WO2012124908A2 - 투명 전극 필름 구조 및 터치 스크린 - Google Patents

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전성만
김만근
신현권
김상천
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엘지전자 주식회사
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Definitions

  • the present invention relates to a transparent electrode film structure and a touch screen.
  • mobile terminal devices such as PDAs (Personal Digital Assistants), PMPs (Portable Multimedia Players), MP3 players, mobile phones, and the like are becoming smaller and smaller in size for ease of movement and portability.
  • PDAs Personal Digital Assistants
  • PMPs Portable Multimedia Players
  • MP3 players mobile phones, and the like are becoming smaller and smaller in size for ease of movement and portability.
  • a touch screen method is adopted to allow a user to select and input information more conveniently in place of the conventional key button input method.
  • the touch screen method can directly input or output information by interfacing with a computer through a screen.
  • a touch of a person's hand or an object is touched on a character or a specific position on the screen, the touch screen detects coordinates of the touched position.
  • the touch screen provides both a function as an information display unit and a function as an input unit.
  • touch screens or touch windows can be classified into various methods, which are largely capacitive overlay, resistive overlay, surface acoustic wave, and infrared light according to their operating principles. Beam).
  • the resistive touch screen is formed by coating a resistive material on a glass or transparent plastic plate and covering a polyester film thereon, and insulating rods are installed at regular intervals so that the two surfaces do not touch each other. As the voltage changes, the position of the touched hand is recognized.
  • the surface ultrasonic touch screen is composed of a transmitter that emits sound waves to one corner of the glass, a reflector to reflect sound waves at regular intervals, and a receiver to the other side.
  • a transmitter that emits sound waves to one corner of the glass
  • a reflector to reflect sound waves at regular intervals
  • a receiver to the other side.
  • Infrared touch screen is a method that uses the straightness of infrared light which is invisible to the human eye.
  • the infrared LED and the phototransistor which are light emitting elements, are arranged to face each other to form a matrix. It recognizes the touch point by detecting the sensor being blocked.
  • the capacitive touch screen is coated with a special conductive metal on both sides of the glass, and when voltage is applied to the four corners of the screen, a high frequency is generated on the surface of the touch screen, and the controller analyzes a high frequency waveform that changes when a finger touches the touch point. Recognize.
  • the present invention solves the problem of reducing the reflectance and improving the transmittance.
  • the present invention provides a transparent electrode film including a retarder film, an optical layer formed on the retarder, a conductive polymer film or graphene, and a transparent electrode film formed on the optical layer.
  • a structure is provided.
  • the apparatus further includes first and second hard coat layers coated on both surfaces of the retarder film, and the optical layer is formed on any one of the first and second hard coat layers.
  • the optical layer has a structure in which at least two layers are laminated.
  • the stacked optical layers are alternately stacked with a high refractive index layer and a low refractive index layer.
  • the retarder film is a COP (Cyclic Olefin Polymers) film or COC (Cyclic Olefin Copolymer) film.
  • the present invention includes a first retarder and a transparent electrode formed on the first retarder and formed of at least one isotropic film made of silver wire ink, a conductive polymer, and graphene.
  • a touch panel including a laminate, a second retarder formed on the laminate, a polarizer formed on the second retarder, and a display panel coupled to the first retarder side of the touch panel.
  • a configured touch screen is provided.
  • the first retarder further includes a PMMA layer, and the display panel is separated from the PMMA layer, or the display panel is adhered to the PMMA layer.
  • the first retarder or the second retarder is any one of 1 ⁇ / 4 plate, 1 ⁇ / 2 plate and 3 ⁇ / 4 plate.
  • first retarder or the second retarder is a cyclic olefin polymers (COP) film or a cyclic olefin copolymer (COC) film.
  • COP cyclic olefin polymers
  • COC cyclic olefin copolymer
  • the second retarder converts the linearly polarized light when the reflected light of the light incident from the outside passes.
  • the light emitted from the display panel is converted into circularly polarized light in one direction while passing through the first retarder, and converted into linearly polarized light parallel to the polarization axis of the polarizer while passing through the second retarder.
  • the present invention relates to an isotropic film, a first retarder positioned above the isotropic film, a second retarder positioned above the first retarder, the isotropic film, and a first section.
  • a touch panel including a transparent electrode formed of any one of silver wire ink, a conductive polymer, and graphene on each of the second retarders, and a polarizer formed on the second retarder, and coupled to the touch panel.
  • a touch screen configured including a display panel.
  • a PMMA layer is further formed on the isotropic film, and the display panel is separated from the PMMA layer, or the display panel is adhered to the PMMA layer.
  • the transparent electrode is interposed between the first retarder and the second retarder, between the second retarder and the isotropic film, and between the isotropic film and the PMMA layer.
  • the first retarder or the second retarder is any one of 1 ⁇ / 4 plate, 1 ⁇ / 2 plate, and 3 ⁇ / 4 plate.
  • first retarder or the second retarder is a cyclic olefin polymers (COP) film or a cyclic olefin copolymer (COC) film.
  • COP cyclic olefin polymers
  • COC cyclic olefin copolymer
  • the second retarder converts the linearly polarized light when the reflected light of the light incident from the outside passes.
  • the light emitted from the display panel is converted into circularly polarized light in one direction while passing through the first retarder, and converted into linearly polarized light parallel to the polarization axis of the polarizer while passing through the second retarder.
  • the touch panel may provide a touch screen through which light emitted from the display panel passes through the polarizer.
  • the transparent electrode film structure according to the present invention comprises a conductive polymer film or a graphene (Graphene) film, to reduce the reflectance, improve the transmittance by applying the transparent electrode film structure according to the present invention to the touch screen, indoor and outdoor operation There is an effect of improving the display brightness due to the reflection of the surface of the touch screen in the environment, and improving the transmittance by improving transmittance.
  • a conductive polymer film or a graphene (Graphene) film to reduce the reflectance, improve the transmittance by applying the transparent electrode film structure according to the present invention to the touch screen, indoor and outdoor operation
  • the touch screen of the present invention includes a transparent electrode formed of one of silver wire ink, a conductive polymer, and graphene, and has a circularly polarized structure to reduce reflectance and increase transmittance. There is an effect that can improve the visibility.
  • FIG. 1 is a conceptual cross-sectional view illustrating the structure of a transparent electrode film according to the present invention.
  • FIG. 2 is a conceptual cross-sectional view for explaining a comparative example of the structure of the transparent electrode film according to the present invention.
  • Figure 3 is a graph measuring the transmittance of the conductive polymer membrane and the ITO membrane in accordance with the present invention
  • FIG. 4 is a conceptual cross-sectional view for explaining the reflectance in the transparent electrode film structure according to the present invention
  • FIG. 5 is a photograph photographing a transparent electrode in the structure of FIG.
  • FIG. 6 is a conceptual cross-sectional view for explaining the reflectance in another example of the transparent electrode film structure according to the present invention.
  • FIG. 7 is a photograph photographing a transparent electrode in the structure of FIG.
  • FIG. 8 is a conceptual cross-sectional view for explaining a touch screen of a first embodiment to which a transparent electrode film according to the present invention is applied.
  • FIG. 9 is a conceptual cross-sectional view for explaining another example of the touch screen of the first embodiment to which the transparent electrode film according to the present invention is applied.
  • FIG. 10 is a conceptual cross-sectional view for explaining a touch screen of a second embodiment to which a transparent electrode film according to the present invention is applied.
  • FIG. 11 is a conceptual cross-sectional view for explaining another example of the touch screen of the second embodiment to which the transparent electrode film according to the present invention is applied.
  • FIG. 12 is a photograph showing a transparent electrode film according to the present invention and photographing a circularly polarized touch screen
  • FIG. 13 is a photograph illustrating a non-polarization type touch screen to which an ITO film is applied as a comparative example of the present invention.
  • FIG. 1 is a conceptual cross-sectional view for explaining a transparent electrode film structure according to the present invention
  • Figure 2 is a conceptual cross-sectional view for explaining a comparative example of the transparent electrode film structure according to the present invention
  • Figure 3 is in accordance with the present invention It is a graph measuring the transmittance of the conductive polymer membrane and the ITO membrane.
  • the transparent electrode film structure according to the present invention includes a film 120 for a retarder; First and second hard coating layers 110 and 130 coated on both surfaces of the retarder film 120; An optical layer 140 formed on the second hard coating layer 130; It is configured to include a transparent electrode film 150 formed on the optical layer 140.
  • first and second hard coating layers 110 and 130 are coated to increase the hardness of the retarder film 120.
  • the materials of the first and second hard coat layers 110 and 130 are preferably polymers.
  • the transparent electrode film 150 may be implemented as a conductive polymer film or a graphene film.
  • the retarder film 120 may be applied as a cyclic olefin polymers (COP) film or a cyclic olefin copolymer (COC) film.
  • COP cyclic olefin polymers
  • COC cyclic olefin copolymer
  • the polarization function can prevent the degradation.
  • the comparative example of the structure of the transparent electrode film according to the present invention is a PET film 12; Hard coating layers 11 and 13 coated on both surfaces of the PET film 12; An optical layer (14) formed on the hard coat layer (13); It consists of the ITO electrode film 15 formed in the optical layer 14.
  • the transparent electrode film structure of the comparative example since the ITO electrode film 15 having the reflectance of the external light is at most 16% to 18%, the visibility of the display is lowered, and the transmittance of the ITO electrode film 15 is also 89% to 90%. Level causes the display to degrade.
  • the transparent electrode film structure according to the present invention includes a conductive polymer film or a graphene (Graphene) film, to reduce the reflectance, improve the transmittance by applying the transparent electrode film structure according to the present invention to the touch screen, indoor and In the outdoor operating environment, the display may be improved due to the reflection of the surface of the touch screen, and the display brightness may be improved by improving the transmittance.
  • a conductive polymer film or a graphene (Graphene) film to reduce the reflectance, improve the transmittance by applying the transparent electrode film structure according to the present invention to the touch screen, indoor and In the outdoor operating environment, the display may be improved due to the reflection of the surface of the touch screen, and the display brightness may be improved by improving the transmittance.
  • the conductive polymer film (B) has a higher transmittance in the 400 ⁇ 600nm band than the ITO film (A), the transparent electrode film according to the present invention provided with a conductive polymer film
  • the structure can reduce the reflectance and increase the transmittance than the comparative example having the ITO film.
  • the refractive index of the graphene film is 1.3
  • the refractive index of the ITO film is 1.9 ⁇ 2.0
  • the refractive index of the graphene film is closer to the refractive index of the air than the refractive index of the ITO film can reduce the reflection and increase the transmission
  • the present invention is equipped with a graphene film
  • the transparent electrode film structure according to the present invention can reduce the reflectance and increase the transmittance than the comparative example having the ITO film.
  • the transparent electrode film structure of the comparative example is applied to the PET film having the birefringence characteristics as a base, the circular polarization performance is reduced and the effect of changing the color of the display or suppress the reflection is reduced, the transparent electrode film structure according to the present invention
  • the film for the retarder By applying the film for the retarder as a base, it is possible to solve the problem of the PET film in the base.
  • FIG. 4 is a conceptual cross-sectional view for describing reflectance in the transparent electrode film structure according to the present invention
  • FIG. 5 is a photograph photographing the transparent electrode in the structure of FIG. 4.
  • a transparent electrode film is applied as a pattern.
  • the transparent electrode pattern 155 is formed on the optical layer 140, and a region where the optical layer 140 is exposed by the transparent electrode pattern 155 is present.
  • FIG. 6 is a conceptual cross-sectional view for describing reflectance in another example of the transparent electrode film structure according to the present invention
  • FIG. 7 is a photograph photographing the transparent electrode in the structure of FIG. 6.
  • the present invention may describe the transparent electrode film structure as another example.
  • the '141' layer and the '142' layer is stacked as an optical layer.
  • the transparent electrode pattern is not visible in the transparent electrode film structure.
  • FIG. 8 is a conceptual cross-sectional view illustrating a touch screen of a first embodiment to which a transparent electrode film according to the present invention is applied
  • FIG. 9 illustrates another touch screen of the first embodiment to which a transparent electrode film according to the present invention is applied. It is a conceptual section.
  • the touch screen of the present invention includes a transparent electrode formed of one of silver wire ink, a conductive polymer, and graphene, and has a circularly polarized structure to reduce reflectance and increase transmittance, and to improve visibility of a screen. It can be improved.
  • the touch screen of the first embodiment is formed on the first retarder 210 and the first retarder 210, and the silver wire ink and the conductive polymer are formed on each of the three isotropic films 230, 250, and 270.
  • a laminated structure including transparent electrodes 220, 240, and 260 formed of one of graphene, a second retarder 280 formed in the laminated structure, and a polarizer formed in the second retarder 280
  • the touch panel 200 may further include a window substrate 292 attached to the polarizer 290 with an adhesive 291.
  • the PMMA layer 201 may be formed on the first retarder 210.
  • the display panel 300 may be applied as an LCD panel.
  • the display panel 300 may be separated from the PMMA layer 201 as shown in FIG. 8, and as shown in FIG. 9, the display panel 300 may be attached to the PMMA layer 201 by an adhesive 310. Can be glued.
  • each of the first retarder 210 and the second retarder 280 is preferably 1 ⁇ / 4 plate, it is also possible to apply 1 ⁇ / 2 plate and 3 ⁇ / 4 plate.
  • the capacitance of the touch screen of the first embodiment is changed in the transparent electrodes 220, 240, and 260 of the stacked structure corresponding to the touch area.
  • the coordinate value of the touch area is detected.
  • the light passes through the polarizer 290 and is changed into circular polarized light in the clockwise direction by the second retarder 280.
  • the light emitted from the display panel 300 is converted into circularly polarized light in the clockwise direction in the first retarder 210 and is converted into linearly polarized light while passing through the second retarder 280.
  • the linearly polarized light passed through the second retarder 280 is parallel to the polarization axis of the polarizer 290, the light emitted from the display panel 300 may be emitted to the outside without loss.
  • the touch screen of the present invention can improve the visibility of the screen even in the presence of external light by applying a circularly polarized structure, thereby reducing the external light reflectance
  • the transparent electrodes 220, 240, 260 is a conductive polymer film or graphene ( In the case of a graphene) film, there is an advantage of reducing the reflectance and increasing the transmittance.
  • FIG. 10 is a conceptual cross-sectional view for describing a touch screen of a second embodiment to which the transparent electrode film according to the present invention is applied
  • FIG. 11 is a view for explaining another example of the touch screen of the second embodiment to which the transparent electrode film according to the present invention is applied
  • 12 is a conceptual cross-sectional view
  • FIG. 12 is a photograph of a transparent electrode film according to the present invention, a circularly polarized touch screen
  • FIG. 13 is an ITO film applied as a comparative example of the present invention, and a non-circularly polarized touch. A picture taken of the screen.
  • the touch screen of the second embodiment of the present invention isotropic film (Isotropic film) (520); A first retarder 540 positioned on the isotropic film 520; A second retarder 560 positioned above the first retarder 540; The isotropic film 520, the first and second retarders (540,560) each of the lamination structure and the laminated structure including a transparent electrode (510, 530, 550) formed of one of silver wire ink, conductive polymer and graphene (Graphene)
  • the touch panel 500 includes a formed polarizer 570 and a display panel 300 coupled to the touch panel 500.
  • the stacked structure includes the isotropic film 520, the first retarder 540, the second retarder 560, and the transparent electrodes 510, 530, and 550.
  • the touch panel 500 may further include a window substrate 590 adhered to the polarizer 570 with an adhesive 580, and the PMMA layer may be formed on the isotropic film 520. 591 may be formed.
  • the transparent electrodes 510, 530, 550 are disposed between the first retarder 540 and the second retarder 560, between the second retarder 560 and the isotropic film 520, and isotropically. It is preferable to be interposed between the tropic film 520 and the PMMA layer 591, respectively.
  • the display panel 300 may be separated from the PMMA layer 591 as shown in FIG. 11, and as shown in FIG. 9, the display panel 300 may be adhesively bonded to the PMMA layer 591. 310).
  • the touch screen of the second embodiment of the present invention also includes the first and second retarders 540 and 560 and the polarizer 570, the visibility of the screen can be improved by driving in a circular polarization method.
  • an ITO film is applied, and a transparent electrode formed of one of silver wire ink, a conductive polymer, and graphene is applied to the non-polarized touch screen of Comparative Example, and the circular polarized light of the present invention is applied.
  • FIG. 12 it can be seen that the touch screen is excellent in recognizing characters and graphics of a mobile phone display in an external light environment.
  • the touch screen of the present invention has a structure that can reduce reflection of external light and improve visibility.
  • the present invention includes a transparent electrode formed of one of silver wire ink, a conductive polymer, and graphene, and has a circularly polarized structure to reduce reflectance and increase transmittance, and improve screen visibility. To provide a touch screen.

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Abstract

본 발명은 투명 전극 필름 구조 및 터치 스크린에 관한 것이다. 즉, 본 발명의 투명 전극 필름 구조는 리타더(Retarder)용 필름과; 상기 리타더용 필름의 양면에 코팅되어 있는 제 1과 제 2 하드 코팅층과; 상기 제 2 하드 코팅층에 형성된 광학층(Optical layer)과; 상기 광학층에 형성된 투명 전극막을 포함하여 구성된다.

Description

투명 전극 필름 구조 및 터치 스크린
본 발명은 투명 전극 필름 구조 및 터치 스크린에 관한 것이다.
최근, 멀티미디어 기술 및 디스플레이 기술의 비약적인 발전으로 인하여 휴대용 통신 장치의 액정표시부의 해상도가 향상되었고, 이에 따라서 휴대용 통신 장치에 터치 스크린(Touch screen)을 채택하는 경우가 늘어나고 있는 실정이다.
즉, 이동 단말 장치, 예를 들면 PDA(Personal Digital Assistant), PMP(Portable Multimedia Player), MP3 플레이어, 휴대폰 등은 이동과 휴대에 용이하도록 그 크기가 점점 소형화되고 있다.
따라서, 종래의 키 버튼 입력 방식을 대신하여 사용자가 보다 편리하게 정보 선택과 입력을 할 수 있도록 터치스크린(Touch screen) 방식이 채용되고 있다.
터치스크린 방식은 스크린을 통해서 컴퓨터와 인터페이스하여 직접 정보를 입력 또는 출력할 수 있는 것으로서, 스크린에 나타난 문자나 특정 위치에 사람의 손 또는 물체의 접촉이 있으면 그 접촉된 위치의 좌표를 파악한다.
그리고 좌표에 대응하는 어플리케이션 등의 특정 처리가 실행된다.
그러므로, 터치스크린은 정보 표시부로서의 기능과 입력부로서의 기능을 함께 제공한다.
이러한 터치스크린 또는 터치 윈도우는 다양한 방식으로 분류할 수 있는데, 그 동작 원리에 따라 크게 정전용량방식(Capacitive Overlay), 저항막방식(Resistive Overlay), 표면초음파방식(Surface Acoustic Wave), 적외선방식(Infrared Beam) 등이 있다.
저항막 방식의 터치스크린은 유리나 투명 플라스틱판 위에 저항 성분의 물질을 코팅하고 그 위에 폴리에스테르 필름을 덮어씌운 형태로, 두 면이 서로 닿지 않도록 일정한 간격으로 절연봉이 설치되어 있는데 이때 저항값이 변화하게 되고 전압도 변화하게 되는데 이러한 전압의 변화 정도로 접촉된 손의 위치를 인식한다.
표면 초음파 방식의 터치스크린은 음파를 발사하는 트랜스미터(Transmitter)를 유리의 한쪽 모서리에 부착하고 일정한 간격으로 음파를 반사시키는 리플렉터(Reflector)를 부착하고 그 반대쪽에 리시버(Reciever)를 부착한 형태로 구성되는데, 손가락 같이 음파를 방해하는 물체가 음파의 진행 경로를 방해하게 될 때 그 시점을 계산하여 터치 지점을 인식한다.
적외선방식의 터치스크린은 사람의 눈에 보이지 않는 적외선의 직진성을 이용하는 방법으로 발광소자인 적외선 LED와 수광소자인 포토트랜지스터를 서로 마주보게 배치하여 매트릭스를 구성하고 이 매트릭스 안에 손가락과 같은 물체에 의해 빛이 차단되는 센서를 감지하여 터치 지점을 인식한다.
그리고, 정전용량방식의 터치스크린은 유리 양면에 투명한 특수 전도성 금속을 코팅하여 스크린 네 모서리에 전압을 인가하면 터치스크린 표면에 고주파가 생성되고 손가락 접촉시 변화되는 고주파 파형을 컨트롤러에서 분석하여 터치 지점을 인식한다.
본 발명은 반사율을 감소시키고, 투과율을 향상시킬 수 있는 과제를 해결하는 것이다.
본 발명은, 리타더(Retarder)용 필름과, 상기 리타더상에 형성된 광학층(Optical layer)과, 전도성 고분자막 또는 그래핀(Graphene)으로 되어 상기 광학층에 형성된 투명 전극막을 포함하여 구성된 투명 전극 필름 구조가 제공된다.
그리고, 리타더용 필름의 양면에 코팅되어 있는 제 1과 제 2 하드 코팅층을 더 포함하고, 상기 광학층은 상기 제 1 또는 제 2 하드코팅층중 어느 하나의 층상에 형성된 것이다.
또, 상기 광학층은 적어도 2층 이상으로 적층된 구조이다.
또한, 상기 적층된 광학층은 고굴절율층과 저굴절률층을 교대로 적층된다.
게다가, 상기 리타더용 필름은 COP(Cyclic Olefin Polymers) 필름 또는 COC(Cyclic Olefin Copolymer) 필름이다.
본 발명은, 제 1 리타더와, 상기 제 1 리타더상에 형성되며, 적어도 하나 이상의 이소트로픽 필름(Isotropic film)에 은와이어 잉크, 전도성 고분자 및 그래핀(Graphene) 중 어느 하나로 형성된 투명 전극을 포함하는 적층체와, 상기 적층체상에 형성된 제 2 리타더와, 상기 제 2 리타더상에 형성된 편광자(Polarizer)를 포함하는 터치 패널과, 상기 터치 패널의 제 1 리타더측에 결합된 디스플레이 패널을 포함하여 구성된 터치 스크린이 제공된다.
그리고, 상기 제 1 리타더에는 PMMA층이 더 형성되어 있으며, 상기 디스플레이 패널은 상기 PMMA층으로부터 분리되어 있거나, 또는 상기 디스플레이 패널이 상기 PMMA층에 접착된다.
또, 상기 제 1 리타더 또는 제 2 리타더는 1λ/4 플레이트, 1λ/2 플레이트 및 3λ/4 플레이트에서 어느 하나이다.
더불어, 상기 제 1 리타더 또는 제 2 리타더는, COP(Cyclic Olefin Polymers) 필름 또는 COC(Cyclic Olefin Copolymer) 필름이다.
게다가, 외부에서 입사된 광은 상기 편광자와 상기 제 2 리타더를 통과하면서 어느 한 방향의 원형 편광으로 변환한다.
또, 상기 제 2 리타더는 외부에서 입사된 광의 반사광이 통과하는 경우 선 편광태로 변환한다.
또한, 상기 디스플레이 패널에서 출사된 광은 상기 제 1 리타더를 통과 하면서 어느 한 방향의 원형편광으로 변환되고, 상기 제 2 리타더를 통과 하면서 상기 편광자의 편광축에 평행한 선형 편광으로 변환한다.
본 발명은, 이소트로픽 필름(Isotropic film)과, 상기 이소트로픽 필름 상부에 위치된 제 1 리타더와, 상기 제 1 리타더 상부에 위치된 제 2 리타더와, 상기 이소트로픽 필름, 제 1과 제 2 리타더 각각에 은와이어 잉크, 전도성 고분자 및 그래핀(Graphene) 중 어느 하나로 형성된 투명 전극과, 상기 제 2 리타더 상부에 형성된 편광자(Polarizer)를 포함하는 터치 패널과, 상기 터치 패널에 결합된 디스플레이 패널을 포함하여 구성된 터치 스크린이 제공된다.
또, 상기 이소트로픽 필름에 PMMA층이 더 형성되어 있고, 상기 디스플레이 패널은 상기 PMMA층으로부터 분리되어 있거나, 또는 상기 디스플레이 패널이 상기 PMMA층에 접착되어 있다.
더불어, 상기 투명 전극은 상기 제 1 리타더와 상기 제 2 리타더의 사이, 상기 제 2 리타더와 상기 이소트로픽 필름의 사이, 상기 이소트로픽 필름과 상기 PMMA층 사이 각각에 개재되어 있다.
그리고, 상기 제 1 리타더 또는 제 2 리타더는 1λ/4 플레이트, 1λ/2 플레이트 및 3λ/4 플레이트에서 어느 하나이다.
또한, 상기 제 1 리타더 또는 제 2 리타더는, COP(Cyclic Olefin Polymers) 필름 또는 COC(Cyclic Olefin Copolymer) 필름이다.
게다가, 외부에서 입사된 광은 상기 편광자와 상기 제 2 리타더를 통과하면서 어느 한 방향의 원형 편광으로 변환한다.
또, 상기 제 2 리타더는 외부에서 입사된 광의 반사광이 통과하는 경우 선 편광태로 변환한다.
본 발명은 상기 디스플레이 패널에서 출사된 광은 상기 제 1 리타더를 통과 하면서 어느 한 방향의 원형편광으로 변환되고, 또한 제 2 리타더를 통과 하면서 상기 편광자의 편광축에 평행한 선형 편광으로 변환하여, 상기 디스플레이 패널에서 출사된 광이 상기 편광자를 통과하는 터치 스크린을 제공한다.
본 발명에 따른 투명 전극 필름 구조는 전도성 고분자막 또는 그래핀(Graphene)막을 구비하여, 반사율을 감소시키고, 투과율을 향상시켜 본 발명에 따른 투명 전극 필름 구조를 터치 스크린에 적용하는 경우, 실내 및 야외 동작 환경에서의 터치 스크린의 표면 반사로 인한 디스플레이의 시인성의 저하를 개선하고, 투과율을 향상시켜 디스플레이 밝기를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 터치 스크린은 은와이어 잉크, 전도성 고분자 및 그래핀(Graphene) 중 하나로 형성된 투명 전극이 구비되어 있고, 원 편광 방식의 구조로 이루어져 있어 반사율을 감소시키고 투과율을 높일 수 있으며, 화면의 시인성이 개선할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 투명 전극 필름 구조를 설명하기 위한 개념적인 단면도
도 2는 본 발명에 따른 투명 전극 필름 구조의 비교예를 설명하기 위한 개념적인 단면도
도 3은 본 발명에 따라 전도성 고분자막과 ITO막의 투과율을 측정한 그래프
도 4는 본 발명에 따른 투명 전극 필름 구조에서 반사율을 설명하기 위한 개념적인 단면도
도 5는 도 4의 구조에서 투명 전극을 촬영한 사진도
도 6은 본 발명에 따른 다른 예의 투명 전극 필름 구조에서 반사율을 설명하기 위한 개념적인 단면도
도 7은 도 6의 구조에서 투명 전극을 촬영한 사진도
도 8은 본 발명에 따른 투명 전극막이 적용된 제 1 실시예의 터치 스크린을 설명하기 위한 개념적인 단면도
도 9는 본 발명에 따른 투명 전극막이 적용된 제 1 실시예의 터치 스크린의 다른 예를 설명하기 위한 개념적인 단면도
도 10은 본 발명에 따른 투명 전극막이 적용된 제 2 실시예의 터치 스크린을 설명하기 위한 개념적인 단면도
도 11은 본 발명에 따른 투명 전극막이 적용된 제 2 실시예의 터치 스크린의 다른 예를 설명하기 위한 개념적인 단면도
도 12는 본 발명에 따른 투명 전극막이 적용되고, 원편광 방식의 터치 스크린을 촬영한 사진도
도 13은 본 발명의 비교예로 ITO막이 적용되고, 비원편광 방식의 터치 스크린을 촬영한 사진도
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 투명 전극 필름 구조를 설명하기 위한 개념적인 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 투명 전극 필름 구조의 비교예를 설명하기 위한 개념적인 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따라 전도성 고분자막과 ITO막의 투과율을 측정한 그래프이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 투명 전극 필름 구조는 리타더(Retarder)용 필름(120)과; 상기 리타더용 필름(120)의 양면에 코팅되어 있는 제 1과 제 2 하드 코팅층(110,130)과; 상기 제 2 하드 코팅층(130)에 형성된 광학층(Optical layer)(140)과; 상기 광학층(140)에 형성된 투명 전극막(150)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 제 1과 제 2 하드 코팅층(110,130)은 상기 리타더용 필름(120)의 경도를 높이기 위해 코팅된 것이다.
그리고, 상기 제 1과 제 2 하드 코팅층(110,130)의 재질은 폴리머인 것이 바람직하다.
또, 상기 투명 전극막(150)은 전도성 고분자막 또는 그래핀(Graphene)막으로 구현할 수 있다.
또한, 상기 리타더용 필름(120)은 COP(Cyclic Olefin Polymers) 필름 또는 COC(Cyclic Olefin Copolymer) 필름으로 적용할 수 있다.
상기 리타더용 필름(120)을 PET 필름으로 적용한 경우, 위상 변화에 의한 영향으로 편광 기능이 저하되는 현상이 발생한다.
그러므로, 상기 COP 필름 또는 COC 필름은 위상 변화에 영향을 최소화할 수 있으므로, 편광 기능이 저하를 방지할 수 있는 것이다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 투명 전극 필름 구조의 비교예는 PET 필름(12)과; 상기 PET 필름(12)의 양면에 코팅되어 있는 하드 코팅층(11,13)과; 상기 하드 코팅층(13)에 형성된 광학층(Optical layer)(14)과; 상기 광학층(14)에 형성된 ITO 전극막(15)으로 구성된다.
이러한 비교예의 투명 전극 필름 구조는 외광의 반사율이 최대 16% ~ 18%인 ITO 전극막(15)을 사용하기에 디스플레이의 시인성이 저하되고, ITO 전극막(15)의 투과율도 89% ~ 90% 수준으로 디스플레이의 화질 저하가 발생된다.
이에, 본 발명에 따른 투명 전극 필름 구조는 전도성 고분자막 또는 그래핀(Graphene)막을 구비하여, 반사율을 감소시키고, 투과율을 향상시켜 본 발명에 따른 투명 전극 필름 구조를 터치 스크린에 적용하는 경우, 실내 및 야외 동작 환경에서의 터치 스크린의 표면 반사로 인한 디스플레이의 시인성의 저하를 개선하고, 투과율을 향상시켜 디스플레이 밝기를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
즉, 전도성 고분자막인 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 전도성 고분자막(B)은 ITO막(A)보다 400㎚ ~ 600㎚ 대역에서 투과율이 높아, 전도성 고분자막이 구비된 본 발명에 따른 투명 전극 필름 구조는 ITO막을 갖는 비교예보다 반사율을 감소시키고 투과율을 높일 수 있는 것이다.
또한, 그래핀막의 굴절률은 1.3이고, ITO막의 굴절률은 1.9 ~ 2.0으로, 그래핀막의 굴절률이 ITO막의 굴절률보다 공기의 굴절률에 가까워 반사를 줄이고 투과를 증가시킬 수 있어, 그래핀막이 구비된 본 발명에 따른 투명 전극 필름 구조는 ITO막을 갖는 비교예보다 반사율을 감소시키고 투과율을 높일 수 있게 된다.
더불어, 비교예의 투명 전극 필름 구조는 복굴절 특성을 갖는 PET 필름을 베이스로 적용하여 원편광 성능이 저하되고 디스플레이의 색이 변화되거나 반사를 억제하는 효과가 감소되나, 본 발명에 따른 투명 전극 필름 구조는 리타더용 필름을 베이스로 적용하여, PET 필름을 베이스에서의 문제점을 해결할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 투명 전극 필름 구조에서 반사율을 설명하기 위한 개념적인 단면도이고, 도 5는 도 4의 구조에서 투명 전극을 촬영한 사진도이다.
정전용량 방식의 터치 스크린에서는 투명 전극막을 패턴으로 적용한다.
그러므로, 도 4와 같이, 광학층(140) 상부에 투명 전극 패턴(155)이 형성되고, 상기 투명 전극 패턴(155)에 의해 상기 광학층(140)이 노출된 영역이 존재하게 된다.
이때, 상기 투명 전극 패턴(155) 상부에서 외광의 반사율을 'R1'으로 정의하고, 상기 광학층(140)에서 외광의 반사율을 'R2'로 정의할 때, 도 4의 투명 전극 필름 구조에서는 △R = │R1 - R2│＞ 1% 크게 되어, 도 5와 같이, 투명 전극 패턴 'P'가 육안으로 보이게 된다.
즉, 투명 전극 필름 구조의 광학층(140)과 투명 전극 패턴(155)의 굴절률 차이로 발생하는 반사율의 차이가 발생되어, 터치 스크린을 사용하는 사용자의 육안에 상기 투명 전극 패턴(155)이 보임으로써, 화면이 간섭되어 사용자의 불편과 화질의 저하를 초래하게 된다.
도 6은 본 발명에 따른 다른 예의 투명 전극 필름 구조에서 반사율을 설명하기 위한 개념적인 단면도이고, 도 7은 도 6의 구조에서 투명 전극을 촬영한 사진도이다.
전술된 도 4 및 도 5의 설명과 같이, 본 발명은 투명 전극 필름 구조를 다른 예로 설명할 수 있다.
즉, 본 발명의 다른 예의 투명 전극 필름 구조는 광학층을 적어도 2층 이상으로 적층하여 구현하여, △R = │R1 - R2│＜ 1% 로 설계하여 간섭에 따른 화질 저하를 방지할 수 있다.
여기서, 상기 적층된 광학층은 고굴절율층과 저굴절률층을 교대로 적층하는 것이 바람직하며, 이로써 △R = │R1 - R2│＜ 1% 로 만들 수 있게 된다.
이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 광학층으로 '141'층과 '142'층이 적층되어 있다.
따라서, 도 7과 같이, 투명 전극 필름 구조에서 투명 전극 패턴은 보이지 않게 된다.
도 8은 본 발명에 따른 투명 전극막이 적용된 제 1 실시예의 터치 스크린을 설명하기 위한 개념적인 단면도이고, 도 9는 본 발명에 따른 투명 전극막이 적용된 제 1 실시예의 터치 스크린의 다른 예를 설명하기 위한 개념적인 단면도이다.
본 발명의 터치 스크린은 은와이어 잉크, 전도성 고분자 및 그래핀(Graphene) 중 하나로 형성된 투명 전극이 구비되어 있고, 원 편광 방식의 구조로 이루어져 있어 반사율을 감소시키고 투과율을 높일 수 있으며, 화면의 시인성이 개선할 수 있는 것이다.
즉, 제 1 실시예의 터치 스크린은 제 1 리타더(210)와, 상기 제 1 리타더(210)에 형성되며, 3개의 이소트로픽 필름(Isotropic film)(230,250,270) 각각에 은와이어 잉크, 전도성 고분자 및 그래핀(Graphene) 중 하나로 형성된 투명 전극(220,240,260)을 포함하는 적층구조와, 상기 적층구조에 형성된 제 2 리타더(280)와, 상기 제 2 리타더(280)에 형성된 편광자(Polarizer)(290)를 포함하는 터치 패널(200)과; 상기 터치 패널(200)에 결합된 디스플레이 패널(300)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 터치 패널(200)은 상기 편광자(290)에 접착제(291)로 접착된 윈도우 기판(292)을 더 포함할 수 있다.
그리고, 상기 제 1 리타더(210)에는 PMMA층(201)이 형성될 수 있다.
또한, 상기 디스플레이 패널(300)은 엘시디(LCD) 패널로 적용할 수 있다.
또, 상기 디스플레이 패널(300)은 도 8과 같이, 상기 PMMA층(201)으로부터 분리될 수 있고, 도 9와 같이, 상기 디스플레이 패널(300)이 상기 PMMA층(201)에 접착제(310)로 접착될 수 있다.
더불어, 상기 제 1 리타더(210) 및 상기 제 2 리타더(280) 각각은 1λ/4 플레이트가 바람직하며, 1λ/2 플레이트 및 3λ/4 플레이트도 적용이 가능하다.
따라서, 제 1 실시예의 터치 스크린은 편광자(290)로 사용자의 터치에 의한 정전기력이 발생하면, 터치 영역에 대응되는 적층구조의 투명 전극(220,240,260)에서 캐패시턴스값이 변하게 되고, 이 변화된 캐패시턴스값으로 상기 터치 영역의 좌표값을 검출하게 된다.
이하, 상기 제 2 리타더(280) 및 상기 제 1 리타더(210)가 1λ/4 플레이트로 가정하고, 터치 스크린에서 광의 진행하는 경로를 설명한다.
먼저, 터치 스크린으로 외광이 입사되면, 상기 편광자(290)를 통과하고, 상기 제 2 리타더(280)에 의해 시계 방향의 원형 편광으로 바뀌게 된다.
이러한 시계 방향의 원형 편광된 광은 반사될 때, 그 방향을 바뀌어 상기 제 2 리타더(280)에 의해 선 편광 상태가 되고, 이 선 편광 상태의 반사광은 상기 편광자(290)와 직교하는 상태가 되어 광은 외부로 빠져나오지 못하게 된다.
그리고, 상기 디스플레이 패널(300)에서 출사된 광은 상기 제 1 리타더(210)에서 시계 방향의 원형 편광으로 바뀌고, 상기 제 2 리타더(280)를 통과하면서 선형 편광으로 변환된다.
상기 제 2 리타더(280)를 통과된 선형 편광은 상기 편광자(290)의 편광축에 평행함으로, 상기 디스플레이 패널(300)에서 출사된 광은 손실없이 외부로 방출될 수 있는 것이다.
결국, 본 발명의 터치 스크린은 원편광 방식의 구조를 적용하여 외광의 존재하에서도 화면의 시인성이 개선할 수 있으므로, 외광 반사율을 감소시킬 수 있으며, 투명 전극(220,240,260)이 전도성 고분자막 또는 그래핀(Graphene)막인 경우, 반사율을 감소시키고 투과율을 높일 수 있는 장점이 있다.
도 10은 본 발명에 따른 투명 전극막이 적용된 제 2 실시예의 터치 스크린을 설명하기 위한 개념적인 단면도이고, 도 11은 본 발명에 따른 투명 전극막이 적용된 제 2 실시예의 터치 스크린의 다른 예를 설명하기 위한 개념적인 단면도이고, 도 12는 본 발명에 따른 투명 전극막이 적용되고, 원편광 방식의 터치 스크린을 촬영한 사진도이며, 도 13은 본 발명의 비교예로 ITO막이 적용되고, 비원편광 방식의 터치 스크린을 촬영한 사진도이다.
본 발명의 제 2 실시예의 터치 스크린은 도 10과 같이, 이소트로픽 필름(Isotropic film)(520)과; 상기 이소트로픽 필름(520) 상부에 위치된 제 1 리타더(540)와; 상기 제 1 리타더(540) 상부에 위치된 제 2 리타더(560)와; 상기 이소트로픽 필름(520), 제 1과 제 2 리타더(540,560) 각각에 은와이어 잉크, 전도성 고분자 및 그래핀(Graphene) 중 하나로 형성된 투명 전극(510,530,550)을 포함하는 적층구조 및 상기 적층구조에 형성된 편광자(Polarizer)(570)를 포함하는 터치 패널(500)과, 상기 터치 패널(500)에 결합된 디스플레이 패널(300)을 포함하여 구성된다.
즉, 상기 적층 구조는 상기 이소트로픽 필름(520), 상기 제 1 리타더(540), 상기 제 2 리타더(560) 및 상기 투명 전극(510,530,550)을 포함한다.
제 1 실시예와 마찬가지로, 상기 터치 패널(500)은 상기 편광자(570)에 접착제(580)로 접착된 윈도우 기판(590)을 더 포함할 수 있으며, 상기 이소트로픽 필름(520)에 PMMA층(591)이 형성될 수 있다.
이때, 상기 투명 전극(510,530,550)은 상기 제 1 리타더(540)와 상기 제 2 리타더(560)의 사이, 상기 제 2 리타더(560)와 상기 이소트로픽 필름(520)의 사이, 상기 이소트로픽 필름(520)과 상기 PMMA층(591) 사이 각각에 개재된 것이 바람직하다.
게다가, 상기 디스플레이 패널(300)은 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 PMMA층(591)으로부터 분리될 수 있고, 도 9와 같이, 상기 디스플레이 패널(300)이 상기 PMMA층(591)에 접착제(310)로 접착될 수 있다.
따라서, 본 발명의 제 2 실시예의 터치 스크린도 상기 제 1과 제 2 리타더(540,560)와 상기 편광자(570)를 포함하고 있으므로, 원편광 방식으로 구동하여 화면의 시인성이 개선할 수 있는 것이다.
그리고, 도 13과 같이, ITO막이 적용되고, 비원편광 방식의 터치 스크린인 비교예보다 은와이어 잉크, 전도성 고분자 및 그래핀(Graphene) 중 하나로 형성된 투명 전극이 적용되고, 원편광 방식의 본 발명의 터치 스크린은 도 12에 도시된 바와 같이, 외광 환경에서 핸드폰 디스플레이의 문자 및 그래픽을 인식할 수 있는 정도가 월등하게 우수한 것을 알 수 있다.
즉, 본 발명의 터치 스크린은 외광의 반사를 감소시켜, 시인성을 향상시킬 수 있는 구조를 구비하고 있는 것이 분명한 것이다.
본 발명은 구체적인 예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속함은 당연한 것이다.
본 발명은 은와이어 잉크, 전도성 고분자 및 그래핀(Graphene) 중 하나로 형성된 투명 전극이 구비되어 있고, 원 편광 방식의 구조로 이루어져 있어 반사율을 감소시키고 투과율을 높일 수 있으며, 화면의 시인성이 개선할 수 있는 터치 스크린을 제공한다.

Claims (20)

  1. 리타더(Retarder)용 필름과;
    상기 리타더상에 형성된 광학층(Optical layer)과;
    전도성 고분자막 또는 그래핀(Graphene)으로 되어 상기 광학층에 형성된 투명 전극막을 포함하여 구성된 투명 전극 필름 구조.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 리타더용 필름의 양면에 코팅되어 있는 제 1과 제 2 하드 코팅층을 더 포함하고, 상기 광학층은 상기 제 1 또는 제 2 하드코팅층중 어느 하나의 층상에 형성된 것을 특징으로 투명 전극 필름 구조.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 광학층은,
    적어도 2층 이상으로 적층된 구조인 투명 전극 필름 구조.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 적층된 광학층은,
    고굴절율층과 저굴절률층을 교대로 적층된 투명 전극 필름 구조.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 리타더용 필름은,
    COP(Cyclic Olefin Polymers) 필름 또는 COC(Cyclic Olefin Copolymer) 필름인 투명 전극 필름 구조.
  6. 제 1 리타더와;
    상기 제 1 리타더상에 형성되며, 적어도 하나 이상의 이소트로픽 필름(Isotropic film)에 은와이어 잉크, 전도성 고분자 및 그래핀(Graphene) 중 어느 하나로 형성된 투명 전극을 포함하는 적층체와;
    상기 적층체상에 형성된 제 2 리타더와;
    상기 제 2 리타더상에 형성된 편광자(Polarizer)를 포함하는 터치 패널과;
    상기 터치 패널의 제 1 리타더측에 결합된 디스플레이 패널을 포함하여 구성된 터치 스크린.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제 1 리타더에는 PMMA층이 더 형성되어 있으며,
    상기 디스플레이 패널은 상기 PMMA층으로부터 분리되어 있거나, 또는 상기 디스플레이 패널이 상기 PMMA층에 접착된 터치 스크린.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 리타더 또는 제 2 리타더는 1λ/4 플레이트, 1λ/2 플레이트 및 3λ/4 플레이트에서 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 터치 스크린.
  9. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 리타더 또는 제 2 리타더는,
    COP(Cyclic Olefin Polymers) 필름 또는 COC(Cyclic Olefin Copolymer) 필름인 것을 특징으로 하는 터치 스크린.
  10. 제 6 항에 있어서,
    외부에서 입사된 광은 상기 편광자와 상기 제 2 리타더를 통과하면서 어느 한 방향의 원형 편광으로 변환 하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제 2 리타더는 외부에서 입사된 광의 반사광이 통과하는 경우 선 편광태로 변환 하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린.
  12. 제 6 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널에서 출사된 광은 상기 제 1 리타더를 통과 하면서 어느 한 방향의 원형편광으로 변환되고, 상기 제 2 리타더를 통과 하면서 상기 편광자의 편광축에 평행한 선형 편광으로 변환 하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린.
  13. 이소트로픽 필름(Isotropic film)과;
    상기 이소트로픽 필름 상부에 위치된 제 1 리타더와;
    상기 제 1 리타더 상부에 위치된 제 2 리타더와;
    상기 이소트로픽 필름, 제 1과 제 2 리타더 각각에 은와이어 잉크, 전도성 고분자 및 그래핀(Graphene) 중 어느 하나로 형성된 투명 전극과;
    상기 제 2 리타더 상부에 형성된 편광자(Polarizer)를 포함하는 터치 패널과,
    상기 터치 패널에 결합된 디스플레이 패널을 포함하여 구성된 터치 스크린.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 이소트로픽 필름에 PMMA층이 더 형성되어 있고,
    상기 디스플레이 패널은 상기 PMMA층으로부터 분리되어 있거나, 또는 상기 디스플레이 패널이 상기 PMMA층에 접착되어 있는 터치 스크린.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 투명 전극은,
    상기 제 1 리타더와 상기 제 2 리타더의 사이, 상기 제 2 리타더와 상기 이소트로픽 필름의 사이, 상기 이소트로픽 필름과 상기 PMMA층 사이 각각에 개재되어 있는 터치 스크린
  16. 제 13항에 있어서,
    상기 제 1 리타더 또는 제 2 리타더는 1λ/4 플레이트, 1λ/2 플레이트 및 3λ/4 플레이트에서 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 터치 스크린.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 1 리타더 또는 제 2 리타더는,
    COP(Cyclic Olefin Polymers) 필름 또는 COC(Cyclic Olefin Copolymer) 필름인 것을 특징으로 하는 터치 스크린.
  18. 제 13 항에 있어서,
    외부에서 입사된 광은 상기 편광자와 상기 제 2 리타더를 통과하면서 어느 한 방향의 원형 편광으로 변환 하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 리타더는 외부에서 입사된 광의 반사광이 통과하는 경우 선 편광태로 변환 하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린.
  20. 제 13 항에 있어서,
    상기 디스플레이 패널에서 출사된 광은 상기 제 1 리타더를 통과 하면서 어느 한 방향의 원형편광으로 변환되고, 상기 제 2 리타더를 통과 하면서 상기 편광자의 편광축에 평행한 선형 편광으로 변환 하는 것을 특징으로 하는 터치 스크린.
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