CN105761623B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供了一种显示装置。该显示装置包括显示面板、在所述显示面板上的接触敏感装置以及在所述接触敏感装置上的线性偏振器。所述接触敏感装置包括电活性层，该电活性层单轴伸长并且被配置为将入射光的相位延迟。由于显示装置包括具有被配置为将入射光的相位延迟的电活性层的接触敏感装置，所以用于抑制外部光反射的单独的相位延迟膜可被省略。结果，显示装置的厚度可减小，并且显示装置的制造成本可降低。

Description

显示装置
技术领域
本公开涉及显示装置及其制造方法，更具体地讲，涉及一种包括接触敏感装置的显示装置。
背景技术
除了诸如智能电话和平板PC的便携式显示装置以外，用于感测用户的触摸输入(例如，在显示装置的屏幕上的触摸或手势)的触摸面板已广泛用在诸如公共设施用显示装置和智能TV的大型显示装置中。触摸面板的操作类型包括电阻型、电容型、光学型、电磁(EM)型等。
近来，不仅对感测用户的触摸输入的功能进行了研究，而且对传送通过用户的手指或者手写笔能够感觉到的触觉反馈作为对用户的触摸输入的反馈的触觉效果进行了研究。
现有触觉效果通过利用偏心电机等向用户传递振动的方法来实现。然而，近来，利用电活性聚合物(EAP)以膜形式实现的接触敏感装置受到关注。
由于使用EAP的接触敏感装置通过电刺激来驱动，所以可对包括EAP的电活性层施加强电场。因此，由于对电活性层施加的这种强电场而可能发生对显示装置的其它组成元件的干扰。
此外，随着便携式显示装置的发展，消费者对户外环境中的便利性的预期增加。具体地讲，出现由于从外部输入的光的反射导致可见性降低的问题，已开发出诸如相位延迟膜的附加组成元件。然而，在减小便携式显示装置的重量和厚度方面存在限制，并且制造成本也增加。
发明内容
因此，本发明涉及一种基本上消除了由于现有技术的限制和缺点而导致的一个或更多个问题的显示装置及其制造方法。
本发明的优点在于提供一种包括接触敏感装置的显示装置，其具有薄外形和低外部光反射率。
本发明的附加特征和优点将在以下描述中阐述，并且部分地将从该描述而显而易见，或者可通过本发明的实践学习。本发明的这些和其它优点将通过在撰写的说明书及其权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和达到。
根据本公开的一方面，提供了一种显示装置。该显示装置包括显示面板、在显示面板上的接触敏感装置以及在接触敏感装置上的线性偏振器。该接触敏感装置包括电活性层，该电活性层单轴伸长并且被配置为延迟入射光的相位。这里，电活性层可被构造成将入射光的相位延迟约λ/4。另外，电活性层可由基于聚偏二氟乙烯(PVDF)的聚合物制成。这里，电活性层的厚度可为40μm。
根据本公开的另一方面，提供了一种显示装置。该显示装置包括显示面板、在显示面板上的线性偏振器以及接触敏感装置。该接触敏感装置被设置在显示面板与线性偏振器之间并且包括电活性层，该电活性层具有相对于偏振器的偏振轴倾斜预定角度的伸长轴。
其它实施方式的细节将被包括在本公开的详细描述和附图中。
根据本公开，通过利用单轴伸长以具有折射率各向异性特性的电活性层来延迟入射光的相位，用于使外部光反射最小化的诸如单独的相位延迟膜的附加组成元件可省略，结果，厚度可减小。另外，由于附加组成元件被省略，有效地降低了成本。
另外，线性偏振器被设置在接触敏感装置与触摸面板之间并且用作屏蔽层。结果，可使触摸面板的触摸信号由于对电活性层施加的电场而干扰的现象最小化。
本公开的效果不限于上述效果，其它各种效果被包括在本说明书中。
将理解，本发明的以上一般描述和以下详细描述二者是示例性和说明性的，旨在提供对要求保护的本发明的进一步说明。
附图说明
附图被包括以提供对本发明的进一步理解，并且被并入本说明书并构成本说明书的一部分，附图例示了本发明的实施方式并且与说明书一起用来说明本发明的原理。附图中：
图1是示出根据本公开的实施方式的显示装置的示意性分解立体图；
图2是示出根据本公开的实施方式的显示装置的示意性横截面图；
图3A和图3B是示出根据本公开的实施方式的显示装置的接触敏感装置中的电活性层的相位延迟效果的示意性立体图；
图4是示出根据本公开的实施方式的显示装置的电活性层的反射率的曲线图；
图5是示出根据本公开的另一实施方式的显示装置的示意性横截面图；以及
图6是示出可有利地使用根据本公开的各种实施方式的显示装置的示例的示图。
具体实施方式
本公开的优点和特征及其实现方法将从下面参照附图描述的实施方式而更清楚地理解。然而，本公开不限于以下实施方式，而是可按照各种不同的形式来实现。提供实施方式仅是为了使本公开的公开完整并且向本公开所属领域的普通技术人员充分地提供公开的类别，本公开将由所附权利要求书限定。
为了描述本公开的实施方式而在附图中示出的形状、尺寸、比率、角度、数量等仅是示例，本公开不限于此。贯穿本说明书，相似的标号通常指代相似的元件。另外，在以下描述中，已知的相关技术的详细说明可被省略，以避免使本公开的主题不必要地模糊。本文所用的诸如“包括”、“具有”和“由…组成”的术语通常旨在允许增加其它组件，除非这些术语随术语“仅”一起使用。对单数的任何提及可包括复数，除非明确地另外指出。
即使没有明确地指出，组件被解释为包括普通误差范围。
当利用诸如“上”、“上面”、“下面”和“旁边”的术语描述两个部件之间的位置关系时，一个或更多个部件可位于这两个部件之间，除非这些术语随术语“立即”或“直接”一起使用。
当元件或层被称作在另一元件或层“上”时，它可直接在所述另一元件或层上，或者可存在中间元件或层。
尽管使用术语“第一”、“第二”等来描述各种组件，这些组件不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个组件与其它组件相区分。因此，在本公开的技术构思中，下面所提及的第一组件可以是第二组件。
贯穿整个说明书，相同的标号指代相同的元件。
由于在说明中为了方便而表示了附图中所示的各个组件的尺寸和厚度，所以本公开未必限于所示出的各个组件的尺寸和厚度。
如本领域普通技术人员可充分理解的，本公开的各种实施方式的特征可被部分地或全部地彼此结合或组合并且可在技术上按照各种方式联动和操作，所述实施方式可彼此独立地或者彼此关联地实现。
在以下实施方式中，电活性层意指当对其施加电压时改变其形状的层，因此，电活性层可释放或传递振动。
在以下实施方式中，接触敏感装置意指能够响应于用户在接触敏感装置上的触摸向用户传递触觉反馈的元件。
以下，将详细描述本公开的各种实施方式，其示例示出于附图中。
图1是示出根据本公开的实施方式的显示装置的示意性分解立体图。图2是示出根据本公开的实施方式的显示装置的示意性横截面图。为了描述方便，显示装置100中所包括的各个组成元件被示意性地示出为四边形形状，没有详细示出显示面板110中所包括的各种组成元件。
参照图1和图2，显示装置100包括显示面板110、接触敏感装置120、线性偏振器130和覆盖窗口140。
显示面板110显示图像并且包括多个像素。显示面板110的像素可由各种元件构成。例如，在显示装置100是有机发光显示装置的情况下，显示面板110的像素可包括有机发光二极管(OLED)。此外，除了OLED以外，显示面板110的像素还可包括薄膜晶体管、电容器以及与其连接的线。
显示面板110可具有柔性。在这种情况下，在由例如基于聚酯的聚合物、基于硅的聚合物、丙烯酸聚合物、基于聚烯烃的聚合物等制成的基板上可包括厚度较小的像素。
显示面板110可包括至少一个反射层。例如，在显示面板110是按照顶部发射型使用的有机发光显示面板的情况下，显示面板110中所包括的OLED的阳极用作反射层。在这种情况下，OLED的阳极可由诸如ITO和IZO的透明导电层以及由银(Ag)、镍(Ni)、金(Au)、铂(Pt)、铝(Al)、铜(Cu)和钼/铝钕(Mo/AlNd)制成的反射层形成。在这种情况下，从OLED发射的光在阳极的反射层上被反射以在显示面板110的上方向上发射。
在显示面板110是按照底部发射型使用的有机发光显示面板的情况下，OLED的阴极用作反射层。在这种情况下，OLED的阴极可由镁(Mg)、银(Ag)或其合金(MgAg)制成。由于这些材料具有高反射率，所以OLED的阳极或阴极可具有高反射率。然而，反射层的阳极或阴极不受限制，具有高反射率的显示面板110的所有组成元件可被称为反射层。例如，甚至在用于实现显示面板110的颜色的滤色器的表面、用于驱动像素的黑底的表面等上也可发生反射，所有组成元件可被称为反射层。
接触敏感装置120被设置在显示面板110上并且生成触觉反馈以在显示装置100中生成触觉效果。接触敏感装置包括电活性层122、多个第一电极121和多个第二电极123。
如图1和图2所示，多个第一电极121和多个第二电极123被设置在电活性层122的至少一个表面上并且可被设置在电活性层122的上表面和下表面上。
例如，第一电极121被设置在电活性层122的下表面上，第二电极123被设置在电活性层122的上表面上。第一电极121和第二电极123可在不同的方向上延伸，并且不同的电压可被施加到第一电极121和第二电极123。在第一电极121与第二电极123彼此交叉的区域中电活性层122可基于第一电极121与第二电极123之间所生成的电场而振动。
根据一些实施方式，多个第一电极121和多个第二电极123仅被设置在电活性层122的一个表面上。在这种情况下，第一电极121和第二电极123彼此间隔开以设置在同一平面上，并且不同的电压可被施加到第一电极121和第二电极123。电活性层122可基于通过第一电极121和第二电极123生成的电场而振动。
多个第一电极121和多个第二电极123可由具有优异透射率的导电材料制成。例如，第一电极121和第二电极123可由诸如铟锡氧化物(ITO)、PEDOT：PSS和银纳米线(AgNW)的透明导电材料制成。另外，第一电极121和第二电极123可由金属网构成。在这种情况下，由于在具有网形状的金属线之间光可透射，所以第一电极121和第二电极123可为基本上透明的。第一电极121和第二电极123可由相同的材料或不同的材料制成。第一电极121和第二电极123中的每一个可形成为由上述材料制成的单层结构或多层结构。
电活性层122是由电活性聚合物(EAP)制成的板形膜，所述EAP是由于电刺激而改变的聚合物材料。例如，电活性层122可由基于聚偏二氟乙烯(PVDF)的铁电聚合物制成。详细地讲，电活性层122可由PVDF制成，PVDF是偏二氟乙烯(VF2)单体或者聚[(偏二氟乙烯共聚三氟乙烯](P(VDF-TrFE))的均聚物。在电活性层122由铁电聚合物制成的情况下，当电压被施加到电活性层122时，电活性层122中的偶极子的排列方向改变，因此接触敏感装置120可振动。
电活性层122可通过多个胞元(cell)单元来传递触觉反馈。如图1和图2所示，当多个第一电极121和多个第二电极123彼此交叉，可通过多个第一电极121与多个第二电极123彼此交叉的区域限定多个胞元。在这种情况下，对多个第一电极121分别施加不同的电压，并且对多个第二电极123分别施加不同的电压。结果，可在多个第一电极121与多个第二电极123彼此交叉的交叉区域中生成不同的电场。在这种情况下，电活性层122可在交叉区域中按照不同的频率振动并且通过多个胞元单元来传递独立的触觉反馈。
多个胞元中的每一个的面积可根据用户的手指的典型尺寸来确定。例如，多个胞元中的每一个可具有2cm×2cm的面积。由于电活性层122通过多个胞元单元来传递触觉反馈，所以接触敏感装置120可向用户提供各种精细的触觉效果。
电活性层122可在预定方向上单轴伸长。例如，可通过在预定伸长轴方向上对电活性层122施加张力来使电活性层122单轴伸长。电活性层122单轴伸长以根据晶体的方向而具有不同的折射率。入射到电活性层122上的光的相位基于电活性层122的晶体折射率各向异性而改变。
当电活性层122在预定方向上单轴伸长以具有折射率各向异性时，入射到电活性层122上的光的相位可被延迟。根据本公开的实施方式的显示装置100可利用电活性层122的光学特性来抑制外部光的反射。详细地讲，电活性层122可用作线性偏振器130下面的相位延迟膜。
期望电活性层122满足特定条件以用作外部光反射膜。通常，外部光反射膜由线性偏振器130、相位延迟膜和反射层的结构来形成。相位延迟膜被形成为将波长λ的入射光的相位延迟λ/4。在这种情况下，入射到线性偏振器130上的光可通过相位延迟膜和反射层而变得在与线性偏振器130的偏振轴垂直的方向上偏振并且被线性偏振器130拦截。结果，外部光反射可被减小或者最小化。因此，设置在线性偏振器130下面的电活性层122可能需要将入射光的相位延迟λ/4以用作与应用于一般外部光反射膜的相位延迟膜相似的相位延迟膜。电活性层122的相位延迟值可基于电活性层122的厚度和伸长率来确定。
详细地讲，电活性层122的相位延迟值满足下式1。
[式1]
(Δneff：有效折射各向异性值，d：电活性层的厚度，λ：入射光的波长)
在式1中，Δneff表示电活性层122的有效折射各向异性值并且还可称作双折射率。电活性层122的有效折射各向异性值是表示电活性层122的折射率各向异性程度的元素，并且通过电活性层122的组分和伸长率来确定。
如式1所表示的，电活性层122的相位延迟值λ/4通过确定电活性层122的有效折射各向异性值Δneff的电活性层122的组分和伸长率以及电活性层122的厚度d来确定。电活性层122的相位延迟值λ/4将在下面参照表1来描述。
此外，电活性层122具有高透射率以使显示装置100的可见性的降低减小或最小化。即，电活性层122的反射率较低。例如，电活性层122的反射率可小于6％。在这种情况下，入射到电活性层122的大部分光穿过电活性层122，并且在穿过电活性层122的过程中相位可能被延迟。电活性层122的反射率的详细描述将在下面参照图4来描述。
线性偏振器130被设置在接触敏感装置120上。线性偏振器130通过偏振器被插置在上支撑层和下支撑层之间的结构来实现。偏振器根据入射光的偏振程度来控制透射的光的量。偏振器可通过膜来实现，所述膜由例如聚乙烯醇(PVA)材料制成并且通过以较强张力使吸收碘的PVA膜伸长来形成。另外，在偏振器上面和下面所包括的支撑层可通过三乙酰纤维素(TAC)膜来实现以用于保护和支撑PVA膜。然而，线性偏振器130的结构和材料不限于此，在线性偏振器130中可省略至少一个支撑层。还可通过在一个支撑层上涂覆偏振器来形成薄晶体膜偏振器。
线性偏振器130从具有各种偏振态的入射光中选择性地透射或吸收具有预定偏振态的光。例如，线性偏振器130选择性地透射在与偏振轴平行的方向上偏振的光。
线性偏振器130的偏振轴和电活性层122的伸长轴可形成预定角度。例如，线性偏振器130的偏振轴与电活性层122的伸长轴之间的角度为约45°或约135°。这里，约45°表示在43°至47°的范围中选择的一个角度，约135°表示在133°至137°的范围中选择的一个角度。即，在将线性偏振器130设置在接触敏感装置120上时可能生成的工艺误差为±2°。结果，线性偏振器130的偏振轴与电活性层122的伸长轴之间的角度可以是在43°至47°的范围中选择的角度或者在133°至137°的范围中选择的角度。当线性偏振器130和电活性层122按照上述角度设置时，通过显示面板110的反射层生成的外部光反射可被减小或最小化。这将在下面参照图3A和图3B来描述。
覆盖窗口140被设置在线性偏振器130上。覆盖窗口140是保护显示装置100的组成元件免受外部环境影响的基板。覆盖窗口140可由具有优异透射率的玻璃构成以透射从显示面板110发射的光。另外，覆盖窗口140可由膜构成，所述膜由具有5H或更高的硬度以及优异的透射率的有机材料或者有机/无机复合材料制成。
尽管图1和图2未示出，第一粘合层被设置在显示面板110与接触敏感装置120之间以将显示面板110和接触敏感装置120粘合。另外，第二粘合层被设置在接触敏感装置120与线性偏振器130之间以将接触敏感装置120和线性偏振器130粘合。另外，第三粘合层被设置在线性偏振器130与覆盖窗口140之间以将线性偏振器130和覆盖窗口140粘合。第一粘合层至第三粘合层可由作为具有高粘附力和高光透射率的粘合材料的超视树脂(SVR)或者光学透明粘合剂(OCA)制成，但是不限于此。
根据本公开的实施方式的显示装置100中所包括的接触敏感装置120的电活性层122可延迟入射光的相位。结果，电活性层122可用作相位延迟膜。这将参照图3A和3B来更详细地描述。
图3A和图3B是用于描述根据本公开的实施方式的显示装置的接触敏感装置中所包括的电活性层的相位延迟效果的示意性立体图。在图3A和图3B中，为了描述方便，显示面板110的线性偏振器130、电活性层122和反射层111以外的显示装置100的组成元件被省略。光的传播路径由虚线箭头示出，光的偏振态由实线箭头示出。另外，在图3A和图3B中，为了描述方便，反射层111的形状被示出为板形状。此外，在图3A和图3B中，线性偏振器130的偏振轴PA和电活性层122的伸长轴EA的方向利用阴影线来示出。
参照图3A，从显示装置100的外部输入的光L1通过显示装置100上面的覆盖窗口140入射到线性偏振器130上。
从显示装置100的外部输入的光L1具有各种偏振态。线性偏振器130选择性地仅从具有各种偏振态的光L1吸收或透射具有预定偏振态的光L2。结果，穿过线性偏振器130的光L2具有预定偏振态。例如，如图3A所示，线性偏振器130可透射具有与偏振轴PA平行的偏振态的光。因此，穿过线性偏振器130的光L2具有与偏振轴PA平行的偏振态。
随后，穿过线性偏振器130的光L2入射到接触敏感装置120的电活性层122上。由于接触敏感装置120的第二电极123由透明导电材料制成，所以穿过线性偏振器130的光L2可穿过接触敏感装置120的第二电极123并且到达接触敏感装置120的电活性层122。
如上所述，电活性层122可在伸长轴EA方向上单轴伸长。电活性层122的伸长轴EA与线性偏振器130的偏振轴PA之间的角度α为45°或135°。如上所述，接触敏感装置120的电活性层122被实现为延迟入射光的相位。结果，穿过接触敏感装置120的电活性层122的光L3的相位比穿过电活性层122之前的光L2的相位晚。在这种情况下，电活性层122的透射率可通过下式2来确定。
[式2]
(T：透射率，α：线性偏振器130的偏振轴PA与电活性层122的伸长轴EA之间的角度(弧度)，d：电活性层122的厚度，Δneff：电活性层122的有效折射各向异性值，λ：入射光的波长)
如果接触敏感装置120的电活性层122的伸长轴EA与线性偏振器130的偏振轴PA之间的角度α为45°或135°(即，π/4或3π/4)，则式2中的sin2(2α)的值为1。此外，当电活性层122的厚度d和伸长率被优化以将入射光的相位延迟λ/4时，式2中的sin2(2πdΔneff/λ)的值为1。即，由于根据式1，d·Δneff＝λ/4，所以sin2(2πdΔneff/λ)＝sin2(π/2)＝1。结果，由于式2中的透射率T为1，听以入射到电活性层122上的光L2被完全透射，并且其相位被延迟λ/4。
随后，穿过电活性层122的光L3到达显示面板110的反射层111。如上所述，反射层111表示显示面板110中由于高反射率而能够反射外部光的组成元件。例如，反射层111可以是OLED的阳极、显示面板110中所包括的各种金属线、用于实现显示面板110的颜色的滤色器的表面以及用于将显示面板110的像素彼此分离的黑底的表面。
参照图3B，到达显示面板110的反射层111的光L3在反射层111上反射。在到达显示面板110的反射层111的光L3在反射层111上反射的同时，相位被改变180°。因此，在反射层111上反射的光L4的相位与穿过接触敏感装置120的电活性层122的光L3的相位相差180°。诸如接触敏感装置120的第一电极121的其它组成元件可被设置在接触敏感装置120的电活性层122与显示面板110的反射层111之间。然而，设置在接触敏感装置120的电活性层122与显示面板110的反射层111之间的组成元件具有高透射率。结果，穿过接触敏感装置120的电活性层122的大部分光L3可到达显示面板110的反射层111。
随后，被反射层111反射的光L4再次入射到接触敏感装置120的电活性层122上。在入射到电活性层122上的光L4穿过电活性层122的同时，相位再次被延迟λ/4。即，初始穿过接触敏感装置120的电活性层122的光L3具有相对于初始输入到电活性层122上的光L2的相位延迟了λ/4的相位。另外，被反射层111反射的光L4具有相对于反射之前的光L3的相位反转180°(即，π弧度)的相位，并且再次穿过电活性层122的光L5具有相对于反射光L4的相位延迟了λ/4的相位。结果，再次穿过电活性层122的光L5具有相对于初始输入到电活性层122上的光L2的相位延迟了λ/2的相位，并且成为在与线性偏振器130的偏振轴垂直的方向上偏振的光。
随后，穿过电活性层122的光L5到达线性偏振器130。
如上所述，由于线性偏振器130透射与偏振轴PA平行的光，所以穿过电活性层122的光L5没有穿过线性偏振器130，而是被线性偏振器130拦截。结果，从显示装置100的外部输入的光L1被反射以再次被发射到外部的外部光反射可被最小化，因此，显示装置的可见性可得以改进。
即，电活性层122使入射光L2的相位延迟λ/4，并且电活性层122的伸长轴EA和线性偏振器130的偏振轴PA按照约45°或约135°倾斜。在这种情况下，从外部输入的光L1被再次反射，而没有被发射到外部。如上所述，电活性层122的相位延迟值可通过电活性层122的组分、伸长率和厚度来确定。结果，电活性层122的厚度和伸长率可被优化以使得电活性层122将相位延迟λ/4。
详细地讲，电活性层122的厚度和伸长率可被优化以使得电活性层122的相位延迟值为约λ/4。这里，约λ/4包括λ/4处的±5nm的误差范围。即，约λ/4表示从λ/4-5nm至λ/4+5nm的范围选择的一个值，并且是反映在工艺期间可能发生的微小误差的值。
通常，当电活性层122具有λ/4-5nm至λ/4+5nm的相位延迟值时，被反射层111反射以穿过电活性层122的光L5几乎被线性偏振器130拦截。另外，通过线性偏振器130漏出的光的量可微小，无法看到。然而，当电活性层122的相位延迟值超出λ/4-5nm至λ/4+5nm的范围时，被反射层111反射以穿过电活性层122的一些光L5穿过线性偏振器130，其可从外部看到。即，可使得电活性层122用作具有λ/4的相位延迟值的相位延迟膜的误差范围为λ/4-5nm至λ/4+5nm。
表1示出用于确定最佳厚度以将以四倍伸长率单轴伸长的PVDF膜的相位延迟值设定为约λ/4的数据。
[表1]
如表1所示，当PVDF膜的厚度为40μm时，入射光的相位被延迟约λ/4。即，当PVDF膜的厚度为40μm时，入射光的相位被延迟从λ/4-5nm至λ/4+5nm的范围选择的任一个相位。具体地讲，可以看出，以四倍伸长率单轴伸长并且具有40μm的厚度的PVDF膜具有与一般相位延迟膜(REF)基本上相同的相位延迟效果。这里，ZEON公司的(COP)膜用作所述一般相位延迟膜。
在根据本公开的实施方式的显示装置100中，电活性层122以预定伸长率单轴伸长以用作相位延迟膜并具有预定厚度。例如，电活性层122可按照两倍至六倍伸长率单轴伸长并且具有20μm至110μm的厚度。优选地，当电活性层122由PVDF制成时，电活性层122以四倍伸长率单轴伸长并且具有40μm的厚度。在这种情况下，电活性层122具有约λ/4的相位延迟值并且可用作抑制外部光的反射的相位延迟膜。
此外，为了利用电活性层122的相位延迟效果抑制外部光反射，电活性层122的伸长轴EA相对于线性偏振器130的偏振轴PA倾斜预定角度α。如参照式2所述，当电活性层122的伸长轴EA与线性偏振器130的偏振轴PA之间的角度为45°或135°时，式2的sin2(2α)变为1，外部光反射被减小或最小化。
然而，在形成线性偏振器130和电活性层122的同时，伸长轴EA与偏振轴PA之间的角度α可具有微小误差。当电活性层122的伸长轴EA与线性偏振器130的偏振轴PA之间的角度α在45°或135°处具有±2°内的误差时，式2的sin2(2α)充分接近于1。结果，电活性层122可充分地抑制外部光反射。相反，当电活性层122的伸长轴EA与线性偏振器130的偏振轴PA之间的角度α在45°或135°处具有超出±2°的误差时，式2的sin2(2α)无法充分接近于1。结果，在反射层111上反射以穿过电活性层122的一些光L5穿过线性偏振器130，其可从外部看到。
因此，根据本公开的实施方式的显示装置100的电活性层122具有相对于线性偏振器130的偏振轴PA倾斜约45°或约135°的伸长轴EA。这里，约45°表示在43°至47°的范围中选择的角度，约135°表示在133°至137°的范围中选择的角度。如上所述，该角度反映在工艺期间可能发生的电活性层122的伸长轴EA与线性偏振器130的偏振轴PA之间的角度α的误差。电活性层122的伸长轴EA和线性偏振器130的偏振轴PA倾斜约45°或约135°。在这种情况下，在反射层111上反射以穿过电活性层122的光L5可变为相对于线性偏振器130的偏振轴PA几乎垂直地偏振的光，因此，外部光反射可被有效地抑制。
图4是示出根据本公开的实施方式的显示装置的电活性层的反射率的曲线图。期望电活性层具有低反射率以用作外部光反射膜。即，当电活性层的反射率高时，穿过线性偏振器的光无法穿过电活性层，而是在电活性层的表面上反射。因此，期望电活性层的反射率足够低，以使得穿过线性偏振器的光可穿过电活性层。
在图4中，实线④表示作为比较例的一般相位延迟膜的反射率。ZEON公司的(COP)膜用于所述一般相位延迟膜。所述一般相位延迟膜的厚度为32μm。实线①、②和③分别表示厚度为28μm的PVDF膜、厚度为80μm的PVDF膜以及厚度为40μm的PVDF膜的反射率。厚度为28μm的PVDF膜、厚度为80μm的PVDF膜以及厚度为40μm的PVDF膜以四倍伸长率单轴伸长。PVDF膜的伸长轴被设置为相对于线性偏振器的偏振轴倾斜约45°。
参照图4，作为比较例的一般相位延迟膜的反射率平均为4.76％。相反，厚度为40μm的PVDF膜的反射率平均为5.88％。即，厚度为40μm的PVDF膜的反射率与一般相位延迟膜的反射率的差异小于2％。然而，人眼可能难以容易地辨别出小于2％的反射率差异，厚度为40μm的PVDF膜可透射大部分光。结果，可以看出，PVDF膜可充分地用作相位延迟膜的替代膜。
此外，厚度为80μm的PVDF膜的反射率平均为5.96％，厚度为28μm的PVDF膜的反射率平均为5.94％。即，厚度为80μm的PVDF膜的反射率和厚度为28μm的PVDF膜的反射率相对于一般相位延迟膜的反射率的差异分别小于2％。如上所述，人眼可能难以容易地辨别出小于2％的反射率差异。然而，如表1所示，厚度为28μm的PVDF膜和厚度为80μm的PVDF膜没有将入射光的相位延迟约λ/4。因此，尽管其反射率低，但是厚度为28μm的PVDF膜和厚度为80μm的PVDF膜可能不适用于相位延迟膜。
仍参照图4，以四倍伸长率单轴伸长的40μm PVDF膜具有略高于一般相位延迟膜的反射率，但是可将入射光的相位延迟约λ/4。由于人眼可能难以检测出PVDF膜与一般相位延迟膜之间的反射率差异，所以抑制外部光反射的效果可基本上相同。具体地讲，由于PVDF膜用作接触敏感装置的电活性层，所以PVDF膜具有向用户传递触觉反馈的附加功能。因此，在包括该接触敏感装置的显示装置中，一般相位延迟膜可被省略，并且相位延迟膜的功能可被单轴伸长的电活性层取代。结果，显示装置的厚度可减小被省略的相位延迟膜的厚度那么多。
根据本公开的实施方式的显示装置100包括具有电活性层122的接触敏感装置，该电活性层122单轴伸长以延迟入射光的相位，以向用户传递触觉反馈。另外，用于抑制外部光反射的单独的相位延迟膜可被省略。因此，由于相位延迟膜被省略，显示装置100的厚度可减小很多。结果，显示装置100可更薄，并且可更容易实现柔性显示装置100。由于在相对昂贵的线性偏振器130下面单独地附接相位延迟膜的工艺被省略，所以显示装置100的制造成本可降低。
图5是示出根据本公开的另一实施方式的显示装置的示意性横截面图。图5所示的显示装置500基本上与图1和图2所示的显示装置100相同，不同的是显示面板510是有机发光显示面板并且触摸面板570被设置在线性偏振器130上。因此，其重复的描述将被省略。
显示面板510利用包括有机发光二极管的有机发光显示面板来实现。在这种情况下，显示面板510包括由阳极511、有机发光层514和阴极515构成的有机发光二极管以及被构造为向有机发光二极管传送驱动电流的薄膜晶体管513。有机发光二极管和薄膜晶体管513被设置在显示面板510的下基板512上。显示面板510的上基板516可保护有机发光二极管和薄膜晶体管513免受外部环境影响。
在显示面板510为顶部发射型的情况下，从有机发光二极管发射的光穿过上面板516在显示装置100的上方向上传播。相反，在显示面板510为底部发射型的情况下，从有机发光二极管发射的光穿过下面板512在显示装置100的下方向上传播。图5示出顶部发射型有机发光显示面板作为实施方式。
在顶部发射型有机发光显示面板中，阳极511可被构造成反射电极以增加在有机发光层514中生成的光的发射效率。在这种情况下，在有机发光层514的上方向上生成的光被直接朝着上基板516发射，在有机发光层514的下方向上生成的光在阳极511上反射以朝着上基板516发射。
在这种情况下，阳极514可用作反射层。即，从外部输入的光在穿过线性偏振器130和电活性层122的同时具有预定偏振态并且在阳极511上反射以具有反转的偏振态。通过阳极511反射的光再次被电活性层122和线性偏振器130拦截，因此，外部光反射可被减小和最小化。
触摸面板570被设置在线性偏振器130上。触摸面板570检测用户在显示装置100上的触摸输入。触摸面板570可按照诸如电阻型、电容型、光学型和电磁型的各种类型来实现。当触摸面板570以电容型实现时，如图5所示，触摸面板570包括第一触摸电极571、与第一触摸电极571电分离的第二触摸电极572以及绝缘层573。在这种情况下，触摸面板570可基于第一触摸电极571与第二触摸电极572之间的电容的变化来检测用户的触摸输入的位置。
设置在触摸面板570下面的线性偏振器130具有预定厚度t。例如，线性偏振器130具有100μm或更大的厚度。线性偏振器130用作屏蔽层以使得可将触摸面板570的触摸信号相对于由于对接触敏感装置120的电活性层122施加的电场而导致的干扰屏蔽。即，触摸面板570的第一触摸电极571或第二触摸电极572可通过对电活性层122施加的电场而被充电。在这种情况下，由于被充电的第一触摸电极571或第二触摸电极572，触摸信号可能变形或者可能发生信号延迟。然而，在根据本公开的另一实施方式的显示装置500中，具有100μm或更大的厚度的线性偏振器130可将触摸面板570相对于施加于电活性层122的电场屏蔽。结果，由电场导致的对触摸面板570的干扰可被减小或最小化。
由于根据本公开的另一实施方式的显示装置500包括触摸面板570，所以可识别触摸输入并且可向用户提供直观的触摸接口。具体地讲，根据本公开的另一实施方式的显示装置500包括设置在触摸面板570与接触敏感装置120之间的线性偏振器130，并且线性偏振器130用作屏蔽层。结果，可不需要单独的屏蔽层。因此，由于这样单独的屏蔽层而导致的显示装置500的厚度的增加可被减小或最小化，并且可更容易地实现薄显示装置500。
根据一些实施方式，触摸面板570还可包括压力传感器。压力传感器可测量触摸输入的强度。例如，在施加用户的触摸输入的点处绝缘层573的厚度可局部减小。另外，随着绝缘层573的厚度改变，绝缘层573、第一触摸电极571和第二触摸电极572之间的电容也可改变。压力传感器可通过检测电容的改变来测量触摸输入的强度。在这种情况下，触摸面板570可测量触摸输入的强度以及触摸输入的二维位置。结果，显示装置500可与接触敏感装置120协作接收各种触摸输入并且根据触摸输入的强度来提供各种触觉反馈。
图6是示出可有利地使用根据本公开的各种实施方式的显示装置的示例的示图。图6的(a)示出根据本公开的实施方式的显示装置610用在移动装置600中的情况。这里，移动装置600表示诸如智能电话、便携式电话、平板PC和PDA的紧凑装置。当显示装置610被安装在移动装置600中时，用户直接在显示装置610的屏幕上施加触摸输入以执行移动装置600的各种功能。
具体地讲，根据本公开的实施方式的显示装置610包括具有薄膜形状的接触敏感装置。结果，移动装置600可响应于用户的触摸输入来提供各种触觉反馈。例如，用户在执行运动图像观看、游戏、按钮输入等时可随触摸一起感觉到振动并且利用移动装置600传递更易察觉的信息。另外，可易于减小移动装置600的厚度和重量并且实现柔性移动装置600。
图6的(b)示出根据本公开的实施方式的显示装置用在车辆导航系统700中的情况。车辆导航系统700可包括显示装置710和多个操作元件，并且可通过安装在车辆中的处理器来控制。当显示装置710被应用于车辆导航系统700时，可通过触觉提供道路高度、道路条件、车辆的行进情况等。结果，驾驶者可更容易地操作车辆导航系统700。
图6的(c)示出根据本公开的实施方式的显示装置用作诸如监视器和TV的显示工具800的情况。当根据本公开的实施方式的显示装置810用作显示工具800时，用户可通过在显示装置810的屏幕上直接施加触摸输入来执行显示工具800的各种功能。另外，用户可基于显示工具800所提供的触觉反馈来感觉到显示在显示工具800上的对象的触感。结果，用户可欣赏更逼真的图像，并且盲人也可通过触觉体验来欣赏各种内容。具体地讲，根据本公开的实施方式的显示装置810的接触敏感装置具有抑制外部光反射的功能。结果，即使在亮环境中观看显示工具800的情况下，由于外部光导致的显示工具800的可见性的降低也可被减小或最小化。
图6的(d)示出根据本公开的实施方式的显示装置用在户外公告牌900中的情况。户外公告牌900可包括显示装置910以及连接地面和显示装置910的支撑物。当根据本公开的实施方式的显示装置910被应用于户外公告牌900时，关于要销售的广告对象的信息通过视觉和听觉媒介来传递，并且另外，可通过触觉媒介来传递。因此，用户可通过触摸户外公告牌900来接收广告对象的触觉信息，因此可使广告效果最大化。具体地讲，显示装置910的接触敏感装置具有抑制外部光反射的功能以进一步改进户外公告牌900的可见性。
图6的(e)示出根据本公开的各种实施方式的显示装置用在游戏机1000中的情况。游戏机1000可包括显示装置1010以及嵌入有各种处理器的壳体。当根据本公开的实施方式的显示装置1010被应用于游戏机1000时，用户可通过直接触摸显示装置1010的屏幕来玩游戏，因此，游戏的操作可容易。由于各种触觉反馈被逼真地提供给用户，用户对游戏的投入感可加倍。具体地讲，显示装置1010的接触敏感装置具有抑制外部光反射的功能，因此，用户可在没有太多不便的情况下从外部观看游戏机1000的画面。
图6的(f)示出根据本公开的实施方式的显示装置用在电子白板1100中的情况。电子白板1100可包括显示装置1110、扬声器以及用于保护显示装置1110和扬声器免受外部冲击的结构。当根据本公开的实施方式的显示装置1110被应用于电子白板1100时，教师在通过手写笔或手指在显示装置1110上输入授课内容时可感觉就像他或她直接在白板上书写一样。另外，当学生对电子白板1100上所显示的图像施加触摸输入时，可向学生提供适合于对应图像的触觉反馈，因此，可改进教学效果。
与本说明书中所公开的实施方式关联地描述的方法或算法的步骤可通过硬件和软件模块直接实现、由处理器执行、或者其组合。软件模块可驻留于诸如RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘和CD-ROM的存储介质或者本领域技术人员已知的不同类型的预定存储介质中。示例性存储介质连接至处理器，该处理器可从存储介质读取信息以及将信息写入存储介质中。另选地，存储介质可与处理器集成。处理器和存储介质可驻留于专用集成电路(ASIC)中。ASIC可驻留于用户终端中。另选地，处理器和存储介质可作为单独的组件驻留于用户终端中。
尽管参照附图详细描述了本公开的实施方式，本公开不限于此，而是在不脱离本公开的技术构思的情况下，可按照许多不同的形式来具体实现。因此，本公开所公开的实施方式并非用于限制，而是描述技术精神，本公开的技术精神的范围不由实施方式限制。因此，上述实施方式全部为例示性的，而非限于所限制的形式。本公开的范围可通过所附权利要求书来解释，等同范围内的技术精神旨在被本公开涵盖。
对于本领域技术人员而言将显而易见的是，在不脱离本发明的概念和范围的情况下，可对本发明进行各种修改和变化。因此，本发明旨在涵盖对本发明的这些修改和变化，只要它们落入所附权利要求及其等同物的范围内即可。
本申请要求2014年12月29日提交的韩国专利申请No.10-2014-0192708以及2015年12月14日提交的韩国专利申请No.10-2015-0178057的优先权，其公开内容出于所有目的以引用方式并入本文，如同在本文中充分阐述一样。

Claims (14)

1.一种显示装置，该显示装置包括：
显示面板；
在所述显示面板上的接触敏感装置；以及
在所述接触敏感装置上的线性偏振器，
其中，所述接触敏感装置包括将入射光的相位延迟的电活性层，并且所述电活性层用于响应于触摸输入而传递触觉反馈，并且
其中，所述电活性层的伸长轴相对于所述线性偏振器的偏振轴倾斜43°至47°或者133°至137°。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述电活性层是单轴伸长的。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述电活性层被配置为将所述入射光的相位延迟从λ/4-5nm至λ/4+5nm的范围选择的值，其中λ是所述入射光的波长。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述电活性层包括基于聚偏二氟乙烯PVDF的聚合物。
5.根据权利要求4所述的显示装置，其中，所述电活性层是单轴伸长的膜，并且所述电活性层的厚度是40μm。
6.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述显示面板是包括反射层的有机发光显示面板。
7.根据权利要求6所述的显示装置，其中，所述反射层包括阳极、阴极、金属线、滤色器的表面和黑底的表面中的至少一个。
8.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述接触敏感装置还包括设置在所述电活性层的至少一个表面上的电极。
9.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述电活性层延迟穿过所述电活性层的所述入射光的相位，并且在向所述电活性层施加电压时改变所述电活性层的形状。
10.一种显示装置，该显示装置包括：
显示面板；
在所述显示面板上的线性偏振器；以及
在所述显示面板与所述线性偏振器之间的接触敏感装置，该接触敏感装置具有电活性层，该电活性层用于响应于触摸输入而传递触觉反馈，并且所述电活性层具有相对于所述线性偏振器的偏振轴倾斜大于零的角度的伸长轴，
其中，所述电活性层的所述伸长轴相对于所述线性偏振器的所述偏振轴倾斜43°至47°或者133°至137°。
11.根据权利要求10所述的显示装置，其中，所述接触敏感装置还包括设置在所述电活性层的至少一个表面上的电极。
12.根据权利要求11所述的显示装置，其中，所述电活性层是单轴伸长的膜。
13.根据权利要求11所述的显示装置，其中，所述电活性层的厚度d和所述电活性层的有效折射各向异性值Δneff满足下式1：
[式1]
14.根据权利要求10所述的显示装置，该显示装置还包括：
设置在所述线性偏振器上的触摸面板，其中，所述线性偏振器的厚度是100μm或更大。
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