KR20080072395A

KR20080072395A - 표시 장치

Info

Publication number: KR20080072395A
Application number: KR1020070011107A
Authority: KR
Inventors: 김성호; 장영진; 최재범; 정인도
Original assignee: 삼성전자주식회사
Priority date: 2007-02-02
Filing date: 2007-02-02
Publication date: 2008-08-06
Also published as: US20080186418A1

Abstract

본 발명은 표시장치에 관한 것으로, 제1절연기판과; 상기 제1절연기판의 외면에 형성되어 있는 제1편광판과; 상기 제1절연기판과 대향하는 제2절연기판과; 상기 제1절연기판과 상기 제2절연기판 사이에 위치하는 액정층과; 상기 제2절연기판의 외면에 형성되어 있는 제1저항막과; 상기 제1저항막 상에 위치하는 제2편광판과; 상기 제2편광판의 내면에 위치하며 등방성인 지지필름과; 상기 지지필름 상에 형성되어 있으며, 상기 제1저항막과 마주하는 제2저항막과; 상기 제2절연기판과 상기 제2편광판 사이에 위치하는 확산층을 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의해 뉴튼링 발생이 감소한 표시장치가 제공된다.

Description

표시 장치{DISPLAY DEVICE}

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 표시 장치의 단면도이고,

도 2는 도 1의 A부분의 확대도이고,

도 3 및 도 4는 각각 터치 스크린 소자의 신호선 구조를 설명하기 위한 도면이고,

도 5는 본 발명의 제2실시예에 따른 표시장치의 단면도이고,

도 6은 본 발명의 제3실시예에 따른 표시장치의 단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

100 : 액정패널 110 : 제1기판

120 : 제2기판 121 : 제2절연기판

200 : 터치 스크린 소자 212 : 제1저항막

221 : 지지필름 222 : 제2저항막

231 : 스페이서 241 : 확산층

251 : 반사방지층

본 발명은 표시 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 특히 터치 스크린 기능을 가진 표시장치에 관한 것이다.

화상 표시 장치로는 음극선관, 액정 디스플레이, 플라즈마 디스플레이 패널, 유기전계발광장치 등이 있다.

최근 이와 같은 화상 표시 장치에 터치 스크린 소자와 같은 입력장치를 도입한 표시장치가 개발되고 있다.

이러한 표시장치에서는 사용자가 터치 스크린 소자의 표면을 손가락이나 펜으로 가압하면 그 위치에 대응하는 정보가 화상 표시 장치에 전달되고 디스플레이된다.

터치 스크린 소자에는 서로 마주하는 한 쌍의 저항막이 마련되어 있다. 가압된 위치는 저항막 간의 접촉에 의해 파악되는데, 접촉시의 변형을 위해 저항막 중 하나는 플렉시블한 필름에 형성되어 있다.

그런데 터치 스크린 소자를 포함하는 표시장치의 경우, 화상표시장치의 절연기판과 터치 스크린 패널의 필름 간의 간섭에 의해 뉴턴링이 발생하여 표시품질이 저하되는 문제가 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 뉴턴링의 발생이 감소한 표시장치를 제공하는 것이다.

상기 목적은 제1절연기판과; 상기 제1절연기판의 외면에 형성되어 있는 제1 편광판과; 상기 제1절연기판과 대향하는 제2절연기판과; 상기 제1절연기판과 상기 제2절연기판 사이에 위치하는 액정층과; 상기 제2절연기판의 외면에 형성되어 있는 제1저항막과; 상기 제1저항막 상에 위치하는 제2편광판과; 상기 제2편광판의 내면에 위치하며 등방성인 지지필름과; 상기 지지필름 상에 형성되어 있으며, 상기 제1저항막과 마주하는 제2저항막과; 상기 제2절연기판과 상기 제2편광판 사이에 위치하는 확산층을 포함하는 표시장치에 의하여 달성된다.

상기 확산층은 베이스 수지와 상기 베이스 수지에 산점되어 있는 실리카 입자를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 베이스 수지는 아크릴 수지를 포함하는 것이 바람직하다.

상기 확산층은 상기 지지필름과 상기 제2저항막 사이에 위치하는 것이 바람직하다.

상기 확산층의 헤이즈값은 7% 내지 10%인 것이 바람직하다.

상기 확산층은, 상기 지지필름과 제2저항막 사이에 위치하는 제1확산층과; 상기 제2절연기판과 상기 제1저항막 사이에 위치하는 제2확산층을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 제1확산층의 헤이즈값과 상기 제2확산층의 헤이즈값의 합은 7% 내지 10%인 것이 바람직하다.

상기 제2절연기판과 상기 제2편광판 사이에 위치하는 반사방지(anti-reflection) 층을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 반사방지층은 상기 지지필름과 상기 제2저항막 사이에 위치하는 것이 바람직하다.

상기 제2절연기판과 상기 지지필름 사이에 위치하는 접착층을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 본 발명의 목적은 박막트랜지스터가 형성되어 있는 제1절연기판, 상기 제1절연기판에 대향하는 제2절연기판, 상기 제1절연기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하는 액정패널과; 상기 제1절연기판의 외면에 부착되어 있는 제1편광판과; 상기 제2절연기판 외면에 위치하며, 확산층을 포함하는 터치 스크린 소자와; 상기 터치 스크린 소자의 상부에 형성되어 있는 제2편광판을 포함하는 표시장치에 의해서도 달성된다.

상기 터치 스크린 소자는 등방성인 지지필름을 포함하는 것이 바람직하다.

상기 터치 스크린 소자는, 상기 제2절연기판의 외부면에 형성되어 있는 제1저항막과; 상기 지지필름 상에 형성되어 있으며 상기 제1저항막과 마주하는 제2저항막을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 확산층의 헤이즈값은 7% 내지 10%인 것이 바람직하다.

상기 확산층은, 상기 지지필름과 상기 제2저항막 사이에 위치하는 제1확산층 과; 상기 제2절연기판과 상기 제1저항막 사이에 위치하는 제2확산층을 포함하는 것이 바람직하다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하겠다.

상세한 설명에 앞서, 여러 실시예에 있어 동일한 구성요소에는 동일한 참조번호를 부여하였다. 동일한 구성요소에 대하여는 제1실시예에서 대표적으로 설명하며 다른 실시예에서는 설명하지 않을 수 있다.

도 1 내지 도 4를 참조하여 제1실시예를 설명한다.

도 1 및 도 2를 보면 표시장치(1)는 액정 패널(100)과 터치스크린 소자(200)를 포함한다. 터치스크린 소자(200)는 제2절연기판(121)과 제2편광판(160) 사이에 형성되어 있다.

액정패널(100)을 설명하면 다음과 같다.

액정패널(100)은 제1기판(110), 제1기판(110)과 마주하는 제2기판(120), 양 기판(110, 120) 사이에 위치하는 액정층(130), 양 기판(110, 120)의 테두리를 따라 위치하며 양 기판(110, 120)을 접합시키는 실런트(140), 제1기판(110)의 외부에 부착되어 있는 제1편광판(150), 터치 스크린 소자(200) 상에 위치하는 제2편광판(160)을 포함한다.

제1기판(110)은 제1절연기판(111), 박막트랜지스터(112), 절연막(113) 및 화소전극(114)를 포함한다.

제1절연기판(111)은 유리 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 화소전극(114)은 복수 개로 마련되어 있으며 각각 별개의 박막트랜지스터(112)에 전기적으로 연결되어 있다.

제2기판(120)은 제2절연기판(121), 블랙매트릭스(122), 컬러필터(123), 오버코트층(124) 및 공통전극(125)을 포함한다.

제2절연기판(121)은 유리 또는 플라스틱으로 이루어질 수 있다. 블랙매트릭스(122)는 박막트랜지스터(112)에 대응하도록 형성되어 있다. 컬러필터(123)는 서로 다른 색상, 예를 들어, 적색, 녹색 및 청색을 가진 복수의 서브층을 포함한다. 공통전극(125)은 제2절연기판(121) 전체에 걸쳐 형성되어 있다.

화소전극(114)과 공통전극(125)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명전도물질로 이루어져 있다.

액정층(130)은 화소전극(114)과 공통전극(125) 사이에 형성되는 전계에 의해 정렬상태가 바뀌면서 투과율을 조절한다.

제1편광판(150)은 접착제(도시하지 않음)를 통해 제1절연기판(111)의 외면에 부착된다. 제1편광판(150)은 입사되는 광의 편광상태를 제어하는 편광층과 편광층 상면과 하면에 위치하는 지지층을 포함한다.

편광층은 폴리 비닐 알코올(Poly Vinyl Alcohol : PVA)의 얇은 막을 가열시켜면서 연신시킨 후, 요오드 산(iodic acid)을 이색성 염료 용액에 침적시킴으로써 형성된다.

지지층은 트리 아세테이트 셀루로스(TriAcetyl Cellulose : TAC) 등으로 형 성되며, 연신된 편광층의 수축을 방지하고 편광층을 보호/지지하는 역할을 한다.

제2편광판(160)은 제1편광판(150)과 같은 구조를 가지며 반복설명을 생략한다.

도시하지는 않았지만 표시장치(1)는 액정패널(100) 후방에 위치하는 백라이트 유닛을 더 포함할 수 있다.

터치 스크린 소자(200)를 설명하면 다음과 같다.

터치 스크린 소자(200)는 제2절연기판(121)의 외면에 형성되어 있는 제1저항막(212), 제2편광판(160)의 내면에 형성되어 있는 지지필름(221), 제1저항막(212)과 마주하는 제2저항막(222), 지지필름(221)과 제2저항막(222) 사이에 위치하는 확산층(241), 제1저항막(212) 상에 형성되어 있는 스페이서(231) 및 제2절연기판(121)과 지지필름(221)을 부착시키는 접착층(261)을 포함한다.

제1저항막(212)은 제2절연기판(121)의 외면 거의 대부분에 걸쳐 형성되어 있으며, ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명전도물질로 이루어져 있다.

도 3을 보면 제2절연기판(121) 상에는 신호선(213, 214)과 더미 신호선(215)가 형성되어 있다.

제1신호선(213)과 제2신호선(214)는 저항막(212)을 사이에 두고 마주하며, 제2절연기판(121)의 장변을 따라 길게 연장되어 있다. 제1신호선(213)과 제2신호선(214)은 X방향으로 연장되어 있어 X신호선이라고 불린다.

제1신호선(213)과 제2신호선(214)은 제1저항막(212)과 전기적으로 연결되어 있으며, 금속으로 이루어진다.

제1신호선(213)의 일 단부는 제1패드(213a)가 되며, 제2신호선(214)의 일 단부는 제2패드(214a)가 된다. 제1패드(213a)와 제2패드(214a)는 서로 인접하게 위치한다.

더미 신호선(215)은 신호선(213, 214)과 동일한 층으로 마련되며, 제2절연기판(121)과 지지필름(221) 간의 간격을 일정하게 유지시키는 역할을 한다.

지지필름(221)은 제2저항막(222)을 지지하는 역할을 한다. 지지필름(221)은 액정층(130)과 제2편광판(160) 사이에 위치한다. 액정층(130)을 통과한 빛은 편광상태가 그대로 유지되면서 제2편광판(160)으로 입사해야 하기 때문에 지지필름(221)은 등방성 필름으로 마련된다.

등방성 필름은 연신되지 있지 않은 상태의 필름으로서, 압출이나 코팅법으로 형성될 수 있다. 코팅법에서는 수지용액을 틀에 담은 후, 수지용액 중의 용매를 휘발시켜 등방성 필름을 형성한다.

지지필름(221)은 제2편광판(160)의 내면에 부착되어 있다. 도시하지는 않았지만 지지필름(221)과 제2편광판(160) 사이에는 접착층이 위치할 수 있다.

지지필름(221)은 폴리카보네이트 또는 폴리에틸렌술폰으로 이루어지거나, 일본 제온사의 필름, 상표명 Zeonor를 사용할 수 있다.

지지필름(221) 상에는 확산층(241)이 형성되어 있으며, 확산층(241)의 구조 및 기능에 대하여는 후술한다.

제2저항막(222)은 확산층(241) 상에 형성되어 있으며, 제1저항막(212)에 대 응하도록 확산층(241)의 거의 대부분에 걸쳐 형성되어 있다. 제2저항막(222)은 ITO(indium tin oxide) 또는 IZO(indium zinc oxide)와 같은 투명전도물질로 이루어져 있다.

제1저항막(212)과 제2저항막(222)의 저항은 400Ω/□ 내지 900Ω/□일 수 있다.

도 4를 보면 지지필름(221) 상에는 제3신호선(223)과 제4신호선(224)이 형성되어 있다. 제3신호선(223)과 제4신호선(224)은 Y방향으로 따라 연장되어 있어, Y신호선이라 불린다. 제3신호선(223)과 제4신호선(224)은 제2저항막(222)과 전기적으로 연결되어 있으며, 금속으로 이루어진다.

제3신호선(223)의 일 단부는 제3패드(223a)가 되며, 제4신호선(224)의 일 단부는 제4패드(224a)가 된다. 제3패드(223a)와 제4패드(224a)는 서로 인접하게 위치한다.

더미 신호선(225)은 신호선(223, 224)과 동일한 층으로 마련되며, 제2절연기판(121)과 지지필름(221) 간의 간격을 일정하게 유지시키는 역할을 한다.

도시하지는 않았지만, 표시장치(1)는 각 패드(213a, 214a, 223a, 224a)와 전기적으로 연결되는 연성회로기판을 더 포함한다.

제1저항막(212) 상에는 반구형의 스페이서(231)가 위치한다.

제2저항막(222)을 지지하고 있는 지지 필름(221)은 중력 등에 의해 제1저항막(212)을 향해 변형되기 쉽다. 지지 필름(221)이 변형되면 양 저항막(212, 222)이 단락되어 사용자의 가압 시 위치파악에 문제가 발생한다. 스페이서(231)는 지지필 름(221)이 변형되더라도 양 저항막(212, 222)이 직접 접촉하는 것을 방지한다.

스페이서(231)는 자외선 경화 재료 또는 열 경화 재료 등을 스크린 프린팅 또는 인쇄하여 형성된다.

접착층(140)은 터치 스크린 소자(200)의 둘레를 따라 위치하면서 지지 필름(221)을 제2절연기판(121)에 부착시킨다. 접착층(140)은 양면 테이프로 마련될 수 있다.

터치 스크린 소자(100)에서 펜 또는 손가락이 제2편광판(160)을 누르면 지지필름(221)이 변형된다. 지지필름(221)의 변형에 의해 제1저항막(212)과 제2저항막(222)이 접촉하게 되면, 그 접촉 위치에 따라 저항치가 가변된다.

가변된 저항치에 따라 전류 또는 전압이 달라지게 되고, 그 변화된 전류 또는 전압은 패드(213a, 214a, 223a, 224a)를 통해 출력된다.

이상 설명한 표시장치(1)에서 액정층(130)을 통과한 빛은 제2절연기판(121)과 지지 필름(221)을 지나게 되는데, 제2절연기판(121)과 지지필름(221)의 간섭으로 인해 뉴턴링이 발생할 수 있다.

본 실시예에서는 확산층(241)이 뉴턴링 발생을 방지한다. 확산층(241)은 베이스 수지(241a)와 베이스 수지(241a) 내에 산점되어 있는 실리카 입자(241b)를 포함한다. 베이스 수지(241a)는 아크릴 수지를 포함할 수 있다.

확산층(241)은 아크릴 수지 용액에 실리카를 섞은 후, 지지필름(221)에 코팅한 후, 아크릴 수지 용액의 용매를 휘발시켜 형성할 수 있다.

액정층(130)을 통과한 빛은 확산층(241)을 거치면서, 실리카 입자(241b)와 부딪친다. 실리카 입자(241b)와 부딪친 빛은 산란되면서 상쇄간섭되어 뉴턴링 발생이 억제된다.

확산층(241)의 헤이즈 값은 실리카 입자(241b)의 함량을 변화시켜 조절할 수 있는데, 7% 내지 10%일 수 있다.

확산층(241)의 헤이즈 값이 7%이하이면 뉴턴링 발생을 효과적으로 감소시킬 수 없다. 반대로 확산층(241)의 헤이즈 값이 10% 이상이면 빛의 산란이 증가하여 블랙휘도가 높아지는 문제가 있다. 블랙휘도가 높아지면 대비비(contrast ration)가 낮아져 표시품질이 저하된다.

도 5를 참조하여 제2실시예를 설명한다.

제2실시예에 따르면, 확산층(241, 242)은 지지필름(221)과 제2저항막(222) 사이에 위치하는 제1확산층(241)과 제2절연기판(121)과 제1저항막(212) 사이에 위치하는 제2확산층(242)을 포함한다.

제1확산층(241)의 헤이즈 값과 제2확산층(242)의 헤이즈 값의 합은 7% 내지 10%일 수 있다.

도 6을 참조하여 제3실시예를 설명한다.

제3실시예에 따르면, 터치 스크린 소자(200)는 반사방지층(251)을 포함한다.

반사방지층(251)은 확산층(241)과 제2저항막(222) 사이에 위치하며, 반복적층되어 있는 실리카층과 산화티탄(TiO2)층을 포함한다.

반사방지층(251)은 제2저항막(222)의 투과율을 향상시킨다.

비록 본 발명의 몇몇 실시예가 도시되고 설명되었지만, 본 발명이 속하는 기 술분야의 통상의 지식을 가진 당업자라면 본 발명의 원칙이나 정신에서 벗어나지 않으면서 본 실시예를 변형할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항과 그 균등물에 의해 정해질 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 뉴튼링 발생이 감소한 표시장치가 제공된다.

Claims

제1절연기판과;

상기 제1절연기판의 외면에 형성되어 있는 제1편광판과;

상기 제1절연기판과 대향하는 제2절연기판과;

상기 제1절연기판과 상기 제2절연기판 사이에 위치하는 액정층과;

상기 제2절연기판의 외면에 형성되어 있는 제1저항막과;

상기 제1저항막 상에 위치하는 제2편광판과;

상기 제2편광판의 내면에 위치하며 등방성인 지지필름과;

상기 지지필름 상에 형성되어 있으며, 상기 제1저항막과 마주하는 제2저항막과;

상기 제2절연기판과 상기 제2편광판 사이에 위치하는 확산층을 포함하는 표시장치.
제1항에 있어서,

상기 확산층은 베이스 수지와 상기 베이스 수지에 산점되어 있는 실리카 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제2항에 있어서,

상기 베이스 수지는 아크릴 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 확산층은 상기 지지필름과 상기 제2저항막 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제4항에 있어서,

상기 확산층의 헤이즈값은 7% 내지 10%인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 확산층은,

상기 지지필름과 제2저항막 사이에 위치하는 제1확산층과;

상기 제2절연기판과 상기 제1저항막 사이에 위치하는 제2확산층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제6항에 있어서,

상기 제1확산층의 헤이즈값과 상기 제2확산층의 헤이즈값의 합은 7% 내지 10%인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제2절연기판과 상기 제2편광판 사이에 위치하는 반사방지(anti-reflection) 층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제8항에 있어서,

상기 반사방지층은 상기 지지필름과 상기 제2저항막 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제2절연기판과 상기 지지필름 사이에 위치하는 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
박막트랜지스터가 형성되어 있는 제1절연기판, 상기 제1절연기판에 대향하는 제2절연기판, 상기 제1절연기판 사이에 위치하는 액정층을 포함하는 액정패널과;

상기 제1절연기판의 외면에 부착되어 있는 제1편광판과;

상기 제2절연기판 외면에 위치하며, 확산층을 포함하는 터치 스크린 소자와;

상기 터치 스크린 소자의 상부에 형성되어 있는 제2편광판을 포함하는 표시장치.
제11항에 있어서,

상기 터치 스크린 소자는 등방성인 지지필름을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제12항에 있어서,

상기 터치 스크린 소자는,

상기 제2절연기판의 외부면에 형성되어 있는 제1저항막과;

상기 지지필름 상에 형성되어 있으며 상기 제1저항막과 마주하는 제2저항막을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 확산층은 베이스 수지와 상기 베이스 수지에 산점되어 있는 실리카 입자를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제14항에 있어서,

상기 베이스 수지는 아크릴 수지를 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 확산층은 상기 지지필름과 상기 제2저항막 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제16항에 있어서,

상기 확산층의 헤이즈값은 7% 내지 10%인 것을 특징으로 하는 표시장치.
제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 확산층은,

상기 지지필름과 상기 제2저항막 사이에 위치하는 제1확산층과;

상기 제2절연기판과 상기 제1저항막 사이에 위치하는 제2확산층을 포함하는 것을 특징으로 하는 표시장치.
제18항에 있어서,

상기 제1확산층의 헤이즈값과 상기 제2확산층의 헤이즈값의 합은 7% 내지 10%인 것을 특징으로 하는 표시장치.