KR20120073763A

KR20120073763A - 표시장치

Info

Publication number: KR20120073763A
Application number: KR1020100135625A
Authority: KR
Inventors: 이일호; 장현룡; 황성모; 편재진; 김용휘; 백문정
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2010-12-27
Filing date: 2010-12-27
Publication date: 2012-07-05
Also published as: US20120162138A1; US9086761B2

Abstract

표시 장치에서, 제1 광을 이용하여 영상을 표시하는 표시패널의 전면에는 제1 광과 다른 제2 광을 방사하고, 제2 광을 가이드하는 광 가이드부가 구비된다. 표시패널의 후면에 위치하여 제1 광을 표시패널 측으로 공급하는 백라이트 유닛과 광 가이드부로부터 출력되는 제2 광을 촬영하여 영상 정보를 출력하는 영상 정보 수집부가 구비된다. 백라이트 유닛은 제1 광을 발생하는 제1 광원, 및 제1 광을 확산시키고, 다수의 개구부가 형성된 확산판을 포함한다. 영상 정보 수집부는 개구부들에 대응하여 구비되어 광 가이드부로부터 출사된 제2 광을 수신하는 렌즈, 렌즈를 통해 수신된 제2 광을 유도하는 광섬유 그룹, 및 광섬유 그룹으로부터 유도된 제2 광을 촬영하여 영상 정보를 출력하는 적어도 하나의 카메라를 포함한다. 따라서, 표시 품질을 개선하고, 터치 동작을 정확하게 인식할 수 있다.

Description

표시장치{DISPLAY APPARATUS}

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 특히 표시 품질을 개선하고, 터치 동작을 정확하게 인식할 수 있는 표시장치에 관한 것이다.

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

터치 패널은 디스플레이에 표시되어 있는 버튼을 손가락으로 접촉하는 것만으로 컴퓨터를 대화적, 직감적으로 조작함으로써 남녀노소 누구나 쉽게 사용할 수 있는 입력장치이기 때문에, 현재 PDA, LCD, CRT, 은행이나 관공서, 각종 의료장비,관광 및 주요 기관의 안내, 교통안내 등 많은 분야에서 적용되고 있다.

이러한 터치 패널은 인식하는 방법에 따라, 저항막 방식 터치 패널(Resisrive Type touch Panel), 정전 용량 터치 패널(Micro Capacitive Touch Glass), 초음파 터치 패널(Ultrasonics Wave Touch Glass), 적외선 방식 터치 패널(Infrared Type touch Panel) 등이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 표시 품질을 개선하고, 터치 동작을 정확하게 인식할 수 있는 표시장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따른 표시장치는 제1 광을 이용하여 영상을 표시하는 표시패널, 상기 표시패널의 전면에 위치하여 상기 제1 광과 다른 제2 광을 방사하고, 상기 제2 광을 가이드하는 광 가이드부, 상기 표시패널의 후면에 위치하여 상기 제1 광을 상기 표시패널 측으로 공급하는 백라이트 유닛, 상기 광 가이드부로부터 출력되는 상기 제2 광을 촬영하여 영상 정보를 출력하는 영상 정보 수집부, 및 상기 영상 정보를 처리하여 상기 물체가 위치한 지점의 좌표값을 생성하는 처리유닛을 포함한다.

상기 백라이트 유닛은 상기 제1 광을 발생하는 다수의 제1 광원, 및 상기 표시패널과 상기 제1 광원들 사이에 구비되어 상기 제1 광원들로부터 발생된 상기 제1 광을 확산시키고, 다수의 개구부가 형성된 확산판을 포함한다.

상기 영상 정보 수집부는 상기 다수의 개구부에 일대일 대응하여 구비되어 상기 광 가이드부로부터 출사된 상기 제2 광을 수신하는 다수의 렌즈, 일단부가 상기 다수의 개구부 각각에 수용되어 상기 다수의 렌즈 각각을 통해 수신된 상기 제2 광을 유도하는 다수의 광섬유 그룹, 및 상기 확산판의 하부에 구비되고, 상기 다수의 광섬유 그룹 각각으로부터 유도된 상기 제2 광을 촬영하여 상기 영상 정보를 출력하는 적어도 하나의 카메라를 포함한다.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 따르면 표시장치는 광각 렌즈를 사용하면, 하나의 적외선 카메라가 촬영할 수 있는 감지 영역의 범위가 증가되어 동일 크기의 표시패널에서 적외선 카메라의 개수를 감소시킬 수 있다.

또한, 적외선 카메라가 직접적으로 도광판을 촬영하지 않고, 광섬유 그룹을 통해 유도된 적외선 광을 촬영함으로써, 적외선 카메라가 상기 표시패널의 화면을 통해 시인되는 것을 방지할 수 있고, 또한 적외선 카메라를 통해 획득되는 영상 정보의 정확성도 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 광 가이드부의 평면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 표시장치의 부분 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 고안의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치의 단면도이고, 도 2는 도 1에 도시된 광 가이드부의 평면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 표시장치(600)는 영상을 표시하는 표시패널(100), 상기 표시패널(100)의 전면에 위치하여 적외선 광(L2)을 방사하고, 상기 방사된 적외선 광(L2)을 가이드하는 광 가이드부(200), 및 상기 표시패널(100)의 후면에 위치하여 가시광(L1)을 상기 표시패널(100) 측으로 공급하는 백라이트 유닛(300)을 포함한다.

상기 표시패널(100)은 하부 기판(110) 및 상기 하부 기판(110)과 대향하여 결합하는 상부 기판(120)으로 이루어진다. 여기서, 상기 표시패널(100)은 액정 표시패널(liquid crystal display panel)이나 전기영동 표시패널(electrophoretic display panel) 등의 다양한 표시패널일 수 있다. 본 실시예에서는 액정표시패널을 일 예로서 설명한다.

도면에 도시하지는 않았지만, 상기 하부 기판(110)은 다수의 데이터 라인, 다수의 게이트 라인 및 다수의 화소를 포함한다. 상기 다수의 화소 각각은 박막 트랜지스터 및 화소 전극을 포함할 수 있다. 상기 박막 트랜지스터의 제1 전극은 상기 다수의 게이트 라인 중 대응하는 게이트 라인에 연결되고, 제2 전극은 상기 다수의 데이터 라인 중 대응하는 데이터 라인에 연결되며, 제3 전극은 상기 화소 전극에 연결된다.

상기 상부 기판(120)에는 컬러 필터, 공통 전극, 블랙 매트릭스 등이 형성된다. 여기서, 상기 컬러 필터, 상기 공통 전극 및 블랙 매트릭스 중 적어도 하나는 상기 하부 기판(110)에 형성될 수 있다. 이때, 상기 하부 기판(110)과 상기 상부 기판(120) 사이에는 액정층(미도시)이 형성될 수 있다.

상기 박막 트랜지스터는 상기 대응하는 게이트 라인으로부터의 게이트 펄스에 응답하여 상기 대응하는 데이터 라인으로부터의 화상 신호를 화소 전극으로 공급한다. 화소 전극, 액정층 및 상기 액정층을 사이에 두고 대면하는 공통 전극에 의해서 액정 커패시터가 형성될 수 있다. 또한, 각 화소는 액정 커패시터에 충전된 화상 신호를 다음 화상 신호가 충전될 때까지 유지시키기 위한 스토리지 커패시터를 더 포함할 수 있다.

상기 광 가이드부(200)는 상기 적외선 광(L2)을 발생하는 적외선 발광 소자(210) 및 상기 적외선 발광 소자(210)로부터 출사된 상기 적외선 광(L2)을 가이드하는 도광판(220)을 포함한다. 상기 적외선 발광 소자(210)는 적외선 발광 도이오드일 수 있다.

상기 도광판(220)은 상기 표시패널(100)의 상부에 구비되어 상기 표시패널(100)의 전면(front surface)을 커버한다. 상기 도광판(220)은 상기 표시패널(100)과 마주하는 하면(221), 상기 하면(221)과 반대하는 상면(222) 및 상기 하면(221)과 상면(222)을 연결하는 측면들(223)을 포함한다.

상기 측면들(223) 중 적어도 하나의 측면은 상기 적외선 발광 소자(210)와 마주하여 상기 적외선 발광 소자(210)로부터 상기 적외선 광(L2)을 수신하는 입사면(224)으로 정의된다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 적외선 발광 소자(210)는 다수개로 제공되고, 상기 입사면(224)을 따라서 일렬로 배열될 수 있다.

도 1 및 도 2에서는 상기 적외선 발광 소자(210)가 상기 측면들(223) 중 어느 하나에 구비된 구조를 도시하였으나, 상기 적외선 발광 소자(210)는 서로 마주하는 두 개의 측면 또는 4개의 측면에 구비될 수 있다.

본 발명의 일 예로, 상기 도광판(220)은 피엠엠에이(PolyMethylMethacrylAte: PMMA) 같은 플라스틱이나 수지 또는 유리 재질로 형성될 수 있다.

한편, 상기 광 가이드부(200)는 상기 적외선 발광 소자(210)를 커버하고, 상기 적외선 발광 소자(210)로부터 발생된 상기 적외선 광(L2)을 상기 도광판(220) 측으로 반사하기 위한 커버(230)를 더 포함할 수 있다. 상기 커버(230)의 일측은 상기 입사면(224)을 따라 연장되며, 상기 적외선 발광 소자(210)로부터 발생된 상기 적외선 광(L2)을 상기 도광판(220) 측으로 공급하기 위해 오픈된다.

상기 도광판(220)으로 입사된 상기 적외선 광(L2)은 전반사된다. 즉, 전반사는 광이 굴절률이 큰 매질에서 작은 매질로 입사할 때, 입사각이 특정 각도 이상이면, 그 경계면에서 광이 모두 반사되는 현상을 말한다. 상기 도광판(220)은 공기보다 높은 굴절율을 가지므로, 상기 도광판(220)으로 입사된 상기 적외선 광(L2)의 대부분은 전반사된다.

그러나, 상기 도광판(220)의 상면(222)에 물체(미도시)가 위치하면, 상기 적외선 광(L2)이 상기 물체에 닿게 된다. 그러면, 상기 적외선(L2)은 상기 도광판(220)의 하측으로 반사된다. 따라서, 적외선 카메라로 상기 도광판(220)의 하측에서 보면, 상기 물체가 위치한 부분만 밝게 시인된다.

즉, 상기 도광판(220)은 외부의 물체에 의한 터치시 내부의 전반사 깨짐 현상(Fourier transform infrared; FTIR)에 의해 상기 적외선 광(L2)의 진행 방향을 변경시킨다. 여기서, 전반사 깨짐 현상은 도광판(220)의 내부에서 전반사하며 진행하던 상기 적외선 광(L2)이 물체에 의한 터치에 의해 도광판(220)의 하부로 진행 방향이 변경되는 것을 말한다.

한편, 상기 백라이트 유닛(300)은 가시광선 파장대를 갖는 가시광(visible light)(L1)을 발생하는 다수의 광원(310), 상기 광원들(310)이 실장되는 회로 기판(330), 및 상기 가시광(L1)을 확산시키는 확산판(320)을 포함한다.

상기 다수의 광원(310) 각각은 발광 다이오드로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 광원들(310) 각각은 백색광을 출사할 수 있고, 레드광, 그린광 및 블루광을 출사하는 3개의 그룹을 포함할 수도 있다. 또한, 상기 광원들(310) 각각은 형광램프가 될 수 있으며, 냉음극 형광램프(CCFL), 열음극 형광램프(HCFL), 외부전극 형광램프(EEFL) 중 어느 하나로 구성될 수 있다.

본 발명의 일 예로, 상기 광원들(310) 각각은 백색광을 출력하는 화이트 LED로 이루어진 구조를 도시하였다.

상기 확산판(320)은 상기 표시패널(100)과 상기 광원들(310) 사이에 구비되어 상기 광원들(310)로부터 발생된 상기 가시광(L1)을 확산시킨다. 상기 표시패널(100)은 상기 확산된 가시광(L1)을 수신하여 영상을 표시함으로써, 표시장치(600)의 휘도 균일성을 향상시킬 수 있다.

상기 백라이트 유닛(300)은 상기 다수의 광원(310), 회로 기판(330) 및 확산판(320)을 수납하기 위한 바텀 샤시(340)를 더 포함한다.

상기 바텀 샤시(340)는 바닥부(341) 및 상기 바닥부(341)로부터 연장된 측벽(342)을 포함하고, 상기 바닥부(341)와 상기 측벽(342)에 의해서 정의된 수납공간에 상기 다수의 광원(310) 및 상기 회로기판(330)을 수납한다. 상기 측벽(342)의 상단에는 상기 확산판(320)을 지지하기 위한 단턱이 형성될 수 있다.

상기 백라이트 유닛(300)은 투명 투과판(350) 및 상기 투명 투과판(350)을 지지하는 지지부(360)를 더 포함한다. 상기 투명 투과판(350)은 표시패널(100)의 하측에 구비되어 상기 표시패널(100)을 지지한다. 즉, 투명 투과판(250)은 상기 도광판(220)이 터치되는 경우 터치 압력에 의해 상기 표시패널(100)이 휘지 않도록 지지하는 역할을 수행한다. 상기 투명 투과판(350)은 상기 투명 투과판(122)과 상기 바텀 샤시(340) 사이에 개재되는 상기 지지부(360)에 의해서 지지된다. 상기 지지부(360)는 상기 투명 투과판(350)과 상기 확산판(320)을 소정 간격으로 이격시키는 역할도 수행한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 표시장치(600)는 상기 커버(230)와 상기 투명 투과판(350) 사이에 개재되어 상기 커버(230)를 지지하는 스페이서(365)를 더 구비할 수 있다.

또한, 상기 표시장치(600)는 상기 광 가이드부(200)를 촬영하여 영상 정보를 출력하는 영상 정보 수집부(400), 및 상기 영상 정보를 처리하여 상기 물체가 위치한 지점의 좌표값을 생성하는 처리유닛(500)을 더 포함한다.

상기 영상 정보 수집부(400)는 다수의 광각 렌즈(410), 다수의 광섬유 그룹(420), 다수의 적외선 카메라(430)를 포함한다.

한편, 상기 확산판(320)에는 다수의 개구부(321)가 형성된다. 상기 다수의 광각 렌즈(410) 각각은 상기 다수의 개구부(321)에 일대일 대응하여 구비되어 상기 광 가이드부(200)로부터 출사되는 상기 적외선 광(L2)을 수신한다.

도 2에서는, 본 발명의 일 예로, 상기 다수의 광각 렌즈(410)가 6개로 제공되는 구조를 도시하였다. 이 경우, 상기 도광판(220)은 제1 내지 제6 감지 영역(A1~A6)으로 분할되고, 상기 제1 내지 제6 감지 영역들(A1~A6)에 대응하여 상기 제1 내지 제6 광각 렌즈(411~416)가 각각 구비된다.

상기 제1 내지 제6 광각 렌즈(411~416) 각각은 상기 제1 내지 제6 감지 영역들(A1~A6) 각각의 중심부에 위치하여, 상기 제1 내지 제6 감지 영역들(A1~A6) 각각을 통과한 적외선 광(L2)을 수신한다.

한편, 상기 다수의 광섬유 그룹(420)은 상기 확산판(320)에 형성된 상기 다수의 개구부(321)에 각각 수용된다. 상기 다수의 광섬유 그룹(420) 각각은 일단부가 대응하는 개구부에 수용되는 다수의 광섬유를 포함한다. 상기 다수의 광섬유 그룹(420) 각각에 수용된 광섬유들은 대응하는 광각 렌즈를 통해 수신된 광을 유도한다.

상기 다수의 적외선 카메라(430)는 상기 확산판(320)의 하부에 구비되고, 상기 다수의 광섬유 그룹(420) 각각으로부터 유도된 광을 촬영하여 상기 영상 정보를 출력한다.

본 발명의 일 예로, 상기 다수의 적외선 카메라(430)는 상기 회로 기판(330) 상에 실장될 수 있다. 특히, 상기 다수의 광원(310)은 서로 소정 간격 이격되어 상기 회로 기판(330) 상에 매트릭스 형태로 배치된다. 이 경우, 상기 다수의 적외선 카메라(430)는 상기 광원들(310) 사이의 이격 공간에 배치된다.

상기 처리유닛(500)은 상기 적외선 카메라들로부터 각각 상기 영상 정보를 수신하고, 상기 영상 정보를 처리하여 전기적 신호를 출력하는 이미지 프로세서(510) 및 상기 이미지 프로세서(510)로부터 출력된 상기 전기적 신호에 근거하여 상기 물체가 위치한 지점의 좌표값(Ax, Ay)을 생성하는 좌표값 생성부(520)를 포함한다. 상기 처리유닛(500)은 상기 좌표값(Ax, Ay)에 근거하여 상기 표시장치(600)의 동작을 제어하는 제어장치(미도시)로 상기 좌표값(Ax, Ay)을 전송할 수 있다.

도 3은 도 1에 도시된 표시장치의 부분 확대 단면도이다.

도 3을 참조하면, 상기 도광판(220)을 사용자가 손가락(10)으로 터치하면, 상기 도광판(220)의 내부에서 전반사되는 상기 적외선 광(L2)은 상기 손가락(10)에 의해서 상기 도광판(220)의 하부로 반사된다.

상기 손가락(10)에 의해서 반사되어, 상기 도광판(220)으로부터 출사된 상기 적외선 광(L2)은 상기 다수의 광각 렌즈(410) 중 실제 상기 터치가 이루어진 감지 영역을 관할하는 해당 광각 렌즈(410)로 수신된다.

상기 광각 렌즈(410)는 상기 확산판(320) 상에 구비되고, 상기 확산판(320)의 상면에 대해서 볼록한 형상을 가질 수 있다. 상기 광각 렌즈(410)는 일반 렌즈보다 초점 거리가 짧기 때문에 상기 일반 렌즈를 사용한 경우보다 좀더 넓은 영역으로부터 상기 적외선 광(L2)을 수신할 수 있다.

상기 광각 렌즈(410)가 상기 적외선 광(L2)을 수신하면, 상기 수신된 적외선 광(L2)은 상기 광각 렌즈(410)에 대응하는 상기 광섬유 그룹(420)에 의해서 상기 적외선 카메라(430) 측으로 유도된다.

따라서, 상기 적외선 카메라(430)를 통해 촬영된 화면에는 상기 손가락(10)이 위치한 부분만 밝게 나타난다. 이처럼, 상기 적외선 카메라(430)를 통해 수집된 영상 정보는 상기 처리 유닛(500)으로 전달된다.

이처럼, 상기 광각 렌즈(410)를 사용하면, 하나의 적외선 카메라(430)가 촬영할 수 있는 감지 영역의 범위가 증가한다. 그 결과 동일 크기의 표시패널(100)에서 적외선 카메라(430)의 개수를 감소시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 상기 적외선 카메라(430)가 직접적으로 상기 도광판(220)을 촬영하지 않고, 상기 대응하는 광섬유 그룹(420)을 통해 유도된 적외선 광(L2)을 촬영한다. 따라서, 상기 적외선 카메라(430)를 상기 확산판(320)의 개구부(321)에 근접하게 배치시킬 필요가 없다. 이로써, 상기 적외선 카메라(430)가 상기 표시패널(100)의 화면에 시인되는 것을 방지할 수 있고, 상기 적외선 카메라(430)를 통해 획득되는 영상 정보의 정확성도 향상시킬 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다. 단, 도 4에 도시된 구성요소 중 도 1에 도시된 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 병기하고, 그에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 표시장치(610)는 상기 다수의 적외선 카메라(430)가 상기 회로 기판(330)과 상기 바텀 샤시(340)의 바닥부(341) 사이에 구비되는 것 이외에는 도 1에 도시된 표시장치(600)과 유사한 구조를 갖는다.

구체적으로, 상기 회로 기판(330)에는 상기 확산판(320)의 상기 다수의 개구부(321)와 일대일 대응하여 형성되고, 상기 다수의 적외선 카메라(430)를 각각 노출시키는 다수의 관통홀(331)이 형성된다.

상기 다수의 광섬유 그룹(420) 각각은 일단이 대응하는 개구부(321)에 수용되고 나머지 일단이 대응하는 관통홀(331)을 통과하도록 구비된다.

이처럼, 상기 다수의 적외선 카메라(430)가 상기 회로 기판(330)의 하측에 구비되면, 상기 적외선 카메라(430)들이 상기 표시장치(610)의 화면을 통해 시인되는 것을 방지할 수 있다.

도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치(620)는 표시패널(100), 광 가이드부(200), 백라이트 유닛(380), 영상 정보 수집부(400) 및 처리 유닛(500)을 포함한다.

상기 백라이트 유닛(380)은 상기 다수의 광원(310), 회로 기판(330), 확산판(320) 및 바텀 샤시(370)를 포함한다.

상기 확산판(320)은 상기 표시패널(100)의 상면과 평행한 제1 확산부(325), 및 상기 제1 확산부(325)로부터 상기 표시패널(100)의 상면에 대해서 수직한 방향으로 연장된 제2 확산부(326)를 포함한다. 상기 제1 확산부(325)와 상기 제2 확산부(326)가 연결되는 연결부는 라운드진 형상을 갖는다. 본 발명의 일 예로, 상기 확산판(320)은 상기 표시패널(100)의 상면에 대해서 수직한 방향으로 절단했을 때 U자 형상을 가질 수 있다.

상기 제1 확산부(325)에는 다수의 개구부(325a)가 형성되고, 상기 다수의 개구부(325a)에 일대일 대응하여 다수의 광각 렌즈(410)가 구비될 수 있다.

상기 다수의 제1 광원(310)은 상기 제1 확산부(325)에 인접하여 구비되는 제1 광원 그룹(311) 및 상기 제2 확산부(326)에 인접하여 구비되는 제2 광원 그룹(312)으로 분할된다.

상기 회로기판(330)은 상기 제1 광원 그룹(311)이 실장되는 제1 회로기판(331) 및 상기 제2 광원 그룹(312)이 실장되는 제2 회로기판(332)로 이루어진다.

상기 바텀 샤시(370)는 바닥부(351) 및 상기 바닥부(351)로부터 연장된 측벽(352)을 포함하고, 상기 바닥부(351)와 상기 측벽(352)에 의해서 정의된 제1 수납공간(351a)에 상기 제1 광원 그룹(310) 및 상기 제1 회로기판(330)을 수납한다.

상기 측벽(342)의 상단으로부터 연장된 연장부(353)는 상기 제2 확산부(326)에 인접하여 제2 수납 공간(353a)을 형성된다. 상기 제2 수납 공간(353a)에는 상기 제2 광원 그룹(312) 및 상기 제2 회로기판(332)이 수납된다.

상술한 바와 같이, 상기 제1 확산부(325)와 상기 제2 확산부(326)가 연결되는 연결부를 라운드진 형상으로 형성하면, 상기 바텀 샤시(370)의 상기 바닥부(351)와 측벽(352) 사이에 형성된 모서리 부분이 상기 표시장치(620)의 화면 상에 암선 등으로 시인되는 것을 방지할 수 있다.

도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다. 단, 도 6에 도시된 구성요소 중 도 5에 도시된 구성요소와 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 병기하고, 그에 대한 구체적인 설명은 생략한다.

도 6을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치(630)는 상기 다수의 적외선 카메라(430)가 상기 제1 회로 기판(331)과 상기 바텀 샤시(370)의 바닥부(351) 사이에 구비되는 것 이외에는 도 5에 도시된 표시장치(620)과 유사한 구조를 갖는다.

구체적으로, 상기 제1 회로 기판(331)에는 상기 제1 확산부(325)의 상기 다수의 개구부(325a)와 일대일 대응하여 형성되고, 상기 다수의 적외선 카메라(430)를 각각 노출시키는 다수의 관통홀(331a)이 형성된다.

상기 다수의 광섬유 그룹(420) 각각은 일단이 대응하는 개구부(325a)에 수용되고 나머지 일단이 대응하는 관통홀(331a)을 통과하도록 구비된다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 표시장치(640)는 다수의 광섬유 그룹에 연결된 하나의 적외선 카메라(440)를 구비한다. 구체적으로, 도 1, 도 4 내지 도 6에 도시된 영상 정보 수집부(400)는 다수의 적외선 카메라(430)를 구비하는 반면, 도 7에 도시된 영상 정보 수집부(450)는 상기 다수의 광섬유 그룹(420)에 연결된 하나의 적외선 카메라(440)를 구비한다.

이 경우, 상기 적외선 카메라(440)는 상기 바텀 샤시(370)의 외측에 구비된다. 상기 바텀 샤시(370)의 바닥부(351)에는 상기 다수의 광섬유 그룹(420)을 상기 바텀 샤시(370)의 외측으로 인출하기 위하여 인출홀(351b)이 제공될 수 있다.

상기 적외선 카메라(440)는 상기 다수의 광섬유 그룹(420)으로부터 각각 유도되는 적외선 광(L2)을 개별적으로 촬영하여 상기 처리 유닛(500)으로 제공한다.

상기 처리 유닛(500)은 영상 정보 합성부(530), 이미지 프로세서(510) 및 좌표값 생성부(520)를 포함한다. 상기 영상 정보 합성부(530)는 상기 적외선 카메라(440)로부터 촬영된 영상 정보들을 합성하여 하나의 통합 영상 정보로 변환한다.상기 이미지 프로세서(510)는 상기 통합 영상 정보를 수신하여 전기적 신호로 변환하고, 상기 좌표값 생성부(520)는 상기 전기적 신호에 근거하여 물체가 위치한 지점의 좌표값을 생성한다.

이처럼, 상기 광섬유 그룹들(420)을 이용하여 각 감지 영역들(A1~A6)로부터 출사되는 적외선 광(L2)을 상기 바텀 샤시(370)의 외부로 유도하면, 상기 적외선 카메라(440)를 상기 바텀 샤시(370)의 수납 공간에 수납시키지 않을 수 있다. 그렇게 되면, 상기 적외선 카메라(440)가 상기 표시패널(100) 상에 시인되는 것을 방지할 수 있으며, 상기 적외선 카메라(440)로 인해서 상기 표시장치(640)의 전체적인 사이즈가 증가하는 문제 또는 조립성 문제 등을 개선할 수 있다.

이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

100 : 표시패널 200 : 광 가이드부
210 : 적외선 발광 소자 220 : 도광판
300 : 백라이트 유닛 310 : 다수의 광원
320 : 확산판 330 : 회로 기판
340 : 바텀 샤시 400 : 영상 정보 수집부
410 : 다수의 렌즈 420 : 광섬유 그룹
430 : 적외선 카메라 500 : 처리 유닛
510 : 이미지 프로세서 520 : 좌표값 생성부

Claims

제1 광을 이용하여 영상을 표시하는 표시패널;
상기 표시패널의 전면에 위치하여 상기 제1 광과 다른 제2 광을 방사하고, 상기 제2 광을 가이드하는 광 가이드부;
상기 표시패널의 후면에 위치하여 상기 제1 광을 상기 표시패널 측으로 공급하는 백라이트 유닛;
상기 광 가이드부로부터 출력되는 상기 제2 광을 촬영하여 영상 정보를 출력하는 영상 정보 수집부; 및
상기 영상 정보를 처리하여 상기 물체가 위치한 지점의 좌표값을 생성하는 처리유닛을 포함하며,
상기 백라이트 유닛은,
상기 제1 광을 발생하는 다수의 제1 광원; 및
상기 표시패널과 상기 제1 광원들 사이에 구비되어 상기 제1 광원들로부터 발생된 상기 제1 광을 확산시키고, 다수의 개구부가 형성된 확산판을 포함하고,
상기 영상 정보 수집부는,
상기 다수의 개구부에 일대일 대응하여 구비되어 상기 광 가이드부로부터 출사된 상기 제2 광을 수신하는 다수의 렌즈;
일단부가 상기 다수의 개구부 각각에 수용되어 상기 다수의 렌즈 각각을 통해 수신된 상기 제2 광을 유도하는 다수의 광섬유 그룹; 및
상기 확산판의 하부에 구비되고, 상기 다수의 광섬유 그룹 각각으로부터 유도된 상기 제2 광을 촬영하여 상기 영상 정보를 출력하는 적어도 하나의 카메라를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 다수의 렌즈 각각은 상기 확산판 상에 구비되고, 상기 확산판의 상면에 대해서 볼록한 형상을 갖는 광각 렌즈인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 광 가이드부는,
상기 제2 광을 발생하는 제2 광원; 및
일측면을 통해 상기 제2 광원으로부터 상기 제2 광을 수신하고, 상기 제2 광을 전반사시키는 도광판을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제3항에 있어서, 상기 제2 광원은 적외선 파장대를 갖는 상기 제2 광을 출사하는 적외선 발광 다이오드인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 제1 광원들 각각은 발광 다이오드로 이루어지고,
상기 백라이트 유닛은 상기 다수의 제1 광원이 실장되는 회로기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제5항에 있어서, 상기 카메라는 상기 다수의 개구부에 각각 대응하여 다수개로 구비되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제6항에 있어서, 상기 다수의 카메라는 상기 확산판과 상기 회로 기판 사이의 영역 중 상기 광원들 사이의 이격 공간에 설치되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제6항에 있어서, 상기 다수의 카메라는 상기 회로 기판의 하측에 구비되고,
상기 회로 기판에는 상기 다수의 카메라에 대응하여 다수의 노출홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제6항에 있어서, 상기 처리 유닛은,
상기 다수의 카메라로부터 각각 영상 정보를 수신하여 전기적 신호로 변환하는 이미지 프로세서; 및
상기 전기적 신호에 근거하여 상기 물체가 위치한 지점의 좌표값을 생성하는 좌표값 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제5항에 있어서, 상기 카메라는 상기 회로 기판의 하측에 구비되고,
상기 회로 기판에는 상기 다수의 개구부에 대응하여 형성되고, 상기 다수의 광섬유 그룹이 각각 통과되는 다수의 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제10항에 있어서, 상기 카메라는 상기 다수의 광섬유 그룹으로부터 유도된 광을 각각 촬영하여 다수의 영상 정보 그룹을 출력하고,
상기 처리 유닛은,
상기 다수의 영상 정보 그룹을 합성하여 하나의 통합 영상 정보로 변환하는 영상 정보 합성부;
상기 통합 영상 정보를 수신하여 전기적 신호로 변환하는 이미지 프로세서; 및
상기 전기적 신호에 근거하여 상기 물체가 위치한 지점의 좌표값을 생성하는 좌표값 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항에 있어서, 상기 확산판은 상기 표시패널의 평면과 평행하고, 상기 다수의 개구부가 형성된 제1 확산부, 및 상기 제1 확산부로부터 상기 표시패널의 평면에 대해서 수직한 방향으로 연장된 제2 확산부를 포함하고,
상기 제1 확산부와 상기 제2 확산부를 연결하는 연결부는 라운드진 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제12항에 있어서, 상기 다수의 제1 광원은 상기 제1 확산부에 인접하여 구비되는 제1 광원 그룹 및 상기 제2 확산부에 인접하여 구비되는 제2 광원 그룹으로 분할되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제13항에 있어서, 상기 제1 광원 그룹 및 제2 광원 그룹들 각각은 발광 다이오드로 이루어진 광원들을 포함하고,
상기 백라이트 유닛은 상기 제1 광원 그룹이 실장되는 제1 회로기판 및 상기 제2 광원 그룹이 실장되는 제2 회로기판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제14항에 있어서, 상기 카메라는 상기 다수의 개구부에 대응하여 다수개로 구비되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제15항에 있어서, 상기 다수의 카메라는 상기 제1 확산부와 상기 제1 회로 기판 사이의 영역에 설치되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제15항에 있어서, 상기 다수의 카메라는 상기 제1 회로 기판의 하측에 구비되고,
상기 제1 회로 기판에는 상기 다수의 카메라에 대응하여 다수의 노출홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제14항에 있어서, 상기 카메라는 상기 제1 회로 기판의 하측에 구비되고,
상기 제1 회로 기판에는 상기 다수의 개구부에 대응하여 형성되고, 상기 다수의 광섬유 그룹이 각각 통과되는 다수의 관통홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제14항에 있어서, 상기 백라이트 유닛은,
상기 다수의 제1 광원, 상기 확산판, 상기 제1 및 제2 회로기판, 및 상기 카메라는 수납하기 위한 수납용기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.