and 311 to 318 is disposed on the second polarization layer 141. Spread in a conical form and go straight to the sensor 320. Accordingly, when the sensor 320 is distorted and the light collecting surface of the sensor 320 faces the light sources 310 and 311 to 318, the area where the light collecting surface of the sensor 320 comes into contact with the surface light is increased. As widened, since the image light collected by the sensor 320 may have a larger amount of light, the touch sensing sensitivity of the touch panel may be further improved.

이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치는, 배면에 컬러필터 어레이(122)가 형성되고 상면에 터치패널(300)이 형성되는 제1 지지기판(121)을 포함하여, 컬러필터 어레이 기판(120)과 터치패널(300)이 제1 지지기판(121)을 공유하는 구조로 이루어진다. 즉, 터치패널(300)이 제1 지지기판(121) 상에 직접 형성됨에 따라, 터치패널(300)을 컬러필터 어레이 기판(120)에 부착하기 위한 점착층을 제거할 수 있어, 장치의 구조가 더욱 간단해진다. 이 뿐만 아니라, 점착층에 의한 내구성 저하가 방지되고, 제조공정이 용이해져서 수율이 향상될 수 있다. 또한, 터치패널(300)이 별도의 지지기판을 포함하지 않고, 제1 지지기판(121) 상에 직접 형성됨에 따라, 터치패널 일체형 액정표시장치의 전체 무게 및 두께가 종래보다 감소될 수 있다.As described above, the touch panel integrated liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention includes a first support substrate 121 having a color filter array 122 formed on a rear surface thereof and a touch panel 300 formed on an upper surface thereof. The color filter array substrate 120 and the touch panel 300 have a structure in which the first support substrate 121 is shared. That is, as the touch panel 300 is directly formed on the first support substrate 121, the adhesive layer for attaching the touch panel 300 to the color filter array substrate 120 may be removed, thereby providing a structure of the device. Becomes even simpler. In addition to this, the lowering of durability due to the pressure-sensitive adhesive layer is prevented, and the manufacturing process is facilitated, so that the yield can be improved. In addition, as the touch panel 300 does not include a separate support substrate and is directly formed on the first support substrate 121, the total weight and thickness of the touch panel integrated liquid crystal display device may be reduced.

그리고, 광원(310)에서 발생된 광은 액정패널(100) 상부 위에서 액정패널(100) 상부를 가로지르는 경로로 센서(320)에 도달될 수 있으므로, 광경로가 종래보다 짧아짐에 따라, 광경로에 의한 광량 감소량을 줄일 수 있다. 이에 따라, 동일 광량을 방출하는 광원을 포함한다고 가정할 때, 센서(320)에 도달되는 상면광의 광량은 종래보다 커질 수 있으므로, 터치 센싱 민감도가 향상될 수 있다.In addition, since the light generated by the light source 310 may reach the sensor 320 by a path that crosses the upper portion of the liquid crystal panel 100 from the upper portion of the liquid crystal panel 100, the light path is shorter than that of the conventional art. The amount of light reduction due to this can be reduced. Accordingly, assuming that the light source emits the same light amount, the light amount of the image light reaching the sensor 320 may be larger than that of the related art, and thus the touch sensing sensitivity may be improved.

한편, 종래의 터치패널 부착형 액정표시장치는 터치패널과 컬러필터 어레이 기판에 각각 구비된 2개의 지지기판, 및 터치패널을 컬러필터 어레이 기판에 부착하는 점착층을 포함하므로, 액정패널에서 발생된 광은 굴절율이 변동하는 많은 개수의 계면을 거쳐야만 외부로 방출된다. Meanwhile, the conventional touch panel type liquid crystal display device includes two support substrates provided on the touch panel and the color filter array substrate, and an adhesive layer attaching the touch panel to the color filter array substrate. Light is emitted outside only through a large number of interfaces with varying refractive indices.

이에 반해, 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치는 1개의 지지기판(121)을 공유하는 터치패널과 컬러필터 어레이 기판(120)을 포함하여, 액정패널에서 발생된 광은 종래보다 적은 개수의 계면을 거치면 외부로 방출될 수 있어, 투과율 또는 입사율이 향상될 수 있다. On the contrary, the touch panel integrated liquid crystal display according to the first and second embodiments of the present invention includes a touch panel and a color filter array substrate 120 sharing one support substrate 121 and are generated in the liquid crystal panel. The light may be emitted to the outside through a smaller number of interfaces than in the related art, and thus transmittance or incident rate may be improved.

이에 대해, 도 13a, 도 13b, 도 14a 및 도 14b를 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다. This will be described in detail with reference to FIGS. 13A, 13B, 14A, and 14B as follows.

도 13a와 도 13b는 종래의 터치패널 부착형 액정표시장치의 투과율과 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 투과율을 비교한 예시이다. 그리고, 도 14a와 도 14b는 종래의 터치패널 부착형 액정표시장치의 입사율과 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 입사율을 비교한 예시이다.13A and 13B illustrate an example in which a transmittance of a conventional touch panel type liquid crystal display device is compared with a transmittance of a touch panel integrated liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention. 14A and 14B illustrate an example of comparing an incident rate of a conventional touch panel type liquid crystal display device with an incident rate of a touch panel integrated liquid crystal display device according to an exemplary embodiment of the present invention.

앞서 언급한 바와 같이, 종래의 터치패널 부착형 액정표시장치는, 터치패널과 컬러필터 어레이 기판에 각각 구비된 2개의 지지기판을 포함하므로, 2개의 지지기판을 서로 부착하기 위한 접착층(30)을 포함해야 한다. As mentioned above, the conventional touch panel type liquid crystal display device includes two support substrates provided on the touch panel and the color filter array substrate, and thus, the adhesive layer 30 for attaching the two support substrates to each other is provided. It must be included.

이에 따라, 도 13a에 도시된 바와 같이, 액정패널(10)에서 발생되는 표시광(TL)은 접착층(30) 및 터치패널(20)의 지지기판을 거쳐야만 외부로 방출될 수 있다. 이때, 표시광(TL)은 굴절율이 변동하는 계면, 즉, 액정패널(10)과 접착층(30) 사이 및 터치패널(20)의 지지기판과 접착층 사이에서 반사되거나 소실됨에 따라, 표시광의 투과율 저하가 불가피하므로, 화질을 향상시키는 데에 한계가 있다.Accordingly, as shown in FIG. 13A, the display light TL generated in the liquid crystal panel 10 may be emitted to the outside only after passing through the adhesive layer 30 and the supporting substrate of the touch panel 20. In this case, as the display light TL is reflected or disappeared at an interface where the refractive index fluctuates, that is, between the liquid crystal panel 10 and the adhesive layer 30 and between the support substrate and the adhesive layer of the touch panel 20, the transmittance of the display light decreases. Is inevitable, there is a limit to improving image quality.

이에 반해, 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치는, 터치패널(300)과 컬러필터 어레이 기판(120)이 제1 지지기판(121)을 공유하는 구조를 갖는다. In contrast, the touch panel integrated liquid crystal display device according to the first and second embodiments of the present invention has a structure in which the touch panel 300 and the color filter array substrate 120 share the first support substrate 121. .

이에 따라, 도 13b에 도시된 바와 같이, 액정패널(100)에서 발생되는 표시광(TL)은 터치패널의 지지기판을 통과할 필요 없이, 액정패널(100)에서 바로 외부로 방출될 수 있으므로, 종래보다 투과율이 향상될 수 있다. 특히, 모의실험을 통해, 종래의 터치패널 부착형 액정표시장치의 구조에서 표시광(TL)은 92%의 투과율을 나타내는 반면, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 표시광(TL) 투과율은 종래보다 8%가 향상된 100%인 것으로 확인하였다.Accordingly, as shown in FIG. 13B, the display light TL generated in the liquid crystal panel 100 may be directly emitted from the liquid crystal panel 100 to the outside without passing through the support substrate of the touch panel. The transmittance can be improved than before. In particular, through simulation, the display light TL exhibits a transmittance of 92% in the structure of the conventional touch panel type liquid crystal display device, whereas the display light of the touch panel integrated liquid crystal display device according to an embodiment of the present invention TL) transmittance was confirmed to be 100% improved 8% compared to the prior art.

도 14a에 도시된 바와 같이, 종래의 터치패널 부착형 액정표시장치가 반사형 액정패널을 포함하는 경우에도, 투과형 액정패널의 경우와 마찬가지로, 외부에서 입사되는 외부 광(IL)은 터치패널(30) 및 접착층(40)을 거쳐야만 액정패널(10)로 입사될 수 있다. 이에 따라, 입사광(IL)은 굴절율이 변동하는 외부와 터치기판(30) 사이의 경계면, 터치패널(30)과 접착층(40)사이의 경계면, 및 접착층(40)과 액정패널(10)사이의 경계면에서 반사되거나 소실되어, 입사율의 저하가 불가피하다. As shown in FIG. 14A, even when a conventional touch panel type liquid crystal display device includes a reflective liquid crystal panel, similarly to the case of a transmissive liquid crystal panel, external light IL incident from the outside is touch panel 30. ) May be incident to the liquid crystal panel 10 only through the adhesive layer 40. Accordingly, the incident light IL has a boundary surface between the outside of the refractive index and the touch substrate 30, an interface surface between the touch panel 30 and the adhesive layer 40, and a space between the adhesive layer 40 and the liquid crystal panel 10. Reflecting or disappearing at the interface, a decrease in the incident rate is inevitable.

이에 반해, 도 14b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따르면, 외부 광(IL)은 액정패널(100)에 바로 입사되므로, 외부와 액정패널(100) 사이의 경계면에서만 반사되거나 소실된다. 특히, 모의실험을 통해, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 외부 광(IL) 반사율은, 종래의 터치패널 부착형 액정표시장치의 구조보다 7%만큼 감소되는 것을 확인하였다.In contrast, as shown in FIG. 14B, according to the first and second embodiments of the present invention, since the external light IL is directly incident on the liquid crystal panel 100, an interface between the outside and the liquid crystal panel 100 is provided. Only reflected or lost. In particular, through simulation, it was confirmed that the external light IL reflectance of the touch panel integrated liquid crystal display according to the exemplary embodiment of the present invention is reduced by 7% compared to the structure of the conventional touch panel attached liquid crystal display.

이상과 같이, 본 발명의 제1 및 제2 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치는 터치패널과 컬러필터 어레이 기판이 1개의 지지기판을 공유하는 구조를 가지므로, 전체 무게 및 두께를 줄일 수 있고, 슬림하게 디자인 될 수 있어 휴대성이 향상될 수 있다. 또한, 간단해진 구조에 의해 제조공정이 용이해지고, 투과광 또는 입사광의 투과율 또는 입사율이 종래기술보다 향상될 수 있어, 화질이 개선될 수 있다. 또한, 수광부에 도달되는 상면광의 광량이 광경로에 의해 감소되는 것이 방지되어, 터치 센싱 효율이 향상될 수 있다.As described above, the touch panel integrated liquid crystal display device according to the first and second embodiments of the present invention has a structure in which the touch panel and the color filter array substrate share one support substrate, thereby reducing the overall weight and thickness. And it can be designed to be slim can be improved portability. In addition, the manufacturing process is facilitated by the simplified structure, and the transmittance or incidence of the transmitted light or the incident light can be improved over the prior art, so that the image quality can be improved. In addition, the amount of light of the surface light reaching the light receiving unit is prevented from being reduced by the optical path, so that the touch sensing efficiency can be improved.

한편, 도 2 내지 도 12에 도시된 터치패널(300)은 본 발명의 실시예를 간략하게 설명하기 위한 예시일 뿐이며, 본 발명에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치는 그에 국한되지 않는다. 즉, 광원의 성능에 따라 8개가 아닌 다른 개수의 광원을 포함할 수 있고, 또는 좌우방향의 광원과 상하방향의 광원이 서로 다른 성능을 갖는 것으로 구비될 수도 있다. 그로 인해, 광량유효영역은 다양한 형태 및 개수로 분할될 수 있음은 당연하다. 또한, 도 10 내지 도 12에 도시된 터치패널(300)은 2개의 센서제어부(350)를 포함하는 것으로 도시되었으나, 이는 단지 일 예일 뿐이며, 전체 센서들과 연결될 수 있는 채널을 포함하는 센서제어부(350)인 경우 한 개만으로 구비될 수 있고, 또는 처리 가능한 채널의 개수에 따라 2개 이상으로 구비될 수도 있다.Meanwhile, the touch panel 300 illustrated in FIGS. 2 to 12 is merely an example for briefly describing an exemplary embodiment of the present invention, and the touch panel integrated liquid crystal display according to the present invention is not limited thereto. That is, the number of light sources other than eight may be included depending on the performance of the light source, or the light sources in the left and right directions and the light sources in the vertical direction may be provided with different performances. Therefore, it is obvious that the light quantity effective region can be divided into various shapes and numbers. In addition, although the touch panel 300 illustrated in FIGS. 10 to 12 is illustrated as including two sensor controllers 350, this is merely an example and includes a sensor controller including a channel that can be connected to all sensors. 350) may be provided with only one, or may be provided with two or more depending on the number of channels that can be processed.

이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes may be made without departing from the technical spirit of the present invention.

100: 액정패널
110: 트랜지스터 어레이 기판
120: 컬러필터 어레이 기판
130: 액정층
140, 141: 제1 및 제2 편광층
200: 백라이트 유닛 300: 터치패널
310: 광원 320: 센서
330: FPC 340: 도파로
341: 코어 342: 클래딩
350: 센서제어부 A~G: 광량유효영역
100: liquid crystal panel
110: transistor array substrate
120: color filter array substrate
130: liquid crystal layer
140 and 141: first and second polarizing layers
200: backlight unit 300: touch panel
310: light source 320: sensor
330: FPC 340: waveguide
341: core 342: cladding
350: sensor control unit A to G: light effective area

Claims (10)

복수의 화소를 포함하여 화상을 표시하는 표시패널; 및
상기 표시패널 상부 가장자리에 형성되어 상기 표시패널 상부에서 발생된 터치를 감지하는 터치패널을 포함하고,
상기 터치패널은,
상기 표시패널 상부 가장자리의 각 모서리마다 적어도 하나씩 배치되고, 상기 표시패널 상부를 향하는 광을 방출하는 복수의 광원;
상기 표시패널 상부 가장자리의 각 모서리에 일정 간격으로 이격하여 배치되고, 상기 복수의 광원에서 방출되어 상기 표시패널 상부를 거쳐 도달된 광을 수집하는 복수의 센서;
상기 복수의 센서에 각각 연결되는 복수의 코어와, 상기 복수의 코어를 둘러싸도록 형성되고 상기 복수의 코어보다 낮은 굴절율을 갖는 클래딩을 포함하는 도파로; 및
상기 복수의 코어를 통해 상기 복수의 센서와 연결되어, 상기 복수의 센서 각각의 광 수집 여부를 감지하고, 상기 터치의 좌표를 도출하는 센서제어부를 포함하는 터치패널 일체형 표시장치.
A display panel for displaying an image including a plurality of pixels; And
A touch panel formed at an upper edge of the display panel to sense a touch generated on the display panel;
The touch panel,
At least one light source disposed at each corner of an upper edge of the display panel and emitting light toward an upper portion of the display panel;
A plurality of sensors disposed at respective corners of the upper edge of the display panel at predetermined intervals and collecting light emitted from the plurality of light sources and reached through the display panel;
A waveguide including a plurality of cores each connected to the plurality of sensors, and a cladding formed to surround the plurality of cores and having a lower refractive index than the plurality of cores; And
And a sensor control unit connected to the plurality of sensors through the plurality of cores to detect whether each of the plurality of sensors collects light and to derive the coordinates of the touch.
제1항에 있어서,
상기 복수의 광원은 자외선 또는 적외선에 해당되는 파장대역의 광을 발광하는 복수의 발광소자인 터치패널 일체형 액정표시장치.
The method of claim 1,
And the plurality of light sources are a plurality of light emitting devices that emit light in a wavelength band corresponding to ultraviolet rays or infrared rays.
제1항에 있어서,
상기 표시패널의 상부는 상기 복수의 광원에 각각 대응하는 복수의 광량유효영역으로 분할되고,
상기 복수의 광원 중 어느 하나에 대응하는 하나의 광량유효영역에서, 상기 하나의 광원에서 방출되어 상기 하나의 광량유효영역에 배치되는 적어도 하나의 센서에 의해 수집된 광은, 상기 센서제어부에서 유효하게 감지될 수 있는 광량을 갖는 터치패널 일체형 표시장치.
The method of claim 1,
An upper portion of the display panel is divided into a plurality of light quantity effective regions respectively corresponding to the plurality of light sources,
In one light quantity effective region corresponding to any one of the plurality of light sources, light collected by at least one sensor emitted from the one light source and disposed in the one light quantity effective region is effectively used by the sensor controller. A touch panel integrated display device having an amount of light that can be detected.
제3항에 있어서,
상기 복수의 센서는, 상기 각 광량유효영역 별로, 상기 각 광량유효영역을 형성하는 각 광원을 향해 틀어져서, 오목렌즈 형태로 배치되는 터치패널 일체형 표시장치.
The method of claim 3,
The plurality of sensors are arranged in a concave lens shape for each of the respective light quantity effective regions toward the respective light sources forming the light quantity effective regions.
제1항에 있어서,
상기 표시패널 상부 가장자리의 각 모서리에서, 상기 복수의 센서는 상기 적어도 하나의 열로 나란하게 배치되는 터치패널 일체형 표시장치.
The method of claim 1,
And a plurality of sensors arranged side by side in the at least one row at each corner of the upper edge of the display panel.
제1항에 있어서,
상기 표시패널 상부 가장자리의 각 모서리에서, 상기 복수의 센서는 지그재그 형태를 갖는 적어도 두 개의 열로 배치되는 터치패널 일체형 표시장치.
The method of claim 1,
And a plurality of sensors arranged in at least two rows having a zigzag shape at each corner of an upper edge of the display panel.
제1항에 있어서,
상기 표시패널 상부 가장자리의 각 모서리에서, 상기 광원은 상기 센서보다 상측에 배치되는 터치패널 일체형 표시장치.
The method of claim 1,
And a light source disposed above the sensor at each corner of the upper edge of the display panel.
제1항에 있어서,
상기 표시패널은, 대향 합착되는 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판, 및 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판 사이에 충진되는 액정층을 포함하는 액정패널이고,
상기 트랜지스터 어레이 기판은,
상기 제1 지지기판에 대향하는 제2 지지기판;
상기 제2 지지기판 상에 서로 교차하도록 형성되어, 상기 복수의 화소에 각각 대응하는 복수의 화소영역을 정의하는 복수의 게이트라인과 복수의 데이터라인;
상기 복수의 게이트라인과 복수의 데이터라인이 교차하는 영역에 각각 형성되는 복수의 박막 트랜지스터; 및
상기 제2 지지기판 상의 상기 복수의 화소영역에 형성되고, 상기 복수의 박막 트랜지스터와 각각 연결되는 복수의 화소전극을 포함하고,
상기 컬러필터 어레이 기판은, 상기 터치패널이 형성된 면에 반대되는 상기 제1 지지기판 배면 상에 형성되는 컬러필터 어레이부를 포함하는 터치패널 일체형 표시장치.
The method of claim 1,
The display panel is a liquid crystal panel including a transistor array substrate and a color filter array substrate that are opposed to each other, and a liquid crystal layer filled between the transistor array substrate and the color filter array substrate.
The transistor array substrate,
A second support substrate facing the first support substrate;
A plurality of gate lines and a plurality of data lines formed on the second support substrate so as to cross each other and defining a plurality of pixel regions respectively corresponding to the plurality of pixels;
A plurality of thin film transistors respectively formed in regions where the plurality of gate lines and the plurality of data lines cross each other; And
A plurality of pixel electrodes formed in the plurality of pixel regions on the second support substrate and connected to the plurality of thin film transistors, respectively;
The color filter array substrate includes a color filter array unit formed on a rear surface of the first support substrate opposite to a surface on which the touch panel is formed.
제8항에 있어서,
상기 컬러필터 어레이부는,
상기 제1 지지기판 배면 상의 상기 복수의 화소영역 외곽에 형성되어, 상기 복수의 화소영역 외곽에서의 빛샘을 차단하는 블랙 매트릭스층;
상기 제1 지지기판 배면 상의 상기 복수의 화소영역에 형성되어, 상기 각 화소에 대응한 파장영역의 광을 투과하는 컬러필터층; 및
상기 컬러필터층 상에 평평하게 형성되는 오버코트층을 포함하는 터치패널 일체형 표시장치.
The method of claim 8,
The color filter array unit,
A black matrix layer formed outside the plurality of pixel areas on the rear surface of the first support substrate and blocking light leakage from the outside of the plurality of pixel areas;
A color filter layer formed in the plurality of pixel regions on the rear surface of the first support substrate and transmitting light of a wavelength region corresponding to each pixel; And
And an overcoat layer formed flat on the color filter layer.
제8항에 있어서,
상기 액정패널은,
상기 트랜지스터 어레이 기판 하부에 형성되어 상기 액정층으로 광을 조사하는 백라이트유닛;
상기 제2 지지기판의 배면에 형성되어, 상기 백라이트유닛에서 조사된 광을 편광하는 제1 편광층; 및
상기 제1 지지기판의 상면에 형성되어, 상기 액정층을 통과한 광을 편광하는 제2 편광층을 더 포함하는 터치패널 일체형 표시장치.
The method of claim 8,
The liquid crystal panel,
A backlight unit formed under the transistor array substrate to irradiate light to the liquid crystal layer;
A first polarization layer formed on a rear surface of the second support substrate to polarize light emitted from the backlight unit; And
And a second polarization layer formed on an upper surface of the first support substrate to polarize light passing through the liquid crystal layer.
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