터치 패널 표시장치 document_id A220623049887

최근에 데이터 처리를 위한 컴퓨터의 사용이 확산 되면서, 더욱더 사용자는 워크 스테이션(work station)과 개인용 컴퓨터와 같이 데이터를 입력시키거나 데이터 처리기(processor)로 변환하거나 하는 등의 처리를 요구하게 되었다. 응용 프로그램의 폭 넓은 다양성은 최근의 데이터 처리기에 이용이 가능하며 복잡한 응용까지도 응용프로그램과 같은 것을 조합하여 사용함으로써 처리될 수가 있다. 그러나 그러한 데이터 처리기와 같은 것은 취급하기가 대단히 어렵고, 특히 컴퓨터에 관한 지식이 별로 없는 사람들이 표시 장치 위에 표시된 물체를 처리하는데 상당한 어려움이 있다. 그러므로, 컴퓨터에 대한 특별한 지식이 없는 사람이라도 쉽게 처리할 수 있는 표시 장치 위에 표시된 물체를 처리하기 위한 장치가 상당히 요구되고 있다. 일반적으로 표시 장치 위에 표시된 화면(데이터)을 처리하기 위해, 조작자는 키보드/마우스를 사용하여 화면(데이터)을 처리하기 위한 명령을 입력시키는 것이 필요하며 또는 요구되는 기능을 수행하기 위해 즉, 키보드/마우스를 사용하여 표시 장치 위에 표시된 icon(컴퓨터 기능의 상징적 표현)을 선택하기 위해 명령을 입력시키는 것을 필요로 한다. 그러나, 키보드/마우스 및 아이콘(icon)을 이용하는 방법은 원하는 명령의 입력에 번거로움이 있어 컴퓨터에 관한 지식이 별로 없는 사용자는 키보드/마우스를 이용하는 것조차 어렵게 여길 수 있다. 이에, 컴퓨터에 관한 지식이 별로 없는 사용자도 데이터 처리기와 같은 장치를 쉽게 취급하기 위해서 손가락 터치만으로 데이터 처리를 할 수 있는 터치 패널을 구비한 표시장치의 개발이 요구되고 있다. 일반적으로, 터치 패널(touch panel)은 각종 디스플레이를 이용하는 정보통신 기기와 사용자 간의 인터페이스를 구성하는 여러 방식 중의 하나로서, 사용자가 손가락이나 터치용 펜으로 화면을 직접 터치(접촉)함으로써 기기에 원하는 정보를 입력할 수 있는 입력장치이다. 이러한 터치 패널을 구성하는 방식에는 대표적으로 저항막 방식과 적외선을 이용하는 방식이 있다. 먼저, 저항막 방식은 도전필름을 이용하는 것으로 유리와 얇은 필름 사이에 화학약품을 도포하고, X축과 Y축의 측면에 얇은 금속판이 붙여진 구조로 이루어진다. 이러한 형태의 패널에 전원을 공급하면 일정량의 저항이 형성되고, 어느 한 부위에 순이나 기타 물체가 접촉되면 화학약품이 반응하여 저항이 순간적으로 변화게 된다. 측면에 형성된 금속판에서는 이 저항의 변화로부터 물체가 접촉한 위치좌표를 찾게 된다. 다음으로, 적외선 방식은 표시패널 상에 바둑판 모양의 적외선이 흐를 수 있도록 적외선 발생 장치와 적외선 발생 장치로부터 발생된 적외선을 인식하여 감지하는 감지장치로 구성된다. 이러한 적외선을 이용한 터치 패널 방식은 표시패널의 특정 부위에 손가락이나 여타의 물체가 접촉하면, 그 부위에 흐르는 적외선이 차단되어 이를 이미지 센서와 같은 감지장치로 인지하여 접촉된 부위의 위치정보를 알아낸다. 이러한 터치 패널의 사용자는 반드시 터치 패널의 중앙부만을 터치하는 것이 아니라 터치 패널의 전 영역을 터치하게 된다. 터치 패널의 전 영역에서 터치 위치 감지의 정확도를 높이기 위해서는 다수의 적외선 발생장치를 필요로 하고, 이에 따라서 적외선을 감지하는 감지장치 또한 다수를 필요로 하게 된다. 이러한, 터치 패널 표시장치에 관하여 US-6972401(2005.12.06) 개시된바 있다. 도 1은 종래 기술에 따른 터치 패널 표시장치를 나타내는 평면도이고, 도 2는 종래 기술에 따른 터치 패널 표시장치의 적외선 발생 소자를 나타내는 사시도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 기술에 따른 터치 패널 표시장치(1)는 크게 백라이트 유니트(미도시) 및 표시패널(58)로 구성되는 액정표시모듈과, 액정표시모듈의 상측에 구비된 터치 센싱부(68)로 구성된다. 먼저, 표시모듈은 크게 화상을 표시하는 표시패널(58)과, 표시패널(58)에 광을 공급하는 백라이트 유닛으로 구성된다. 도 1 및 도 2의 도시에서는 백라이트 유닛에 관하여 도시가 생략되어 있다. 백라이트 유닛은 표시패널(58)에 광을 조사하기 위한 광원을 실장함과 아울러, 광원으로부터 발생된 광을 표시패널(58) 안내하는 광학 부재가 안착되는 보텀 커버(미도시)와, 보텀 커버 내부에 실장되어 표시패널(58)로 광을 조사하는 다수의 광원(미도시)와, 다수의 광원로부터 발생된 광을 표시패널(58)의 전면으로 확산시키는 확산판(미도시)과, 확산판 상부에 배치되어 확산판으로부터 출사되는 확산광을 표시패널에 수직한 방향으로 안내하는 다수의 광학 시이트(미도시) 등을 포함하여 구성된다. 표시패널(58)에 공을 공급하는 광원의 배치 구조에 따라 크게 측광형과 직하형으로 분류되며, 앞선 설명에서는 직하형의 경우를 예를 들어 설명하였고, 측광형의 경우에는 광원이 표시패널(58)의 하측 측면에 배치되므로 광원으로부터 발생되는 광을 표시패널(58) 쪽으로 조사시키기 위해 도광판이 사용된다. 종래 기술에 따른 터치 패널 표시장치(1)는 표시패널(58)의 상부 모서리에 적외선 광을 인식하는 이미지 센서(68)를 구비하고, 가장자리 변 부분에 일 방향으로 길게 신장장된 프레임(64) 배치되고, 이 프레임(64) 내에 적외선 발생시켜 표시패널(58)의 표면(60)으로 적외선을 조사하는 다수의 적외선 발생 소자(IR-LED)(66a)를 구비한다. 이를 보다 자세히 설명하면, 다수의 적외선 발생 소자(66a)는 기판(66b) 상에 어레이 배치되어 프레임(64)에 실장된다. 종래 기술에 따른 터치 패널 표시장치(1)는 사용자가 표시패널(58) 상에 표시되는 화면을 보고, 자신이 원하는 정보가 표시되는 부분을 터치하여 정보를 입력시키도록 구성된다. 이를 위하여 사용자의 터치 위치를 인식하기 위한 터치 센싱부(68)가 표시패널(58) 상부 모서리에 구비된다. 도 2에 도시된 적외선 발생 소자(66a)로부터 발생되는 적외선은 프레임(64)의 출사면 쪽에 배치된 확산부재(66c)를 경유하여 표시패널(58)의 표면(60)으로 조사된다. 여기서 확산부재(66c)는 적외선 발생 소자(66a)로부터 조사되는 적외선의 조사범위를 넓히기 위한 것으로, 통상 필름 또는 렌즈로 제작되어 배치된다. 적외선 발생 소자(66a)로부터 발생된 적외선은 도 2 및 3에 도시된 바와 같이, 확산부재(66c)를 경유하여 조사범위가 확대되어 표시패널(58)의 표면(60)에 조사된다. 도 3의 도시에서 도면부호(72)는 확산부재(66c)에 의하여 조사범위가 확대된 것을 나타내고 있다. 이러한 구성을 통해, 적외선 발생 소자(66a)로부터 출사된 적외선은 표시패널(58)의 표면(60)에 조사되고, 사용자가 표시패널(58)에 표시되는 화면을 보고 자신이 원하는 정보가 표시되는 부분을 터치하면, 이미지 센서로 구성된 터치 센싱부(68)로 입사되는 적외선이 차단되게 된다. 터치 센싱부(68)를 구성하는 이미지 센서에는 적외선 필터(IR-Pass Filter)가 구비되어 있어 가시광선은 차단하고 적외선을 인식한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 사용자의 터치가 없을 때에는 이미지 센서에 적외선이 입사되므로, 화이트(white) 색상의 영상이 입력된다. 한편, 사용자가 터치 패널을 터치하면 사용자의 손가락에 의해 적외선이 차단되어 이미지 센서에는 블랙(black) 색상의 영상이 입력된다. 적외선 방식을 이용하는 터치 패널 표시장치(1)는 일반적으로 2개 이상의 이미지 센서를 이용하여 터치 물체의 영상 이미지를 분석한다. 이후, 영상 이미지의 각도를 변환한 후, 삼각측량 방식으로 좌표를 구하여 표시패널(58)과 대응되는 부분 즉, 사용자가 터치한 부분을 검출하여 터치 위치를 판별하게 된다. 이러한 구성을 가지는 종래 기술에 따른 터치 패널 표시장치(1)는 사용자의 터치 위치를 정확히 검출하여 터치 감도를 높이기 위해서 다수의 적외선 발광소자(66a)를 구비하였다. 이로 인해 소비전력의 증가 및 제조비용이 높아지는 단점이 있다. 또한, 적외선 발광소자(66a)의 수량은 표시패널이 대형화될 수록 더욱 증가하게 되어 소비전력이 증가 및 제조비용이 더욱 높아지게 된다.