KR20150046809A - 편광판 일체형 터치 패널과 이를 포함하는 터치패널 표시장치 - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 편광판 일체형 터치 패널은 터치 패널; 및 상기 터치 패널과 일체로 형성된 상부 편광판;을 포함하고, 상기 상부 편광판은, 제1 편광층과 상기 제1 편광층을 지지하는 제1 지지층, 상기 제1 지지층에 형성된 제1 점착층 그리고 상기 제1 편광층에 형성된 제2 점착층을 포함하는 편광판 일체형 터치 패널로써, 셀 공정과 편광판 부착 공정 그리고 터치 패널의 부착 공정에서 발생하는 상기 편광판의 수축에 따른 터치 인식 불량을 개선한 편광판 일체형 터치 패널 표시장치를 제공할 수 있고, 표시장치의 제조 공정을 간소화 할 수 있는 편광판 일체형 터치 패널 표시장치를 제공할 수 있으며, 편광판 일체형 터치 패널 표시장치의 두께를 감소할 수 있다.

Description

편광판 일체형 터치 패널과 이를 포함하는 터치패널 표시장치 {TOUCH PANEL WITH POLARIZER AND DISPLAY DIVICE COMPRISING THE SAME}
본 발명은 편광판 일체형 터치 패널과 이를 포함하는 터치패널 표시장치에 관한 것이다.
정보화 사회가 발전함에 따라 화상을 표시하기 위한 표시장치에 대한 요구가 다양한 형태로 증가하고 있으며, 근래에는 액정표시장치(LCD: liquid crystal display), 플라즈마표시장치(PDP: plasma display panel), 유기전계발광소자 (OLED: organic light emitting diode)와 같은 여러 가지 평판표시장치(flat display device)가 활용되고 있다.
이러한 평판표시장치는 표시패널의 외부 면의 자극 즉 터치(touch)에 반응하여 구동될 수 있도록 하여 사용자에게 편리함을 제공하고 있다. 즉, 터치패널의 기능을 함께 제공하고 있다.
도 1은 종래의 터치 표시장치(1)를 나타낸 도면이고, 도 2는 종래의 터치 표시장치(1)의 제조 과정을 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래의 터치 표시장치(1)는 상부 및 하부 기판(21, 22)을 포함하는 액정기판(20), 상부 편광판(30), 하부 편광판(40), 상기 상부 편광판(30)의 상부에 배치된 터치 패널(10) 그리고 상기 터치 패널(10)의 배면에 배치되어, 상기 터치 패널(10) 방향으로 면 광을 제공하는 광원(51)을 구비한 백라이트 유닛(50)을 포함한다.
상기 상부 편광판(30)은 보호층(31), 제1 지지층(32), 제1 편광층(33), 제2 지지층(34) 그리고 제1 점착층(35)을 포함한다.
상기 제1 편광층(33)을 중심으로 상면에 상기 제1 편광층(33)을 지지하는 제1 지지층(32)이 형성되고, 상기 제1 편광층(33)의 하부면에 상기 제1 편광층(33)을 지지하는 제2 지지층(34)이 배치된다. 그리고 상기 제1 지지층(32) 상면에는 상기 제1 지지층(32)을 보호하기 위해 표면 처리 층으로써 보호층(31)이 형성된다.
상기 제1 점착층(35)을 통해 상기 상부 편광판(30)은 액정기판(20)의 상면에 부착된다.
상기 하부 편광판(40)은 제2 점착층(41), 제3 지지층(42), 제2 편광층(43) 그리고 제4 지지층(44)을 포함한다.
상기 제2 편광층(43)을 중심으로 상기 제2 편광층(43)을 지지하는 제3 및 제4 지지층(42, 44), 상기 제3 지지층(42)의 상면에 제2 점착층(41) 형성된다.
상기 제2 점착층(41)을 통해 상기 하부 편광판(40)은 표시패널인 액정 기판(20)의 하부면에 부착된다.
상기 터치 패널(10)은 터치 센서 전극(11)을 포함하고, 상기 상부 편광판(30)에 부착되어, 외부로부터의 터치 신호를 읽어 드린다.
도 2를 참조하여, 이러한 종래의 터치 표시장치(1)의 공정 과정을 살펴보면, 셀 공정(Cell)을 통해 상부 및 하부 기판(21, 22)을 합착한다. (S10)
상기 셀 공정 후 액정 기판(20) 상에 상부 및 하부 편광판(30, 40)을 부착한다. (S20)
편광판(30, 40) 부착 공정 후 상부 편광판(30) 상에 터치 패널(10)을 부착한다. (S30)
터치 패널(10) 부착 공정 후 백라이트 유닛(50, 51)을 조립한다. (S40)
이와 같이 셀 공정을 하고, 편광판(30, 40)을 부착하는 공정을 거치고, 터치 패널(10)을 부착하는 과정에서 상기 편광판(30, 40)이 수축되어 상기 터치 패널(10)에 영향을 줄 수 있다.
상기 편광판(30, 40)이 수축되는 경우는, 신뢰성 실험을 거치면서 더욱 가속화 될 수 있다.
이러한 편광판(30, 40)의 수축 현상에 따라 상기 터치 패널(10)에 영향을 주어 상기 터치 패널(10)의 터치 감도를 떨어뜨리는 원인이 된다.
그리고 편광판(30, 40) 부착 공정 후 터치 패널(10) 부착 공정으로 인하여 터치 표시장치(10)의 두께 및 제조 공정이 증가하는 문제가 있다.
실시예에 따르면, 셀 공정과 편광판 부착 공정 그리고 터치 패널의 부착 공정에서 발생하는 상기 편광판의 수축에 따른 터치 인식 불량을 개선한 편광판 일체형 터치 패널 표시장치를 제공한다.
실시예에 따르면, 표시장치의 제조 공정을 간소화 할 수 있는 편광판 일체형 터치 패널 표시장치를 제공한다.
실시예에 따르면, 편광판 일체형 터치 패널 표시장치의 두께를 감소할 수 있는 편광판 일체형 터치 패널 표시장치를 제공한다.
실시예에 따른 편광판 일체형 터치 패널은 터치 패널; 및 상기 터치 패널과 일체로 형성된 상부 편광판;을 포함하고, 상기 상부 편광판은, 제1 편광층과 상기 제1 편광층을 지지하는 제1 지지층, 상기 제1 지지층에 형성된 제1 점착층 그리고 상기 제1 편광층에 형성된 제2 점착층을 포함하는 편광판 일체형 터치 패널.
실시예에 따른 편광판 일체형 터치 패널은 상기 제2 점착층, 상기 제1 편광층, 상기 제1 지지층 그리고 상기 제1 점착층 순으로 적층된 편광판 일체형 터치 패널.
실시예에 따른 편광판 일체형 터치 패널은 상기 제1 점착층은 상기 터치 패널과 부착되는 편광판 일체형 터치 패널.
실시예에 따른 편광판 일체형 터치 패널은 상기 제1 점착층은 상기 표시 패널과 부착되는 편광판 일체형 터치 패널.
실시예에 따른 편광판 일체형 터치 패널은 상기 제1 편광층의 두께는 5nm 내지 15 um인 편광판 일체형 터치 패널.
실시예에 따른 편광판 일체형 터치 패널은 상기 제1 지지층은, 아크릴(Acryl), COP(Cyclic Olefin Polymers), PET(Polyethylene terephthalate ), TAC (Triacetyl cellulose) 및 QWP(quarterwave-plate)중 적어도 하나 이상으로 구성된 편광판 일체형 터치 패널.
실시예에 따른 편광판 일체형 터치 패널은 상기 제1 및 제2 점착제는, 투명 점착필름 OCA (Optically Clear Adhesive) 및 압착성 실리콘 접착 필름 PSA(Pressure Sensitive Adhesive) 중 어느 하나인 편광판 일체형 터치 패널.
실시예에 따른 편광판 일체형 터치 패널은 터치 패널; 상기 터치 패널과 일체로 형성된 상부 편광판; 상기 상부 편광판에 배치되는 표시 패널; 및 상기 표시 패널에 배치되는 하부 편광판을 포함하고, 상기 상부 편광판은, 제1 편광층과 상기 제1 편광층을 지지하는 제1 지지층, 상기 제1 지지층에 형성된 제1 점착층 그리고 상기 제1 편광층에 형성된 제2 점착층을 포함하고, 상기 하부 편광판은, 제2 편광층 및 상기 제2 편광층을 지지하는 제2 및 제3 지지층 그리고 상기 제2 지지층에 형성된 제3 점착층을 포함하고, 상기 제2 점착층, 상기 제1 편광층, 상기 제1 지지층 그리고 상기 제1 점착층 순으로 적층되고, 상기 제3 지지층, 제2 편광층, 상기 제2 지지층 그리고 상기 제3 점착층 순으로 적층되고, 상기 제3 점착층은 상기 표시패널에 부착되는 편광판 일체형 터치 패널 표시장치.
실시예에 따른 편광판 일체형 터치 패널은 상기 제1 점착층은 상기 터치 패널과 부착되고, 상기 제2 점착층은 상기 표시 패널에 부착되는 편광판 일체형 터치 패널 표시장치.
실시예에 따른 편광판 일체형 터치 패널은 상기 제1 점착층은 상기 표시 패널과 부착되고, 상기 제2 점착층은 상기 터치 패널에 부착되는 편광판 일체형 터치 패널 표시장치.
실시예에 따른 편광판 일체형 터치 패널은 상기 제1 및 제2 편광층의 두께는 5nm 내지 15 um인 편광판 일체형 터치 패널 표시장치.
실시예에 따른 편광판 일체형 터치 패널은 상기 제1 내지 제3 지지층은,
아크릴(Acryl), COP(Cyclic Olefin Polymers), PET(Polyethylene terephthalate ), TAC (Triacetyl cellulose) 및 QWP(quarterwave-plate) 중 적어도 하나 이상으로 구성된 편광판 일체형 터치 패널 표시장치.
실시예에 따르면, 셀 공정과 편광판 부착 공정 그리고 터치 패널의 부착 공정에서 발생하는 상기 편광판의 수축에 따른 터치 인식 불량을 개선한 편광판 일체형 터치 패널 표시장치를 제공할 수 있고, 표시장치의 제조 공정을 간소화 할 수 있는 편광판 일체형 터치 패널 표시장치를 제공할 수 있으며, 편광판 일체형 터치 패널 표시장치의 두께를 감소할 수 있다.
도 1은 종래의 터치 표시장치를 나타낸 도면
도 2는 종래의 터치 표시장치의 제조 과정을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 편광판 일체형 터치패널 표시장치를 개략적으로 도시한 도면
도 4는 액정 화소의 등가회로를 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광판 일체형 터치 패널 표시장치의 단면도
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 편광판 일체형 터치패널 표시장치의 단면도
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 편광판 일체형 터치패널 표시장치의 제조 방법을 설명한 도면
도 8 내지 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광판 일체형 터치 패널 표시 장치의 단면도
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편광판 일체형 터치 패널 표시 장치의 단면도
이하, 본 발명의 실시예에 의한 편광판 일체형 터치 패널과 이를 포함하는 터치패널 표시장치의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 편광판 일체형 터치패널 표시장치(100)를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 터치패널 표시장치(100)는, 표시패널(280)과 터치패널(300), 상기 표시패널(280)을 구동하는 표시패널구동부(201)와, 상기 터치패널(300)을 구동하는 터치패널구동부(301)를 포함할 수 있다.
이하, 설명의 편의를 위하여, 표시패널(280)과 표시패널구동부(201)에 대해서 설명한 후, 터치패널(300)과 터치패널구동부(301)에 대해서 설명한다.
상기 표시패널(280)은 영상을 표시하는 부분으로서 CRT(cathode ray tube), 플라즈마표시패널(plasma display panel: PDP), 액정패널(liquid crystal display panel), 유기발광다이오드패널(organic light emitting diode panel) 등이 이용될 수 있다.
또한, 표시패널(280)에는, 행라인(row line)방향을 따라 연장된 다수의 게이트배선(GL)과, 열라인(column line)방향을 따라 연장된 다수의 데이터배선(DL)이 위치한다. 게이트배선(GL)과 데이터배선(DL)이 서로 교차하여, 매트릭스 형태의 화소(P)를 정의할 수 있다.
도 4는 액정 화소의 등가회로를 나타낸 도면이다.
액정인 경우, 화소의 등가회로를 도시한 도 4을 참조하면, 각 화소(P)는, 박막트랜지스터(T)와, 액정커패시터(Clc)와, 스토리지커패시터(Cst)를 포함할 수 있다.
박막트랜지스터(T)는 게이트배선(GL)과 데이터배선(DL)의 교차부에 형성된다.
화소전극(미도시)은 박막트랜지스터(T)와 연결될 수 있다.
한편, 화소전극에 대응하여 공통전극(미도시)이 형성될 수 있다.
화소전극에 데이터전압이 인가되고, 공통전극에 공통전압이 인가되면, 이들 사이에 전기장이 형성되어 액정을 구동할 수 있다.
화소전극과 공통전극 그리고 이들 전극 사이에 위치하는 액정은 액정커패시터(Clc)를 구성할 수 있다.
한편, 각 화소(P)에는, 스토리지커패시터(Cst)가 더욱 구성되며, 이는 화소전극에 인가된 데이터전압을 다음 프레임까지 저장하는 역할을 할 수 있다.
각 화소(P)는, 예를 들면, 적색(red), 녹색(green), 청색(blue)을 표시하는 R, G, B 부화소로 구성될 수 있다.
즉, 서로 이웃하는 R, G, B 부화소는, 영상표시의 단위인 화소(P)를 구성하게 된다.
다시 도 3을 참조하면, 표시패널구동부(201)는 타이밍제어부(202)와, 게이트구동부(203)와, 데이터구동부(204)를 포함할 수 있다.
여기서, 타이밍제어부(202)는, TV시스템이나 비디오카드와 같은 외부시스템으로부터 영상데이터(RGB)와, 수직동기신호(Vsync)와 수평동기신호(Hsync)와 클럭신호(CLK)와 데이터인에이블신호(DE) 등의 제어신호(TCS)를 입력 받을 수 있다.
한편, 도시하지는 않았지만, 이와 같은 신호들은, 타이밍제어부(202)에 구성된 인터페이스(interface)를 통해 입력될 수 있다.
또한, 타이밍제어부(202)는, 입력된 제어신호(TCS)를 사용하여, 게이트구동부(203)를 제어하기 위한 게이트제어신호(GCS)와 데이터구동부(213)를 제어하기 위한 데이터제어신호(DCS)를 생성할 수 있다.
또한, 타이밍제어부(202)는, 외부의 시스템으로부터 영상데이터(RGB)를 전달받고, 이를 정렬하여 데이터구동부(204)에 전달할 수 있다.
게이트구동부(203)는, 타이밍제어부(202)로부터 공급되는 게이트제어신호(GCS)에 응답하여, 다수의 게이트배선(GL)을 순차적으로 스캔(scan)할 수 있다.
예를 들면, 매 프레임(frame) 동안 다수의 게이트배선(GL)을 순차적으로 선택하고, 선택된 게이트배선(GL)에 대해 게이트 턴온(turn on) 전압 예를 들면 게이트하이전압을 출력할 수 있다.
게이트하이전압에 의해, 해당 행라인에 위치하는 박막트랜지스터(도4의 T)는 턴온 될 수 있다.
한편, 다음 프레임의 스캔시까지는 게이트배선(GL)에 턴오프(turn off) 전압 예를 들면 게이트로우전압이 공급되어, 박막트랜지스터(도 4의 T)는 턴오프 상태를 유지하게 된다.
데이터구동부(204)는, 타이밍제어부(202)로부터 공급되는 데이터제어신호(DCS)와 영상데이터(RGB)에 응답하여, 데이터전압을 다수의 데이터배선(DL)에 공급하게 된다.
즉, 감마전압을 사용하여, 영상데이터(RGB)에 대응되는 데이터전압을 생성하고, 생성된 데이터전압을 데이터배선(DL)에 출력하게 된다.
이하, 터치패널(300) 및 상기 터치패널(300)을 구동하는 터치패널구동부(301)에 대해서 살펴본다.
먼저, 터치패널(300)은 터치를 감지하는 부분으로서, 표시패널(280)의 상부 기판 상부에 접합되는 온 셀(oncell)타입으로 형성되거나, 표시패널(280)의 하부 기판에서 다수의 화소(P)와 함께 인셀(in-cell) 타입으로 형성될 수 있고, 편광판 상부에 별도의 터치 패널(300)이 부착되는 에드온(Add on) 방식이 될 수 있다.
본 발명의 실시예는 에드온 방식으로써, 이를 전제로 설명한다.
또한, 터치패널(300)은 터치된 부분을 감지하는 방식에 따라, 예를 들면 저항막 방식(resistive type), 정전용량 방식(capacitive type), 전자유도 방식(elector magnetic type) 등으로 구분 될 수 있다.
저항막 방식은 터치패널(300)의 상부 기판 또는 하부 기판에 금속 전극을 형성하여 직류전압을 인가한 상태에서 터치된 위치를 저항 변화에 따른 전압 구배(voltage gradient)로 판단하는 방식이다.
정전용량 방식은 도전막에 등전위를 형성하고 터치에 의한 정전용량변화에 따른 터치패널(300)의 상하부기판의 전압 변화가 일어난 위치를 감지하여 터치된 부분을 감지하는 방식이다.
전자 유도 방식은 전자펜이 도전막을 터치함에 따라 유도되는 LC값을 읽어 들여, 터치된 부분을 감지하는 방식이다.
그 외에도 광학 방식, 초음파 방식 등이 알려져 있다.
이하, 설명의 편의를 위하여 본발명의 실시예에 이용되는 터치패널(300)은 정전 용량 방식을 예로 들어서 설명한다. 그러나 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 본 발명의 터치 패널(300)이 정전 용량 방식에 국한 되는 것은 아니다.
터치패널(300)에는, 행라인 방향을 따라 연장된 다수의 Tx(transmitter) 배선(Tx)과, 열라인 방향을 따라 연장된 다수의 Rx(receiver) 배선(Rx)이 위치한다.
Tx 배선(Tx)과 Rx 배선(Rx)의 교차부에는 센서 노드(sensor node: 미도시)가 형성된다.
터치패널구동부(301)는 Tx배선(Tx)에 구동펄스를 공급하고 Rx배선(Rx)을 통해 센서 노드의 전압을 센싱(sensing)하여 디지털 데이터(digital data)(DD)로 변환한다.
이를 위하여, 터치패널구동부(310)는 터치제어부(301)와, Tx구동부(312)와, Rx구동부(313)를 포함할 수 있다.
먼저, 터치제어부(301)는 Tx구동부(312)를 제어하기 위한 제 1 셋업신호(SS1)와 Rx구동부(313)를 제어하기 위한 제 2 셋업신호(SS2)를 생성한다.
구체적으로, Tx구동부(312)는 제 1 셋업신호(SS1)에 응답하여 다수의 Tx배선(Tx) 중 구동펄스가 출력되는 Tx배선(Tx)을 설정하며, Rx구동부(313)는 제 2 셋업신호(SS2)에 응답하여 다수의 Rx배선(Rx) 중 센서 노드(미도시)의 전압이 읽혀지는 Rx배선(Rx)을 설정한다.
이를 위하여, 터치제어부(301)는 I2C버스, SPI(serial peripheral interface), 시스템 버스(system bus) 등의 인터페이스를 통해 Tx구동부(312) 및 Rx구동부(313)와 연결된다.
또한, 터치제어부(301)는 Rx구동부(313)에 내장된 샘플링부(미도시)의 샘플링 타이밍(sampling timing)을 제어하기 위한 스위치 제어신호(SCS)를 Rx구동부(313)에 공급하여 센서 노드 전압의 샘플링을 제어한다.
또한, 터치제어부(301)는 Rx구동부(313)에 내장된 아날로그-디지털 변환기(미도시)에 ADC클럭(AD_CLK)을 공급하여 센서 노드 전압을 디지털 데이터(DD)로 변환하는 것을 제어한다.
또한, 터치제어부(301)는 Rx구동부(313)로부터 입력되는 디지털 데이터(DD)를 미리 설정된 터치 인식 알고리즘으로 분석하여 터치 데이터들에 대한 좌표값을 추정하여 좌표 정보를 포함한 터치 데이터(HIDxy)를 출력한다.
이때, 터치제어부(301)로부터 출력된 터치 데이터(HIDxy)는 연성회로기판(FPC;flexable printed circuit)을 경유하여 인쇄회로기판으로 전송될 수 있다.
호스트 시스템은 터치 좌표값과 연계된 응용 프로그램을 실행한다.
여기서, 터치제어부(301)는 MCU(micro controller unit, MICOM)으로 구현될 수 있다.
Tx구동부(312)는 터치제어부(301)로부터 입력된 제 1 셋업신호(SS1)에 응답하여 구동펄스를 출력할 Tx배선(Tx)을 설정하고, 설정된 Tx배선(Tx)에 구동펄스를 출력한다.
Rx구동부(313)는 터치제어부(301)로부터 입력된 제 2 셋업신호(SS2)에 응답하여 센서 노드 전압을 수신할 Rx배선(Rx)을 설정한다.
또한, Rx구동부(313)는 터치제어부(301)로부터 입력된 스위치 제어 신호(SCS)에 응답하여 센서 노드의 전압을 샘플링 한 후, 샘플링 된 센서 노드 전압을 아날로그-디지털 변환 시간 동안 디지털 데이터(DD)로 변환하여 터치제어부(301)에 전송한다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광판 일체형 터치 패널 표시장치(100)의 단면도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 편광판 일체형 터치 패널 표시장치(100)는 편광판 일체형 터치 패널(600), 표시 패널(200)을 포함할 수 있다.
상기 편광판 일체형 터치 패널(600)은 터치 패널(300)과 상기 터치 패널(300)과 일체로 형성된 상부 편광판(250)을 포함할 수 있다.
상기 터치 패널(300)에는 터치 신호를 수신 및 송신할 수 있는 터치 전극(310)이 형성될 수 있다.
상기 표시 패널(280)은 컬러 필터 기판인 상부 기판(260)과 박막 트랜지스터 기판인(270)으로 구성될 수 있다.
편광판이란 편광 상태가 무질서하게 섞여 있는 편광 안된 빛에서 특정한 방향으로의 선 편광된 빛을 선택적으로 투과 시키는 광학기구로써, 물질은 PVA(poly(vinyl alcohol))이 될 수 있다.
상기 상부 편광판(250)은 제1 점착층(210), 제1 지지층(220), 제1 편광층(230) 그리고 제2 점착층(240)을 포함할 수 있다.
상기 상부 편광판(250)의 제1 편광층(230)의 상면에는 상기 제1 지지층(220)이 형성되고, 상기 제1 편광층(230)의 하부면에는 제2 점착층(240)이 형성될 수 있다.
상기 제1 지지층(220) 상부면에는 제1 점착층(210)이 형성될 수 있고, 상기 제1 점착층(210) 상에 터치 패널(300)이 부착될 수 있다.
상기 상부 편광판(250)이 터치 패널(300)에 부착되어 편광판 일체형 터치 패널(600)이 될 수 있다.
상기 제2 점착층(240)의 하부면에는 표시 패널 (280)이 배치될 수 있다.
다시 말해 상기 제2 점착층(240)을 통해서 편광판 일체형 터치 패널이 표시 패널 (280) 상에 부착될 수 있다.
상기 제1 점착층(210)은 투명 점착 필름으로써 OCA (Optically Clear Adhesive) 필름이 될 수 있다.
상기 제2 점착층(240)은 압착성 실리콘 접착 필름으로써 PSA(Pressure Sensitive Adhesive) 필름이 될 수 있다.
종래의 터치 표시장치(1)와 비교하여 편광판의 수축율이 개선되기 위하여, 본 발명의 제1 실시예에서 선택한 구성과 그 구성의 두께 및 물질을 설명한다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 편광판 일체형 터치패널 표시장치(100)는 종래의 기술 대비 제1 편광층(230)의 두께를 감소한다.
구체적으로 종래의 경우 두께가 25um의 편광층이 주로 사용되나, 본 발명의 제1 실시예에 따른 터치패널 표시장치(100)의 제1 편광층(230)은 15um 이하의 두께를 가질 수 있다.
상기 제1 편광층(230)이 적용되는 제품에 따라서 상기 제1 편광층(230)의 두께가 달라질 수 있으나, 5~15um의 두께를 가지도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 편광판 일체형 터치패널 표시장치(100)는 종래의 터치 표시장치(1)에서 소개한 제2 지지층(34)을 도 5와 같이 삭제하거나, 상기 제1 편광층(230)의 하부면을 보호하기 위한 별도의 버퍼층(미도시)을 구비할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 편광판 일체형 터치패널 표시장치(100)의 제1 지지층(220)은 아크릴(Acryl), COP(Cyclic Olefin Polymers), PET(Polyethylene terephthalate ), TAC (Triacetyl cellulose) 및 QWP(quarterwave-plate) 중 어느 하나를 선택적으로 적용 가능하다.
본 발명의 제1 실시예에 따른 편광판 일체형 터치패널 표시장치(100)는 제1 편광층(230)의 두께 감소, 제1 편광층(230) 지지하는 구성으로써 제1 지지층(220) 하나만을 사용하고, 상기 제1 지지층(220)이 구성하는 물질을 아크릴(Acryl), COP(Cyclic Olefin Polymers), PET(Polyethylene terephthalate ), TAC (Triacetyl cellulose) 및 QWP(quarterwave-plate) 중 어느 하나를 선택적으로 적용 가능하도록 하여, 기존 편광판의 수축율 대비 수축율이 30%가 감소된 효과를 거둘 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 편광판 일체형 터치패널 표시장치(100)의 단면도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 편광판 일체형 터치패널 표시장치(100)는 편광판 일체형 터치 패널(600), 표시 패널(280)을 포함할 수 있다.
편광판 일체형 터치 패널(600)을 구성하는 터치 패널(300)에는 터치 신호를 수신 및 송신할 수 있는 터치 전극(310)이 형성될 수 있다.
상기 표시 패널 (280)은 상부 기판(260)과 하부 기판(270)을 포함할 수 있다.
상기 상부 편광판(250)은 제1 점착층(210), 제1 지지층(220), 제1 편광층(230; PVA(poly(vinyl alcohol))) 그리고 제2 점착층(240)을 포함할 수 있다.
상기 상부 편광판(250)의 제1 편광층(230)의 하부면에는 상기 제1 지지층(220)이 형성되고, 상기 제1 편광층(230)의 상부면에는 제1 점착층(210)이 형성될 수 있다.
상기 제1 지지층(220) 하부면에는 제2 점착층(240)이 형성될 수 있고, 상기 제2 점착층(240) 상에 표시패널(280)의 상부 기판(260)의 상면이 부착될 수 있다.
상기 제1 점착층(210)의 상부면에는 터치 패널(300)이 배치될 수 있다.
상기 제1 점착층(210)은 투명 점착 필름으로써 OCA (Optically Clear Adhesive) 필름이 될 수 있다.
상기 제2 점착층(240)은 압착성 실리콘 접착 필름으로써 PSA(Pressure Sensitive Adhesive) 필름이 될 수 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 편광판 일체형 터치패널 표시장치(100)의 제1 편광층(230)은 15um 이하의 두께를 가질 수 있다.
상기 제1 편광층(230)이 적용되는 제품에 따라서 상기 제1 편광층(230)의 두께가 달라질 수 있으나, 5~15um의 두께를 가지도록 하는 것이 바람직하다.
상기 제1 지지층(220)은 아크릴(Acryl), COP(Cyclic Olefin Polymers), PET(Polyethylene terephthalate), TAC (Triacetyl cellulose) 및 QWP(quarterwave-plate) 중 어느 하나를 선택적으로 적용 가능하다.
상기 아크릴(Acryl), COP(Cyclic Olefin Polymers), PET(Polyethylene terephthalate)의 경우 투습도 감소 효과가 있다.
PET(Polyethylene terephthalate), TAC (Triacetyl cellulose) 및 QWP(quarterwave-plate)는 편광선글라스 착용 시 디스플레이에서 출광되는 빛의 편광 방향에 따라 휘도 변화 발생을 최소화 할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 편광판 일체형 터치패널 표시장치(100)는 제1 실시예와 비교하여 제1 편광층(230)과 제1 지지층(220)의 위치가 다르다. 이처럼 상기 제1 편광층(230)과 제1 지지층(220)을 어느 위치에 하든지 관계 기존 편광판의 수축율 대비 수축율이 30%가 감소된 효과를 거둘 수 있다.
한편 상기 터치 패널(300) 상부에는 강화 유리(400)가 더 배치될 수 있고, 상기 터치 패널(300)과 상기 강화 유리(400)는 접착 부재(410)를 통해 서로 결합될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 편광판 일체형 터치패널 표시장치(100)의 제조 방법을 설명한 도면이다.
도면 7을 참조하면, 셀 공정이 진행된다. (S100)
셀 공정이란 상부 및 하부 기판(260, 270)을 이용하여 액정을 주입, 합착하기 위한 제반 공정으로 배향막, 액정, 실런트 그리고 스페이서를 형성하고 상부 및 하부 기판(260, 270)을 얼라인(Align)하여 합착하는 공정을 말한다.
셀 공정으로 표시 패널(280) 제작 이후 편광판 일체형 터치 패널(600)을 상기 표시 패널(280)에 부착하는 공정(S200)을 진행하고, 그 후 광원(510)을 포함하는 백라이트 유닛(500)을 조립하는 공정(S300)을 진행할 수 있다.
이와 같이 편광판 일체형 터치 패널(600)을 이용하는 경우, 종래와 같이 표시 패널에 편광판을 부착하고, 다시 편광판에 터치 패널을 부착하는 고정을 따로 둘 필요가 없어 공정 과정이 간소화 될 수 있다.
도 8 내지 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 편광판 일체형 터치 패널 표시 장치(100)의 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 편광판 일체형 터치 패널 표시장치(100)는, 터치 전극(310)을 포함하는 터치 패널(300)과 상기 터치 패널(300)과 일체로 형성된 상부 편광판(250), 상기 상부 편광판(250)에 배치되는 표시 패널(280) 및 상기 표시 패널(280)의 배면에 배치되는 하부 편광판(290)을 포함 할 수 있다.
상기 상부 편광판(250)은 제1 편광층(230)과 상기 제1 편광층(230)을 지지하는 제1 지지층(220), 상기 제1 지지층(220)에 형성된 제1 점착층(210) 그리고 상기 제1 편광층(230)에 형성된 제2 점착층(240)을 포함할 수 있다.
상기 제2 점착층(240), 상기 제1 편광층(230), 상기 제1 지지층(220) 그리고 상기 제1 점착층(210) 순으로 적층될 수 있다.
도 8에 따르면, 상기 제1 점착층(210)은 상기 터치 패널(300)과 부착되고, 상기 제2 점착층(240)은 상기 표시 패널(280)에 부착될 수 있다.
도 9에 따르면, 상기 제1 점착층(210)은 상기 표시 패널(280)과 부착되고, 상기 제2 점착층(240)은 상기 터치 패널(300)에 부착될 수 있다.
도 8 및 도 9에 따른 상부 편광판(250)의 제1 점착층(210) 및 제2 점착층(240)은 투명 점착 필름으로써 OCA (Optically Clear Adhesive) 필름, 압착성 실리콘 접착 필름으로써 PSA(Pressure Sensitive Adhesive) 필름 중 어느 하나가 될 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 하부 편광판(290)은 제3 점착층(291), 제2 지지층(292) 그리고 제2 편광층(293)을 포함할 수 있다.
상기 제2 편광층(293), 제2 편광층(293)을 지지하는 상기 제2 지지층(292) 그리고 상기 제3 점착층(291) 순서로 적층되어, 상기 제3 점착층(291)은 상기 표시 패널(280)의 배면에 부착될 수 있다.
상기 제2 지지층(292)은 아크릴(Acryl), COP(Cyclic Olefin Polymers), PET(Polyethylene terephthalate), TAC (Triacetyl cellulose) 및 QWP(quarterwave-plate) 중 어느 하나를 선택적으로 적용 가능하다.
상기 제3 점착층(291)은 투명 점착 필름으로써 OCA (Optically Clear Adhesive) 필름, 압착성 실리콘 접착 필름으로써 PSA(Pressure Sensitive Adhesive) 필름 중 어느 하나가 될 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 상부 편광판(250)은 제1 편광층(230)과 상기 제1 편광층(230)을 지지하는 제1 지지층(220), 상기 제1 지지층(220)에 형성된 제1 점착층(210) 그리고 상기 제1 편광층(230)에 형성된 제2 점착층(240)을 포함할 수 있다.
상기 제2 점착층(240), 상기 제1 편광층(230), 상기 제1 지지층(220) 그리고 상기 제1 점착층(210) 순으로 적층될 수 있다.
도 10에 따르면, 상기 제1 점착층(210)은 상기 터치 패널(300)과 부착되고, 상기 제2 점착층(240)은 상기 표시 패널(280)에 부착될 수 있다.
도 11에 따르면, 상기 제1 점착층(210)은 상기 표시 패널(280)과 부착되고, 상기 제2 점착층(240)은 상기 터치 패널(300)에 부착될 수 있다.
하부 편광판(290)은 제3 점착층(291), 제2 편광층(293) 그리고 제2 지지층(292)을 포함할 수 있다.
상기 제2 편광층(293)을 지지하는 상기 제2 지지층(292), 제2 편광층(293), 그리고 상기 제3 점착층(291) 순서로 적층되어, 상기 제3 점착층(291)은 상기 표시 패널(280)의 배면에 부착될 수 있다.
상기 제2 지지층(292)은 아크릴(Acryl), COP(Cyclic Olefin Polymers), PET(Polyethylene terephthalate), TAC (Triacetyl cellulose) 및 QWP(quarterwave-plate) 중 어느 하나를 선택적으로 적용 가능하다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 편광판 일체형 터치 패널 표시 장치(100)의 단면도이다.
도 12를 참조하면, 상부 편광판(250)은 제1 편광층(230)과 상기 제1 편광층(230)을 지지하는 제1 지지층(220), 상기 제1 지지층(220)에 형성된 제1 점착층(210) 그리고 상기 제1 편광층(230)에 형성된 제2 점착층(240)을 포함할 수 있다.
도면 12와 같이 상기 제2 점착층(240), 상기 제1 편광층(230), 상기 제1 지지층(220) 그리고 상기 제1 점착층(210) 순으로 적층 되거나, 도면 12에서 표현된 바와 달리 상기 제1 편광층(230)과 상기 제1 지지층(220)의 적층 순서가 반대로 바뀔 수 있다.
하부 편광판(290)은 제3 점착층(2910), 제2 지지층(292), 제2 편광층(293) 그리고 제3 지지층(294)을 포함할 수 있다.
하부 편광판(290)을 이루는 구성은 상기 열거된 순서로 배치될 수 있다.
전술한 제2 편광층(293)의 두께는 5um 내지 15um의 두께를 가질 수 있다.
전술한 제1 내지 제3 지지층(220, 292, 294)는 아크릴(Acryl), COP(Cyclic Olefin Polymers), PET(Polyethylene terephthalate), TAC (Triacetyl cellulose) 및 QWP(quarterwave-plate) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 편광판 일체형 터치패널 표시장치(100)는 제1 및 제2 편광층(230, 293)의 두께 감소, 제1 편광층(230) 지지하는 구성으로써 제1 지지층(220) 하나만을 사용하고, 상기 제1 내지 제3 지지층(220, 292, 294)을 구성하는 물질을 아크릴(Acryl), COP(Cyclic Olefin Polymers), PET(Polyethylene terephthalate), TAC (Triacetyl cellulose) 및 QWP(quarterwave-plate) 중 어느 하나를 선택적으로 적용 가능하도록 하여, 기존 편광판의 수축율 대비 수축율이 30%가 감소된 효과를 거둘 수 있다.
일체형 편광판 터치 패널을 사용함으로써, 공정이 간소화될 수 있다.
표시 패널(280)에 상부 편광판(250)을 부착하고 상기 상부 편광판(250)에 터치 패널(300)을 부착하는 공정 과정과 신뢰성 실험에서 나타날 수 있는 상기 상부 편광판(250)의 수축에 따른 상기 터치 패널(300)의 터치 인식률 감소 현상은 일체형 편광판 터치 패널을 표시 패널(280)에 부착하는 공정으로 간소화하여 불량률을 감소할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
1 터치 표시장치
10 터치 패널
11 터치 전극
20 액정 기판
21 상부 기판
22 하부 기판
30 상부 편광판
31 보호층
32 제1 지지층
33 제1 편광층
34 제2 지지층
35 제1 점착층
40 하부 편광판
41 제2 점착층
42 제3 지지층
43 제2 편광층
44 제4 지지층
50 백라이트 유닛
51 광원
201 표시패널구동부
202 타이밍 제어부
203 게이트 구동부
204 데이터 구동부
210 제1 점착층
220 제1 지지층
230 제1 편광층
240 제2 점착층
260 상부 기판
270 하부 기판
280 표시 패널
290 하부 편광판
291 제3 점착층
292 제2 지지층
293 제2 편광층
294 제3 지지층
300 터치 패널
301 터치패널구동부
310 터치 전극
312 Tx 구동부
313 Rx 구동부
400 강화 유리
410 접착 부재
500 백라이트 유닛
510 광원
600 편광판 일체형 터치 패널 표시장치

Claims (12)

  1. 터치 패널; 및
    상기 터치 패널과 일체로 형성된 상부 편광판;을 포함하고,
    상기 상부 편광판은,
    제1 편광층과 상기 제1 편광층을 지지하는 제1 지지층, 상기 제1 지지층에 형성된 제1 점착층 그리고 상기 제1 편광층에 형성된 제2 점착층을 포함하는 편광판 일체형 터치 패널.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 제2 점착층, 상기 제1 편광층, 상기 제1 지지층 그리고 상기 제1 점착층 순으로 적층된 편광판 일체형 터치 패널.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 점착층은 상기 터치 패널과 부착되는 편광판 일체형 터치 패널.
  4. 제2 항에 있어서,
    상기 제1 점착층은 상기 표시 패널과 부착되는 편광판 일체형 터치 패널.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 편광층의 두께는 5nm 내지 15 um인 편광판 일체형 터치 패널.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 지지층은,
    아크릴(Acryl), COP(Cyclic Olefin Polymers), PET(Polyethylene terephthalate　), TAC (Triacetyl cellulose) 및 QWP(quarterwave-plate) 중 적어도 하나 이상으로 구성된 편광판 일체형 터치 패널.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 점착제는,
    투명 점착필름 OCA (Optically Clear Adhesive) 및 압착성 실리콘 접착 필름 PSA(Pressure Sensitive Adhesive) 중 어느 하나인 편광판 일체형 터치 패널.
  8. 터치 패널;
    상기 터치 패널과 일체로 형성된 상부 편광판;
    상기 상부 편광판에 배치되는 표시 패널; 및
    상기 표시 패널에 배치되는 하부 편광판을 포함하고,
    상기 상부 편광판은,
    제1 편광층과 상기 제1 편광층을 지지하는 제1 지지층, 상기 제1 지지층에 형성된 제1 점착층 그리고 상기 제1 편광층에 형성된 제2 점착층을 포함하고,
    상기 하부 편광판은,
    제2 편광층 및 상기 제2 편광층을 지지하는 제2 및 제3 지지층 그리고 상기 제2 지지층에 형성된 제3 점착층을 포함하고,
    상기 제2 점착층, 상기 제1 편광층, 상기 제1 지지층 그리고 상기 제1 점착층 순으로 적층되고,
    상기 제3 지지층, 제2 편광층, 상기 제2 지지층 그리고 상기 제3 점착층 순으로 적층되고,
    상기 제3 점착층은 상기 표시패널에 부착되는 편광판 일체형 터치 패널 표시장치.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 점착층은 상기 터치 패널과 부착되고,
    상기 제2 점착층은 상기 표시 패널에 부착되는 편광판 일체형 터치 패널 표시장치.
  10. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 점착층은 상기 표시 패널과 부착되고,
    상기 제2 점착층은 상기 터치 패널에 부착되는 편광판 일체형 터치 패널 표시장치.
  11. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 편광층의 두께는 5nm 내지 15 um인 편광판 일체형 터치 패널 표시장치.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3 지지층은,
    아크릴(Acryl), COP(Cyclic Olefin Polymers), PET(Polyethylene terephthalate　), TAC (Triacetyl cellulose) 및 QWP(quarterwave-plate) 중 적어도 하나 이상으로 구성된 편광판 일체형 터치 패널 표시장치.
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