KR20160071134A - 터치 감지 패턴 일체형 편광판 - Google Patents

터치 감지 패턴 일체형 편광판 Download PDF

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KR20160071134A
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polarizer
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송제훈
백성호
김성수
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동우 화인켐 주식회사
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Abstract

본 발명은 터치 스크린 일체형 편광판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 편광자; 상기 편광자의 하부에 배치되며, 그 일면에 제1 감지 패턴이 부착된 제1 기재 필름; 및 상기 제1 기재 필름의 하부에 배치되며, 그 일면에 제2 감지 패턴이 부착된 제2 기재 필름;을 포함하고, 상기 제1 기재 필름은 MD 방향을 기준으로 ±90°의 광축을 가지며, 상기 제2 기재 필름은 상기 제1 기재 필름과 반대(+180°)의 MD 방향을 기준으로 ±90°의 광축을 가짐으로써, 정면 명암 대비비(Contrast)의 저하가 없어 광특성이 우수한 터치 스크린 일체형 편광판에 관한 것이다.

Description

터치 감지 패턴 일체형 편광판{POLARIZATION PLATE COMBINED WITH TOUCH SENSING PATTERNS}
본 발명은 터치 감지 패턴 일체형 편광판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 서로 반대 방향의 특정 광축 값을 갖는 기재 필름을 2매 사용함으로써 광특성이 우수한 터치 스크린 일체형 편광판 및 이를 구비하는 터치 감지 패턴에 관한 것이다.
액정 표시 장치는 광원인 백라이트(back light)에서 방출된 빛이 이방성을 가지는 액정 및 서로 수직으로 배치된 1쌍의 편광판을 통과하게되어 액정 표시 장치의 정면에서는 비교적 양호한 화상을 구현할 수 있게 한다. 그러나, 측면에서 관찰 할 경우, 표시 성능이 저하되는 시야각 의존성을 나타내며, 정면의 경우에도 액정 표시 장치의 다른층의 광학적 특성으로 인하여, 빛이 굴절되어 화상도가 저하되는 문제가 있었다.
이와 같은 액정 표시 장치의 흑색 표시 상태(black 특성), 정면 및 측면 콘트라스트 비율(Contrast ratio: CR), 칼라 쉬프트(color shift) 등을 개선하여, 시야각 의존성을 감소시키기 위하여, 위상차 필름이 사용되고 있다. 위상차 필름은 직선 편광을 타원 편광이나 원 편광으로 변환하거나, 어떤 방향에 있는 직선 편광을 다른 방향으로 변환시키는 기능을 하므로, 이를 이용하여, 액정 표시 장치의 시야각, 휘도, 콘트라스트 등을 개선할 수 있다.
한편, 터치 스크린의 제조시, 터치 감지 전극을 형성하기 위해 별도의 기재 필름을 사용하게 되는데, 빛이 기재 필름을 통과하면서 복굴절되어, 광특성이 저하되는 문제가 있었다. 즉, 위상차 필름에 의해 개선되 광특성이 기재 필름에 의해 다시 저하되는 문제가 있었다.
이에, 기재 필름에 의한 광특성 저하를 막고자, 무연신 필름을 사용하였으나, 이 경우에도 기재 필름이 가지는 고유의 광축과 면내위상차(Ro) 등에 의해 Black 휘도가 다시 상승하여 정면의 명암대비비(Contrast)가 저하되는 문제가 있었다.
본 발명은 광특성이 우수한 터치 감지 패턴 일체형 편광판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 상기 터치 감지 패턴 일체형 편광판이 구비된 터치 스크린을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
1. 편광자;
상기 편광자의 하부에 배치되며, 그 일면에 제1 감지 패턴이 부착된 제1 기재 필름; 및
상기 제1 기재 필름의 하부에 배치되며, 그 일면에 제2 감지 패턴이 부착된 제2 기재 필름;을 포함하고,
상기 제1 기재 필름은 MD 방향을 기준으로 ±90°의 광축을 가지며,
상기 제2 기재 필름은 상기 제1 기재 필름과 반대(+180°)의 MD 방향을 기준으로 ±90°의 광축을 가지는,
터치 감지 패턴 일체형 편광판.
2. 위 1에 있어서, 상기 제1 기재 필름은 MD 방향을 기준으로 ±25°의 광축을 가지며, 상기 제2 기재 필름은 상기 제1 기재 필름과 반대(+180°)의 MD 방향을 기준으로 ±25°의 광축을 가지는, 터치 감지 패턴 일체형 편광판.
3. 위 1에 있어서, 상기 제1 기재 필름은 MD 방향을 기준으로 ±10°의 광축을 가지며, 상기 제2 기재 필름은 상기 제1 기재 필름과 반대(+180°)의 MD 방향을 기준으로 ±10°의 광축을 가지는, 터치 감지 패턴 일체형 편광판.
4. 위 1에 있어서, 상기 제1 기재 필름 및 제2 기재 필름은 하기 수학식 1이 10 이하인, 터치 감지 패턴 일체형 편광판:
[수학식 1]
│상기 제1 기재 필름의 광축의 각도 - 상기 제2 기재 필름의 광축의 각도│.
5. 위 4에 있어서, 상기 수학식 1이 3 이하인, 터치 감지 패턴 일체형 편광판.
6. 위 1에 있어서, 상기 제1 기재 필름과 상기 제2 기재 필름은 TD 방향의 중심선을 기준으로 광축이 선대칭 형태가 되도록 배치되는, 터치 감지 패턴 일체형 편광판.
7. 위 1에 있어서, 상기 제2 기재 필름은
제1 기재 필름의 TD방향 중심선을 축으로 180° 회전시킨 제2의 제1 기재 필름이거나,
제1 기재 필름의 TD방향 중심선과 MD방향 중심선이 만나는 지점을 관통하는 필름의 두께 방향 직선 축으로 180° 회전시킨 제2의 제1 기재 필름인, 터치 감지 패턴 일체형 편광판.
8. 위 1에 있어서, 상기 제1 기재 필름 및 제2 기재 필름은 각각 독립적으로 0 내지 20nm의 면내 위상차값(Ro)를 갖는, 터치 감지 패턴 일체형 편광판.
9. 위 1에 있어서, 상기 제1 기재 필름 및 제2 기재 필름은 각각 독립적으로 20 내지 150㎛의 두께를 갖는, 터치 감지 패턴 일체형 편광판.
10. 위 1에 있어서, 상기 제1 기재 필름 및 제2 기재 필름은 무연신 필름인, 터치 감지 패턴 일체형 편광판.
11. 위 1에 있어서, 상기 편광자와 제1 기재 필름 사이에 위상차 필름을 더 포함하는, 터치 감지 패턴 일체형 편광판.
12. 위 1 내지 11 중 어느 한 항의 터치 감지 패턴 일체형 편광판을 구비하는 터치 스크린.
13. 위 12에 있어서,
액정셀;
상기 액정셀 상부에 배치된 위 1 내지 11 중 어느 한 항의 터치 감지 패턴 일체형 편광판; 및
상기 액정셀 하부에 배치된 하부 편광자 및 위상차 필름;
을 구비하는 터치 스크린.
14. 위 12에 있어서,
위 1 내지 11 중 어느 한 항의 터치 감지 패턴 일체형 편광판; 및
상기 편광판 하부에 배치된 유기 발광 다이오드;
를 구비하는 터치 스크린.
본 발명의 터치 감지 패턴 일체형 편광판은 서로 반대 방향의 특정 광축 값을 갖는 2매의 기재 필름을 사용함으로써 정면 명암대비비(Contrast)의 저하가 없어 광특성이 우수하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지 패턴 일체형 편광판의 수직 단면도를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 사용되는 기재 필름의 광축 방향을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 4 및 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지 패턴 일체형 편광판을 구비하는 터치 스크린의 수직 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예의 광축 범위에 따른 정면 black 휘도 값을 나타낸 것이다.
본 발명은 터치 스크린 일체형 편광판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 편광자; 상기 편광자의 하부에 배치되며, 그 일면에 제1 감지 패턴이 부착된 제1 기재 필름; 및 상기 제1 기재 필름의 하부에 배치되며, 그 일면에 제2 감지 패턴이 부착된 제2 기재 필름;을 포함하고, 상기 제1 기재 필름은 MD 방향을 기준으로 ±90°의 광축을 가지며, 상기 제2 기재 필름은 상기 제1 기재 필름과 반대(+180°)의 MD 방향을 기준으로 ±90°의 광축을 가짐으로써, 정면 명암 대비비(Contrast)의 저하가 없어 광특성이 우수한 터치 스크린 일체형 편광판에 관한 것이다.
이하 도면을 참고하여, 본 발명의 실시예를 보다 구체적으로 설명하도록 한다. 다만, 본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지 패턴 일체형 편광판(10) 및 이를 구비하는 터치 스크린이 개략적으로 도시되어 있다.
본 발명의 터치 감지 전극 일체형 편광판(10)은 편광자(100); 상기 편광자(100)의 하부에 배치되며, 그 일면에 제1 감지 패턴(210)이 부착되는 제1 기재 필름(200); 및 상기 제1 기재 필름(200)의 하부에 배치되고, 그 일면에 제2 감지 패턴(310)이 부착된 제2 기재 필름(300)을 포함한다.
본 발명에 있어서, “상부”란 기준이 되는 부재를 기준으로 시인측을 의미하며, “하부”란 기준이 되는 부재를 기준으로 시인측의 반대편을 의미한다.
터치 스크린의 제조시, 터치 감지 전극을 형성하기 위해 별도의 기재 필름을 사용하게 되는데, 광원으로부터 방출된 빛이 기재 필름을 통과하면서 복굴절되어, 광특성이 저하되는 문제가 있었다. 이러한 광특성 저하를 막고자, 기재 필름으로 무연신 필름을 사용하였으나, 이 경우에도 기재 필름이 가지는 고유의 광축과 면내위상차(Ro) 등에 의해 Black 휘도가 다시 상승하여 정면의 명암대비비(Contrast)가 저하되는 문제가 있었다.
이에, 본 발명에서는 서로 반대 방향의 특정 광축을 갖는 기재 필름 2매 사용함으로써, 각 기재 필름을 통과하는 빛의 복굴절 효과를 서로 상쇄시켜, 정면 Black 휘도를 감소시키고, 이에 따라, 정면 명암 대비비(Contrast)를 향상시킬 수 있도록 하였다.
<기재 필름>
본 발명에 따른 제1 기재 필름(200)은 MD 방향을 기준으로 ±90°의 광축을 가지며, 제2 기재 필름은 상기 제1 기재 필름과 반대(+180°)의 MD 방향을 기준으로 ±90°의 광축을 가진다.
본 발명에 있어서, ±A°는 - A° 내지 + A°의 각도 범위를 의미한다.
도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 제1 기재 필름(200) 및 제2 기재 필름(300)의 광축을 가상의 선으로 나타낸 도면이다.
본 발명에서 상기 “MD 방향” 및 “반대의 MD 방향”은 도 2에 도시된 바와 같이, 가상의 광축 방향(도 2의 화살표 방향이 가리키는 방향)이 서로 정반대(180°인) 것을 의미하는 것이다.
본 발명의 제1 기재 필름(200)의 광축은 MD 방향을 기준으로 +90° 내지 -90°의 광축을 가지는 것이며, 본 발명의 제2 기재 필름(300)은 상기 MD 방향의 반대 방향(+180°)의 MD 방향을 기준으로 +90° 내지 -90°의 광축을 가지는 것이다.
즉, 상기 제1 기재 필름(200)과 제2 기재 필름(300)을 각각 통과하는 빛은 서로 반대 방향으로 굴절되어 진행하게 된다. 따라서, 광원에서 방출된 빛이 제2 기재 필름(300)을 통과하면서 일 방향으로 굴절되고, 다시 제1 기재 필름(200)을 통과하면서 상기 굴절된 방향과 반대의 방향으로 굴절되게 되어, 기재 필름에 의한 복굴절로 인해 광특성이 저하되는 것을 최소화하여, 빛의 정면 Black 휘도를 향상시킬 수 있게 한다.
본 발명에 따른 제1 기재 필름(200)은 바람직하게는 광축이 MD 방향을 기준으로 ±25°, 더욱 바람직하게는 ±10°일 수 있으며, 제2 기재 필름(300)은 바람직하게는 광축이 상기 제1 기재 필름의 반대(+180°)의 MD 방향을 기준으로 ±25°, 더욱 바람직하게는 ±10°일 수 있다. 이 경우 정면 CR 특성이 현저히 증가된다.
또한, 본 발명에 따른 제1 기재 필름(200) 및 제 2 기재 필름(300)은 하기 수학식 1이 10 이하를 만족하는 것일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 하기 수학식 1의 값이 3 이하일 수 있다. 이 경우, 각 필름을 통과하는 빛의 복굴절의 상쇄 효과가 상승되어 광특성이 더욱 향상될 수 있으며, 특히, 정면 CR 특성이 현저히 증가되는 것으로 판단된다.
[수학식 1]
│상기 제1 기재 필름의 광축의 각도 - 상기 제2 기재 필름의 광축의 각도│.
본 발명에 따른 제1 기재 필름(200)과 제2 기재 필름(300)은 TD 방향의 중심선을 기준으로 광축이 선대칭 형태가 되도록 배치될 수 있으며, 이 경우, 각 기재 필름(200, 300)을 통과하는 빛의 복굴절을 효과적으로 상쇄 킬 수 있게되어, 광특성을 향상시킬 수 있는 것으로 판단된다(도 3 참조).
본 발명에서 “TD 방향의 중심선”이란, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 기재 필름을 반으로 나누는 TD 방향 직선을 의미하며, “선대칭 형태”란, 상기 TD 방향의 중심선을 기준으로 대칭시켰을 때 일부분이 서로 겹쳐지는 것을 말하며, 대칭시 광축이 완벽하게 겹쳐지는 것만을 의미하는 것은 아니다.
상기 제1 기재 필름(200)과 제2 기재 필름(300)이 이루는 선대칭 형태의 구체적인 예를 들면, 제2 기재 필름(300)은 제1 기재 필름의 TD 방향 중심선을 축으로 180°회전시킨 제2의 제1 기재 필름일 수 있으며, 또 다른 예를 들면, 제1 기재 필름(200)의 TD 방향 중심선과 MD 방향의 중심선이 만나는 지점을 관통하는 필름의 두께 방향 직선 축으로 180°회전시킨 제2의 제1 기재 필름일 수 있다.
본 발명에 따른 제1 기재 필름(200)과 제2 기재 필름(300)이 TD 방향의 중심선을 기준으로 광축이 완벽한 선대칭 형태가 되도록 배치되고, 동시에 각 기재 필름(200, 300)이 서로 동일한 소재 및 두께를 가지도록 형성될 수 있으며, 이 경우, 상기 제1 기재 필름(200)을 통과하는 빛의 굴절률과 제2 기재 필름(300)을 통과하는 빛의 굴절률은 그 크기는 동일하고, 방향만 반대가 되므로, 기재 필름(200, 300)이 광특성에 미치는 영향을 상쇄시켜, 빛의 정면 Black 휘도를 감소시킬 수 있는 것으로 판단된다.
본 발명에 따른 제1 기재 필름(200) 및 제2 기재 필름(300)의 면내 위상차값(Ro)은 특별히 한정되지 않으나, 각각 독립적으로 0 내지 20nm일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 3 내지 10nm일 수 있다. 상기 범위 면내 위상차 값(Ro)을 갖는 경우, 광축의 분포를 균일하게 만들 수 있어 바람직하다.
본 발명에 따른 제1 기재 필름(200) 및 제2 기재 필름(300)의 두께 방향 위상차값(Rth)은 특별히 한정되지 않으나, 각각 독립적으로 0 내지 30nm일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 3 내지 15nm일 수 있다. 상기 범위 두께 방향 위상차 값(Rth)을 갖는 경우, 광축의 분포를 균일하게 만들 수 있어 바람직하다.
본 발명에 따른 제1 기재 필름(200) 및 제2 기재 필름(300)의 두께는 특별히 한정되지 않으나, 각각 독립적으로 20 내지 150㎛일 수 있으며, 더욱 바람직하게는 80 내지 120㎛일 수 있다. 상기 범위의 두께를 갖는 경우, 본 발명의 광축 범위를 용이하게 만족시킬 수 있으며, 이와 동시에 터치 패턴을 균일하게 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 제1 기재 필름(200) 및 제2 기재 필름(300)은 상기 광축 범위와 위상차 값을 만족하는 것이라면 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 바람직하게는 COP필름이 사용될 수 있으며, 이 경우, 본 발명의 광축 범위와 위상차 값을 용이하게 만족시킬 수 있으며, 이와 동시에 터치 패턴을 형성하는데 공정 중 발생하는 열 등에 의해 광특성이 변하지 않는 장점이 있다.
본 발명에 따른 기재 필름(200, 300)의 구체적인 예로는 후술하는 편광자 보호필름 종류가 동일하게 적용될 수 있다.
본 발명에 따른 제1 기재 필름(200) 및 제2 기재 필름(300)이 갖는 광축의 각도는 당분야에 공지된 방법으로 조절할 수 있으며, 예를 들면 필름 제조 시 연신비, 첨가제, 공정 속도 등을 조절하여 얻을 수 있다.
<편광자>
본 발명에 따른 편광자(100)로는 당분야에서 사용되는 편광자가 특별한 제한 없이 사용될 수 있으며, 고분자 수지 및 이색성 물질을 함유하는 고분자 용액을 기재 상에 직접 코팅하여 코팅층으로도 형성될 수 있다. 코팅층 편광자는 편광판을 편광자 단일층으로 형성하는 경우에 바람직하게 사용될 수 있다.
편광자 코팅층을 형성하기 위한 고분자 수지로는 예를 들면 대표적으로 폴리비닐알코올계 수지가 사용될 수 있다. 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 편광자층을 형성할 수 있다.
<보호 필름>
편광자(100)은 그 상부에 보호필름을 더 구비할 수 있다. 본 발명에서 사용 가능한 보호 필름으로는 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 보호 필름 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 투명 보호 필름은 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 보호 필름은 표면 처리된 것일 수 있다. 이러한 표면 처리로는 플라즈마 처리, 코로나 처리, 프라이머 처리 등의 건식 처리, 검화 처리를 포함하는 알칼리 처리 등의 화학 처리 등을 들 수 있다.
<위상차 필름>
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 본 발명은 상기 편광자(100)와 제1 기재 필름(200) 사이에 위상차 필름을 더 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 위상차 필름이 복굴절을 제어하여, 광특성을 더욱 향상시킬 수 있는 것으로 판단된다. 본 발명에서 사용 가능한 위상차 필름은 당 분야에서 통상적으로 사용되는 것을 모두 사용할 수 있다.
<감지 패턴>
본 발명에 따른 제1 감지 패턴(210)과 제2 감지 패턴(310)은 서로 다른 방향으로 배치되어, 터치되는 지점의 X 좌표 및 Y 좌표에 대한 정보를 제공하게 된다. 구체적으로는, 사람의 손 또는 물체가 투명 기판에 접촉되면, 제1 감지 패턴(210), 제2 감지 패턴(310) 및 위치 검출라인을 경유하여 구동회로 측으로 접촉위치에 따른 정전용량의 변화가 전달된다. 그리고, X 및 Y 입력처리회로 등에 의해 정전용량의 변화가 전기적 신호로 변환됨에 의해 접촉위치가 파악된다.
본 발명에 따른 제1 감지 패턴(210) 및 제2 감지 패턴(310)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), 불소주석산화물(FTO), 안티몬산화주석(ATO), 전도성고분자, 탄소나노튜브(CNT), 그래핀(Graphene), 금속와이어, 금속박막 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
전도성 고분자는 PEDOT(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)) 등의 폴리티오펜계 고분자, PSS(폴리(스티렌설포네이트))계 고분자, 폴리아닐린계 고분자 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종이상 혼합하여 사용할 수 있다.
금속 와이어에 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.
금속박막에 사용되는 금속은 비저항값이 낮은 금속성재료이며, 예를 들면, 은(Ag), 금, 알루미늄, 구리, 백금, 몰리브덴, 팔라듐, 네오듐, 은-팔라듐-구리의 합금(APC) 등을 들 수 있다. 이들은 단독 또는 2종이상 혼합하여 사용할 수 있다. 또한 금속박막은 광투과성, 패턴시인성을 고려하여 미세한 선폭을 갖는 그물망구조로 형성될 수 있다.
본 발명에 따른 감지 패턴(210, 310)의 형성 방법은 특별히 한정되지 않으나, 물리적 증착법(Physical Vapor Deposition, PVD), 화학적 증착법(Chemical VaporDeposition, CVD) 등 다양한 박막 증착 기술에 의하여 형성될 수 있다. 예를 들면, 물리적 증착법의 한 예인 반응성 스퍼터링(reactive sputtering)에 의하여 형성될 수 있다.
또한, 감지 패턴(210, 310)은 인쇄 공정으로 형성될 수 있다. 이러한 인쇄 공정 시, 그라비아 오프 셋(gravure off set), 리버스 오프 셋(reverse off set), 잉크젯 인쇄, 스크린 인쇄 및 그라비아(gravure) 인쇄 등 다양한 인쇄 방법이 이용될 수 있다. 특히, 인쇄 공정으로 감지 패턴을 형성할 경우 인쇄 가능한 페이스트 물질로 형성할 수 있다. 일례로, 탄소 나노 튜브(carbon nano tube, CNT), 전도성 폴리머 및 은 나노 와이어 잉크(Ag nano wire ink)로 형성할 수 있으며, 상기 방법 외에 포토리소그래피에 의해서 형성될 수도 있다.
본 발명에서, 일면에 제1 감지 패턴(210)이 부착된 제1 기재 필름(200) 및 일면에 제2 감지 패턴(310)이 부착된 제2 기재 필름(300)은 서로 점착층을 매개로 접합될 수 있으며, 또한, 상기 제1 기재 필름(200)과 상부 편광자(100) 사이에도 점착층이 존재할 수 있다. 상기 점착층은 당 분야에서 통상적으로 사용되는 점착제 조성물로 형성된 것일 수 있다.
본 발명은 전술한 터치 감지 패턴 일체형 편광판(10)을 구비하는 터치 스크린에 관한 것이다.
도 4 및 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 터치 감지 패턴 일체형 편광판(10)을 구비하는 터치 스크린의 수직 단면도를 개략적으로 나타낸 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 터치 스크린은 액정셀; 상기 액정셀 상부에 배치된 본 발명에 따른 터치 감지 패턴 일체형 편광판; 및 상기 액정셀 하부에 배치된 하부 편광자 및 위상차 필름; 을 구비하는 것일 수 있으며, 광원에서 방출된 빛이 제1 및 제2 기재 필름(200, 300)을 통과한 후에 광특성이 저하되는 것을 방지하여, 정면 Black 휘도를 향상시킬 수 있다(도 4 참조).
본 발명에 따른 터치 스크린의 액정셀과 터치 감지 패턴 일체형 편광판(10)은 점착층을 매개로 접합이 이루어질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 터치 스크린은 본 발명에 따른 터치 감지 패턴 일체형 편광판; 및 상기 편광판 하부에 배치된 유기 발광 다이오드를 구비하는 것일 수 있으며, 이 경우, 유기 발광 다이오드에서 방출된 빛이 제1 및 제2 기재 필름(200, 300)을 통과한 후에 광특성이 저하되는 것을 방지하여, 정면 Black 휘도를 향상시킬 수 있다(도 5 참조).
본 발명에 따른 터치 스크린의 터치 감지 패턴 일체형 편광판(10)과 유기 발광 다이오드는 점착층을 매개로 접합이 이루어질 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 이들 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 첨부된 특허청구범위를 제한하는 것이 아니며, 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 실시예에 대한 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예
(1) 실시예 1
기재 필름으로 무연신 COP 필름을 사용하였으며, MD 방향으로 광축이 5°, Ro는 9.6nm, Rth는 14.7nm인 제1 기재 필름을 제조하였다. 상기 제조된 제1 기재 필름 상부에 제1 터치 감지 패턴을 형성하였으며, 이후, 편광자와 접합하였다.
제1 기재 필름과 반대의 MD 방향으로 광축이 5°, Ro는 9.6nm, Rth는 14.7nm인 제2 기재 필름을 제조하였다. 상기 제조된 제2 기재 필름의 하부에 각각 제2 터치 감지 패턴을 형성하고, 상기 편광자와 접합된 제1 기재 필름과 접합하여, 터치 감지 패턴 일체형 편광판을 제조하였다.
이후, 제조된 편광판을 점착제를 사용하여 VA 모드 액정셀의 상부에 부착하고 액정셀 하부에는 Ro는 52nm, Rth는 125nm인 위상차 필름이 편광자에 접합되어 있는 편광판을 부착하여 터치 스크린을 제조하였다.
(2) 실시예 2
MD 방향 광축은 10°이고, Ro는 9.6nm, Rth는 14.7nm인 제1 기재 필름, 제1 기재 필름과 반대의 MD 방향으로 광축이 10°이고, Ro는 9.6nm, Rth는 14.7nm인 제2 기재필름을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 터치 스크린을 제조하였다.
(3) 실시예 3
MD 방향 광축은 20°이고, Ro는 6.9nm, Rth는 14.7nm인 제1 기재 필름, 제1 기재 필름과 반대의 MD 방향으로 광축이 20°이고, Ro는 6.9nm, Rth는 14.7nm인 제2 기재필름을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 터치 스크린을 제조하였다.
(4) 실시예 4
MD 방향 광축은 25°이고, Ro는 6.9nm, Rth는 14.7nm인 제1 기재 필름, 제1 기재 필름과 반대의 MD 방향으로 광축이 25°이고, Ro는 6.9nm, Rth는 14.7nm인 제2 기재필름을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 터치 스크린을 제조하였다.
(5) 실시예 5
MD 방향 광축은 5°이고, Ro는 9.6nm, Rth는 14.7nm인 제1 기재 필름, 제1 기재 필름과 반대의 MD 방향으로 광축이 15°이고, Ro는 9.6nm, Rth는 14.7nm인 제2 기재필름을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 터치 스크린을 제조하였다.
(6) 실시예 6
MD 방향 광축은 5°이고, Ro는 9.6nm, Rth는 14.7nm인 제1 기재 필름, 제1 기재 필름과 반대의 MD 방향으로 광축이 8°이고, Ro는 9.6nm, Rth는 14.7nm인 제2 기재필름을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 터치 스크린을 제조하였다.
(7) 실시예 7
MD 방향 광축은 5°이고, Ro는 6.9nm, Rth는 14.7nm인 제1 기재 필름, 제1 기재 필름과 반대의 MD 방향으로 광축이 5°이고, Ro는 12.1nm, Rth는 18.4nm인 제2 기재필름을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 터치 스크린을 제조하였다.
비교예
(1) 비교예 1
MD 방향 광축은 5°이고, Ro는 6.9nm, Rth는 14.7nm인 제1 기재 필름, 제1 기재 필름과 반대의 MD 방향으로 광축이 -5°이고, Ro는 6.9nm, Rth는 14.7nm인 제2 기재필름을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 터치 스크린을 제조하였다.
(2) 비교예 2
MD 방향 광축은 25°이고, Ro는 6.9nm, Rth는 14.7nm인 제1 기재 필름, 제1 기재 필름과 반대의 MD 방향으로 광축이 -25°이고, Ro는 6.9nm, Rth는 14.7nm인 제2 기재필름을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 터치 스크린을 제조하였다.
시험 방법
(1) 정면 Black 휘도 측정
실시예 및 비교예에서 제조된 터치 스크린을 TOPCON사 분광방사계 (SR-3A)를 통해 정면의 Black 휘도를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 1 및 도 6에 나타내었다.
(2) 정면 명암 대비비 측정
실시예 및 비교예에서 제조된 터치 스크린을 TOPCON사 분광방사계 SR-3A을 사용하여 정면의 Black휘도 및 White휘도를 측정하여 정면 명암 대비비를 계산하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
정면 명암 대비비 = 정면 White 휘도 / 정면 Black 휘도
Reference는 기재 필름이 포함되지 않고, Ro는 52nm, Rth는 125nm인 위상차 필름이 편광자에 접합되어 있는 편광판이 VA 액정셀 상부 및 하부에 각각 부착된 터치 스크린이다.
구분 정면 명암 대비비 정면 명암대비비 비율
(Refernce 대비)
Reference 4003 -
실시예 1 3998 -0.12%
실시예 2 3997 -0.15%
실시예 3 3969 -0.85%
실시예 4 3942 -1.52%
실시예 5 3070 -23.31%
실시예 6 3598 -10.12%
실시예 7 3620 -9.57%
비교예 1 1752 -56.23
비교예 2 154 -96.15%
상기 표 1에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 기재 필름을 사용하는 경우, 정면 명암대비비의 저하가 없어, 광특성이 매우 뛰어난 것을 알 수 있다.
그러나, 본 발명과 광특성이 상이한 기재 필름을 사용한 비교예들의 경우, 정면 명암대비비의 저하값이 매우 큰 것을 확인할 수 있었다.

Claims (14)

  1. 편광자;
    상기 편광자의 하부에 배치되며, 그 일면에 제1 감지 패턴이 부착된 제1 기재 필름; 및
    상기 제1 기재 필름의 하부에 배치되며, 그 일면에 제2 감지 패턴이 부착된 제2 기재 필름;을 포함하고,
    상기 제1 기재 필름은 MD 방향을 기준으로 ±90°의 광축을 가지며,
    상기 제2 기재 필름은 상기 제1 기재 필름과 반대(+180°)의 MD 방향을 기준으로 ±90°의 광축을 가지는,
    터치 감지 패턴 일체형 편광판.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 기재 필름은 MD 방향을 기준으로 ±25°의 광축을 가지며, 상기 제2 기재 필름은 상기 제1 기재 필름과 반대(+180°)의 MD 방향을 기준으로 ±25°의 광축을 가지는, 터치 감지 패턴 일체형 편광판.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 기재 필름은 MD 방향을 기준으로 ±10°의 광축을 가지며, 상기 제2 기재 필름은 상기 제1 기재 필름과 반대(+180°)의 MD 방향을 기준으로 ±10°의 광축을 가지는, 터치 감지 패턴 일체형 편광판.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 기재 필름 및 제2 기재 필름은 하기 수학식 1이 10 이하인, 터치 감지 패턴 일체형 편광판:
    [수학식 1]
    │상기 제1 기재 필름의 광축의 각도 - 상기 제2 기재 필름의 광축의 각도│.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 수학식 1이 3 이하인, 터치 감지 패턴 일체형 편광판.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 기재 필름과 상기 제2 기재 필름은 TD 방향의 중심선을 기준으로 광축이 선대칭 형태가 되도록 배치되는, 터치 감지 패턴 일체형 편광판.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 제2 기재 필름은
    제1 기재 필름의 TD방향 중심선을 축으로 180°회전시킨 제2의 제1 기재 필름이거나,
    제1 기재 필름의 TD방향 중심선과 MD방향 중심선이 만나는 지점을 관통하는 필름의 두께 방향 직선 축으로 180° 회전시킨 제2의 제1 기재 필름인, 터치 감지 패턴 일체형 편광판.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 기재 필름 및 제2 기재 필름은 각각 독립적으로 0 내지 20nm의 면내 위상차값(Ro)를 갖는, 터치 감지 패턴 일체형 편광판.
  9. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 기재 필름 및 제2 기재 필름은 각각 독립적으로 20 내지 150㎛의 두께를 갖는, 터치 감지 패턴 일체형 편광판.
  10. 청구항 1에 있어서, 상기 제1 기재 필름 및 제2 기재 필름은 무연신 필름인, 터치 감지 패턴 일체형 편광판.
  11. 청구항 1에 있어서, 상기 편광자와 제1 기재 필름 사이에 위상차 필름을 더 포함하는, 터치 감지 패턴 일체형 편광판.
  12. 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항의 터치 감지 패턴 일체형 편광판을 구비하는 터치 스크린.
  13. 청구항 12에 있어서,
    액정셀;
    상기 액정셀 상부에 배치된 청구항 1 내지 11 중 어느 한 항의 터치 감지 패턴 일체형 편광판; 및
    상기 액정셀 하부에 배치된 하부 편광자 및 위상차 필름;
    을 구비하는 터치 스크린.
  14. 청구항 12에 있어서,
    청구항 1 내지 11 중 어느 한 항의 터치 감지 패턴 일체형 편광판; 및
    상기 편광판 하부에 배치된 유기 발광 다이오드;
    를 구비하는 터치 스크린.
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