KR20110071910A - 터치패널 일체형 액정표시장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 화질저하를 방지할 수 있는 터치패널 일체형 액정표시장치에 관한 것으로, 서로 대향하는 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판; 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판 사이에 충진되는 액정층; 상기 컬러필터 어레이 기판의 상부 외곽의 제1 변과 제2 변에 배치되어, 상기 컬러필터 어레이 기판 상부에서 직선으로 진행하는 직진광을 방출하는 광원; 및 상기 제1 변과 제2 변에 대향되는 상기 컬러필터 어레이 기판 상부 외곽의 제3 변과 제4 변에 배치되어, 상기 직진광을 감지하는 수광부를 포함함을 특징으로 한다.
터치패널, 일체, 액정표시장치, 화질

Description

터치패널 일체형 액정표시장치{Touch Panel Integrated Liquid Crystal Display}
본 발명은 화질저하를 방지할 수 있는 터치패널 일체형 액정표시장치에 관한 것이다.
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.
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 화 상을 구현하는 표시패널을 필수적으로 구비한다.
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.
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.
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 평판표시장치로서, 터치패널이 액정패널에 부착된 형태의 터치패널 부착형 액정표시장치가 제안되었다.
도 1은 종래기술에 따른 터치패널 부착형 액정표시장치를 나타낸 단면도이 다.
종래의 터치패널 부착형 액정표시장치는, 도 1에 도시된 바와 같이, 화상을 표시하는 액정패널(10), 액정패널(10)에 광을 조사하는 백라이트유닛(20), 터치를 감지하는 터치패널(30) 및 액정패널(10)에 터치패널(30)을 부착하는 점착층(40)을 포함하여 이루어진다.
액정패널(10)은 서로 대향하는 박막 트랜지스터 어레이 기판(11, Thin Film Transistor Array Substrate, 이하, "TFT기판"으로 지칭함)과 컬러필터어레이기판(12, Color Filter Array Substrate, 이하 "CF기판"으로 지칭함), TFT기판(11)과 CF기판(12) 사이의 일정한 셀갭 유지를 위한 스페이서(미도시) 및 TFT기판(11)과 CF기판(12) 사이에 충진되어 있는 액정층(13)을 포함하여 구성된다. 여기서, TFT기판(11)은 화소영역이 정의되도록 교차배치되는 게이트라인과 데이터라인, 게이트라인과 데이터라인이 교차하는 영역에 배치되는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor) 및 화소영역에 대응하여 배치되고 박막 트랜지스터에 연결되는 화소전극을 포함하여 구성된다. 그리고, CF기판(12)은 화소영역의 외곽에 대응되도록 배치되어 화소영역의 외곽에서 발생되는 빛샘현상을 방지하는 블랙매트릭스층, 화소영역에 대응되어 배치되고 R, G, B 중 어느 하나에 대응되는 컬러필터층 및 컬러필터층의 상부가 평평하도록 배치되는 오버코트층을 포함하여 구성된다.
터치패널(30)은 내부를 통해 광이 투과되는 광도파로로 마련되는 투명기판(31), 투명기판(31)의 일측에 배치되어 투명기판(31)의 측면에 광을 조사하는 광원(32), 투명기판(31)을 투과한 광을 반사하여 투명기판(31)의 상면에서 직선으로 진행하는 직진광을 공급하는 반사판(33) 및 직진광을 감지하는 수광부(34)를 포함하여 구성된다. 이와 같이 구성되는 터치패널(30)은, 터치에 의해 반사되어 수광부(34)에 의해 감지되지 않는 직진광의 위치를 검출하여, 터치된 부분을 감지한다.
이와 같이 구성되는 터치패널(30)이 직진광의 수신여부를 이용하여 터치된 부분을 감지하기 위해서는, 직진광을 발생시키기 위한 투명기판(31)을 구비하여야 한다. 이에 따라, 종래의 터치패널 부착형 액정표시장치는 전체 무게 및 두께를 줄이는 데에 한계가 있다. 그리고, 액정패널(10)에서 발생된 표시광은 투명기판(31) 및 투명기판(31)을 액정패널에 부착하는 접착층(40)을 통과하여 외부로 방출됨으로써, 표시광의 투과율이 낮아지므로, 화질이 저하되는 문제점이 있다. 또한, 터치패널 부착형 액정표시장치의 제조시에, 액정패널(10)에 터치패널(30)을 부착하는 과정을 포함해야 하므로, 제조공정이 복잡해지는 문제점이 있다.
이에 따라, 본 발명은, 터치패널과 액정패널을 모두 구비하면서도, 전체 무게 및 두께를 줄일 수 있고, 화질저하를 방지할 수 있는 터치패널 일체형 액정표시장치를 제공한다.
이와 같은 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 서로 대향하는 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판; 상기 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판 사이에 충진되는 액정층; 상기 컬러필터 어레이 기판의 상부 외곽의 제1 변과 제2 변에 배치되어, 상기 컬러필터 어레이 기판 상부에서 직선으로 진행하는 직진광을 방출하는 광원; 및 상기 제1 변과 제2 변에 대향되는 상기 컬러필터 어레이 기판 상부 외곽의 제3 변과 제4 변에 배치되어, 상기 직진광을 감지하는 수광부를 포함함을 특징으로 하는 터치패널 일체형 액정표시장치를 제공한다.
이상과 같이, 본 발명에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치에서, 터치패널은 직진광을 방출하는 광원을 포함함으로써, 터치패널에서 직진광을 발생시키기 위한 별도의 투명기판이 제거될 수 있으므로, 종래 기술에 비해, 전체 무게 및 두께가 감소되어 휴대성이 향상될 수 있다. 그리고, 액정패널에서 방출되는 표시광의 투과율이, 터치패널의 투명기판 및 터치패널을 액정패널에 부착하는 접착층에 의해 감소되는 것을 방지할 수 있으므로, 화질 저하가 방지된다. 또한, 터치패널에 구비되는 별도의 투명기판이 제거되어, 터치패널과 액정패널을 부착하기 위한 공정이 불필요해지므로, 제조공정이 보다 간단해질 수 있다.
이하에서는, 첨부한 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치에 대해 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치를 나타낸 단면도이다. 그리고 도 3은 도 2에 도시된 액정패널에 있어서 TN방식의 액정패널에 포함되는 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판을 나타낸 사시도이고, 도 4는 도 2에 도시된 액정패널에 있어서 횡전계방식의 액정패널에 포함되는 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판을 나타낸 사시도이다. 또한, 도 5는 도 2에 도시된 터치패널을 나타낸 평면도이고, 도 6은 도 5에 도시된 A 영역을 나타낸 확대도이다.
본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치는, 도 2에 도시된 바와 같이, 화상을 표시하는 액정패널(100), 액정패널(100)의 배면에 배치되어 액정패널(100)에 광을 조사하는 백라이트유닛(200), 액정패널(100) 상부에 배치되어 터치를 감지하는 터치패널(300)을 포함하여 구성된다.
액정패널(100)은 서로 대향하는 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), CF기 판(120)과 TFT기판(110) 사이에 충진되는 액정층(130), TFT기판(110)의 배면에 배치되어 백라이트유닛(200)에서 액정층(130)으로 향하는 광을 편광하는 제1 편광층(140) 및 CF기판(120)의 상면에 배치되어 액정층(130)에서 외부로 방출되는 광을 편광하는 제2 편광층(141)을 포함하여 구성된다.
이러한 액정패널(100)은, 액정층(130)에 구비된 액정 셀의 방향을 조절하기 위한 전계의 형성방향에 따라, 트위스트네마틱(Twisted Nematic: TN)방식의 액정패널(100a)과 횡전계방식의 액정패널(100b)로 구분된다.
도 3에 도시된 바와 같이, TN방식의 액정패널에 있어서, TFT기판(110a)은 제1 지지기판(111) 상에 화소영역(P)이 정의되도록 교차배치되는 게이트라인(112)과 데이터라인(113), 게이트라인(112)과 데이터라인(113)이 교차되는 영역에 배치되는 박막 트랜지스터(T) 및 화소영역(P)에 대응되어 배치되고 박막 트랜지스터(T)와 연결되는 화소전극(114)을 포함하여 이루어진다. 그리고, CF기판(120a)은 광이 저손실로 투과되는 광도파로로 마련되는 제2 지지기판(121)과, 제2 지지기판(121)의 배면에 배치되는 컬러필터 어레이(122)를 포함하여 이루어진다. 이때, 컬러필터 어레이(122)는 제2 지지기판(121)의 배면에 화소영역(P)의 외곽에 대응되도록 배치되어 화소영역(P) 외곽에서의 빛샘현상을 방지하는 블랙 매트릭스층(1220), 화소영역(P)에 대응되고 블랙 매트릭스층(1220)과 적어도 일부가 중첩되도록 배치되며, 적색(RED), 녹색(GREEN), 청색(BLUE) 중 어느 하나에 대응하는 파장대의 가시광선을 방출하는 컬러필터층(1221), 컬러필터층(1221)의 배면에 평평하게 배치되는 오버코트층(1222) 및 오버코트층(1222)의 배면에 에 복수의 화소와 대응되도록 배치되어 공통전압이 인가되는 공통전극(1223)을 포함한다.
이와 같이 구성되는 TN방식의 액정패널은, 액정층(130)에 구비되는 액정셀의 방향이 90도로 꼬여지도록 배열한 후, 액정층(130)의 상부와 하부에 각각 배치되는 공통전극(1223)과 화소전극(114)에 각각 인가되는 공통전압과 화소전압에 따라 액정층(130)에 전계를 형성하고, 액정층(130)에 걸린 전계에 의해 액정층(130)에 구비된 액정셀의 방향이 제어됨으로써, 화소영역(P) 각각의 광투과율을 조절한다.
도 4에 도시된 바와 같이, 횡전계방식의 액정패널에 있어서, TFT기판(110b)은 제1 기판(111) 상에 화소영역(P)이 정의되도록 교차배치되는 게이트라인(112)과 데이터라인(113), 게이트라인(112)과 데이터라인(113)이 교차되는 영역에 배치되는 박막 트랜지스터(T), 화소영역(P)에 대응되어 배치되고 박막 트랜지스터(T)와 연결되는 화소전극(114) 및 화소영역(P)에 대응되어 화소전극(114)과 교번되도록 배치되어, 공통전압이 인가되는 공통전극(115)을 포함한다. 그리고, CF기판(120b)은 광이 저손실로 투과되는 광도파로로 마련되는 제2 지지기판(121)과, 제2 지지기판(121)의 배면에 배치되는 컬러필터 어레이(122)를 포함하여 이루어진다. 이때, 제2 지지기판(121)의 배면에 화소영역(P)의 외곽에 대응되도록 배치되어 화소영역(P) 외곽에서의 빛샘현상을 방지하는 블랙 매트릭스층(1220), 화소영역(P)에 대응되고 블랙 매트릭스층(1220)과 적어도 일부가 중첩되도록 배치되며, 적색(RED), 녹색(GREEN), 청색(BLUE) 중 어느 하나에 대응하는 파장대의 가시광선을 방출하는 컬러필터층(1221) 및 컬러필터층(1221)의 배면에 평평하게 배치되는 오버코트층(1222)을 포함한다.
이와 같이 구성되는 횡전계 방식의 액정패널은, 액정층(130)의 액정셀이 배향막(미도시)의 나란한 평면에서 꼬이도록 배열한 후, 동일 평면 상에 배치되는 공통전극(115)과 화소전극(114) 각각에 인가되는 공통전압과 화소전압에 따라 액정층(130)에 전계를 형성하고, 액정층(130)에 걸린 전계에 의해 액정층(130)에 구비된 액정셀의 방향을 제어함으로써, 화소영역(P) 각각의 광투과율을 조절한다.
이상과 같이, TN방식의 액정패널은, 액정층(130)에 상하방향의 전계를 발생시켜 광투과율을 조절하는 반면, 횡전계방식의 액정패널은 액정층(130)에 횡방향(Horizontal)의 전계를 발생시켜 광투과율을 조절한다.
터치패널(300)은, 도 2에 도시된 바와 같이, CF기판(120) 상부 외곽의 제1 변과 제2 변에 배치되어, CF기판(120) 상부에서 직선으로 진행하는 직진광을 방출하는 광원(310) 및 제1 변과 제2 변에 대향되는 CF기판(120) 상부 외곽의 제3 변과 제4 변에 배치되어, CF기판(120) 상부를 가로질러 진행된 직진광을 감지하는 수광부(320)를 포함한다.
광원(310)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 광을 공급하는 발광소자(311) 및 CF기판(120) 상부 외곽의 제1 변과 제2 변에 배치되고, 발광소자(311)로부터 광을 공급받아, CF기판(120) 상부를 가로질러 수광부(320)로 향하는 직진광을 방출하는 측면 발광 광섬유를 포함한다.
이때, 발광소자(311)는 자외선(UltraViolet ray: UV) 또는 적외선(infrared ray)에 해당되는 파장대역의 광을 방출하는 LED(Light Emitting Diode) 또는 램프(LAMP)등으로 마련될 수 있다. 이와 같이, 발광소자(311)는 시인성이 낮은 자외 선(UltraViolet ray: UV) 또는 적외선(infrared ray)에 해당되는 파장대역의 광을 방출함으로써, 액정패널(100)의 화질에 영향을 미치지 않도록 한다.
측면 발광 광섬유는, 도 6에 도시된 바와 같이, 광투과성 수지를 포함하여, 발광소자(311)로부터 공급된 광을 발광소자(311)과 연결된 일단에서 타단으로 투과하는 코어(311a) 및 광투과성 수지 및 광투과성 수지 내에 분산되는 산화아연입자를 포함하고, 코어(311a)보다 낮은 굴절율을 가지며, 코어(311a)를 감싸도록 배치되는 클래드(311b) 및 클래드(311b)에 소정 간격으로 이격되어 배치되고, 코어(311a)의 일부가 노출되어 코어(311a)를 통해 투과되는 광의 일부가 방출되는 복수의 발광부(311c)를 포함한다.
여기서, 코어(311a)는 1.4 내지 2.0 사이의 굴절율을 가지고, 아크릴 중합체, 폴리메틸펜텐, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체, 폴리비닐클로라이드 및 비닐아세테이트-비닐 클로라이드 공중합체와 같은 중합체를 포함하는 광투과성 수지로 마련된다.
그리고, 클래드(311b)는 광투과성 수지에 산화아연 입자들을 분산시킨 후, 용융하고 성형하여 수지 펠렛(pellet)을 형성함으로써 제조될 수 있다. 이때, 클래드(311b)에 포함되는 산화아연 입자들은 광산란 입자로써, 코어를 통해 투과되는 광의 일부가 발광부(311c)를 통해 방출될 수 있도록 한다. 이러한 산화아연 입자들은 광산란능과 클래드(311b)의 가공 및 휨 강도를 고려하여 0.1 내지 10㎛의 크기를 갖도록 하며, 클래드의 유동성과 성형을 고려하여 클래드 중량의 0.15 내지 30% 정도에 해당되도록 한다.
복수의 발광부(311c) 각각은 코어(311a)의 일부에 대응되는 클래드(311b)를 제거하여, 코어(311a)의 일부가 노출되도록 하고, 클래드(311b)에 포함되는 산화아연 입자들에 의해 코어(311a)를 투과하는 광이 산란되어 외부로 방출되도록 한다. 이때, 방출되는 광은 CF기판(120) 상부를 직선으로 가로지르는 직진광이다.
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널(300)은 직진광을 방출하는 광원(310)을 포함하므로, 종래기술과 같이, CF기판(120) 상부로 직진광을 방출하기 위한 투명기판 및 반사판을 구비할 필요가 없다.
다음, 수광부(320)는, 도 5에 도시된 바와 같이, CF기판(120) 상부의 제3변과 제4변에 배치되어, 배치된 위치에 대응되는 직진광을 수집하여 전달하는 복수의 도파로(321)와, 복수의 도파로와 연결되어 복수의 도파로(321) 각각에 대응하는 직진광의 존재여부를 감지하는 이미지 센서(322, image sensor)를 포함한다. 이때, 복수의 도파로(321) 중 CF기판(120) 상부의 제1 변에 소정 간격으로 이격되어 배치되는 복수의 제1 도파로는 각각의 배치된 위치에 대응하는 가로방향의 직진광을 수집하여 이미지센서(322)로 전달하고, CF기판(120) 상부의 제2 변에 소정 간격으로 이격되어 배치되는 복수의 제2 도파로는 각각의 배치된 위치에 대응하는 세로방향의 직진광을 수집하여 이미지센서(322)로 전달한다.
이와 같이 구성되는 터치패널(300)은, 소정의 물체 또는 손가락이 터치되면, CF기판(120) 상부를 가로질러 도파로(331)로 이동하는 가로방향의 직진광 및 세로방향의 직진광 중에서 터치된 물체 또는 손가락에 의해 반사되는 일부의 직진광이 발생되는 것을 이용하여 터치된 위치를 감지한다. 즉, 이미지 센서(322)는 복수의 제1 도파로 중 가로방향의 직진광이 존재하지 않는 제1 도파로를 검출하고, 복수의 제2 도파로 중 세로방향의 직진광이 존재하지 않는 제2 도파로를 검출하여, 검출한 제1 도파로와 제2 도파로의 위치로부터 터치된 위치가 도출될 수 있도록 한다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치는, 발광소자(311)에 연결되는 측면 발광 광섬유(312)를 이용하여 터치된 부분을 감지하기 위한 직진광을 발생시킨다. 이에 따라, 터치패널(300)에서 직진광을 발생시키기 위한 별도의 투명기판을 제거할 수 있으므로, 터치패널 일체형 표시장치의 전체 무게 및 두께가 종래의 터치패널 부착형 액정표시장치보다 감소될 수 있다. 그리고, 터치패널(300)에서 별도의 투명기판을 제거할 수 있어, 별도의 투명기판을 액정패널(100)에 부착하는 공정이 필요하지 않으므로, 제조공정이 간단해진다. 또한, 터치패널(300)에서 별도의 투명기판과 별도의 투명기판을 액정패널(100)에 부착하는 접착층을 제거할 수 있으므로, 액정패널(100)에서 발생된 표시광이 바로 외부로 방출될 수 있어, 별도의 투명기판 및 접착층에 의해 표시광의 투과율이 저하되는 것을 방지할 수 있고, 외부 광이 액정패널(100)에 바로 입사될 수 있어, 별도의 투명기판 및 접착층에 의해 외부 광의 입사율이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
도 7a와 도 7b는 종래의 터치패널 부착형 액정표시장치의 투과율과 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 투과율을 비교한 단면도이다. 그리고, 도 8a와 도 8b는 종래의 터치패널 부착형 액정표시장치의 반사율과 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 반사율을 비교한 단면도이다.
종래의 터치패널 부착형 액정표시장치는, 직진광을 발생시키기 위한 별도의 투명기판을 구비한 터치패널(30)을 포함하므로, 투명기판을 액정패널(10)에 부착하기 위한 접착층(40)을 구비해야 한다. 이에, 도 7a에 도시된 바와 같이, 액정패널(10)에서 발생되는 표시광이 접착층(40) 및 터치패널(30)의 투명기판을 거쳐서 외부로 방출되므로, 굴절율이 변동하는 면을 마주칠 때마다 반사되거나 소실된다.
이에 반해, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치는, 발광소자(311)와 측면 발광 광섬유(312)를 이용하여 직진광을 발생시키므로, 터치패널(300)에서 별도의 투명기판을 배제할 수 있다. 이에 따라, 도 7b에 도시된 바와 같이, 액정패널(100)에서 발생되는 표시광이 바로 외부로 방출될 수 있다.
따라서, 종래의 터치패널 부착형 액정표시장치의 경우, 표시광의 투과율이 92%로 나타난 반면, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 경우, 표시광의 투과율은 종래기술보다 8%가 향상된 100%로 나타난다.
이와 마찬가지로, 종래의 터치패널 부착형 액정표시장치의 경우, 도 8a에 도시된 바와 같이, 외부 광은 터치패널(30)의 투명기판 및 접착층(40)을 거쳐 액정패널(10)로 입사되므로, 굴절율이 변동하는 외부와 터치기판(30)사이의 경계면, 터치패널(30)과 접착층(40)사이의 경계면 및 접착층(40)과 액정패널(10)사이의 경계면에서 반사되거나 소실된다.
이에 반해, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 경우, 도 8b에 도시된 바와 같이, 외부 광은 액정패널(10)로 바로 입사되므로, 굴절율이 변동하는 외부와 액정패널(100) 사이의 경계면에서만 반사되거나 소실된다. 이에 따라, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 경우, 외부 광의 반사율은 종래기술보다 7%만큼 감소된다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치를 정리해보면, 터치패널(300)은 발광소자(311)와 측면 발광 광섬유(312)를 이용하여 직진광을 발생시켜, 해당영역에 대응되는 직진광의 존재여부에 따라, 터치된 부분을 감지한다. 이에 따라, 터치패널(300)에서 직진광을 발생시키기 위한 별도의 투명기판을 제거할 수 있다. 이로 인해, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치는, 전체 두께 및 무게를 종래기술에 비해 줄일 수 있어, 슬림하게 디자인될 수 있으므로, 휴대성이 향상될 수 있다. 또한, 터치패널(300)에서 별도의 투명기판을 제거함에 따라, 별도의 투명기판을 액정패널(100)에 부착하는 공정이 불필요해지므로, 제조공정이 간단해질 수 있다. 이 뿐만 아니라, 별도의 투명기판과 접착층에 의한 표시광의 투과율 감소 및 외부광의 반사율 증가가 방지되어, 화질이 보다 향상될 수 있다.
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.
도 1은 종래기술에 따른 터치패널 부착형 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치를 나타낸 단면도이다.
도 3은 도 2에 도시된 액정패널에 있어서 TN방식의 액정패널에 포함되는 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판을 나타낸 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시된 액정패널에 있어서 횡전계방식의 액정패널에 포함되는 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판을 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 2에 도시된 터치패널을 나타낸 평면도이다.
도 6은 도 5에 도시된 A 영역을 나타낸 확대도이다.
도 7a와 도 7b는 종래의 터치패널 부착형 액정표시장치의 투과율과 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 투과율을 비교한 단면도이다.
도 8a와 도 8b는 종래의 터치패널 부착형 액정표시장치의 반사율과 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 일체형 액정표시장치의 반사율을 비교한 단면도이다.
<도면의 주요부분에 대한 식별번호 설명>
100: 액정패널
110: 박막 트랜지스터 어레이 기판(TFT기판)
120: 컬러필터 어레이 기판(CF기판) 130: 액정층
300: 터치패널 310: 측면 발광 광섬유
320: 수광부

Claims (6)

  1. 서로 대향하는 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판;
    상기 박막 트랜지스터 어레이 기판과 컬러필터 어레이 기판 사이에 충진되는 액정층;
    상기 컬러필터 어레이 기판의 상부 외곽의 제1 변과 제2 변에 배치되어, 상기 컬러필터 어레이 기판 상부에서 직선으로 진행하는 직진광을 방출하는 광원; 및
    상기 제1 변과 제2 변에 대향되는 상기 컬러필터 어레이 기판 상부 외곽의 제3 변과 제4 변에 배치되어, 상기 직진광을 감지하는 수광부를 포함함을 특징으로 하는 터치패널 일체형 액정표시장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원은,
    광을 공급하는 발광소자; 및
    상기 컬러필터 어레이 기판 상부 외곽의 제1 변과 제2 변에 배치되고, 상기 발광소자로부터 광을 공급받아 상기 컬러필터 어레이 기판 상부를 가로질러 상기 수광부를 향하는 직진광을 방출하는 측면 발광 광섬유를 포함함을 특징으로 하는 터치패널 일체형 액정표시장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 측면 발광 광섬유는,
    광투과성 수지를 포함하여, 상기 발광소자로부터 공급된 광을 상기 발광소자와 연결되는 일단에서 타단으로 투과하는 코어;
    광투과성 수지 및 상기 광투과성 수지 내에 분산되는 산화아연입자를 포함하고, 상기 코어보다 낮은 굴절율을 가지며, 상기 코어를 감싸도록 배치되는 클래드; 및
    상기 클래드에 소정 간격으로 이격되어 배치되고, 상기 코어의 일부가 노출되어 상기 코어를 통해 투과되는 광의 일부가 방출되는 복수의 발광부를 포함함을 특징으로 하는 터치패널 일체형 액정표시장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 수광부는,
    상기 컬러필터 어레이 기판 상부 외곽의 제3 변과 제4 변에 배치되어, 각각의 배치된 위치에 대응하는 직진광을 수집하여 전달하는 복수의 도파로; 및
    상기 복수의 도파로와 연결되어, 상기 복수의 도파로 각각에 대응하는 직진광의 존재여부를 감지하는 이미지 센서를 포함함을 특징으로 하는 터치패널 일체형 액정표시장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 박막 트랜지스터 어레이 기판은,
    화소영역이 정의되도록 교차배치되는 게이트라인과 데이터라인;
    상기 게이트라인과 데이터라인이 교차하는 영역에 배치되는 박막 트랜지스터; 및
    상기 화소영역에 대응되어 배치되고 상기 박막 트랜지스터와 연결되는 화소전극을 포함함을 특징으로 하는 터치패널 일체형 액정표시장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 컬러필터 어레이 기판은,
    상부에 상기 측면 발광 광섬유와 상기 수광부가 배치되는 제1 지지기판;
    상기 제1 지지기판의 배면에 상기 화소영역의 외곽에 대응되어 배치되는 블랙 매트릭스층; 및
    상기 제1 지지기판의 배면에 상기 화소영역에 대응되고 상기 블랙매트릭스층과 적어도 일부가 중첩되도록 배치되는 컬러필터층을 포함함을 특징으로 하는 터치패널 일체형 액정표시장치.
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