KR20140134227A - 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극 - Google Patents

Abstract

본 발명은 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 위상차층이 그 일면에 접합된 편광판이 상기 위상차층 측으로 터치 감지 전극의 일면에 접합됨으로써, 박막 구조를 구현할 수 있는, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극에 관한 것이다.

Description

복합 편광판 일체형 터치 감지 전극{TOUCH SENSING ELECTRODE COMBINED WITH COMPLEX POLARIZATION PLATE}

본 발명은 편광판 일체형 터치 감지 전극에 관한 것이다. 보다 상세하게는 플렉서블 디스플레이에 적용이 가능한 편광판 일체형 터치 감지 전극에 관한 것이다.

근래 들어오면서 급속하게 발전하고 있는 반도체 기술을 중심으로 하여, 소형화 및 경량화되면서 성능이 더욱 향상된 디스플레이 장치의 수요가 폭발적으로 늘어나고 있다.

정보화 추세에 따라 정보를 시각적으로 전달하기 위한 전자 디스플레이가 다양한 형태로 등장하고 있으며, 최근 휴대 통신의 발달로 휴대성이 요구되는 디스플레이의 개발이 강하게 대두되고 있다.

이러한 디스플레이 장치는 브라운관 방식에서 액정표시장치(LCD:Liquid Crystal Display), 플라즈마 디스플레이 패널(PDP:Plasma Display Panel), 유기 발광 표시장치(OLED:Organic Electro Luminescence Display) 등의 방식으로 변화되었다. 특히, 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD)는 기존의 브라운관 방식에 비해 소비 전력이 낮고, 소형화 및 경량박형화가 가능하며, 유해 전자파를 방출하지 않는 장점이 있다. 이로 인해 차세대 첨단 디스플레이로 주목받아 오고 있으며, 현재에는 디스플레이 장치가 필요한 거의 모든 정보처리 기기에 장착 되어 사용되고 있다.

최근에는 유리 기판 대신에 고분자 필름을 이용하여 종래의 패널보다 더욱 얇고 가벼우며 구부릴 수 있는 플렉서블 디스플레이에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있다.

플렉서블 디스플레이는 플라스틱 필름(Plastic Film) LCD, 유기 EL, wearable 디스플레이, 전자책, 전자 종이 등의 형태로 제작될 수 있으며, 응용범위 또한 매우 광범위하여 이동 통신 단말기용 디스플레이, 휴대 정보통신기기용 디스플레이와 같이 얇고 가벼운 조건 이외에도 외부 충격에 강하고, 특히 휘어지거나 다양한 형상의 디스플레이를 요구하는 제품에 적용할 수 있다.

한편, 최근에는 디스플레이 패널과 터치 감지 전극을 더 결합한 터치 스크린의 사용이 점차 대중화되고 있는 바, 박막 구조의 구현은 점차 중요한 관심사가 되고 있다.

하지만, 플렉서블 액정 디스플레이의 경우에도 현재 사용되고 있는 기판 소재만 기존의 유리 기판에서 고분자 필름 기판으로 대체했을 뿐, 편광판, 백라이트 등 디스플레이 구현에 필요한 주변 소재 및 부품들은 아직까지도 유리 기판에서 적용되었던 방법을 그대로 사용하고 있다.

예를 들어, 상기 종래의 액정 디스플레이는 편광판의 두께가 200 내지 400㎛이고, 편광자의 보호를 위해 사용된 보호층의 단일 두께가 25 내지 100 ㎛으로 이를 경박단소화 함에 있어서 한계가 존재하는 단점이 있어, 얇은 카드와 같은 구조물에 적용하기에는 어려움이 존재한다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 한국공개특허 2008-0073252는 액정셀에 접합되는 편광판 중 액정셀에 접하게 되는 보호필름을 제거하여 박형 구조를 달성한 기술을 개시하고 있다.

특허문헌 1: 한국공개특허 2008-0073252

본 발명은 편광판과 일체화된 터치 감지 전극을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 위상차층이 편광자에 직접 접합된 복합 편광판이 일체화된 터치 감지 전극을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 가요성(flexible)을 가지는 터치 감지 전극을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

1. 위상차층이 그 일면에 접합된 편광판이 상기 위상차층 측으로 터치 감지 전극의 일면에 접합된, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.

2. 위 1에 있어서, 상기 편광판은 편광자 단일층 또는 편광자의 일면에 투명 보호 필름이 접합된 적층체인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.

3. 위 2에 있어서, 상기 편광자는 코팅층인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.

4. 위 2에 있어서, 위상차층은 편광자 또는 편광자의 투명 보호 필름 상에 코팅된 층인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.

5. 위 1에 있어서, 편광판의 터치 감지 전극에의 접합은 별도의 접합층으로 이루어지는 것인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.

6. 위 1에 있어서, 편광판의 터치 감지 전극에의 접합은 상기 위상차층 상에 터치 감지 전극을 직접 형성하여 이루어지는 것인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.

7. 위 1에 있어서, 상기 위상차층은 4분파장판인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.

8. 위1에 있어서, 가요성을 갖는 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.

9. 위 1에 있어서, 전체 두께가 5 내지 150㎛인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.

10. 위 1에 있어서, 상기 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극은,

편광자 보호 필름, 편광자, 위상차 필름 및 터치 감지 전극의 순으로 적층된 구조를 포함하며,

상기 위상차 필름의 두께는 40 내지 60㎛이고,

상기 편광자의 두께는 5 내지 30㎛이고,

상기 편광자 보호 필름의 두께는 20 내지 60㎛이고,

상기 터치 감지 전극의 두께는 0.1 내지 2㎛ 이며,

상기 적층된 구조의 전체 두께는 70 내지 150㎛인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.

11. 위 1에 있어서, 상기 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극은,

코팅층형 편광자, 위상차 필름 및 터치 감지 전극의 순으로 적층된 구조를 포함하며,

상기 코팅층형 편광자의 두께는 1 내지 2㎛이고,

상기 위상차 필름의 두께는 40 내지 60㎛이고,

상기 터치 감지 전극의 두께는 0.1 내지 2㎛ 이며,

상기 적층된 구조의 전체 두께는 42 내지 64㎛인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.

12. 위 1에 있어서, 상기 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극은,

코팅층형 편광자, 코팅층형 위상차층, 기재필름 및 터치 감지 전극의 순으로 적층된 구조를 포함하며,

상기 코팅층형 편광자의 두께는 1 내지 2㎛이고,

상기 코팅층형 위상차층의 두께는 1 내지 2㎛이고,

상기 터치 감지 전극의 두께는 0.1 내지 2㎛인

상기 기재필름의 두께는 1 내지 5㎛ 이며,

상기 적층된 구조의 전체 두께는 5 내지 11㎛인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.

13. 위 1에 있어서, VA모드에서 사용되며, 상기 위상차층의 면내 위상차(Ro)가 50 내지 55nm(기준 파장 550nm)인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.

14. 위 1에 있어서, IPS모드에서 사용되며, 상기 위상차층의 면내 위상차(Ro)가 0 내지 40nm(기준 파장 550nm)인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.

15. 위 1에 있어서, OLED 광원과 함께 사용되며, 상기 위상차층의 면내 위상차(Ro)가 135 내지 152nm(기준 파장 550nm)인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.

16. 위 1 내지 5 중 어느 한 항의 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극을 구비하는 터치 스크린 패널.

17. 위 16에 있어서, 플렉서블 디스플레이와 접합되는 터치 스크린 패널.

본 발명의 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극은 터치 감지 전극층과 편광판을 일체화하여 박막 구조를 달성할 수 있다.

또한, 본 발명의 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극은 편광자의 단일 코팅층으로 형성될 수 있으므로 박막 구조를 달성할 수 있다.

또한, 본 발명의 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극은 위상차층이 편광자에 직접 코팅된 구조를 가질 수 있으므로 박막 구조를 달성할 수 있다.

또한, 본 발명의 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극은 가요성이 있는 윈도우 필름을 사용하고, 전술한 바와 같이 박막 구조를 가짐으로써 일반 디스플레이 외에 플렉서블 디스플레이에 유용하게 적용될 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극의 개략적인 수직 단면도이다.
도 2는 본 발명의 다른 일 실시예에 따라 편광판과 위상차층이 접합층으로 접합된, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극의 개략적인 수직 단면도이다.
도 3은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라 편광판의 투명 보호 필름 상에 형성된 위상차층을 구비하는, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극의 개략적인 수직 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라 투명 보호 필름을 포함하는 편광판의 편광자 상에 형성된 위상차층을 구비하는, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극의 개략적인 수직 단면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따라 터치 감지 전극이 전극 기재 필름 상에 형성된 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극의 개략적인 수직 단면도이다.

본 발명은 위상차층이 그 일면에 접합된 편광판이 상기 위상차층 측으로 터치 감지 전극의 일면에 접합됨으로써, 박막 구조를 구현할 수 있는, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극에 관한 것이다.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.

도 1에는 본 발명의 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극의 일 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 본 발명의 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극은 편광판(200), 위상차층(300) 및 터치 감지 전극(500)을 구비한다.

편광판(200)은 편광자(210) 단일층 또는 편광자(210)의 일면에 투명 보호 필름(220)이 접합된 적층체일 수 있다.

편광판(200)을 편광자(210) 단일층으로 형성하는 경우에는 고분자 수지 및 이색성 물질을 함유하는 고분자 용액을 윈도우 필름(100) 상에 직접 코팅하여 코팅층으로서 형성할 수 있다.

편광자(210) 코팅층을 형성하기 위한 고분자 수지로는 대표적으로 폴리비닐알코올계 수지가 사용된다. 폴리비닐알코올계 수지는 바람직하게는, 폴리아세트산 비닐계 수지를 비누화하여 얻은 폴리비닐알코올계 수지일 수 있다. 폴리아세트산 비닐계 수지로는 아세트산 비닐의 단독 중합체인 폴리아세트산 비닐 이외에, 아세트산 비닐과 이와 공중합 가능한 다른 단량체와의 공중합체 등을 들 수 있다. 아세트산 비닐과 공중합 가능한 다른 단량체로는 불포화 카르복시산계, 불포화 술폰산계, 올레핀계, 비닐에테르계, 암모늄기를 갖는 아크릴아미드계 단량체 등을 들 수 있다.

또한 폴리비닐알코올계 수지는 변성된 것일 수도 있으며, 예를 들면 알데히드류로 변성된 폴리비닐포르말이나 폴리비닐아세탈일 수도 있다.

이러한 폴리비닐알코올계 수지에 이색성 물질을 혼합하고 막을 형성함으로써 편광자층(210)을 형성할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 있어서, 편광자(210) 코팅층은 결정막 편광자층으로 형성될 수도 있다.

결정막 편광자는 액정을 상기 투명 기판 상에 도포, 정렬(alignment) 및 건조(drying)시, 액정상(phase)의 결정화(crystallization)의 결과로서 형성된 특수 분자 결정구조를 가진다. 액정상은 안정한 농도전이형 또는 온도전이형(thermotropic) 액정상을 형성할 수 있는 적어도 하나의 유기물질을 포함한다. 유기물질은 적어도 하나의 유기 화합물을 포함하며, 그 화학식은 (i)농도 전이형 액정상을 얻기 위한 극성 용매(polar solvents)에서의 용해도를 보장하는 적어도 하나의 이온발생 그룹(ionogenic group), 및/또는 (ii)농도전이형 액정상을 얻기 위한 비극성 용매에서의 용해도를 보장하는 적어도 하나의 비이온발생(nonionogenic) 그룹, 및/또는 (iii)막 형성 이후에 분자 구조에 함유되거나 또는 함유 되지 않을 수 있는 적어도 하나의 반대이온(counterion)을 포함한다.

광학적 이방성 이색성 결정막은 하나 또는 여러 개의 유기화합물로 된 다수의 초분자 복합물(supramolecular complexes)을 포함한다. 이들 초분자 복합물은 투과된 광의 편광 및 전기 전도성을 제공하도록 특정 방식으로 편향된다.

상기 막은 막대 형상(rodlike) 초분자로 이루어지며, 상기 초분자는 켤레 π 시스템(conjugated π-system)을 가진 디스크 형상 여러 고리(polycyclic) 유기화합물을 적어도 하나 포함한다. 상기 막은 그 편광축을 따라서 3.4±0.3Å 의 분자간 간격을 가지고 전체적으로 질서정연한 결정구조를 가진다.

광학적 이방성 이색성 결정막의 베이스 재료는 짝 결합 시스템에 연결되고 분자 평면에 놓인 아민, 페놀, 케톤 등 그룹의 존재 및 짝 방향고리족의 전개된 π 짝결합시스템의 존재에 기초하여 선택된다. 분자 및/또는 분자 절편(molecular fragment)은 편평 구조를 가진다. 베이스 재료의 예는 인단트론(Vat blue 4), 1,4,5,8-페릴렌테트라카르복실산 디벤조이미다졸(Vat Red 14), 3,4,9,10-페릴렌테트라카르복실산 디벤조이미다졸, 퀴나크리돈(피그먼트 바이올렛 19) 등이고, 그(또는 그들의 혼합물) 유도체는 안정한 농도전이형 액정상을 형성 할 수 있다.

광학적으로 이방성인 이색성 결정막에서, 분자 평면은 서로 나란하며, 분자들은 적어도 결정막 부분에서는 3차원 결정구조를 형성한다. 제조기술의 최적화에 의해 광학적 이방성 이색성 단일결정막을 형성할 수 있다. 이러한 단일 결정 내의 광축은 분자 평면에 대하여 수직이다. 이러한 박형 결정막은 고도의 이방성을 가지며 적어도 한 방향으로 고도의 굴절지수 및/또는 고도의 흡수계수를 나타낸다.

편광판(200)의 일면에는 위상차층(300)이 접합된다. 위상차층(300)은 편광판(200)에 접합되어 복합 편광판을 형성하며, 복합 및 박막 구조의 효과를 극대화하기 위해서는 위상차층(300)은 편광자(210)에 직접 접합되는 것이 바람직하다.

위상차층(300)은 투과하는 광의 위상을 변경하는 기능을 한다. 예를 들면, 시야각 확대를 위한 광학 보상층 또는 반사 방지를 위한 4분파장판(1/4λ plate)일 수 있다. 본 발명의 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극이 플렉서블 디스플레이에 사용되는 경우에는 4분파장판인 것이 바람직하다.

위상차층(300)은 단일 코팅층 또는 배향막 상에 형성된 액정층일 수 있으며, 박막 구조의 구현을 위해서는 코팅층이 바람직하다.

위상차층(300)은 본 발명에 따른 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극이 적용되는 디스플레이 장치에 따라 적절한 위상차값을 가질 수 있다.

예를 들면, 본 발명에 따른 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극이 VA모드의 액정 구동 모드가 적용되는 디스플레이 장치에 적용되는 경우, 상기 위상차층의 면내 위상차(Ro)는 50 내지 55nm(기준 파장 550nm)일 수 있다.

다른 예를 들면, 본 발명에 따른 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극이 IPS모드의 액정 구동 모드가 적용되는 디스플레이 장치에 적용되는 경우, 상기 위상차층의 면내 위상차(Ro)가 0 내지 40nm(기준 파장 550nm)일 수 있다.

또 다른 예를 들면, 본 발명에 따른 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극이 OLED 광원이 사용되는 디스플레이 장치에 적용되는 경우, 상기 위상차층의 면내 위상차(Ro)가 135 내지 152nm(기준 파장 550nm)일 수 있다.

터치 감지 전극(500)은 터치되는 부분의 위치는 감지하는 전극이다. 터치 스크린의 평면 상에 터치 위치를 감지하기 위해서는 터치되는 위치의 x좌표를 감지하는 전극과 y좌표를 감지하는 전극의 2종류 전극이 필요하므로, 터치 감지 전극(500)은 2종류 전극을 구비한다.

상기 전극의 배치에 따라 다양한 구조의 터치 감지 전극(500)이 제조될 수 있으며, 당분야에서도 여러 가지 구조가 되고 있다. 예를 들면, GFF(Glass-ITO film-ITO film), GF2(Glass-ITO film-ITO), G1F(Glass-ITO film), G2(Glass only) 구조 등을 들 수 있으며, 이에 한정되는 것은 아니다.

GFF는 가장 일반적인 구조로, X, Y축을 구현하는데 필요한 투명 전극(ITO)를 2장의 필름을 이용하여 구성하는 것이며, GF2는 1장의 필름의 일면에 X축용 전극을 형성하고 다른 일면에 Y축용 전극을 형성하는 것이다. G1F는 유리 뒷면에 ITO를 박막 증착하고, 제2 ITO는 기존 방식과 마찬가지로 필름을 사용한다. G2는 한 장의 강화유리를 사용하여, 뒷면에 X축용 ITO를 박막 증착하고 패턴화한 후, 그 위에 절연층을 형성하도 다시 Y축용 ITO를 패턴화하여 형성하는 방식이다.

본 발명에서는 터치 감지 전극(500)의 구조를 특별히 한정하지는 않으나, 복합 편광판과의 일체화 측면 및 윈도우 기판과의 접합성 측면을 고려하면 GFF 또는 GF2 구조가 바람직할 수 있다.

터치 감지 전극(500)은 당분야에서 사용되는 재료가 제한 없이 사용될 수 있으며, 스크린에 표시되는 영상의 시인성을 저해하지 않기 위해서는, 투명 소재를 사용하거나 또는 미세 패턴으로 형성되는 것이 바람직하다. 구체적인 예를 들면, 인듐주석산화물(ITO), 인듐아연산화물(IZO), 아연산화물(ZnO), 인듐아연주석산화물(IZTO), 카드뮴주석산화물(CTO), PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)), 탄소나노튜브(CNT), 금속와이어 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

금속와이어에 사용되는 금속은 특별히 한정되지 않으며, 예를 들면 은(Ag), 금, 알루미늄, 구리, 철, 니켈, 티타늄, 텔레늄, 크롬 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.

도 1에 있어서, 편광판(200)이 편광자(210) 단일층으로서 위상차층(300) 상에 형성된 코팅층이고, 위상차층(300) 상에 터치 감지 전극(500)이 형성되어 있다. 이 경우 위상차층(300)은 필름 형태인 것이 바람직하며, 필름 형태는 단일 필름 또는 배향막 상에 형성된 액정층 구조의 필름일 수도 있다. 위상차층(300) 상에 터치 감지 전극(500)을 형성하기 위해서는 터치 감지 전극(500)이 인쇄 방식, 코팅 방식 등의 저온 공정을 적용하는 것이 바람직하다.

위상차층(300)의 일면에 편광자(210) 코팅층 및 다른 일면에 터치 감지 전극(500)이 형성된 경우에는 바람직한 박막 구조의 복합 편광판이 일체화된 터치 감지 전극을 구현할 수 있다.

도 1에 있어서 편광판(200)을 단일 편광자 코팅층으로 형성되면, 그 두께를 종래의 필름 형태인 약 50 ㎛ 에서 약 1 내지 5 ㎛ 정도로 축소시킬 수 있다. 따라서, 도 1과 관련하여 전술한 바와 같이 별도의 접합층이 필요하지 않게 되어 그 두께를 더욱 축소시킬 수 있으므로 플렉서블 디스플레이에 적용 시 매우 유리하다. 이러한 측면을 고려할 때, 본 발명의 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극은 터치 감지 전극(500)의 두께를 고려해도 전체 두께가 5 내지 150㎛일 수 있으며, 40 내지 125㎛인 것이 바람직하고, 40 내지 100㎛인 것이 보다 바람직하다.

도 2에는 본 발명의 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극의 다른 일 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 도 2를 참고하면, 편광판(200)은 위상차층(300)에 별도의 접합층(400)을 통해 접합될 수 있다.

본 발명에서 "접합층"은 어느 한 층을 다른 층 상에 완전히 붙이는 "접착층"과 다시 떨어질 수 있도록 붙이는 "점착층"을 포함한다.

편광판(200)은 편광자 단일층 또는 편광자의 일면에 투명 보호 필름이 부착된 적층체일 수 있다.

위상차층(300)이 필름 형태인 경우에, 접합층(400)을 통해 편광판(200)에 접합될 수 있으며, 이 경우 전술한 바와 같이 위상차층(300)은 단일 필름일 수도 있으며, 또는 배향막 상에 형성된 액정층 구조의 필름일 수도 있다.

도 3에는 편광판의 투명 보호 필름 상에 형성된 위상차층을 구비하는 본 발명의 또 다른 일 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 도 3을 참고하면, 위상차층(300)이 편광판(200)의 투명 보호 필름(220) 측으로 접합된 구조를 나타낸다.

박막구조의 구현을 위해서는 편광자(210) 및 위상차층(300)이 코팅층인 것이 바람직하므로, 본 실시예에서는 코팅의 기재로서 편광자의 투명 보호 필름(220)이 사용된다. 따라서, 투명 보호 필름(220)의 일면에는 편광자(210)가 전술한 바와 같이 코팅층으로 구비되고, 투명 보호 필름(220)의 다른 일면에는 위상차층(300)이 코팅으로 구비되는 복합 편광판을 사용하는 것이 바람직하다. 다만, 본 실시예에서도 위상차층(300)이 단일 코팅층외에 배향막 상에 형성된 액정층인 경우를 배제하는 것은 아니다.

도 3에 있어서 위상차층(300)을 단일 코팅층으로 형성되면, 그 두께를 종래의 필름 형태인 약 50 ㎛ 에서 약 1 내지 5 ㎛ 정도로 축소시킬 수 있다. 게다가 코팅층으로 형성되면 개별적으로 약 30㎛의 두께를 갖는 별도의 접합층이 필요하지 않으므로 그 두께를 더욱 축소시킬 수 있다. 이러한 두께의 감소는 본 발명을 플렉서블 디스플레이에 적용 시 매우 유리하다.

본 발명에서 사용 가능한 투명 보호 필름(220)으로는 투명성, 기계적 강도, 열안정성, 수분차폐성, 등방성 등에서 우수한 필름이 사용될 수 있다. 구체적인 예로는, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌이소프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트 등의 폴리에스테르계 수지; 디아세틸셀룰로오스, 트리아세틸셀룰로오스 등의 셀룰로오스계 수지; 폴리카보네이트계 수지; 폴리메틸(메타)아크릴레이트, 폴리에틸(메타)아크릴레이트 등의 아크릴계 수지; 폴리스티렌, 아크릴로니트릴-스티렌 공중합체 등의 스티렌계 수지; 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 시클로계 또는 노보넨 구조를 갖는 폴리올레핀, 에틸렌-프로필렌 공중합체 등의 폴리올레핀계 수지; 염화비닐계 수지; 나일론, 방향족 폴리아미드 등의 아미드계 수지; 이미드계 수지; 폴리에테르술폰계 수지; 술폰계 수지; 폴리에테르에테르케톤계 수지; 황화 폴리페닐렌계 수지; 비닐알코올계 수지; 염화비닐리덴계 수지; 비닐부티랄계 수지; 알릴레이트계 수지; 폴리옥시메틸렌계 수지; 에폭시계 수지 등과 같은 열가소성 수지로 구성된 필름을 들 수 있으며, 상기 열가소성 수지의 블렌드물로 구성된 필름도 사용할 수 있다. 또한, (메타)아크릴계, 우레탄계, 아크릴우레탄계, 에폭시계, 실리콘계 등의 열경화성 수지 또는 자외선 경화형 수지로 된 필름을 이용할 수도 있다.

편광자 투명 보호 필름(220) 중의 상기 열가소성 수지의 함량은 50 내지 100중량%, 바람직하게는 50 내지 99중량%, 보다 바람직하게는 60 내지 98중량%, 가장 바람직하게는 70 내지 97중량%인 것이 좋다. 그 함량이 50중량% 미만인 경우에는 열가소성 수지가 가지고 있는 본래의 고투명성을 충분히 발현하지 못할 수 있다.

이러한 편광자 투명 보호 필름(220)은 적절한 1종 이상의 첨가제가 함유된 것일 수도 있다. 첨가제로는, 예컨대 자외선흡수제, 산화방지제, 윤활제, 가소제, 이형제, 착색방지제, 난연제, 핵제, 대전방지제, 안료, 착색제 등을 들 수 있다.

또한, 필요에 따라 투명 보호 필름은 표면 처리된 것일 수 있다. 이러한 표면 처리로는 코로나 처리, 프라이머 처리 등의 건식 처리, 검화 처리를 포함하는 알칼리 처리 등의 화학 처리 등을 들 수 있다.

위상차층(300)의 편광판(200)이 접합된 면의 반대면에는 터치 감지 전극(500)이 형성된다. 위상차층(300) 상에 직접 터치 감지 전극(500)을 형성하기 위해서는 전술한 바와 같이 저온 공정이 바람직하다.

도 4에는 투명 보호 필름을 포함하는 편광판의 편광자 상에 형성된 위상차층을 구비하는 본 발명의 또 다른 일 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 도 4을 참고하면, 위상차층(300)이 편광판(200)의 편광자(210)에 직접 접합된 구조이고, 터치 감지 전극(500)의 배치는 도 3과 동일하다. 이 경우 편광자(210)는 전술한 실시예와 마찬가지로 코팅층으로 형성될 수도 있고, 당분야에 공지된 필름 형태일 수도 있다. 편광자(210)가 코팅층인 경우에는 별도의 접착층 없이 투명 보호 필름(220)에 접합될 수 있으나, 필름 형태인 경우에는 별도의 접착층(미도시)를 통해 투명 보호 필름(220)에 접합된다.

위상차층(300)은 단일 코팅층 또는 배향막 상에 형성된 액정층일 수 있으며, 박막 구조의 구현을 위해서는 단일 코팅층이 바람직하다.

도 4에 있어서도, 편광판(200) 및 위상차층(300)을 모두 단일 코팅층으로 형성되면, 그 두께를 축소시킬 수 있으므로 플렉서블 디스플레이에 유용하게 적용할 수 있다.

도 5에는 터치 감지 전극(500)을 형성하기 위한 별도의 전극 기재 필름(600)을 구비하는 본 발명의 일 실시예가 개략적으로 도시되어 있다. 도 5를 참고하면, 전극 기재 필름(600)의 일면에 터치 감지 전극(500)을 형성하고 다른 일면에 위상차층(300), 편광판(200)을 순차적으로 적층할 수 있다.

전극 기재 필름(600)이 폴리이미드(PI), 폴리에테르술폰(PES), 폴리술폰(PS) 등과 내열성 기재라면 전술한 저온 공정 외에도 스퍼터링과 같은 고온 공정을 사용하여 터치 감지 전극(500)을 형성할 수 있다.

전극 기재 필름(600)의 다른 면에 적층되는 위상차층(300) 및 편광판(200)은 필름 형태일 수도 있으나, 박막 구조를 구현하는 측면에서 각각 단일 코팅층으로 형성될 수 있다.

전술한 바에 따라, 본 발명에 따른 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극의 몇 가지 실시예를 예시하면 다음과 같다. 물론 본 발명이 하기 실시예로 한정하여 해석되어서는 안된다.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극은, 편광자 보호 필름, 편광자, 위상차 필름 및 터치 감지 전극의 순으로 적층된 구조를 포함하며, 상기 위상차 필름의 두께는 40 내지 60㎛이고, 상기 편광자의 두께는 5 내지 30㎛이고, 상기 편광자 보호 필름의 두께는 20 내지 60㎛이고, 상기 터치 감지 전극의 두께는 0.1 내지 2㎛이며, 상기 적층된 구조의 전체 두께는 70 내지 150㎛일 수 있다.

본 발명의 다른 일 실시예에 있어서, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극은, 코팅층형 편광자, 위상차 필름 및 터치 감지 전극의 순으로 적층된 구조를 포함하며, 상기 코팅층형 편광자의 두께는 1 내지 2㎛이고, 상기 위상차 필름의 두께는 40 내지 60㎛이고, 상기 터치 감지 전극의 두께는 0.1 내지 2㎛ 이며, 상기 적층된 구조의 전체 두께는 42 내지 64㎛일 수 있다.

본 발명의 또 다른 일 실시예에 있어서, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극은, 코팅층형 편광자, 코팅층형 위상차층, 기재필름 및 터치 감지 전극의 순으로 적층된 구조를 포함하며, 상기 코팅층형 편광자의 두께는 1 내지 2㎛이고, 상기 코팅층형 위상차층의 두께는 1 내지 2㎛이고, 상기 터치 감지 전극의 두께는 0.1 내지 2㎛이며, 상기 적층된 구조의 전체 두께는 5 내지 11㎛일 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극은 다양한 두께의 적층 구조를 가질 수 있으며, 특히 플렉서블 디스플레이에 적용될 수 있도록 박막 구조의 구현이 가능하다.

전술한 바와 같은 본 발명의 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극은 추후 운송 및 타 부품과의 접합에 용이하도록 적어도 일면에 점착층 및 이형필름이 순차적으로 적층된 구조를 더 구비할 수도 있다.

본 발명의 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극은 당분야에 공지된 추가 공정을 통해 터치 스크린 패널을 형성할 수 있다. 이 경우 사용되는 디스플레이 장치로는 액정 디스플레이, OLED, 플렉서블 디스플레이 등을 들 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

200: 편광판
210: 편광자 220: 투명 보호 필름
300: 위상차층 400: 접합층
500: 터치 감지 전극 600: 전극 기재 필름

Claims (17)

1. 위상차층이 그 일면에 접합된 편광판이 상기 위상차층 측으로 터치 감지 전극의 일면에 접합된, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.
   
2. 청구항 1에 있어서, 상기 편광판은 편광자 단일층 또는 편광자의 일면에 투명 보호 필름이 접합된 적층체인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.
   
3. 청구항 2에 있어서, 상기 편광자는 코팅층인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.
   
4. 청구항 2에 있어서, 위상차층은 편광자 또는 편광자의 투명 보호 필름 상에 코팅된 층인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.
   
5. 청구항 1에 있어서, 편광판의 터치 감지 전극에의 접합은 별도의 접합층으로 이루어지는 것인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.
   
6. 청구항 1에 있어서, 편광판의 터치 감지 전극에의 접합은 상기 위상차층 상에 터치 감지 전극을 직접 형성하여 이루어지는 것인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.
   
7. 청구항 1에 있어서, 상기 위상차층은 4분파장판인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.
   
8. 청구항 1에 있어서, 가요성을 갖는 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.
   
9. 청구항 1에 있어서, 전체 두께가 5 내지 150㎛인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.
   
10. 청구항 1에 있어서, 상기 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극은,
    편광자 보호 필름, 편광자, 위상차 필름 및 터치 감지 전극의 순으로 적층된 구조를 포함하며,
    상기 위상차 필름의 두께는 40 내지 60㎛이고,
    상기 편광자의 두께는 5 내지 30㎛이고,
    상기 편광자 보호 필름의 두께는 20 내지 60㎛이고,
    상기 터치 감지 전극의 두께는 0.1 내지 2㎛이며,
    상기 적층된 구조의 전체 두께는 70 내지 150㎛인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.
    
11. 청구항 1에 있어서, 상기 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극은,
    코팅층형 편광자, 위상차 필름 및 터치 감지 전극의 순으로 적층된 구조를 포함하며,
    상기 코팅층형 편광자의 두께는 1 내지 2㎛이고,
    상기 위상차 필름의 두께는 40 내지 60㎛이고,
    상기 터치 감지 전극의 두께는 0.1 내지 2㎛ 이며,
    상기 적층된 구조의 전체 두께는 42 내지 64㎛인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.
    
12. 청구항 1에 있어서, 상기 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극은,
    코팅층형 편광자, 코팅층형 위상차층, 기재필름 및 터치 감지 전극의 순으로 적층된 구조를 포함하며,
    상기 코팅층형 편광자의 두께는 1 내지 2㎛이고,
    상기 코팅층형 위상차층의 두께는 1 내지 2㎛이고,
    상기 터치 감지 전극의 두께는 0.1 내지 2㎛인
    상기 기재필름의 두께는 1 내지 5㎛ 이며,
    상기 적층된 구조의 전체 두께는 5 내지 11㎛인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.
    
13. 청구항 1에 있어서, VA모드에서 사용되며, 상기 위상차층의 면내 위상차(Ro)가 50 내지 55nm(기준 파장 550nm)인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.
    
14. 청구항 1에 있어서, IPS모드에서 사용되며, 상기 위상차층의 면내 위상차(Ro)가 0 내지 40nm(기준 파장 550nm)인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.
    
15. 청구항 1에 있어서, OLED 광원과 함께 사용되며, 상기 위상차층의 면내 위상차(Ro)가 135 내지 152nm(기준 파장 550nm)인, 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극.
    
16. 청구항 1 내지 15 중 어느 한 항의 복합 편광판 일체형 터치 감지 전극을 구비하는 터치 스크린 패널.
    
17. 청구항 16에 있어서, 플렉서블 디스플레이와 접합되는 터치 스크린 패널.

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