CN102087567A

CN102087567A - 低反射型触控显示器件

Info

Publication number: CN102087567A
Application number: CN2011100592706A
Authority: CN
Inventors: 吴永俊; 沈奕; 吕岳敏; 吴锡淳; 林钢; 黄贵松; 李永忠; 林铿
Original assignee: Shantou Goworld Display Co Ltd
Current assignee: Shantou Goworld Display Co Ltd
Priority date: 2011-03-12
Filing date: 2011-03-12
Publication date: 2011-06-08
Anticipated expiration: 2031-03-12
Also published as: CN102087567B

Abstract

本发明涉及一种低反射型触控显示器件，包括电容触摸屏、显示单元、上偏光板和胶层，其特征是：上偏光板通过胶层贴附在电容触摸屏的内侧面，上偏光板和电容触摸屏所构成的结合体可拆卸安装于显示单元的外侧，上偏光板的内侧面与显示单元的外侧面相对。这样使得空气层产生于上偏光板的内侧面与显示单元之间，外界光从入射到反射出去需要穿越两次上偏光板，而上偏光板对光线有较强的吸收作用，在很大程度上降低了外界光入射到触控显示器件后的反射光，减少反射光进入到操控者眼睛内，从而提高了其强光下的可读性；需要与电容触摸屏贴合的只是上偏光板，降低生产难度，将损坏程度降到最低，提高了产品良率；触控显示器件容易拆分，降低维修成本。

Description

低反射型触控显示器件

技术领域

本发明涉及一种触控显示器件，尤其涉及一种低反射型触控显示器件。

背景技术

近年来，随着信息电子技术、无线通讯技术、媒体技术的快速发展，人们对电子产品的依赖性与日俱增。在苹果公司iphone系列手机的影响下，触控方式已成为多种电子产品的主流操控方式，这种触控方式需要显示器的上方设置一透明的触摸屏，构成一套触控显示器件，使得操控者可以根据显示器所显示的画面用手指等触摸体接触触摸屏上特定的位置，并被触摸屏所感应，形成操控信息的输入。

触摸屏一般包括电阻式、电容式、声波式等多种类型，其中，投射式电容触摸屏(以下简称电容触摸屏)具有结构简单、透光率高、可实现多点触摸等优点，因此触控显示器件中一般采用电容触摸屏作为触摸屏。触控显示器件所采用的显示器则可为液晶显示器或有机发光显示器(OLED)，其中，液晶显示器可为扭曲向列(TN)、垂直配向(VA)、共面切换(IPS)等类型。

当前的触控显示器件，一般只是将触摸屏01与显示器叠合在一起，然后通过主机的边框或其它方式使触摸屏01与显示器的位置固定。在显示器为有机发光显示器的情况下，包括显示单元及设于显示单元外侧面的上偏光板；在显示器为液晶显示器的情况下，包括显示单元、设于显示单元外侧面的上偏光板及设于显示单元内侧面的下偏光板。一般情况下，上偏光板通过胶层贴附在显示单元的外侧面，下偏光板通过胶层贴附在显示单元的内侧面。以显示器为液晶显示器为例，如图1所示，液晶显示器包括液晶显示单元02、上偏光板03和下偏光板04，上偏光板03贴附在液晶显示单元02的外侧面，下偏光板04贴附在液晶显示单元02的内侧面。将触摸屏01与液晶显示器叠合后，触摸屏01的内侧面与上偏光板03的外侧面相对，由于触摸屏01与上偏光板03相对的两个面无法做到完全吻合，触摸屏01的内侧面与上偏光板03的外侧面之间必然存在空气层05，即触摸屏01与液晶显示器之间存在空气层05，空气层05分别与触摸屏01的内侧面的玻璃材质和上偏光板03的外侧面(即显示器外侧面)的有机材质形成很强的反射界面，分别为第一反射界面06和第二反射界面07，容易将入射到触控显示器件内的外界光08反射到操控者的眼睛内，当反射光09较强时，严重干扰操控者对显示画面的观看，从而降低了屏幕在强光下的可读性。对于显示器为有机发光显示器的情况，如图2所示，有机发光显示器一般包括有机发光显示单元010和上偏光板011，有机发光显示单元010的内侧面不用设置下偏光板，而一般在上偏光板011的内侧面贴附一层λ/4延迟膜012，用于消除有机发光显示单元010内部的反射光，在有机发光显示器的外侧面(上偏光板011的外侧面)叠放触摸屏013之后，同样产生空气层014、第一反射界面015和第二反射界面016，外界光017的入射到反射光018的射出均是一样。

为了提高触控显示器件在阳光下可读性，有一种设计思路是采用胶质材料填充上述空气层，以达到消除空气层，削弱反射界面，从而减弱反射光的目的。如果采用这种设计，虽然在一定程度上可以解决上述问题，但是需要将同为硬质的触摸屏和显示器通过胶水贴合在一起，对于两种硬质材料的大面积贴合，在制造工艺上难度比较大，而且贴合过程容易导致两者一起报废，使得生产良率降低，最终导致成本的提高；另外，这种设计也导致触摸屏与显示器无法拆卸，加大了其维修成本。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种低反射型触控显示器件，这种低反射型触控显示器件能够降低外界光入射到触控显示器件后的的反射光，提高了其强光下可读性，并能够降低制造难度，提高产品良率，而且能够使触控显示器件容易拆分。采用的技术方案如下：

一种低反射型触控显示器件，包括电容触摸屏、显示单元、上偏光板和胶层，其特征是：上偏光板通过胶层贴附在电容触摸屏的内侧面，上偏光板和电容触摸屏所构成的结合体可拆卸安装于显示单元的外侧，上偏光板的内侧面与显示单元的外侧面相对。

外侧面指的是靠近操控者的一面，内侧面指的是远离操控者的一面。

上偏光板一般都包括偏光介质层和支撑板，偏光介质层附着在支撑板上，支撑板一般由三醋酸纤维(TAC)制成。

两者之间的可拆卸安装一般是指：通过安装后，两者之间相对位置固定，并且容易拆分，包括两者之间相互接触的安装，也包括两者之间没有接触的安装，在水平状态下，还包括其中的一个直接叠放在另一个的上面。

由于上偏光板通过胶层贴附在电容触摸屏的内侧面，电容触摸屏的内侧面与上偏光板的外侧面之间不存在空气层，则上偏光板的外侧不再存在反射面；上偏光板和电容触摸屏所构成的结合体可拆卸安装于显示单元的外侧，上偏光板与显示单元不再是以往通过胶层贴合的固定连接结构，即上偏光板的内侧面与显示单元的外侧面之间没有填充胶质材料，按照现有的生产工艺，由于上偏光板的内侧面与显示单元的外侧面无法做到完全平滑或完全吻合，两者之间必定存在空气层，并且由外到内形成了上偏光板内侧面与空气层的第一反射面，以及空气层与显示单元外侧面的第二反射面，第一反射面和第二反射面都处于上偏光板的内侧，外界光需要先穿过上偏光板，才可以到达这两个反射面并受到反射，其反射光也需要再次穿过上偏光板，才得以出射。由于上偏光板上的偏光介质层对光线具有偏光吸收的作用，故外界光在到达第一反射面、第二反射面之前受到了上偏光板的偏光吸收作用，损失了约50％的光强并且被转化为偏振光，使其在到达第一反射面、第二反射面时，光强已经被减弱，故而在第一反射面、第二反射面反射出来的光强也被减弱，即使在出射过程中第二次穿过上偏光板时，由于偏振方向与上偏光板的偏光轴一致而不发生第二次吸收，依然可以将反射光降低约50％。由此可见，上述的上偏光板通过胶层贴附到电容触摸屏内侧面，使得空气层处于上偏光板内侧的结构，在很大程度上降低了外界光入射到触控显示器件后的反射光，减少反射光进入到操控者眼睛内，从而提高了其强光下的可读性；另一方面，需要与电容触摸屏贴合的只是上偏光板，远比将电容触摸屏和显示器贴合的难度小，在贴合的过程中，会发生损坏的只是触摸屏和上偏光板，甚至只是上偏光板损坏，而显示单元不用贴合，不会损坏，损坏程度降到最低，大大提高了产品良率；还有，上偏光板和电容触摸屏所构成的结合体与显示单元之间可以拆卸，使得触控显示器件容易拆分，降低维修成本。

为达到优化结构的目的，作为本发明的优选方案，其特征是：还包括可拆卸连接结构，上偏光板和电容触摸屏所构成的结合体通过可拆卸连接结构安装于显示单元的外侧，可拆卸连接结构设置在上偏光板和电容触摸屏的结合体与显示单元的周边处。可拆卸连接结构可以是边框，上偏光板和电容触摸屏所构成的结合体、显示单元的边缘均处于边框内部，锁紧边框，使上偏光板和电容触摸屏所构成的结合体与显示单元之间的相对位置固定。可拆卸连接结构还可以是机壳、插槽、夹合装置、封边胶带、贴附在周边的双面胶带或者是其它能够使两侧向中间压合的紧固件。在具体应用中，低反射型触控显示器件作为整机的一个部件，往往无需自带可拆卸连接结构，而是采用整机的边框或外壳作为可拆卸连接结构，例如手机的边框或外壳。

为达到遏制反射光的目的，作为本发明进一步的优选方案，其特征是：所述显示单元为液晶显示单元，所述显示单元为液晶显示单元，液晶显示单元的内侧面还设有下偏光板，下偏光板通过第二胶层贴附在液晶显示单元的内侧面。上偏光板、液晶显示单元和下偏光板构成了具有液晶显示功能的完整结构(即液晶显示器)。下偏光板一般都包括偏光介质层和支撑板，偏光介质层附着在支撑板上，支撑板一般由三醋酸纤维(TAC)制成。

在显示单元为液晶显示单元的情况下，为了进一步提高上偏光板对反射光的吸收作用，作为本发明更进一步的优选方案，其特征是：还包括延迟层，延迟层设置在上偏光板的偏光介质层的内侧面。通过设置延迟层，使透过偏光介质层的线偏振光部分(某些方向上)或者全部转化为椭圆偏振光(或圆偏振光)，椭圆偏振光(或圆偏振光)在第一反射面、第二反射面受到反射之后，其偏光旋转会发生逆转，使得反射光再次通过延迟层之后，偏振方向与上偏光板(其中的偏光介质层)的偏光轴不一致，从而可以在反射时发生第二次吸收，达到进一步遏制反射光的目的。上述延迟层指的是通过一定设计的光学各向异性膜层，其可以在某些或者全部视角内，将线偏振光转化为椭圆偏振光或圆偏振光。

在显示单元为液晶显示单元的情况下，为了达到优化结构的目的，作为本发明更进一步的另一种优选方案，其特征是：还包括延迟层，延迟层设置在下偏光板上。将延迟层设置在下偏光板上，在上偏光板上就无需设置延迟层，这简化了上偏光板处的贴合结构，使得整体结构更加简化。

在显示单元为液晶显示单元的情况下，为了获得视角补偿，作为本发明再更进一步的优选方案，其特征是：所述液晶显示单元为扭曲向列、共面切换或垂直配向模式，所述延迟层为相应模式的视角补偿膜。在液晶显示单元为扭曲向列(TN)、共面切换(IPS)或垂直配向(VA)模式的情况下，将延迟层设置为相应模式的视角补偿膜，能够将入射外界光转化为椭圆偏振光(或圆偏振光)的同时，还能够对这些液晶显示模式实现视角补偿，达到更好的视角效果。

按照光线在界面的反射原理，一般从侧面入射的外界光在第一反射面、第二反射面所产生的侧面反射光强度较大，在显示单元为液晶显示单元的情况下，为了进一步遏制侧面反射光，作为本发明再更进一步的优选方案，其特征是：所述液晶显示单元为垂直配向模式，所述延迟层为快轴垂直于膜面的负性光学补偿膜。在液晶显示单元为垂直配向(VA)模式下，快轴垂直于膜面的负性光学补偿膜(C--plate 延迟膜)对液晶显示单元具有视角补偿作用，并且对于侧面入射的外界光，其具有非零的延迟量，能够在大部分的侧角度上，将侧面入射外界光转化为椭圆或者圆偏振光，按照上述原理，针对侧面反射光，达到第二次遏制反射光的目的。

为达到进一步遏制反射光的目的，作为本发明的另一种优选方案，其特征是：所述显示单元为有机发光显示单元，还包括λ/4延迟膜，λ/4延迟膜设置在上偏光板的偏光介质层的内侧面。在显示单元为有机发光显示单元的情况下，在上偏光板的偏光介质层的内侧面增设λ/4延迟膜，能够将大部分视角范围内的入射外界光转化为圆偏振光，按照圆偏振光反射之后偏光旋转逆转的原理，使得反射光再次通过λ/4延迟膜恢复为线偏振光之后，其偏光方向与上偏光板的偏光轴相互垂直(或成接近90°的角度)，因而大部分被上偏光板吸收，从而达到第二次遏制反射光的目的；该上偏光板还可以取代当前技术贴附在有机发光显示器外侧的偏光片，达到防止有机发光显示单元内部反射光的目的。

本发明的低反射型触控显示器件，上偏光板与显示单元之间不再是以往通过胶层贴合的固定连接结构，而是上偏光板通过胶层贴合到触摸屏的内侧面，然后将上偏光板和电容触摸屏所构成的结合体可拆卸安装于显示单元的外侧，这样使得原来处于触摸屏内侧面与上偏光板之间的空气层不再存在，而空气层则产生于上偏光板的内侧面与显示单元之间，因此外界光从入射到反射出去需要穿越两次上偏光板，而上偏光板对光线有较强的吸收作用，在很大程度上降低了外界光入射到触控显示器件后的反射光，减少反射光进入到操控者眼睛内，从而提高了其强光下的可读性；另一方面，需要与电容触摸屏贴合的只是上偏光板，远比将电容触摸屏和显示器贴合的难度小，在贴合的过程中，会发生损坏的只是触摸屏和上偏光板，甚至只是上偏光板损坏，而显示单元不用贴合，不会损坏，损坏程度降到最低，大大提高了产品良率；还有，上偏光板和电容触摸屏所构成的结合体与显示单元之间可以拆卸，使得触控显示器件容易拆分，降低维修成本。

附图说明

图1现有技术中，显示器为液晶显示器时，一种触控显示器件的结构示意图；

图2现有技术中，显示器为有机发光显示器时，一种触控显示器件的结构示意图；

图3本发明实施例一的结构示意图；

图4本发明实施例二的结构示意图；

图5本发明实施例三的结构示意图；

图6本发明实施例四的结构示意图；

具体实施方式

下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。

实施例一、

如图3所示，这种低反射型触控显示器件，包括电容触摸屏1、液晶显示单元2、上偏光板3、胶层4、下偏光板5和第二胶层6，上偏光板3通过胶层4贴附在电容触摸屏1的内侧面，下偏光板5通过第二胶层6贴附在液晶显示单元2的内侧面，上偏光板3和电容触摸屏1所构成的结合体可拆卸安装于液晶显示单元2的外侧，上偏光板3的内侧面与液晶显示单元2的外侧面相对。

还包括可拆卸连接结构，上偏光板3和电容触摸屏1所构成的结合体通过可拆卸连接结构安装于液晶显示单元2的外侧，可拆卸连接结构设置在上偏光板3和电容触摸屏1的结合体与液晶显示单元2的周边处。优选可拆卸连接结构包括边框7，上偏光板3和电容触摸屏1所构成的结合体、液晶显示单元2的边缘均处于边框7内部，锁紧边框7，使上偏光板3和电容触摸屏1所构成的结合体与液晶显示单元2之间的相对位置固定。

电容触摸屏1可以采用所有投射式电容触摸屏的现有结构，包括能够透过显示画面的透明区以及透明区周围的遮掩区，能够感应手指等触摸体在其表面的触摸动作，达到信息输入的目的。上偏光板3从内侧面覆盖了电容触摸屏1所有的透明区。

上偏光板3包括依序附着在一起的第二支撑板31、偏光介质层32和第一支撑板33，第一支撑板33和第二支撑板31均采用三醋酸纤维(TAC)制成。

优选上述液晶显示单元2为扭曲向列(TN)或共面切换(IPS)模式的TFT液晶显示单元，并且还包括延迟层8，相应地，延迟层8为对应于扭曲向列(TN)、共面切换(IPS)模式TFT液晶显示单元的扭曲向列(TN)或共面切换(IPS)视角补偿膜，其设置在下偏光板5上。

由于上偏光板3通过胶层4贴附在电容触摸屏1的内侧面，而上偏光板3和电容触摸屏1所构成的结合体与液晶显示单元2在周边处通过边框7作可拆卸连接，因此，电容触摸屏1与上偏光板3之间不存在空气层，而空气层9则存在于上偏光板3与液晶显示单元2之间，并且由外到内形成了上偏光板3内侧面与空气层9的第一反射面10，以及空气层9与液晶显示单元2外侧面的第二反射面11，第一反射面10和第二反射面11都处于上偏光板3的内侧，外界光12需要先穿过上偏光板3，才可以到达这两个反射面并受到反射，其反射光13也需要再次穿过上偏光板3，才得以出射。由于上偏光板上3的偏光介质层32对光线具有偏光吸收的作用，故外界光12在到达第一反射面10、第二反射面11之前受到了上偏光板3的偏光吸收作用，损失了约50％的光强并且被转化为偏振光，使其在到达第一反射面10、第二反射面11时，光强被减弱，故而在第一反射面10、第二反射面11反射出来的光强也被减弱，即使在出射过程中第二次穿过上偏光板3时，由于偏振方向与上偏光板3的偏光轴一致而不发生第二次吸收，依然可以将反射光降低约50％。由此可见，上述的上偏光板3通过胶层4贴附到电容触摸屏1内侧面的结构，在很大程度上降低了外界光12入射到触控显示器件后的反射光，减少反射光进入到操控者眼睛内，从而提高了其强光下的可读性；另一方面，需要与电容触摸屏1贴合的只是上偏光板3，远比将电容触摸屏1和显示器贴合的难度小，在贴合的过程中，会发生损坏的只是触摸屏1和上偏光板3，甚至只是上偏光板3损坏，而液晶显示单元2不用贴合，不会损坏，损坏程度降到最低，大大提高了产品良率；还有，上偏光板3和电容触摸屏1所构成的结合体与液晶显示单元2在周边处通过边框7作可拆卸连接，拆开边框7，便能够将上偏光板3和电容触摸屏1所构成的结合体与液晶显示单元2分开，使得触控显示器件容易拆分。

实施例二、

如图4所示，在其它部分均与实施例一相同的情况下，其区别在于：上偏光板3中去掉处于最下面的第二支撑板，而将对应于TN或IPS型的TFT液晶显示单元的TN或IPS视角补偿膜作为延迟层8设置在上偏光板3的偏光介质层32的内侧面。上述延迟层8，可以使透过偏光介质层的线偏振光部分(某些方向上)或者全部转化为椭圆偏振光(或圆偏振光)，椭圆偏振光(或圆偏振光)在第一反射面10、第二反射面11受到反射之后，其偏光旋转会发生逆转，使得反射光13再次通过延迟层3之后，偏振方向与上偏光板3的偏光轴不一致，从而可以在反射时发生第二次吸收，达到进一步遏制反射光的目的。

实施例三

如图5所示，在其它部分均与实施例二相同的情况下，其区别在于：液晶显示单元2为VA型TFT液晶显示单元，延迟层8为C--plate延迟膜。按照光线在界面的反射原理，一般从侧面入射的外界光在第一反射面10、第二反射面11所产生的侧面反射光强度较大，而C--plate延迟膜对于侧面入射的外界光具有非零的延迟量，能够在大部分的侧角度上，将侧面入射外界光转化为椭圆或者圆偏振光，按照上述的偏光旋转逆转原理，针对侧面反射光，达到第二次遏制反射光的目的。

实施例四

如图6所示，这种低反射型触控显示器件包括电容触摸屏14、有机发光显示单元15、上偏光板16和胶层17，上偏光板16通过胶层17贴附在电容触摸屏14的内侧面，上偏光板16的内侧设有一层λ/4延迟膜18。

空气层22处于上偏光板16与有机发光显示单元15之间。

上偏光板16包括偏光介质层161和第一支撑板162，偏光介质层161附着在第一支撑板162内侧面，第一支撑板162采用三醋酸纤维(TAC)制成。λ/4延迟膜18的光轴方向与偏光介质层161的偏光轴成45°，λ/4延迟膜18附着在上偏光板16的偏光介质层161的内侧面。

上偏光板16和电容触摸屏14所构成的结合体通过边框19安装于有机发光显示单元15的外侧，上偏光板16和电容触摸屏14所构成的结合体、有机发光显示单元15的边缘均处于边框19内部，锁紧边框19，使上偏光板16和电容触摸屏14所构成的结合体与有机发光显示单元15之间的相对位置固定。

电容触摸屏14可以采用所有投射式电容触摸屏的现有结构，包括能够透过显示画面的透明区以及透明区周围的遮掩区，能够感应手指等触摸体在其表面的触摸动作，达到信息输入的目的。上偏光板16从内侧面覆盖了电容触摸屏14所有的透明区。

λ/4延迟膜18能够将大部分视角范围内的入射外界光20转化为圆偏振光，按照圆偏振光反射之后偏光旋转逆转的原理，使得反射光21再次通过λ/4延迟膜18恢复为线偏振光之后，其偏光方向与上偏光板16的偏光轴相互垂直(或成接近90°的角度)，因而大部分被上偏光板16吸收，从而达到第二次遏制反射光的目的；设有λ/4延迟膜18的上偏光板16还可以遏制有机发光显示单元15内部的反射光21。

在其它实施方式中，可拆卸连接结构还可以是机壳、插槽、夹合装置、封边胶带、贴附在周边的双面胶带或者是其它能够使两侧向中间压合的紧固件。

在其它实施方式中，当显示单元和触摸屏均处于水平状态的情况下，上偏光板和电容触摸屏所构成的结合体可以直接叠放在显示单元的外侧面上。

Claims

1.一种低反射型触控显示器件，包括电容触摸屏、显示单元、上偏光板和胶层，其特征是：上偏光板通过胶层贴附在电容触摸屏的内侧面，上偏光板和电容触摸屏所构成的结合体可拆卸安装于显示单元的外侧，上偏光板的内侧面与显示单元的外侧面相对。

2.如权利要求1所述的低反射型触控显示器件，其特征是：还包括可拆卸连接结构，上偏光板和电容触摸屏所构成的结合体通过可拆卸连接结构安装于显示单元的外侧，可拆卸连接结构设置在上偏光板和电容触摸屏的结合体与显示单元的周边处。

3.如权利要求1或2所述的低反射型触控显示器件，其特征是：所述显示单元为液晶显示单元，液晶显示单元的内侧面还设有下偏光板，下偏光板通过第二胶层贴附在液晶显示单元的内侧面。

4.如权利要求3所述的低反射型触控显示器件，其特征是：还包括延迟层，延迟层设置在上偏光板的偏光介质层的内侧面。

5.如权利要求3所述的低反射型触控显示器件，其特征是：还包括延迟层，延迟层设置在下偏光板上。

6.如权利要求4所述的低反射型触控显示器件，其特征是：所述液晶显示单元为扭曲向列、共面切换或垂直配向模式，所述延迟层为相应模式的视角补偿膜。

7.如权利要求5所述的低反射型触控显示器件，其特征是：所述液晶显示单元为扭曲向列、共面切换或垂直配向模式，所述延迟层为相应模式的视角补偿膜。

8.如权利要求4所述的低反射型触控显示器件，其特征是：所述液晶显示单元为垂直配向模式，所述延迟层为快轴垂直于膜面的负性光学补偿膜。

9.如权利要求5所述的低反射型触控显示器件，其特征是：所述液晶显示单元为垂直配向模式，所述延迟层为快轴垂直于膜面的负性光学补偿膜。

10.如权利要求1或2所述的低反射型触控显示器件，其特征是：所述显示单元为有机发光显示单元，还包括λ/4延迟膜，λ/4延迟膜设置在上偏光板偏光介质层的内侧面。