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KR101401406B1 - 플렉서블 터치 스크린 패널 및 이를 구비한 플렉서블 표시장치 - Google Patents

플렉서블 터치 스크린 패널 및 이를 구비한 플렉서블 표시장치 Download PDF

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KR101401406B1
KR101401406B1 KR20120043833A KR20120043833A KR101401406B1 KR 101401406 B1 KR101401406 B1 KR 101401406B1 KR 20120043833 A KR20120043833 A KR 20120043833A KR 20120043833 A KR20120043833 A KR 20120043833A KR 101401406 B1 KR101401406 B1 KR 101401406B1
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South Korea
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polarizing film
polarizer
sensing
touch screen
screen panel
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정태혁
김학선
아키라 히라이
이춘협
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삼성디스플레이 주식회사
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Abstract

본 발명의 실시예는 플렉서블 특성을 갖는 편광필름 상에 터치 센서로서의 센싱패턴들을 형성함으로써, 플렉서블 특성을 확보함과 동시에 두께를 저감하고 영상의 시인성을 향상시키는 플렉서블한 터치 스크린 패널 및 이를 구비한 플렉서블 표시장치를 구현한다.
본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널은, 활성영역 및 상기 활성영역의 외곽부에 위치하는 비활성영역으로 구분되는 편광필름과; 상기 편광필름의 제 1면의 활성영역에 형성된 센싱패턴들과; 상기 편광필름 제 1면의 비활성영역에 형성되어 상기 센싱패턴들과 연결되는 센싱라인들이 포함되며, 상기 편광필름은 편광자 및 상기 편광필름의 제 1면에 대응되는 위상차 보상층과, 상기 편광자를 지지하고 상기 위상차 보상층을 편광자에 부착시키는 투명 점착제가 포함되어 구성된다.

Description

플렉서블 터치 스크린 패널 및 이를 구비한 플렉서블 표시장치{flexible touch screen panel and flexible display device with the same}
본 발명의 실시예는 터치 스크린 패널에 관한 것으로, 특히 플렉서블(flexible)한 터치 스크린 패널 및 이를 구비한 플렉서블 표시장치에 관한 것이다.
터치 스크린 패널은 영상표시장치 등의 화면에 나타난 지시 내용을 사람의 손 또는 물체로 선택하여 사용자의 명령을 입력할 수 있도록 한 입력장치이다.
이를 위해, 터치 스크린 패널은 영상표시장치의 전면(front face)에 구비되어 사람의 손 또는 물체에 직접 접촉된 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다. 이에 따라, 접촉위치에서 선택된 지시 내용이 입력신호로 받아들여진다.
이와 같은 터치 스크린 패널은 키보드 및 마우스와 같이 영상표시장치에 연결되어 동작하는 별도의 입력장치를 대체할 수 있기 때문에 그 이용범위가 점차 확장되고 있는 추세이다.
터치 스크린 패널을 구현하는 방식으로는 저항막 방식, 광감지 방식 및 정전용량 방식 등이 알려져 있으며, 이 중 정전용량 방식의 터치 스크린 패널은, 사람의 손 또는 물체가 접촉될 때 도전성 센싱패턴이 주변의 다른 센싱패턴 또는 접지전극 등과 형성하는 정전용량의 변화를 감지함으로써, 접촉위치를 전기적 신호로 변환한다.
이와 같은 터치 스크린 패널은 일반적으로 액정표시장치, 유기전계 발광 표시장치와 같은 영상표시장치의 외면에 부착되어 제품화되는 경우가 많다. 따라서, 상기 터치 스크린 패널은 높은 투명도 및 얇은 두께의 특성이 요구된다.
또한, 최근 들어 플렉서블한 영상표시장치가 개발되고 있는 추세이며, 이 경우 상기 플렉서블 영상표시장치 상에 부착되는 터치 스크린 패널 역시 플렉서블한 특성이 요구된다.
단, 상기 정전용량 방식의 터치 스크린 패널은 터치 센서를 구현하는 센싱패턴 등을 형성하기 위해 박막 성막, 패턴 형성 공정 등이 필요하므로, 고 내열성 및 내 화학성 등의 특성이 요구된다.
이에 따라 종래의 경우 상기 정전 용량 방식의 터치 스크린 패널은 상기 공정 특성에 부합되는 유리(glass) 기판 상에 감지패턴 등을 형성하였으나, 이 때, 상기 유리 기판은 공정에서 반송 가능하도록 일정치 이상의 두께를 가지고 있어야 하므로, 얇은 두께를 요구하는 특성을 만족시키지 못하고, 플렉서블한 특성을 구현할 수 없다는 단점이 있다.
또한, 영상표시장치는 외광 반사 차단 등의 야외 시인성 향상을 위해 외면에 편광판이 부착되는데, 상기 영상표시장치 패널 상부에 터치 스크린 패널이 부착되는 경우 상기 편광판은 일반적으로 상기 터치 스크린 패널의 외면에 부착될 수 있다.
이 때, 상기 편광판 및 터치 스크린 패널은 각각 별도로 제작한 후 이를 부착 또는 조립하는 공정을 거쳐야 하는데, 이는 터치 스크린 패널 전체 두께 증가, 공정 효율 감소, 수율 감소 등과 같은 문제를 야기하는 원인이 된다.
본 발명의 실시예는 플렉서블 특성을 갖는 편광필름 상에 터치 센서로서의 센싱패턴들을 형성함으로써, 플렉서블 특성을 확보함과 동시에 두께를 저감하고 영상의 시인성을 향상시키는 플렉서블한 터치 스크린 패널을 구현함을 목적으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는 위와 같은 플렉서블 터치 스크린 패널을 구비한 플렉서블 표시장치를 제공함을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시예에 의한 플렉서블 터치 스크린 패널은, 활성영역 및 상기 활성영역의 외곽부에 위치하는 비활성영역으로 구분되는 편광필름과; 상기 편광필름의 제 1면의 활성영역에 형성된 센싱패턴들과; 상기 편광필름 제 1면의 비활성영역에 형성되어 상기 센싱패턴들과 연결되는 센싱라인들이 포함되며, 상기 편광필름은 편광자 및 상기 편광필름의 제 1면에 대응되는 위상차 보상층과, 상기 편광자를 지지하고 상기 위상차 보상층을 편광자에 부착시키는 투명 점착제가 포함되어 구성된다.
또한, 상기 투명 점착제는 감압 점착제(PSA: Pressure Sensitive Adhesive)이며, 상기 편광필름의 제 2면에는 윈도우 기판이 상기 투명 점착제로 부착될 수 있다.
또한, 상기 윈도우 기판은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 아크릴(Acryl), 폴리에스테르(polyester, PET) 중 적어도 하나로 형성될 수 있다.
또한, 상기 편광자는 폴리머 필름을 연신하여 구현되며, 상기 연신 방향의 흡수축을 갖는다.
또한, 상기 편광자의 흡수축은 플렉서블 터치 스크린 패널이 굴곡되는 특정 방향으로 고정된 굴곡축 사이의 각도가 45 내지 90도 사이가 되도록 구현될 수 있다.
또한, 상기 센싱패턴들은, 제 1방향을 따라 연결되도록 형성된 제1 센싱셀들과; 상기 인접한 제1 센싱셀들을 연결하는 제1 연결라인들과; 제 2방향을 따라 연결되도록 형성된 제2 센싱셀들과; 상기 인접한 제2 센싱셀들을 연결하는 제2 연결라인들을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 제1 연결라인들과 상기 제2 연결라인들의 교차부에는 절연막이 개재될 수 있으며, 상기 편광필름 제 1면의 비활성영역에는 블랙 매트릭스가 더 형성될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 의한 플렉서블 표시장치는, 활성영역 및 상기 활성영역의 외곽부에 위치하는 비활성영역으로 구분되는 편광필름과; 상기 편광필름의 제 1면의 활성영역에 형성된 센싱패턴들과; 상기 편광필름 제 1면의 비활성영역에 형성되어 상기 센싱패턴들과 연결되는 센싱라인들과; 상기 편광필름의 제 1면 방향으로 상기 센싱패턴들 및 센싱라인들과 대면하도록 부착되는 플렉서블 표시장치가 포함되며, 상기 편광필름은 편광자 및 상기 편광필름의 제 1면에 대응되는 위상차 보상층과, 상기 편광자를 지지하고 상기 위상차 보상층을 편광자에 부착시키는 투명 점착제가 포함되어 구성된다.
이 때, 상기 플렉서블 표시장치는 유기전계 발광 표시장치로 구현될 수 있다.
이와 같은 본 발명의 실시예에 의하면, 기존의 편광판에 포함된 TAC 재질의 지지층을 제거하고, 편광자를 투명 점착제로 위상차 보상층에 직접 부착하여 플렉서블한 편광필름을 구현하고, 이러한 편광필름 상에 터치 센서로서의 센싱패턴들을 형성함으로써, 플렉서블 특성을 확보함과 동시에 두께를 저감하고 영상의 시인성을 향상시키는 장점이 있다.
또한, 편광자 형성 특성 상 기계적 굴곡이 방향성을 갖게 되므로 터치 스크린 패널이 굴곡되는 굴곡축과 상기 편광자의 흡수축 사이의 최적 각도를 도출함을 통해 플렉서블 표시장치의 화질 특성을 최적화할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널을 개략적으로 도시한 평면도.
도 2는 도 1에 도시된 센싱패턴의 일례를 도시한 요부 확대도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 스크린 패널 및 이를 구비한 플렉서블 표시장치의 일 영역(I-I')에 대한 단면도.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 편광자의 흡수축과 터치 스크린 패널의 굴곡축 사이의 최적 각도를 나타내는 그래프.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널을 개략적으로 도시한 평면도이다. 그리고, 도 2는 도 1에 도시된 센싱패턴의 일례를 도시한 요부 확대도이다.
또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 일 영역(I-I')에 대한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널은, 플렉서블한 특성을 갖는 편광 필름(10)과, 상기 편광 필름(10)의 제 1면 상에 형성된 센싱패턴들(220)과, 상기 센싱패턴들(220)을 패드부(250)를 통해 외부의 구동회로(미도시)와 연결하기 위한 센싱라인들(230)을 포함한다.
본 발명의 실시예에 의한 편광 필름(10)은 편광자(12) 및 상기 편광자(12)를 투명 점착제(14)로 위상차 보상층(16)에 직접 부착하여 구현되는 것으로서, 플렉서블한 특성 즉, 높은 굴곡 특성을 갖는다.
이에 본 발명의 실시예에 의한 편광 필름(10)은 기존의 편광판에 포함된 TAC 재질의 지지층을 제거하여 구현됨을 특징으로 한다.
기존의 편광판은 일반적으로 상, 하의 지지층 사이에 편광자가 개재된 구조로 구현된다.
상기 편광자는 입사되는 광의 편광 정도에 따라 투과되는 광의 광량을 제어하는 역할을 수행하는 것으로서, 이는 PVA(Poly Vinyl Alcohol) 재질의 필름으로 구현될 수 있다. 일 예로 상기 편광자는 요오드를 흡수한 PVA 필름을 강한 장력으로 연신함을 통해 편광을 구현하게 된다.
또한, 상기 편광자의 상, 하부에 구비되는 지지층은 상기 PVA 필름을 보호, 지지하기 위한 TAC(TriAcetyl Cellulose) 재질의 필름으로 구현될 수 있다.
이와 같은 편광판은 외광 반사 차단 등의 야외 시인성 향상을 위해 일반적으로 영상표시패널의 외측에 부착되는데, 상기 영상표시장치 패널 상부에 터치 스크린 패널이 부착되는 경우에는 상기 편광판은 상기 터치 스크린 패널의 외면에 부착될 수 있다.
그러나, 상기 편광판 및 터치 스크린 패널은 각각 별도로 제작한 후 이를 부착 또는 조립하는 공정을 거쳐야 하는데, 이 경우 공정 효율 감소, 수율 감소 등과 같은 단점이 발생된다.
특히 상기 적층 구조의 편광판의 경우 편광자가 약 20㎛, 상, 하 지지층이 각각 80㎛정도의 두께를 가지므로 전체적으로는 약 180㎛의 두께로 구현되는 바, 이를 터치 스크린 패널에 그대로 부착할 경우 터치 스크린 패널의 전체 두께가 증가되어 터치 스크린 패널의 박형화 추세에 역행한다는 단점이 있다.
또한, 상기 지지층의 재질인 TAC는 탄성율이 높은 특성을 가지고 있으므로, 상기 지지층이 구비된 편광판을 플렉서블한 터치 스크린 패널에 부착하게 되면 플렉서블 터치 스크린 패널의 굴곡 특성을 확보할 수 없게 되는 문제가 발생된다.
이에 본 발명의 실시예에 의한 편광필름(10)은 이러한 단점을 극복하기 위해 기존의 편광판에 구비된 지지층을 제거하고, 투명 점착제(14)로 편광자(12)를 지지, 보호하도록 하여 편광필름(10)이 플렉서블한 특성 즉, 높은 굴곡 특성을 갖도록 한다.
또한, 상기 편광필름(10)은 편광자(12)의 두께가 약 20㎛, 투명 점착제(14)의 두께가 약 1 ~ 20㎛, 위상차 보상층(16)의 두께가 약 50㎛으로 구현할 수 있으므로, 기존의 편광판보다 상당히 얇게 구현할 수 있게 된다.
즉, 본 발명의 실시예에 의한 편광필름(10)은 기존의 TAC 재질의 지지층 대신 탄성율이 낮고 굴곡 특성이 좋은 투명 점착제(14)인 감압 점착제(PSA: Pressure Sensitive Adhesive)를 적용하여 편광필름(10)의 두께를 최소화하고, 굴곡 특성을 극대화 할 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널은, 상기 편광필름(10)의 제 1면 즉, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 편광자(12)의 일면에 형성된 투명 점착체(14)에 의해 부착되는 위상차 보상층(16)과 접하는 면에 센싱패턴들(220) 및 센싱라인들(230)이 직접 형성되는 구조로서, 이를 통해 편광필름 일체형으로 플렉서블 특성을 갖는 터치 스크린 패널을 구현할 수 있음을 특징으로 한다.
또한, 상기 편광필름(10)의 제 2면 즉, 위상차 보상층(16)이 부착되지 않은 편광자(12)의 일면에는 윈도우 기판(40)이 상기 투명 점착제(14)를 통해 더 부착될 수 있으며, 이 때 상기 윈도우 기판(40) 역시 상기 표시장치 및 터치 스크린 패널이 플렉서블 특성을 가지므로 플렉서블 특성을 갖는 재질로 구현됨이 바람직하다.
본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널의 구성을 설명하면 다음과 같다.
먼저 상기 센싱패턴(220)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 행방향을 따라 각 행라인 별로 연결되도록 형성된 다수의 제1 센싱셀들(220a)과, 제1 센싱셀들(220a)을 행방향을 따라 연결하는 제1 연결라인들(220a1)과, 열방향을 따라 각 열라인 별로 연결되도록 형성된 제2 센싱셀들(220b)과, 제2 센싱셀들(220b)을 열방향을 따라 연결하는 제2 연결라인들(220b1)을 포함한다.
편의상, 도 2에서는 센싱패턴의 일부만을 도시하였으나, 터치 스크린 패널은 도 2에 도시된 센싱패턴이 반복적으로 배치되는 구조를 갖는다.
이러한 제1 센싱셀들(220a) 및 제2 센싱셀들(220b)은 서로 중첩되지 않도록 교호적으로 배치되고, 제1 연결라인들(220a1)과 제2 연결라인들(220b1)은 서로 교차된다. 이때, 제1 연결라인들(220a1)과 제2 연결라인들(220b1) 사이에는 안정성 확보를 위한 절연막(미도시)이 개재된다.
한편, 제1 센싱셀들(220a) 및 제2 센싱셀들(220b)은 인듐-틴-옥사이드(이하, ITO)와 같은 투명 도전성 물질을 이용하여 각각 제1 연결라인들(220a1) 및 제2 연결라인들(220b1)과 일체로 형성되거나, 혹은 이들과 별도로 형성되어 전기적으로 연결될 수 있다.
예컨대, 제2 센싱셀들(220b)은 제2 연결라인들(220b1)과 일체로 열방향으로 패터닝되어 형성되고, 제1 센싱셀들(220a)은 제2 센싱셀들(220b)의 사이에 각각이 독립된 패턴을 갖도록 패터닝되되 그 상부 또는 하부에 위치되는 제1 연결라인들(220a1)에 의해 행방향을 따라 연결될 수 있다.
이때, 제1 연결라인들(220a1)은 제1 센싱셀들(220a)의 상부, 또는 하부에서 제1 센싱셀들(220a)과 직접적으로 접촉되어 전기적으로 연결되거나, 혹은 컨택홀 등을 통해 제1 센싱셀들(220a)과 전기적으로 연결될 수 있다.
이러한 제1 연결라인들(220a1)은 ITO와 같은 투명 도전성 물질을 이용하여 형성되거나, 혹은 불투명한 저저항 금속 물질을 이용하여 형성되되 패턴의 가시화가 방지되도록 그 폭 등이 조절되어 형성될 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 상기 센싱라인들(230)은, 각각 행라인 단위 및 열라인 단위의 제1 및 제2 센싱셀들(220a, 220b)과 전기적으로 연결되어, 이들을 패드부(250)를 통해 위치검출회로와 같은 외부의 구동회로(미도시)와 연결한다.
이러한 센싱라인들(230)은 영상이 표시되는 활성영역(Active Area) 외곽부인 비활성영역(Non Active Area)에 배치되는 것으로, 재료 선택의 폭이 넓어 센싱패턴(220)의 형성에 이용되는 투명 도전성 물질 외에도 몰리브덴(Mo), 은(Ag), 티타늄(Ti), 구리(Cu), 알루미늄(Ti), 몰리브덴/알루미늄/몰리브덴(Mo/Al/Mo) 등의 저저항 금속 물질로 형성될 수 있다.
전술한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널은 정전용량 방식의 터치패널로, 사람의 손 또는 스타일러스 펜 등과 같은 접촉물체가 접촉되면, 센싱패턴(220)으로부터 센싱라인(230) 및 패드부(250)를 경유하여 구동회로(미도시) 측으로 접촉위치에 따른 정전용량의 변화가 전달된다. 그러면, X 및 Y 입력처리회로(미도시) 등에 의해 정전용량의 변화가 전기적 신호로 변환됨에 의해 접촉위치가 파악된다.
도 3은 플렉서블한 특성을 갖는 편광필름(10)의 제 1면 상에 형성된 터치 스크린 패널의 비활성 영역(Non Active Area) 및 활성 영역(Active Area) 일부에 대한 단면도로서, 이는 플렉서블 터치 스크린 패널을 구비한 플렉서블 표시장치의 단면을 나타낸다.
이 때, 상기 편광필름(10)은 편광자(12), 투명 점착제(14), 위상차 보상층(16)을 포함하여 구성되며, 상기 편광필름(10)의 제 1면은 도시된 바와 같이 상기 위상차 보상층(16)의 일면에 해당한다.
또한, 도 3에서는 상기 터치 스크린 패널의 하면 즉, 상기 편광필름의 제 1면 방향으로 표시장치(20)가 투명 점착층(260)에 의해 부착된 구조가 도시되어 있으며, 이 때, 상기 표시장치(20)는 플렉서블한 특성을 갖는 표시장치로서, 이는 유기전계 발광 표시장치로 구현될 수 있다.
일 예로 유기전계 발광 표시장치는 자발광 소자로서 기존의 액정표시장치와는 달리 백라이트 유닛이 구비될 필요가 없으므로, 기판을 플렉서블 특성을 갖는 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate, PMMA), 아크릴(Acryl), 폴리에스테르(polyester, PET) 등으로 사용함을 통해 플렉서블한 특성을 갖을 수 있다.
여기서, 상기 투명 점착층(260)은 광 투과율이 높은 투명성 점착재료로서, SVR(Super View Resin) 또는 OCA(Optical Cleared Adhesive) 등으로 이루어질 수 있다. 즉, 상기 편광자(12)와 위상차 보상층(16) 사이에 형성되는 상기 투명 점착제(14)의 재질인 PSA와 다른 물질로 구현될 수 있다.
도 3을 참조하면, 상기 편광필름(10)의 활성영역(Active Area) 상에 형성된 센싱패턴들(220)은, 제 1방향을 따라 각 행 라인 별로 연결되도록 형성된 제1 센싱셀들(220a)과, 제1 센싱셀들(220a)을 행 방향을 따라 연결하는 제1 연결라인들(220a1) 및 열 방향을 따라 각 열라인 별로 연결되도록 형성된 제2 센싱셀들(220b)과, 제2 센싱셀들(220b)을 열방향을 따라 연결하는 제2 연결라인들(220b1)을 포함하며, 상기 제1 연결라인들(220a1)과 상기 제2 연결라인들(220b1)의 교차부에는 절연막(240)이 개재된다.
단, 도 3에서는 상기 터치 스크린 패널을 구성하는 센싱패턴들(220) 등과 같은 구성요소들의 두께가 크게 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서, 실제 각 구성요소들의 두께는 이보다 훨씬 얇다.
또한, 상기 활성영역(Active Area) 외곽에 위치한 비 활성영역(Non-Active Area)에는 도시된 바와 같이 블랙 매트릭스(210) 및 상기 블랙 매트릭스와 중첩되어 형성되며, 상기 센싱패턴들(220)과 전기적으로 연결되는 센싱라인들(230)이 형성된다.
이 때, 상기 블랙 매트릭스(210)는 비활성영역에 형성되는 센싱라인 등의 패턴이 가시화되는 것을 방지하면서 표시영역의 테두리를 형성하는 역할을 수행한다.
이와 같은 구조에 의할 경우 본 발명의 실시예는 상기 터치 스크린 패널이 표시장치(20)와 편광필름(10) 사이에 위치함으로써, 플렉서블 특성을 유지하면서 센싱 패턴 비침 방지 및 반사율 최소화를 구현할 수 있게 된다.
그리고, 기구 강도 향상을 위해 상기 편광필름(10)의 상부면 즉, 위상차 보상층(16)이 부착되지 않은 편광자(12)의 일면에는 윈도우 기판(40)이 상기 투명 점착제(14)를 통해 추가로 부착된다.
단, 앞서 언급한 바와 같이 상기 표시장치(20) 및 터치 스크린 패널이 플렉서블 특성을 가지므로, 상기 윈도우 기판(40) 또한 플렉서블 특성을 갖는 재질로 구현됨이 바람직하다.
따라서, 본 발명의 실시예의 경우 상기 윈도우 기판(40)은 폴리메틸메타크릴레이트(Polymethyl Methacrylate, PMMA), 아크릴(Acryl), 폴리에스테르(polyester, PET) 등과 같은 재질로 이루어질 수 있으며, 두께는 약 0.7mm로 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 터치 스크린 패널은 앞서 설명한 바와 같이 플렉서블한 특성을 갖음을 특징으로 한다. 즉, 이는 사용자가 터치 스크린 패널을 포함한 표시장치를 소정 각도로 굴곡시킬 수 있음을 의미하는 것이다.
그러나, 상기 편광필름에 구비되는 편광자의 형성 특성 상 기계적 굴곡이 방향성을 갖게 되므로, 본 발명의 실시예에서는 터치 스크린 패널이 굴곡되는 특정 방향으로 고정된 굴곡축과 상기 편광자의 흡수축 사이의 최적 각도를 도출함을 통해 플렉서블 디스플레이의 화질 특성을 최적화하고자 한다.
보다 구체적으로 폴리비닐알코올(PVA)계 수지 등의 폴리머 필름을 연신하여 제작된 편광자는 연신 방향(편광자의 흡수축)으로 분자 배열이 강한 방향성을 띄게 된다.
즉, 편광자는 연신 방향으로 배향된 요오드 또는 이색성 염료에 의해 광 흡수가 발생하여 편광 기능을 수행하게 되는데, 연신 방향으로 폴리머가 배향되어 있어 연신 방향과 수직방향으로는 폴리머 결합력이 떨어져 수직방향으로 굴곡 시 쉽게 갈라지는 문제가 발생하게 된다.
따라서, 특정 방향으로 고정된 굴곡축을 중심으로 굴곡행위가 지속적으로 발생하는 플렉서블 디스플레이 모듈(플렉서블 터치 스크린 패널 포함) 설계 시 피로 하중에 잘 견딜 수 있도록 부품의 방향 배치가 필요하며, 이에 앞서 설명한 바와 같이 1축 연신으로 형성된 편광자의 경우 연신 방향(편광자의 흡수축) 보다 그의 수직방향의 분자 결합이 취약하므로, 편광자의 흡수축과 터치 스크린 패널이 굴곡되는 굴곡축 사이의 각도가 45 내지 90도 사이가 되도록 설계함을 통해 상기 편광자의 기계적 굴곡 특성을 확보할 수 있는 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 편광자의 흡수축과 터치 스크린 패널의 굴곡축 사이의 최적 각도를 나타내는 그래프이다.
도 4에 도시된 바와 같이 터치 스크린 패널이 굴곡되는 굴곡축(B)이 0도임을 가정하면, 본 발명의 실시예에 의한 편광자의 흡수축(P)는 상기 굴곡축에 대하여 45도 내지 90도가 되도록 설계한다.
일 예로 편광자의 흡수축(P)이 90도 인 경우를 가정하면, 편광자는 상기 90도 방향으로 분자 배열이 강한 방향성을 띄게 되고, 이는 굴곡축(B)에 의해 굴곡되는 터치 스크린 패널의 방향과 동일하게 된다.
따라서, 상기 편광자의 흡수축(P)과 터치 스크린 패널이 굴곡되는 굴곡축(B) 사이의 각도가 90도이면, 편광판의 크랙을 최소화할 수 있다.
반면에 편광자의 흡수축(P)이 상기 굴곡축(B)과 동일하게 0도인 경우를 가정하면, 이때의 흡수축(P)은 상기 굴곡축(B)에 의해 굴곡되는 터치 스크린 패널의 방향과 수직이 되며, 이 경우 흡수축의 수직방향의 분자 결합이 취약하므로 쉽게 크랙이 발생하는 것이다.
또한, 편광자의 흡수축(P)이 굴곡축(B) 기준으로 45도 미만인 경우라면 위와 같이 분자 결합 취약의 문제로 크랙이 발생되므로, 본 발명의 실시예에서는 편광자의 흡수축과 터치 스크린 패널이 굴곡되는 굴곡축 사이의 각도가 45 내지 90도 사이가 되도록 설계함을 통해 상기 편광자의 기계적 굴곡 특성을 확보하고자 한다.
본 발명의 기술 사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 다양한 변형예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
10: 편광필름 12: 편광자
14: 투명 점착제 16: 위상차 보상층
20: 표시장치 40: 윈도우기판
220: 센싱패턴 230: 센싱라인
250: 패드부

Claims (14)

  1. 활성영역 및 상기 활성영역의 외곽부에 위치하는 비활성영역으로 구분되는 편광필름과;
    상기 편광필름의 제 1면의 활성영역에 형성된 센싱패턴들과;
    상기 편광필름 제 1면의 비활성영역에 형성되어 상기 센싱패턴들과 연결되는 센싱라인들이 포함되며,
    상기 편광필름은 편광자 및 상기 편광필름의 제 1면에 대응되는 위상차 보상층과, 상기 편광자를 지지하고 상기 위상차 보상층을 편광자에 부착시키는 투명 점착제가 포함되며,
    상기 편광자는 폴리머 필름을 연신하여 구현되고, 상기 연신 방향의 흡수축을 가지며, 상기 편광자의 흡수축은 플렉서블 터치 스크린 패널이 굴곡되는 특정 방향으로 고정된 굴곡축 사이의 각도가 45 내지 90도 사이가 되도록 구현됨을 특징으로 하는 플렉서블 터치 스크린 패널.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 투명 점착제는 감압 점착제(PSA: Pressure Sensitive Adhesive)임을 특징으로 하는 플렉서블 터치 스크린 패널.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 편광필름의 제 2면에는 윈도우 기판이 상기 투명 점착제로 부착됨을 특징으로 하는 플렉서블 터치 스크린 패널.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 윈도우 기판은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 아크릴(Acryl), 폴리에스테르(polyester, PET) 중 적어도 하나로 형성됨을 특징으로 하는 플렉서블 터치 스크린 패널.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 폴리머 필름은 PVA계 수지 재질임을 특징으로 하는 플렉서블 터치 스크린 패널.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 센싱패턴들은,
    제 1방향을 따라 연결되도록 형성된 제1 센싱셀들 및 상기 제1 센싱셀들을 연결하는 제1 연결라인들과;
    제 2방향을 따라 연결되도록 형성된 제2 센싱셀들 및 상기 제2 센싱셀들을 연결하는 제2 연결라인들을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 플렉서블 터치 스크린 패널.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 제1 연결라인들과 상기 제2 연결라인들의 교차부에는 절연막이 개재됨을 특징으로 하는 플렉서블 터치 스크린 패널.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 편광필름 제 1면의 비활성영역에는 블랙 매트릭스가 더 형성됨을 특징으로 하는 플렉서블 터치 스크린 패널.
  11. 활성영역 및 상기 활성영역의 외곽부에 위치하는 비활성영역으로 구분되는 편광필름과;
    상기 편광필름의 제 1면의 활성영역에 형성된 센싱패턴들과;
    상기 편광필름 제 1면의 비활성영역에 형성되어 상기 센싱패턴들과 연결되는 센싱라인들과;
    상기 편광필름의 제 1면 방향으로 상기 센싱패턴들 및 센싱라인들과 대면하도록 부착되는 플렉서블 표시장치가 포함되며,
    상기 편광필름은 편광자 및 상기 편광필름의 제 1면에 대응되는 위상차 보상층과, 상기 편광자를 지지하고 상기 위상차 보상층을 편광자에 부착시키는 투명 점착제가 포함되며,
    상기 편광자는 폴리머 필름을 연신하여 구현되고, 상기 연신 방향의 흡수축을 가지며, 상기 편광자의 흡수축은 플렉서블 터치 스크린 패널이 굴곡되는 특정 방향으로 고정된 굴곡축 사이의 각도가 45 내지 90도 사이가 되도록 구현됨을 특징으로 하는 플렉서블 터치 스크린 패널을 구비한 플렉서블 표시장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 플렉서블 표시장치는 유기전계 발광 표시장치로 구현됨을 특징으로 하는 플렉서블 터치 스크린 패널을 구비한 플렉서블 표시장치.
  13. 제 11항에 있어서,
    상기 편광필름의 제 2면에는 윈도우 기판이 상기 투명 점착제로 부착됨을 특징으로 하는 플렉서블 터치 스크린 패널을 구비한 플렉서블 표시장치.
  14. 제 13항에 있어서,
    상기 윈도우 기판은 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA), 아크릴(Acryl), 폴리에스테르(polyester, PET) 중 적어도 하나로 형성됨을 특징으로 하는 플렉서블 터치 스크린 패널을 구비한 플렉서블 표시장치.
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