CN107636576B - 集成偏光片的触摸传感器以及有机发光显示装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及集成偏光片的触摸传感器以及有机发光显示装置，所述集成偏光片的触摸传感器包括：偏光片；以及触摸传感器，其设置在偏光片的一个表面侧并且包括基板和形成在基板的一个表面上的电极图案，其中，偏光片与触摸传感器的厚度之和为30μm～300μm，基板的强度为1MPa以上。
Description
技术领域
本发明涉及一种集成偏光片的触摸传感器。
本发明还涉及一种有机发光显示装置。
背景技术
近来，在各种电子设备中使用通过使手指或输入装置(例如，触笔)触摸显示装置上所显示的图像来实现输入功能的触摸面板。
这样的触摸面板主要可以划分为电阻膜式触摸面板和电容式触摸面板。电阻膜式触摸面板通过检测玻璃与电极之间因输入装置上的压力而造成的短路来检测位置。电容式触摸面板通过检测手指接触该面板时电极之间出现的电容变化来检测位置。
因反复使用，电阻膜式触摸面板的性能可能下降并且可能出现划痕。因此，对具有优异耐久性且长寿命的电容式触摸面板的兴趣在不断增加。
电容式触摸面板的面板被定义为具有能够通过触摸进行指令输入的有效区域和围绕该有效区域的非有效区域。在有效区域中，电极图案由透明导电材料形成，以便能透射来自显示装置的光，而在非有效区域中，接线图案由导电材料形成。
近来，已经开发出了可弯曲、可折叠的柔性显示装置，并且为了实现这样的显示装置，需要可弯曲的触摸面板。当触摸面板弯曲时，存在这样一种问题，即电极图案和接线图案开裂，从而触摸面板出现故障。
发明内容
技术问题
本发明涉及一种能够在反复弯曲时防止裂纹的集成偏光片的触摸传感器。
本发明还涉及一种能够防止用于柔性的弧形且可弯曲的显示器的触摸模块出现故障的有机发光显示装置。
本发明的方面不限于此，并且从下面的描述和附图，另外的方面将对于本领域普通技术人员而言显而易见。
技术方案
根据本发明的方面，提供一种根据实施方式的集成偏光片的触摸传感器，其包括偏光片和触摸传感器，所述触摸传感器设置在偏光片的一个表面所在一侧的上方并且包括基板以及形成在基板的一个表面上的电极图案，其中，偏光片与触摸传感器的厚度之和在30～300μm的范围内，基板的强度为1MPa以上。
然而，本发明的方面并不限于此，并且从下面的描述及附图，另外的方面将对于本领域普通技术人员而言显而易见。
有益效果
根据本发明，在根据本发明的实施方式的集成偏光片的触摸传感器和有机发光显示装置中，通过设定中性区域与图案层之间的距离相对于触摸模块的总厚度的比率，可以防止触摸传感器反复弯曲时在图案层处出现裂纹，因此可以防止断路故障。
根据本发明，在根据本发明的实施方式的集成偏光片的触摸传感器和有机发光显示装置中，通过形成具有特定值的强度和总厚度的基板，防止了触摸传感器弯曲时因损坏出现的故障，因此可以提高成品率。
然而，本发明的效果并不限于此，并且从下面的描述和附图，另外的效果将对于本领域普通技术人员而言显而易见。
附图说明
图1为示出根据第一实施方式的触摸模块的剖视图；
图2为示出根据第一实施方式的触摸模块的俯视图；
图3为示出根据第一实施方式的触摸模块弯曲时该触摸模块的剖视图；
图4为示出根据第二实施方式的显示装置的剖视图；
图5为示出根据第三实施方式的显示装置的视图；以及
图6为示出根据第一至第三实施方式的触摸模块和显示装置所用于的装置的立体图。
具体实施方式
在下文，将参照附图详细描述本发明的具体实施方式。然而，本发明的范围并不限于所提出的实施方式，并且，通过添加、修改和删除本发明的相同范围中的其他部件，本领域技术人员容易提出包括在退化(retrograde)发明中或本发明的范围中的其他实施方式，这也在本发明的范围内。
另外，用于实施方式的附图中示出的、在相同范围内具有相同功能的部件被分配并使用相同的附图标记描述。
根据实施方式的集成偏光片的触摸传感器包括偏光片和触摸传感器，该触摸传感器设置在偏光片的一个表面所在一侧的上方并且包括基板以及形成在基板的一个表面上的电极图案，其中，偏光片和触摸传感器的厚度之和在30～300μm的范围内，并且基板的强度为1MPa以上。
集成偏光片的触摸传感器的中性区域与电极图案之间的距离可以在集成偏光片的触摸传感器的厚度的3％～20％的范围内。
偏光片可以位于电极图案上。
偏光片可以位于基板下方。
偏光片还可以包括相位延迟片。
触摸传感器的厚度可以在15～50μm的范围内。
偏光片的厚度可以在5～100μm的范围内。
相位延迟片的厚度可以在10～25μm的范围内。
集成偏光片的触摸传感器还可以包括形成在电极图案上的钝化层。
电极图案可以由钼、银、铝、铜、钯、金、铂、锌、钛、铬、镍、钨或包含其中两种以上的合金形成，或者由铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、氧化锌(ZnO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、镉锡氧化物(CTO)、氧化铜(CO)、聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)(PEDOT)、纳米线、纳米纤维、碳纳米管(CNT)或石墨烯形成。
集成偏光片的触摸传感器还可以包括位于触摸传感器上的覆盖膜。
根据实施方式的有机发光显示装置可以包括集成偏光片的触摸传感器。
包括集成偏光片的触摸传感器的有机发光显示装置的厚度可以在40～388μm的范围内。
在下文，将参照附图来描述根据实施方式的触摸模块和显示装置。
图1为示出根据第一实施方式的触摸模块的剖视图，图2为示出根据第一实施方式的触摸模块的俯视图，图3为示出根据第一实施方式的触摸模块弯曲时该触摸模块的剖视图。
参见图1至图3，根据第一实施方式的触摸模块1包括基板10、图案层20以及光转换层30。
基板10和图案层20可以形成触摸传感器。
基板10可以具有弯曲的结构。基板10可以形成为具有曲率的结构。基板10的厚度可以在10～40μm的范围内。基板10的强度可以为1MPa以上。当基板10的强度小于1MPa以及当反复弯曲基板10时，因为基板10的强度下降，其可能损坏。然而，通过形成强度在1MPa以上的基板10，在基板10弯曲时可以防止因基板10损坏造成的故障。
基板10可以包括有效区域AA和非有效区域UA。
有效区域AA是指用户可以进行触摸命令输入的区域，而位于有效区域AA周围的非有效区域UA是指不进行触摸命令输入的区域，因为即使用户触摸非有效区域UA时非有效区域UA也不被激活。
当基板10贴合到要使用的显示面板上时，基板10的有效区域AA和非有效区域UA可以分别对应于显示装置的显示区域和非显示区域。显示区域包括显示图像的区域，非显示区域包括不显示图像的区域。因此，基板10的有效区域AA可以包括透射光的区域，基板10的非有效区域UA可以包括不透射光的区域。
基板10可以包括下述中的至少一种：三乙酸纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素、乙酸-丙酸纤维素、硝酸纤维素、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸1,4-环己二甲酯、聚1,2-二苯氧乙烷-4,4’-二甲酸亚乙基酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、聚砜、聚醚砜、聚烯丙基化物(polyallylate)、聚醚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚酮、聚乙烯醇和聚氯乙烯环烯烃(polyvinyl chloride cyclo olefin)。
图案层20可以形成在基板10上。图案层20可以包括电极图案21和接线图案23。
电极图案21可以形成在有效区域AA中，接线图案23可以形成在非有效区域UA中。
电极图案21可以包括第一电极图案21a和第二电极图案21b。
多个第一电极图案21a可以设置在第一方向上，多个第二电极图案21b可以设置在第二方向上。第二方向可以与第一方向相交。
每个第一电极图案21a可以电连接至相邻的第一电极图案21a，每个第二电极图案21b可以连接至相邻的第二电极图案21b。第一电极图案21a和第二电极图案21b中的每一个都可以定义为单位导电图案。触摸像素可以由至少一个单位导电图案形成。
电极图案21可以由透明导电材料形成。电极图案21可以由钼、银、铝、铜、钯、金、铂、锌、钛、铬、镍、钨或包含其中两种以上的合金形成；或者由ITO、IZO、ZnO、IZTO、CTO、CO、PEDOT、纳米线、纳米纤维、CNT或石墨烯形成。
接线图案23可以包括第一接线图案23a和第二接线图案23b。
第一电极图案21a可以电连接至第一接线图案23a。第一电极图案21a可以与第一接线图案23a一体形成，第一电极图案21a可以与第一接线图案23a分开形成。
第二电极图案21b可以电连接至第二接线图案23b。第二电极图案21b可以与第二接线图案23b一体形成，第二电极图案21b可以与第二接线图案23b分开形成。
接线图案23可以由透明导电材料形成。当接线图案23包括透明导电材料时，接线图案23可以包括选自包括ITO、氧化铜、碳纳米管CNT、金属网格、Ag纳米线、导电膜(PEDOT：聚苯乙烯磺酸盐(PSS))和纳米纤维的组中的至少一种导电材料。
可替代地，接线图案23可以包括具有低电阻率的金属材料。当接线图案23包括具有低电阻率的金属材料时，接线图案23可以包括选自包括Cr、Ni、Al、Pt、Au、W、Cu和Mo的组中的至少一种导电材料。
图案层20的厚度可以在5～10μm的范围内。
基板10和图案层20的厚度可以在15～50μm的范围内。即，基板10和图案层20的厚度之和可以在15～50μm的范围内。换言之，触摸传感器的厚度可以在15～50μm的范围内。
当触摸传感器的厚度小于15μm时，在工序之间移动期间的处理不容易，加工期间出现故障的可能性增大。
当触摸传感器的厚度大于50μm时，由于触摸传感器弯曲时起作用的压缩应变增大，存在反复弯曲触摸传感器时触摸传感器的一部分开裂以及显示装置的总厚度增加的问题。
通过形成总厚度在15～50μm的范围内的触摸传感器，存在因加工期间故障率下降或由于损坏造成的故障率下降而成品率提高的效果。
光转换层30可以位于图案层20上。光转换层30可以转换光转换层30透射的光的方向和相位并且输出光。
光转换层30可以包括偏光片和相位延迟片。
当光转换层30包括偏光片时，光转换层30可以将透射光转换成偏振光并输出该偏振光。偏光片可以包括透射轴线和吸收轴线。平行于透射轴线进入偏光片的光的分量被透射而产生偏振光，剩下的光被吸收，因此可以输出偏振光。
当光转换层30包括相位延迟片，光转换层30可以改变透射光的相位并输出该光。相位延迟片可以为将入射光的一个偏振分量延迟λ/4的四分之一波片(QWP)，通过该四分之一波片，当圆偏振光入射在相位延迟片上时，该相位延迟片可以将圆偏振光转换成线偏振光，并且当线偏振光入射时，该线偏振光可以被转换成圆偏振光。
光转换层30可以包括偏光片或相位延迟片，或光转换层30可以包括偏光片和相位延迟片二者。
当光转换层30至少包括偏光片时，包括偏光片和触摸传感器的结构可以被定义为集成偏光片的触摸传感器。即，包括偏光片的触摸模块1可以被定义为集成偏光片的触摸传感器。
光转换层30的厚度可以在25～75μm的范围内。偏光片的厚度可以在15～50μm的范围内，相位延迟片的厚度可以在10～25μm的范围内。
可替代地，光转换层30的厚度可以在5～250μm的范围内。偏光片的厚度可以在5～100μm的范围内。
当偏光片的厚度小于5μm时，在工序之间移动期间的处理不容易，并且加工期间出现故障的可能性增大。
当偏光片的厚度大于100μm时，由于偏光片弯曲时起作用的压缩应变增大，因此存在反复弯曲偏光片时偏光片开裂的问题。另外，由于触摸传感器和触摸手指之间的距离增大，因此手指触摸该触摸传感器时电容的变化量减小，从而存在触摸灵敏度降低的问题。
通过形成厚度在5～100μm范围内的偏光片，存在因加工期间故障率下降或由于损坏造成的故障率下降而成品率提高的效果。另外，存在触摸灵敏度提高的效果。
相位延迟片的厚度可以在10～150μm的范围内。
当相位延迟片小于10μm时，在工序之间的移动期间的处理不容易，并且加工期间出现故障的可能性增大。
当相位延迟片的厚度大于150μm时，由于相位延迟片弯曲时起作用的压缩应变增大，存在反复弯曲相位延迟片时相位延迟片开裂的问题。另外，由于触摸传感器与触摸手指之间的距离增大，因此当手指触摸该触摸传感器时电容的变化量减小，因此存在触摸灵敏度降低的问题。
通过形成厚度在10～150μm范围内的相位延迟片，存在因加工期间故障率下降或由于损坏造成的故障率下降而成品率提高效果。另外，存在触摸灵敏度提高的效果。尽管没有示出，图案层可以涂覆有钝化层。钝化层可以用于保护图案层。
触摸模块1的总厚度dt可以在30～300μm的范围内。
当触摸模块1的总厚度dt小于30μm时，在工序之间移动期间的处理不容易，并且加工期间出现故障的可能性增大。
当触摸模块1的总厚度dt大于300μm时，触摸模块1弯曲时作用的应变增大，存在反复弯曲触摸模块1时触摸模块1的一部分部件开裂的问题。
通过形成总厚度dt在30～300μm的范围内的触摸模块1，存在因加工期间的故障率下降或由于损坏造成的故障率下降而成品率提高的效果。
中性区域NP可以包括在触摸模块1内。
中性区域NP是指触摸模块1弯曲时压缩应变或拉伸应变不起作用的位置。例如，如图3所示，当触摸模块1弯曲时，压缩应变在弯曲的触摸模块1的内方向上起作用，而拉伸应变在弯曲的触摸模块1的外方向上起作用。因此，从弯曲的触摸模块1的内侧到外侧起作用的应变逐渐由压缩应变变化为拉伸应变。另外，在临界位置处，存在压缩应变和拉伸应变不起作用的过渡位置，并且该位置为中性区域NP。
图案层20和中性区域NP之间的距离可以定义为分离距离dn。分离距离dn可以是图案层20的顶表面与中性区域NP之间的距离。分离距离dn可以在总厚度dt的3％～20％的范围内。
通过将分离距离dn设定在总厚度dt的3％～20％的范围内，可以防止图案层20和光转换层30的损坏。
当分离距离dn被设定为小于总厚度dt的3％时，由于大的拉伸应变作用于光转换层30上，可能出现诸如光转换层30开裂的故障。
当分离距离dn被设定为大于总厚度dt的20％时，由于图案层20变得远离中性区域NP，因此作用于图案层20上的压缩应变增大，图案层20开裂，从而可能出现触摸模块1内部的电线或电极被破坏的故障。
通过将分离距离dn设定在总厚度dt的3％～20％的范围内，可以防止图案层20的断路故障以及因光转换层30的破损造成的故障，从而存在触摸模块1的成品率提高的效果。
图4为示出根据第二实施方式的显示装置的剖视图。
除了向第一实施方式中加入覆盖膜和显示面板之外，根据第二实施方式的显示装置与第一实施方式相同。因此，在第二实施方式的描述中，与第一实施方式相同的部件被分配相同的附图标记，并且其详细描述将被省略。
参见图4，根据第二实施方式的显示装置100包括基板10、图案层20、光转换层30、显示面板40以及覆盖膜50。
图案层20可以形成在基板10上。图案层20可以包括电极图案21和接线图案23。
光转换层30可以位于图案层20上。光转换层30可以包括偏光片。光转换层30可以包括偏光片和相位延迟片。
显示面板40可以位于基板10下方，覆盖膜50可以位于光转换层30上。
显示面板40可以包括显示图像的显示面板。显示面板40可以包括液晶面板或有机发光面板。
当显示面板40包括有机发光面板时，显示面板40的强度可以在1～100MPa的范围内。
当显示面板40的强度小于1MPa时，在反复弯曲显示面板40时，由于其强度下降而可能出现显示面板40开裂的故障。
当显示面板40的强度大于100MPa时，由于弯曲显示面板40时起作用的压缩应变因高强度而增大，因此在反复弯曲显示面板40时可能出现显示面板40开裂的问题。
通过形成强度在1～100MPa范围内的显示面板40，即使在反复弯曲显示面板40时也可以防止因显示面板40的损坏而造成的故障，因此存在成品率提高的效果。
显示面板40可以通过第一粘接层41粘附到基板10上。第一粘接层41可以包括光学透明胶。显示面板40的前表面用第一粘接层41涂覆，从而粘附到基板10上，或显示面板40的部分区域用第一粘接层41涂覆，从而粘附到基板10上。
覆盖膜50的强度可以在1～100MPa的范围内。
当覆盖膜50的强度小于1MPa时，在反复弯曲覆盖膜50时因强度下降而可能出现诸如覆盖膜50开裂的故障。
当覆盖膜50的强度大于100MPa时，由于弯曲覆盖膜50时起作用的压缩应变因高强度而增大，因此在反复弯曲覆盖膜50时存在覆盖膜开裂的问题。
通过形成强度在1～100MPa的范围内的覆盖膜50，即使在反复弯曲覆盖膜50时也可以防止因覆盖膜50损坏造成的故障，因此存在成品率提高的效果。
覆盖膜50可通过第二粘接层51粘附于光转换层30。第二粘接层51可以包括光学透明胶。光转换层30的前表面可以用第二粘接层51涂覆，从而贴合到覆盖膜50上，或者光转换层30的部分区域可以用第二粘接层51涂覆，从而贴合到覆盖膜50上。
显示装置100的总厚度可以在40～388μm的范围内。
当显示装置100的总厚度小于40μm时，在工序之间移动期间的处理不容易，加工期间出现故障的可能性增大。
当显示装置100的总厚度大于388μm时，由于弯曲显示装置100时起作用的压缩应变增大，因此在反复弯曲显示装置100时存在显示装置100的一部分部件开裂的问题。
通过形成总厚度在40～388μm范围内的显示装置100，存在加工期间因故障率下降或由于损坏造成的故障率下降而成品率提高的效果。
图5为示出根据第三实施方式的显示装置的视图。
根据第三实施方式的显示装置具有的光转换层与第二实施方式的光转换层位于不同位置，但是与其具有相同的剩下的结构。因此，在第三实施方式的描述中，与第二实施方式相同的部件被分配相同的附图标记，并且其详细描述将被省略。
参见图5，根据第三实施方式的显示装置100包括基板10、图案层20、光转换层30、显示面板40以及覆盖膜50。
图案层20可以形成在基板10上。图案层20可以包括电极图案21和接线图案23。
光转换层30可以位于基板10下方。光转换层30可以包括偏光片。光转换层30可以包括偏光片和相位延迟片。
显示面板40可以位于光转换层30下方，覆盖膜50可以位于图案层20上。
显示面板40可以包括显示图像的显示面板。显示面板40可以包括液晶面板或有机发光面板。
显示面板40可以通过第一粘接层41贴合到光转换层30上。显示面板40可以通过第一粘接层41贴合到光转换层30的下方。
覆盖膜50可以通过第二粘接层51贴合到图案层20上。覆盖膜50可以通过第二粘接层51贴合在图案层20上。即，覆盖膜50可以位于光转换层30上。覆盖膜50可以位于偏光片上。
覆盖膜50可以包括下述中的至少一种：三乙酸纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素、乙酸-丙酸纤维素、硝酸纤维素、聚酰亚胺、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸1,4-环己二甲酯、聚1,2-二苯氧乙烷-4,4’-二甲酸亚乙基酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚苯乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、聚砜、聚醚砜、聚烯丙基化物(polyallylate)、聚醚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚醚酮、聚乙烯醇和聚氯乙烯环烯烃(polyvinyl chloride cyclo olefin)。
覆盖膜50可以包括单一层，该单一层包括上述材料中的任何一种材料，并且覆盖膜50可以包括复合多层，该复合多层包括上述材料中的至少两种不同材料。
图6为示出根据第一至第三实施方式的触摸模块和显示装置所用于的装置的立体图。
参见图6，在装置1000中可以形成用于从外部输入命令的输入按钮1100、用于拍摄静止图像和移动图像的相机1200以及输出声音的扬声器1300。
装置1000可以包括触摸模块1或显示装置100。
触摸模块1或显示装置可以用于各种装置，例如移动电话、电视机、导航装置。
尽管举例描述了根据本发明的实施方式的触摸模块所用于的显示装置，但是本发明并于限于触摸模块所用于的该装置，而是可以用于各种产品，例如键盘、笔记本用的触摸板、车辆用的触摸输入装置。
虽然基于本发明的实施方式描述了本发明的结构和特征，但是本发明并于限于此，对于本领域技术人员而言显而易见的是可以在本发明的范围内进行各种修改或变化，因此清楚的是这样的修改或变化在所附权利要求的范围内。
工业实用性
本发明涉及集成偏光片的触摸传感器，在工业上可使用。
Claims (12)
1.一种集成偏光片的触摸传感器，其包括：
偏光片；以及
触摸传感器，其设置在偏光片的一个表面所在一侧的上方并且包括电极图案和基板，所述电极图案形成在所述基板的一个表面上，
其中，偏光片与触摸传感器的厚度之和在30～300μm的范围内；并且基板的强度为1MPa以上，
其中，集成偏光片的触摸传感器的中性区域与电极图案之间的距离在集成偏光片的触摸传感器的厚度的3％～20％的范围内，
中性区域是指触摸模块弯曲时压缩应变或拉伸应变不起作用的位置。
2.根据权利要求1所述的集成偏光片的触摸传感器，其中，偏光片位于电极图案上。
3.根据权利要求1所述的集成偏光片的触摸传感器，其中，偏光片位于基板下方。
4.根据权利要求1所述的集成偏光片的触摸传感器，其中，偏光片还包括相位延迟片。
5.根据权利要求1所述的集成偏光片的触摸传感器，其中，触摸传感器的厚度在15μm～50μm的范围内。
6.根据权利要求1所述的集成偏光片的触摸传感器，其中，偏光片的厚度在5μm～100μm的范围内。
7.根据权利要求4所述的集成偏光片的触摸传感器，其中，相位延迟片的厚度在10μm～25μm的范围内。
8.根据权利要求1所述的集成偏光片的触摸传感器，其还包括形成在电极图案上的钝化层。
9.根据权利要求1所述的集成偏光片的触摸传感器，其中，电极图案由钼、银、铝、铜、钯、金、铂、锌、钛、铬、镍、钨或包含其中两种以上的合金形成，或者由铟锡氧化物、铟锌氧化物、氧化锌、铟锌锡氧化物、镉锡氧化物、氧化铜、聚(3,4-亚乙二氧基噻吩)、纳米线、纳米纤维、碳纳米管或石墨烯形成。
10.根据权利要求1所述的集成偏光片的触摸传感器，其还包括位于触摸传感器上的覆盖膜。
11.一种有机发光显示装置，其包括根据权利要求1所述的集成偏光片的触摸传感器。
12.根据权利要求11所述的有机发光显示装置，其中，包括集成偏光片的触摸传感器的有机发光显示装置的厚度在40～388μm的范围内。
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