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KR101966336B1 - 터치패널 및 이를 포함하는 유기발광 표시장치 - Google Patents

터치패널 및 이를 포함하는 유기발광 표시장치 Download PDF

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KR101966336B1
KR101966336B1 KR1020120082374A KR20120082374A KR101966336B1 KR 101966336 B1 KR101966336 B1 KR 101966336B1 KR 1020120082374 A KR1020120082374 A KR 1020120082374A KR 20120082374 A KR20120082374 A KR 20120082374A KR 101966336 B1 KR101966336 B1 KR 101966336B1
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Abstract

본 발명은 터치패널 및 이를 포함하는 유기발광 표시장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 λ/4 위상차층의 일면에 터치센서가 형성되고 다른 일면에 베리어층이 형성된 터치패널을 포함함으로써, 두께가 얇고 가벼우며 유연성이 향상될 뿐만 아니라 공정비용이 저하되어 공정의 효율성을 개선할 수 있는 터치패널 및 이를 포함하는 유기발광 표시장치에 관한 것이다.

Description

터치패널 및 이를 포함하는 유기발광 표시장치 {TOUCH PANEL AND ORGANIC LIGHT EMITTING DIODE DISPLAY COMPRISING THE SAME}
본 발명은 유연성이 향상된 터치패널 및 이를 포함하는 유기발광 표시장치에 관한 것이다.
최근까지, CRT(cathode ray tube)가 표시장치로서 주로 사용되었다. 그러나, 최근에 CRT를 대신할 수 있는 플라즈마표시장치(PDP), 액정표시장치(LCD), 유기발광소자표시장치(OLED)와 같은 평판표시장치가 널리 연구되며 사용되고 있는 추세이다.
이중 유기발광소자표시장치의 유기발광소자는 자발광소자로서, 비발광소자인 액정표시장치에 사용되는 백라이트가 필요하지 않기 때문에 경량 박형이 가능하다.
또한, 액정표시장치에 비해 시야각 및 대비비가 우수하고, 소비전력 측면에서도 유리하며, 직류 저전압 구동이 가능하고, 응답속도가 빠르며, 내부 표시소자가 고체이기 때문에 외부충격에 강하고, 사용 온도범위도 넓은 장점을 가진다. 이에 OLED는 개인 휴대가 가능한 휴대폰, PDA 또는 노트북 등에 많이 사용되고 있다.
한편, 최근에는 글씨나 그림을 보다 편하고 정교하게 입력할 수 있는 장점을 갖는 터치패널을 부착한 터치패널 타입 OLED가 전자수첩이나 개인용 정보처리 장치들에 많이 사용되고 있다.
터치패널 타입 OLED는 터치패널과 OLED패널을 각각 별도로 형성한 후, 이들을 부착한다.
터치패널은 상부전극이 형성된 상부필름, 하부전극이 형성된 하부필름, 및 상부필름과 하부필름 사이에 소정 공간을 갖도록 이들 사이에 형성된 갭(gap)으로 이루어진다.
또한, OLED패널은 기판 상에 스위칭 소자, 유기전계발광 다이오드, 인캡슐레이션을 위한 보호층(베리어층), 및 보호층을 외부로부터 보호하기 위한 보호필름으로 이루어진다.
상기와 같은 구조에 의해 터치패널 타입 OLED는 전체 두께가 두꺼워지게 되고, 이에 따라 유연성, 투과율 및 색감이 저하되는 단점이 있다. 또한, 공정비용이 증가되어 공정의 효율성이 저하되는 문제가 있다.
본 발명은 경량 박형에 의해 유연성이 향상된 터치패널을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 상기 터치패널을 포함하여 신뢰성 및 공정 효율성이 향상된 유기발광 표시장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 λ/4 위상차층의 일면에 터치센서가 형성되고, 다른 일면에 베리어층이 형성된 것인 터치패널을 제공한다.
상기 터치센서는 정전용량 방식일 수 있다.
상기 베리어층은 플라즈마 화학기상증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)으로 형성될 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 터치패널을 포함하는 유기발광 표시장치를 제공한다.
상기 터치패널은 터치센서상에 편광자가 적층될 수 있다.
상기 편광자 상에 커버글래스 또는 커버필름이 적층될 수 있다.
상기 커버글래스 또는 커버필름은 방오성, 지문방지성, 대전방지성, 하드코팅성 및 반사방지성으로 이루어진 군에서 선택된 기능성층이 형성될 수 있다.
본 발명의 유기발광 표시장치는 터치센서 형성을 위한 기재필름 및 편광자 보호필름 등을 사용하지 않으므로 일반적인 유기발광 표시장치에 비해 두께가 얇고 가벼우며 유연성이 향상된 이점이 있다.
또한, 본 발명의 유기발광 표시장치는 공정비용이 저하되어 공정의 효율성이 향상되는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 유기발광 표시장치는 커버글래스 또는 커버필름 하부에서 원편광을 형성하여 야외 시인성을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 터치패널의 수직 단면도이고,
도 2는 본 발명에 따른 터치패널이 포함된 유기발광 표시장치의 수직 단면도를 나타낸 것이다.
본 발명은 유연성이 향상된 터치패널 및 이를 포함하는 유기발광 표시장치에 관한 것이다.
이하 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 λ/4 위상차층(10)의 일면에 터치센서(20)가 형성되고, 다른 일면에 베리어층(30)이 형성된다(도 1).
λ/4 위상차층(10)은 입사광(λ)에 대해 1/4파장만큼 위상을 지연시키는 필름이다.
λ/4 위상차층은 액정 코팅에 의한 λ/4 액정 코팅층이거나 필름의 연신에 의한 λ/4 위상차 필름일 수 있다.
액정 코팅층은 광학 이방성을 가지고, 광 또는 열에 의한 가교성을 갖는 액정 화합물을 이용하여 제조할 수 있다. 액정 화합물은 일례로 반응성 액정 화합물(RM)이 포함될 수 있다. 반응성 액정 화합물(RM)의 예로서는 인포메이션디스플레이 10권 1호(반응성 액정 단량체(RM)의 최신 연구 동향)에 기재된 것을 들 수 있다.
반응성 액정 화합물은 액정성을 발현할 수 있는 메조겐(mesogen)과 중합이 가능한 말단기를 포함하여 액정상을 갖게 되는 단량체 분자를 말한다. 반응성 액정 화합물을 중합하게 되면 액정의 배열된 상을 유지하면서 가교된 고분자 네트워크를 얻을 수 있게 된다. 반응성 액정 화합물 분자는 투명점(clearing point)으로부터 냉각하게 되면 같은 구조의 액정 고분자를 사용하는 경우보다 액정상에서 상대적으로 낮은 점도에서 보다 잘 배향된 구조를 갖는 대면적의 도메인을 얻을 수 있다.
이와 같이 형성된 λ/4 액정 코팅층은 액정이 가지는 광학 이방성이나 유전율 등의 특성을 그대로 유지하면서도 고체상의 박막 형태를 가지고 있기 때문에 기계적이나 열적으로 안정하다.
λ/4 액정 코팅층은 반응성 액정 화합물(RM)을 포함하는 액정 코팅용 조성물을 기재에 도포한 후, 편광된 자외선, 편광된 전자기파 등을 조사하여 광경화시켜 형성할 수 있다.
λ/4 필름층은 용액제막법 또는 압출성형법으로 필름을 제조하고, 이를 연신하는 것이 바람직하다. 연신은 기계적 흐름방향으로 연신하는 종일축 연신; 기계적 흐름방향에 직교하는 방향으로 연신하는 횡일축 연신(예, 텐터연신); 종 및 횡을 동시에 수행하는 이축연신 등으로 제조될 수 있고, 바람직하게는 경사연신된 필름을 적용하는 것이 좋다.
본 발명은 상기 λ/4 위상차층(10)의 일면에 터치센서(20)를 형성한다. 터치센서(20)는 서로 교차 배열되도록 형성되는 복수의 X전극과 복수의 Y전극에서 발생되는 정전용량의 변동을 감지하여 해당부분의 접촉 여부를 판단하는 정전용량 방식이 바람직하다.
이러한 터치센서는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 방법으로 제1 전극과 제2 전극이 교차 배열되며, 이들의 모양은 육각형, 다이아몬드형 또는 다른 다각형일 수 있다.
또한, 상기 λ/4 위상차층(10)의 다른 일면에는 베리어층(30)을 형성한다. 베리어층(30)은 수증기 및 산소와 같은 오염물질이 유기물질층 및 OLED구조물에 침투하는 것을 방지하여 OLED의 열화를 방지하는 역할을 한다.
이러한 베리어층은 원료 물질을 스퍼터링(sputtering), 화학기상증착, 플라즈마 강화 화학기상증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), 증발, 또는 이러한 주지 방법들의 조합 등의 방법에 의해 진공 증착될 수 있다. 이중 플라즈마 강화 화학기상증착이 바람직하다.
상기 원료 물질은 당 분야에서 일반적으로 사용되는 것으로 질화실리콘(SiNx), 산화실리콘(Si02) 또는 알루미나(Al2O3)를 포함하는 무기절연물질 또는 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리이미드(polyimide), 폴리 아마이드(polyamide) 또는 벤조사이클로부텐(BCB)를 포함하는 유기절연물질 중 선택된 최소 하나 이상의 물질로 단층 또는 다층으로 구성된다.
베리어층은 무기절연물질 또는 유기절연물질 어느 것으로도 형성할 수 있는데, 베리어층의 효과를 더욱 향상시키기 위하여, 겹겹이 무기절연물질과 유기절연물질이 서로 적층된 구조를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명은 상기 터치패널을 포함하는 유기발광 표시장치에 특징이 있다. 상기 터치패널의 터치센서(20) 상에 편광자(40)가 적층되고, 베리어층(30)은 유기발광소자(OLED)(60)가 접합된다.
또한, 상기 편광자(40) 상에는 커버글래스 또는 커버필름(50)이 적층될 수 있다. 이때, 상기 편광자와 커버글래스 또는 커버필름은 접착제에 의해 접합되며, 상기 접착제는 아크릴계, 폴리비닐알콜계, 에폭시계 등이 사용될 수 있다.
편광자(40)는 외부광에 의한 콘트라스트 저하를 방지하기 위하여 외부로부터 입사되는 외부광을 차단하는 역할을 한다. 이때, 편광자는 유기발광 소자를 통해 발광된 빛의 투과방향에 부착한다.
이러한 편광자는 연신된 폴리비닐알콜계 필름에 이색성 색소가 흡착 배향된 것이다.
편광자는 통상 폴리비닐알콜계 필름을 일축연신하는 공정, 이색성 물질로 염색하여 흡착시키는 공정, 붕산 수용액으로 처리하는 공정, 수세 및 건조하는 공정을 경유하여 제조된다.
편광자의 두께는 통상 5 내지 40㎛일 수 있다.
편광자와 터치센서는 당 분야에서 일반적으로 사용되는 점착제에 의해 접합된다.
유기발광소자(OLED)(60)는 형광성 또는 인광성 유기 화합물 박막에 전류를 흘려주면 전자와 정공이 유기막에서 결합하면서 빛이 발생되는 현상을 이용한 자체 발광형 표시소자이다.
상기 OLED는 기판상에 애노드, 정공수송층, 발광층, 전자수송층 및 캐소드가 순차적으로 형성되어 있는 구조가 일반적이다.
커버글래스 또는 커버필름은 방오성, 지문방지성, 대전방지성, 하드코팅성 및 반사방지성으로 이루어진 군에서 선택된 기능성층이 형성될 수 있다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시하나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐 본 발명의 범주 및 기술사상 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허청구범위에 속하는 것도 당연한 것이다.
실시예 1 : 터치패널 제조
λ/4 위상차층의 일면에 플라즈마 화학기상증착(PECVD)을 수행하여 알루미늄 산화막 베리어층을 형성하였다. 상기 플라즈마 화학기상증착은 아르곤과 산소의 혼합가스 분위기 하에서 약 3×10-3torr의 진공도를 수행하였다.
또한, 상기 λ/4 위상차층의 다른 일면에는 식각으로 전극 패턴부를 형성하여 제1 전극 및 제2 전극이 교차 배열된 터치센서를 형성하였다.
실시예 2 : 유기발광 표시장치 제조
일면에 아크릴레이트-유기실란의 하이브리드계 접착제층이 형성된 PVA계 편광자와 표면처리된 커버필름을 접합하였다. 상기 접합은 편광자의 접착제층과 커버필름의 표면처리 반대면이 접합되록 하였다.
이후에 상기 편광자의 접착제층이 형성되지 않은 면과 상기 실시예 1의 터치패널을 접합하였다. 이때, 편광자와 터치센서가 접합되도록 하며, 아크릴계 점착체를 사용하여 접합하였다.
또한, 상기 터치패널의 베리어층과 유기발광소자를 접합하여 유기발과 표시장치를 제조하였다.
비교예
유리판(두께: 700㎛)의 양면에 아르곤과 산소가 99:1의 부피비로 혼합된 가스 분위기 하에서 스퍼터링 방법으로 ITO로 이루어진 제1 및 제2전극 패턴을 형성하여 정전용량 방식 터치센서를 제조하였다. 이어서, 2매의 이형필름 사이에 아크릴계 광학용 투명 점착제층이 개재된 점착시트(두께: 200㎛)를 이용하여 제1전극 패턴 상에 유리판(두께: 700㎛) 을 접합하여 터치패널을 제조하였다.
이후에 상기 실시예 2와 동일하게 실시하되, 상기 터치패널을 사용하여 유기발광표시장치를 제조하였다.
시험예
상기 실시예 및 비교예에서 제조된 터치패널의 물성을 하기와 같은 방법으로 측정하고 그 결과를 표 1에 나타내었다.
1.두께
접촉식 두께측정기(DG50BP, SONY사)를 이용하여 측정함.
2.유연함( 굴곡직경 )
제조된 터치패널을 2.5㎝×20㎝의 크기로 자른 후, 터치패널의 전극면이 만드렐(Mandrel) 봉의 바깥쪽에 위치하도록 한다.
이후에 터치패널을 봉에 대고 접듯이 눌러준 다음에 삼파장 램프를 이용하여 표면처리의 깨짐 정도를 평가하였다.
다양한 직경의 만드렐(Mandrel) 봉을 사용하여 평가하고 터치패널의 변색 및 크랙이 발생하지 않을 때의 최대 만드렐 봉 직경을 터치패널의 굴곡직경으로 간주한다,
3.휘도
제조된 유기발광 표시장치를 구동하면서 분광방사계(SR-3, Topcon社)를 이용하여 휘도를 측정하였다. 이때, 휘도가 5800 이상이면 우수한 것으로 간주한다.
4.민감도 ( 터치감 )
숙련된 기술자가 직접 손가락으로 유기발광 표시장치면을 터치하여 관능 테스트를 수행하였다.
<평가방법>
○: 오동작 없이 즉시 작동됨
×: 작동이 느리거나 오동작이 발생함
구분 두께
(㎛)		 굴곡직경
(㎜)		 휘도 민감도
실시예2 326 4 5820 ○
비교예 1075 200 5804 ○
상기 표 2와 같이, 본 발명에 따른 λ/4 위상차층의 일면에 터치센서가 형성되고 다른 일면에 베리어층이 형성된 터치패널을 포함하는 유기발광 표시장치는 비교예에 비해 두께가 얇고 가벼우며 유연성이 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.
10: λ/4 위상차층
20: 터치센서
30: 베리어층
40: 편광자
50: 커버글래스 또는 커버필름
60: 유기발광소자

Claims (7)

  1. λ/4 위상차층의 일면에 터치센서가 형성되고,
    다른 일면에 직접하여 베리어층이 형성되고,
    상기 베리어층은 스퍼터링, 화학기상증착, 플라즈마 강화 화학기상증착 및 증발로 이루어진 군으로부터 선택된 방법에 의해 증착된 것인 터치패널.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 터치센서는 정전용량 방식인 것인 터치패널.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 베리어층은 플라즈마 강화 화학기상증착(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition)으로 형성된 것인 터치패널.
  4. 청구항 1 내지 3중 어느 한 항의 터치패널을 포함하는 유기발광 표시장치.
  5. 청구항 4에 있어서, 상기 터치패널은 터치센서상에 편광자가 적층된 것인 유기발광 표시장치.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 편광자 상에 커버글래스 또는 커버필름이 적층된 것인 유기발광 표시장치.
  7. 청구항 6에 있어서, 상기 커버글래스 또는 커버필름은 방오성, 지문방지성, 대전방지성, 하드코팅성 및 반사방지성으로 이루어진 군에서 선택된 기능성층이 형성된 것인 유기발광 표시장치.
KR1020120082374A 2012-07-27 2012-07-27 터치패널 및 이를 포함하는 유기발광 표시장치 Active KR101966336B1 (ko)

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