CN104350448B - 显示装置 - Google Patents

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Abstract

显示装置(1)包括在表面具有偏振板(18)的显示面板(12);和具有双折射基材(31)的触摸面板(20),该双折射基材(31)设置有Y电极图案(32)和X电极图案(33),从偏振板(18)射出的偏振光入射到双折射基材(31)中。在显示装置(1)中,在触摸面板(20)的与显示面板(12)相反的一侧的表面设置有使上述偏振光的反射降低的防反射层(28)。

Description

显示装置
技术领域
本发明涉及液晶面板等从在表面具有偏振板的显示面板射出的偏振光向具备双折射基材的触摸面板入射的带触摸面板的显示装置。
背景技术
历来,作为触摸面板已知有通过对使手指和输入用笔等检测对象物与显示画面接触时的静电电容进行检测而检测接触位置的静电电容方式的触摸面板。
在这样的触摸面板中的触摸传感器的基材中,例如从成本、耐热性等方面出发,历来一般使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜(例如,参照专利文献1、2等)。
但是,当将使用PET那样的双折射基材的触摸面板配置于液晶显示装置主体的前面时,在观测者佩戴偏振光眼镜的情况下产生虹斑(rainbow unevenness)(例如,参照专利文献1、2)。
在专利文献1中公开有:利用偏振光眼镜观看具备静电电容方式的触摸传感器的液晶显示装置时,通过静电电容方式的触摸传感器而产生相位差的光再次从偏振光眼镜通过时重合而产生虹斑,通过在触摸传感器与液晶显示装置之间配置1/4波长板进行光学补偿,能够消除该虹斑。
此外,在专利文献2中公开有:在带电阻膜压式触摸面板的液晶显示装置中,在上部电极板的与具备透明导电膜的面相反的面或下部电极板的与具备透明导电膜的面相反的面,与液晶显示装置之间,形成1/4波长板,将从液晶显示装置发出的直线偏振光转换为圆偏振光,由此抑制利用偏振光眼镜观看触摸面板时的虹斑的产生。
此外,在专利文献2中公开有通过使1/4波长板和偏振板组合而形成圆偏振板来吸收来自外部的入射光的内部反射的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本公开专利公报“特开2012-27622号公报(2012年2月9日公开)”
专利文献2:日本公开专利公报“特开2009-169837号公报(2009年7月30日公开)”
专利文献3:日本公开专利公报“特开2008-191544号公报(2008年8月21日公开)”
专利文献4:日本公开专利公报“特开2010-122599号公报(2010年6月3日公开)”
发明内容
发明所要解决的技术问题
专利文献1、2均为消除在利用偏振光眼镜观看具备触摸面板的液晶显示装置时特有的虹斑的技术。
这样,虽然已知在利用偏振光眼镜观看具备触摸面板的液晶显示装置时会产生虹斑,但是并不知道在某个视角不通过偏振光眼镜而通过目视观看具备触摸面板的液晶显示装置时会产生虹斑。
历来在大型的触摸面板使用利用玻璃基材的玻璃传感器,将这样的触摸面板配置在液晶显示装置那样的显示装置的前面,不产生虹斑。
此外,将便携式终端等带小型的触摸面板的显示装置如通常使用时那样例如以持在手中的状态下,如从画面正面观看的情况那样以通常的使用方式进行使用,也未确认到虹斑。
但是,本申请的发明人发现,在将作为基材使用PET膜那样的双折射基材的触摸面板配置在如液晶面板那样射出偏振光的显示面板上的情况下,在某个视角产生虹斑。此外,在将大型的触摸面板例如以水平地配置的状态从倾斜方向观看的情况下,经常会观察到虹斑,并且,在使用小型的触摸面板的情况下,根据视角的不同也会确认到虹斑。
进一步,本申请的发明人发现,当直线偏振光入射到PET膜那样的双折射基材中时,其相位偏移的结果是,当将使用这样的双折射基材的触摸面板配置在如液晶面板那样射出偏振光的显示装置主体上时,由于双折射基材的每波长的偏振状态的变化和在与空气层的界面的界面反射的偏振作用,根据视角,即使目视也会产生虹斑。
此外还发现:这样的虹斑,即使如专利文献1、2那样将从液晶面板那样地射出偏振光的显示面板射出的光转换为圆偏振光,直线偏振光也由于在双折射基材与相邻的由其它材料构成的层的界面产生的界面反射而行进,因此不被消除。
本发明解决如下那样的新的技术问题,即:消除本申请发明者发现的由于在从射出偏振光的显示装置主体侧发出的偏振光的偏振状态,和配置在这样的显示装置的前面的具有双折射基材的触摸面板的与空气层的界面上的界面反射的偏振作用,而产生的虹斑。
用于解决技术问题的方法
为了解决上述的问题,本发明的一个实施方式的显示装置包括:在表面具有偏振板的显示面板;和具有双折射基材的触摸面板,所述双折射基材设置有对位置检测对象物的触摸位置进行检测的电极,从所述偏振板射出的偏振光(偏转光)入射到所述双折射基材,在所述触摸面板的与所述显示面板相反的一侧的表面设置有使所述偏振光的反射降低的防反射层。
发明的效果
在将这样的触摸面板配置在上述显示面板上的情况下产生的虹斑,起因于双折射基材引起的每波长的偏振状态的变化,和在玻璃罩等触摸面板的表面与空气层的界面的界面反射的偏振状态依赖性,直线偏振光的相位由于双折射基材的双折射性而发生偏移,并进一步受到偏振作用,从而产生。
因此,如上所述那样在显示装置的与空气的界面,即触摸面板的与显示面板相反的一侧的表面上设置上述防反射层,不降低外光的反射,而降低从显示面板射出并通过双折射基材的偏振光的反射,由此,使透射光不带颜色,能够降低上述视角的目视时的虹斑。
附图说明
图1是表示本发明的一个实施方式的显示装置的主要部分的概略结构的分解截面图。
图2(a)是表示在本发明的一个实施方式的显示装置设置的触摸面板的Y电极图案的图案形状的平面图,(b)是表示上述触摸面板的X电极图案的图像形状的平面图。
图3(a)~(f)是按工序顺序表示上述触摸面板的传感器主体的制作方法的截面图。
图4(a)、(b)是示意地表示利用设置在液晶面板的上表面侧的偏振板和设置在双折射性膜基材的上表面侧的偏振板夹着双折射性膜基材时的偏振光的分解立体图。
图5是示意地表示虹斑的产生机制的分解截面图。
图6是表示在OCAT(Optical Clear Adhesive Tape:光学透明双面胶带)与PET膜的界面的s波和p波的透射率以及在玻璃与OCAT的界面的s波和p波的透射率与视角的关系的图表。
图7是表示在玻璃和空气层的界面的s波和p波的透射率与视角的关系的图表。
图8是表示p波和s波的透射率差与视角的关系的图表。
图9是表示具有图5所示的结构的显示装置的显示器尺寸与视角θ1~θ3和视距L的关系的图。
图10是表示视距L为40cm且中心视角θ1为30°时的每种显示器尺寸的视角范围的图表。
图11是示意地表示利用使用了电介质的防反射层降低反射光的情形的截面图。
图12是表示使用电介质的防反射层的一个例子的截面图。
图13是表示使用电介质的防反射层28的另一个例子的截面图。
图14(a)、(b)分别是表示具有微小凹凸结构的防反射层的概略结构的截面图。
图15是表示具有微小凹凸结构的防反射层的形成例的截面图。
图16是表示具有微小凹凸结构的防反射层的另一形成例的截面图。
图17(a)~(f)是按工序顺序表示上述触摸面板的另一传感器主体的制作方法的截面图。
图18(a)~(h)是按工序顺序表示上述触摸面板的又一传感器主体的制作方法的截面图。
图19(a)~(f)是按工序顺序表示上述触摸面板的又一传感器主体的制作方法的截面图。
图20是表示单面传感器膜的Y电极图案和X电极图案的图案形状的平面图。
图21(a)~(d)是按工序顺序表示上述触摸面板的又一传感器主体的制作方法的截面图。
图22(a)~(f)是按工序顺序表示上述触摸面板的又一传感器主体的制作方法的截面图。
具体实施方式
基于图1至图22的(a)~(f)对本发明的一个实施方式进行说明如下。
图1是表示本实施方式的显示装置1的主要部分的概略结构的分解截面图。
<显示装置1的概略结构>
如图1所示,本实施方式的显示装置1是带触摸面板的显示装置,具备包括射出偏振光的显示器的显示装置主体10(显示部)和触摸面板20(传感器部)。
另外,以下在本实施方式中以观察者侧(显示面侧)为外表面侧或表面侧,以其相反面侧为下表面侧或背面侧地进行说明。
<显示装置主体10>
作为包括射出偏振光的显示器的显示装置主体10,能够列举具备显示面板且在该显示面板的表面具有偏振板的液晶显示装置等显示装置。
如图1所示,液晶显示装置等显示装置主体10具备液晶面板等显示面板12和使光入射该显示面板12的背光源11等。
液晶面板等显示面板12具有如下结构:在一对基板13、14之间,作为光学调制层15具备夹持由液晶等显示介质构成的层而形成的显示单元16,在该显示单元16的外侧即显示单元16的与光学调制层15相反的一侧的表面,设置有一对偏振板17、18(上偏振板和下偏振板)作为偏振镜和检偏镜。
另外,在上述一对基板13、14中至少一个基板的与另一个基板的相对面侧,设置有产生向上述光学调制层15施加的电场的未图示的电极等。
以下,在本实施方式中,以显示面板12为液晶面板,显示装置主体10为液晶显示装置的情况为例进行举例说明。
作为本实施方式中使用的液晶面板,没有特别限定能够使用公知的各种液晶面板。此外,显示面板的显示方式(驱动方式)也没有特别限定,例如能够使用TN(TwistedNematic:扭转向列型)方式等公知的各种方式。另外,因为这样的液晶面板的结构历来为公知,所以此处省略其详细的说明和图示。
<触摸面板20>
本实施方式的触摸面板20是使用静电电容方式的触摸面板,如图1所示,具备配置在显示装置主体10上的由触摸传感器构成的传感器主体21和与该传感器主体21连接的电路部22。
静电电容方式的触摸传感器具备在双折射基材(双折射性基材)单体或其层叠体的一个面或两个面形成的电极图案(传感器电极图案)
如图1所示,本实施方式的传感器主体21具有以下结构:从显示装置主体10侧起依次设置有保护膜23(第一保护层)、粘接层24(第一粘接层)、双面传感器膜30、粘接层25(第二粘接层)、保护板26(第二保护层)、粘接层27(第三粘接层)、防反射层28。
<双面传感器膜30>
双面传感器膜30具有在双折射基材31的表面背面两个面,作为电极图案分别设置有Y电极图案32(第一电极图案)和X电极图案33(第二电极图案)的结构。
图2(a)是表示Y电极图案32的图案形状的平面图,图2(b)是表示X电极图案33的图案形状的平面图。
如图2(a)所示,Y电极图案32由包括多个Y电极列35的Y电极组形成,该Y电极列35是在Y方向(作为列方向的Y轴方向,第一方向)上排列多个Y电极34而构成的。Y电极34由大致矩形状的岛状电极构成,在其角部通过连接配线34a在Y方向上连接有多个。
另一方面,如图2(b)所示,X电极图案33由包括多个X电极列38的X电极组形成,该X电极列38是在X方向(作为行方向的X轴方向,第二方向)上排列多个X电极37而构成的。X电极37由大致矩形状的岛状电极构成,在其角部通过连接配线37a在X方向上连接有多个。
这些Y电极34和X电极37分别以在俯视时(即,在从与双面传感器膜30的膜面垂直的方向看时)一方电极位于另一方电极间的方式配置。由此,Y电极34和X电极37在俯视时从斜方向看时呈方格花纹状彼此交错地配置,在Y方向和X方向上交替地排列。
这些Y电极34和X电极37是利用静电电容的变化来检测手指等检测对象物的指示坐标的位置的位置检测电极,分别配置在显示面板12的与显示区域对应的区域。
此外,如图2(a)、(b)所示,在各Y电极列35和X电极列38的端部,在其延伸设置方向上分别设置有引出配线36、39。这些引出配线36、39分别是用于引出来自对应的Y电极列35和X电极列38的检测信号的检测线,分别配置在显示面板12的与边框区域对应的区域。这些引出配线36、39如图1所示那样分别与电路部22连接。
这些Y电极34和X电极37中一方电极作为驱动电极使用,另一方电极作为传感电极使用。从未图示的驱动电路部对这些Y电极34和X电极37分别施加驱动电压。
当对这些Y电极34和X电极37施加驱动电压时,在这些Y电极34与X电极37之间形成静电电容。在这样的状态,如果使作为导体的指尖作为检测对象物与触摸面板20的表面接触,则Y电极34与X电极37之间的静电电容发生变化,因此能够通过检测该静电电容的变化量来检测指尖接触后的X坐标和Y坐标的坐标位置。
<电路部22>
如上所述,设置在双面传感器膜30的各Y电极列35和X电极列38的端部的引出配线36、39如图1所示那样分别与电路部22连接。
在电路部22,例如使用IC芯片和FPC(柔性电路)基板等。
电路部22具备用于检测检测对象物的坐标位置的未图示的位置检测电路等。位置检测电路检测上述Y电极34与X电极37之间的静电电容的变化量,基于该变化量运算指尖的位置。
另外,作为上述位置检测电路,能够利用使用了作为静电电容方式的触摸面板的主流的互电容方式的位置检测电路等众所周知的电路,没有特别限定。
<保护层和粘接层>
如上所述,在双面传感器膜30的背面侧(下表面侧),通过粘接层24粘接对该双面传感器膜30的背面侧(下表面侧)的传感器面(电极形成面)进行保护的保护膜23。此外,在双面传感器膜30的表面侧(上表面侧),通过粘接层25粘接对该双面传感器膜30的表面侧(上表面侧)的传感器面进行保护的保护板26。
作为这些保护层(保护膜23和保护板26),例如能够列举包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、三乙酰纤维素(TAC)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等透明的树脂的塑料膜或塑料基板、玻璃罩等玻璃基板等。
这些保护层例如能够通过将这些塑料膜或塑料基板、玻璃基板等通过粘接层24、25与双面传感器膜30贴合而粘接于双面传感器膜30。
另外,这些保护层的厚度没有特别限定,能够与现有技术中在触摸面板使用的保护层(保护板、保护片)同样地设定。
另外,作为这些粘接层24、25和粘接层27能够使用OCAT(光学透明双面胶带:Optical Clear Adhesive Tape)那样的粘接材料。
<防反射层28>
本实施方式中使用的防反射层28是使从显示面板12射出的偏振光的反射降低的层,例如使在具有偏振作用的界面的s波与p波的透射率差为10%以上的视角的、在该具有偏振作用的界面的、从上述显示面板12射出并通过双折射基材31的偏振光的反射降低。
即,上述防反射层28设置在触摸面板20的与显示面板12相反的一侧的表面,由此,在上述表面使在s波与p波的透射率差为10%以上的视角的在上述表面的上述偏振光向上述显示面板12侧的反射降低。
作为上述防反射层28,例如能够列举使用电介质的防反射层和具有微小凹凸结构作为微小结构体的防反射层。
作为这样的防反射层28,能够优选使用例如通过干涉抑制反射的由多层膜构成的AR(防反射:Anti Reflective)膜、在表面具有曲线状的突起且厚度方向的折射率连续地变化的所谓的蛾眼(蛾的眼睛)结构的无反射膜等。
作为上述AR膜,例如能够列举以TAC或PET等塑料膜为基材,层叠多个折射率不同的电介质而构成的膜。
作为这样的膜,能够使用公知的AR膜。例如能够列举在基材形成硬覆盖层,并在该硬覆盖层交替地层叠高折射率层(含有离子液体)与低折射率层(含有中空二氧化硅类微粒)而形成的膜(例如,参照专利文献3)。
此外,作为具有微小凹凸结构的防反射层,例如能够列举在膜表面形成有凹凸的周期被控制为可见光的波长以下的细微的凹凸图案的膜。
作为这样的膜,例如能够使用具有蛾眼结构的公知的膜。这样的膜例如能够通过使用金属模具等在膜基材上将热固化树脂或光固化树脂形成细微结构而形成(例如,参照专利文献4)。
如图1所示,这样的防反射层28例如通过使用OCAT(光学透明双面胶带:OpticalClear Adhesive Tape)那样的粘接材料粘贴在保护板26上,从而能够隔着粘接层27层叠于保护板26上。
不过,在上述防反射层28与保护板26之间,并不一定如上述那样设置有粘接层27。防反射层28例如也可以通过碾压和印制等而直接层叠在保护板26上。
此外,防反射层28并不一定如上述那样层叠在保护板26上,也可以通过对保护板26的表面进行细微加工而直接形成于保护板26的上表面。即,换言之,防反射层28也可以兼作保护板26。
另外,在如上述那样在防反射层28使用防反射膜的情况下,作为该防反射膜,能够使用市场上销售的防反射膜。
但是,以与容易产生虹斑的视角对应地实现反射光的消除的方式形成防反射层28,由此,能够对防反射层28进行最佳设计。
在这种情况下,作为上述防反射层28,从防反射效果和设计性的观点出发,更优选具备重叠多个折射率不同的电介质层而成的层叠膜的层叠体。
<触摸面板20的制造方法>
接着,作为上述触摸面板20的制造方法,参照图3(a)~(f)在以下对触摸面板20的传感器主体21的制作方法进行说明。
图3(a)~(f)是按工序顺序表示触摸面板20的传感器主体21的制作方法的截面图。另外,在图3(a)中省略引出配线36、39的图示。此外,在图3(b)~(f)中省略Y电极图案32、X电极图案33、引出配线36、39的图示。
首先,如图3(a)所示那样,在双折射基材31的表面和背面,利用透明电极或网格状的金属细线等分别形成Y电极图案32和X电极图案33,由此形成双面传感器膜30。
这些Y电极图案32和X电极图案33例如能够通过如下方式形成:(1)在双折射基材31上贴合金属箔,之后将该贴合的金属箔利用公知的技术等进行蚀刻,或者(2)在双折射基材31上溅射金属,或者(3)在双折射基材31上印制金属膏状物。
作为上述双折射基材31,例如能够列举包括聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等透明的树脂的绝缘基材。
一般这样的双折射基材31的双折射率不被控制,在面内不均匀。即,具有面内不均。
此外,作为上述金属箔,例如能够列举铜箔等。此外,作为上述溅射材料,例如能够列举银等,作为金属膏状物,例如能够列举作为金属颗粒含有银的银膏状物等。
此外,在利用透明电极形成这些Y电极图案32和X电极图案33的情况下,作为电极材料,例如能够使用包括ITO(铟锡氧化物)、IZO(铟锌氧化物)、氧化锌、氧化锡等氧化物的透明导电材料。
另外,这些Y电极图案32和X电极图案33中的各电极(Y电极34和X电极37)的尺寸和厚度、线宽度等能够与现有的触摸面板同样地设定,可以根据电极材料恰当决定以能够获得所期望的物性。
接着,在这样获得的双面传感器膜30的下表面侧,如图3(b)所示那样利用OCAT等形成粘接层24,之后如图3(c)所示那样,通过该粘接层24将保护膜23粘接于双面传感器膜30。
接着,在双面传感器膜30的上表面侧,如图3(d)所示那样利用OCAT等形成粘接层25,之后如图3(e)所示那样,通过该粘接层25将保护板26粘接于双面传感器膜30。
之后,如图3(f)所示那样,在保护板26上,例如利用OCAT等形成粘接层27,通过该粘接层27,在保护板26上即在触摸面板20的最表面(传感器主体21的最表面),粘接AR膜等防反射层28。
<虹状色带(虹斑)的产生机制>
此处,为了说明本实施方式的显示装置1的效果,首先对虹状色带(虹斑)的产生机制进行说明。
在触摸传感器的传感器膜的基材中,例如从成本、耐热性等方面出发,一般使用PET等双折射基材,但是如上所述,这样的双折射基材的双折射率不被控制,在面内不均匀。
当向这样的双折射基材射入直线偏振光时,其相位偏移。其结果是,当将使用这样的双折射基材的触摸面板配置在液晶面板那样的射出偏振光(偏转光)的显示面板上时,在某个视角,在显示画面上产生虹状色带。
由于直线偏振光被双折射基材转换为按每波长不同的偏振光的朝向,因此,之后存在的能够从具有直线偏振作用的层透射的光量按每波长不同,虹状色带是由此产生的现象。
以下参照图4(a)、(b)~图10进行具体的说明。
图4(a)、(b)是示意地表示作为双折射基材使用双折射性膜基材,并利用设置在液晶面板的上表面侧的偏振板(偏振镜)和设置在双折射性基材的上表面侧的偏振板(检偏镜)夹着该双折射性膜基材时的偏振光(偏转光)的分解立体图。
其中,图4(a)表示双折射性膜基材的光学轴与液晶面板的偏振板的吸收轴不一致时的分解立体图,图4(b)表示双折射性膜基材的光学轴与液晶面板的偏振板的吸收轴一致时的分解立体图。另外图4(a)、(b)中两个箭头表示p偏振光。
如图4(b)所示,在双折射性膜基材102的光学轴与液晶面板的偏振板101的吸收轴一致的情况下,振动电场不会沿双折射性膜基材102的光学轴被分解,因此射入的偏振光保持不变。因此,射入双折射性膜基材102的偏振光被偏振板103吸收。
另一方面,如图4(a)所示,在双折射性膜基材102的光学轴与液晶面板的偏振板101的吸收轴一致的情况下(即在双折射性膜基材102的光学轴与从液晶面板射出的偏振光的偏振方向不一致的情况下),振动电场沿双折射性膜基材102的光学轴被分解。此时,在p偏振光和s偏振光中由于各自的传送速度不同,因此产生相位差(延迟),射入双折射性膜基材102的偏振光发生旋光。
另外,因为相位差根据波长而不同,所以偏振度根据波长而不同。因此,射入双折射性膜基材102的偏振光如图4(a)所示那样在通过偏振板103后分光。
这样,当通过液晶面板的上表面侧的偏振板101而成为直线偏振光的光从双折射性膜基材102那样的双折射基材通过时,偏振光瓦解(消偏)。其结果是,产生虹斑。
另外,在图4(b)所示的情况下也为如下情形:在不沿着双折射性膜基材102的光学轴的方向,在双折射性膜基材102内偏振光不被保持(偏振光消失),因此产生虹斑。
在液晶面板上配置有使用双折射基材的触摸传感器的情况下也与此相同。
图5是示意地表示虹斑的产生机制的分解截面图。
图5所示的显示装置2除在保护板26上不设置防反射层28和用于将该防反射层28粘接于保护板26的粘接层27之外,与图1所示的显示装置1具有相同的结构。
另外,在图5中,省略偏振板18之外的显示装置主体10的结构以及电路部22、引出配线36、39的图示。
如上所述,在考虑双折射引起的消偏性的情况下,也可以说图5所示的传感器主体21具有在双折射基材31上隔着粘接层25设置有保护板26的结构。
另外,如之前说明的那样,在触摸传感器的传感器膜的基材的材料中,从成本、耐热性等方面出发,例如一般使用PET。此外,作为保护板26,多使用玻璃。
因此,此处列举使用PET膜作为双折射基材31、使用OCAT作为粘接层25、使用玻璃作为保护板26的情况的例子进行说明。
图6是表示OCAT与PET膜的界面的s波(s偏振光)和p波(p偏振光)的透射率以及玻璃与OCAT的界面的s波和p波的透射率与视角的关系的图表。此外,图7是表示玻璃和空气层的界面的s波以及p波的透射率与视角的关系的图表。
如图6所示,OCAT与PET膜的界面的s波和p波的透射率以及玻璃与OCAT的界面的s波和p波的透射率不依赖于视角而为一定。
但是,如图7所示,在玻璃与空气层的界面,根据偏振方向,偏振光的透射率不同。即,在玻璃与空气层的界面反射中,根据视角,s波和p波的透射率不同。由于该s波与p波的透射率差,玻璃与空气层的界面作为检偏镜发挥作用。
另外,在图7中表示玻璃和空气层的界面的s波以及p波的透射率与视角的关系,但是在玻璃以外的与空气层的界面也产生同样的现象。
因此,如上所述,当在液晶面板等显示面板的上侧的偏振板上设置触摸面板时,成为等于利用偏振镜和检偏镜夹着双折射基材的结构,观察到与图4(a)所示的结构相同的虹斑。
另外,如上所述,带触摸面板的显示装置中的虹斑与视角紧密相关。
此处,参照图5对带触摸面板的显示装置中的虹斑进行说明。
如图5所示,当经偏振板18从显示装置主体10射出的直线偏振光射入双折射基材31时,由于双折射基材31的双折射性(波长分散特性),成为按每波长不同的偏振状态。此外,双折射基材31内的偏振光在视角不同时延迟不同,因此根据视角的不同而偏振状态不同。
从双折射基材31通过的光在保护板26与空气层(空气)的界面被界面反射。反射率根据偏振状态而不同,因为偏振状态根据波长而不同,所以透射光带颜色。
即,因为偏振度根据波长而不同,所以只要波长不同,反射的光量就不同。因此,透射强度按每波长不同。这样,偏振光通过从具有双折射性的双折射基材31透射,根据双折射的波长分散特性,透射强度按每波长而变化。其结果是,透射光带颜色。
此外,因为如果视角不同则延迟不同,所以从作为检偏镜发挥作用的保护板26与空气层的界面透射的光,根据视角而波长不同。因此,作为虹斑(虹状色带)被识别。
如上所述,PET是双折射基材,具有不均匀的折射率。考虑到在直线偏振光射入这样的双折射基材时从该双折射基材通过的光分解为xyz轴方向的三个直线偏振光,由于双折射(折射率差),产生相位差(延迟)。
此处,当令双折射基材31的面内的主折射率,即与基材面平行且在图5的左右方向(x轴方向)、与基材面平行且在图5的深度方向(y轴方向)的主折射率为nx和ny,与基材面垂直的方向(z轴方向)的主折射率为nz,来自某个视点P的视角为θ时,相对于与双折射基材31的基材面垂直的方向,从倾斜角度θ的方向看时的例如在xz平面的双折射Nθ以下式表示。
[数学式1]
因此,当双折射基材31的厚度为d时,在xz平面的延迟R以下式表示。
[数学式2]
因此,当从上述保护板26与空气层的界面透射的光的波长为λ时,在xz平面的相位偏移以下式表示。
[数学式3]
另外,在如上述那样双折射基材31由PET构成的情况下,PET的折射率为nx=1.665、ny=1.661、nz=1.492。
这样,根据λ(波长)、θ(视角、观察位置),相位偏移不同。因此,根据视角,从检偏镜(保护板26与空气层的界面)透射的波长的强度不同。
在图5所示的例子中表示,在视角为θ1的情况下,按蓝色光(B)、绿色光(G)、红色光(R)的顺序,被反射的光量变小,按该顺序,透射强度变大,另一方面,在视角为θ2的情况下,按红色光(R)、蓝色光(B)、绿色光(G)的顺序,被反射的光量变小,按该顺序,透射强度变大。
另外,如图7所示,在界面反射中,根据偏振光的偏振状态,透射率不同。
图8是表示p波和s波的透射率差与视角的关系的图表。
如图8所示,在保护板26为玻璃的情况下,当令s波与p波的透射率差在100%的情况下为1时,透射率差为0.1(即,10%)的附近(视角θ=约48°)颜色开始被识别,由此,在视角θ为约80°(度)时透射率差成为最大,透射光带强烈颜色。
这样,在布儒斯特角附近,由于界面反射引起的偏振化,虹斑被目视识别。
布儒斯特角是在折射率不同的物质的界面反射的光完全成为S偏振光的入射角度,当令入射侧的折射率为n1,透射侧的折射率为n2时,以arctan(n2/n1)来规定。
在与入射面平行的方向的电场振动的p偏振光在布儒斯特角反射率成为0(0%),仅在与入射面垂直的方向的电场振动的s偏振光被反射。
因此,以布儒斯特角附近的角度射入的光在界面反射中的p偏振光的反射率为0,s偏振光被反射,由此,透射光大致为p偏振光。由此,因直线偏振光行进,虹斑的产生变得显著,能够被目视识别。另外,入射角在布儒斯特角时,透射光(折射光)与反射光所成的角度成为90度。
另外,正向上方(视角θ=0°)的光没有s波与p波的透射率差,因此,构成传感器主体21的层叠膜均不作为检偏镜起作用。因此,在视角0°观察不到虹斑。
图9是表示具有图5所示的结构的显示装置2的显示面的尺寸(显示器尺寸)与视角θ1~θ3和视距L的关系的图。另外,在图9表示从斜上方看水平配置的显示装置2的显示面时的图。
此外,图10是表示在如图9所示那样从斜方向观察显示装置2的显示画面时,以相对于上述显示画面的中心点p1的中心视角(显示器中心视角)为θ1,相对于从观察者看来近端侧的上述显示画面的中心线上的点p2的视角为θ2,相对于从观察者看来远端侧的上述显示画面的中心线上的点p3的视角为θ3,在中心视角θ1的视距(即连结上述中心点p1与观察者的视点P的距离)为L时,视距L=40cm、中心视角θ1=30°时的每种显示尺寸的视角范围(θ2~θ3)的图表。
如图10所示,在视距L=40cm、中心视角θ1=30°观察显示器尺寸为15英尺的显示装置2时,向显示器的最端部看去的视角,成为开始识别到透射光带颜色的、透射率差为约0.1的视角,即约48°。因此,在显示器尺寸为15英寸以上的显示装置2中,经常观察到虹斑。
<对虹状颜色带(虹斑)的应对措施>
虹斑显著损害显示装置的性能,因此必须消除。
如上所述,虹斑起因于双折射基材导致的每波长的偏振状态变化和在与空气层的界面的界面反射的偏振状态依赖性。
具体而言,由于双折射基材31的双折射性,直线偏振光的相位偏移,由于进一步受到偏振作用,产生虹斑。特别由于在布儒斯特角附近的界面反射的偏振作用而产生虹斑。
另外,即使将来自显示装置主体10的光转换为圆偏振光,也由于在双折射基材与相邻的由其它材料构成的层的界面产生的界面反射而使得直线偏振光化进展。因此,即使将来自显示装置主体10的光转换为圆偏振光,特别是在布儒斯特角附近的虹斑的产生也不能完全地抑制。
但是根据本实施方式,能够抑制这样的虹斑的产生。
即,偏振作用由界面反射产生。因此,通过抑制界面反射产生的偏振作用,能够抑制虹斑。
特别是在图5所示那样的未设置防反射层28的显示装置2中,界面反射在折射率差大的、与空气层的界面,例如玻璃等保护板26与空气层的界面最大地产生。
因此,通过抑制触摸面板20的与空气层的界面反射(例如玻璃等保护板26与空气层的界面的界面反射),能够抑制虹斑。
因此,如图1所示,通过在显示装置2的与空气的界面,即作为触摸面板20的最上表面的例如保护板26的上表面,设置针对来自发出偏振光的显示装置主体10的光的防反射层28,能够降低虹斑。
特别是,如上所述,带颜色在s波与p波的透射率差为0.1(10%)的附近开始被识别。
因此,对在s波与p波在具有偏振作用的界面的透射率差为0.1以上的视角,从如双折射基材31那样具有双折射性的基材通过的来自显示装置主体10的光在具有偏振作用的界面的反射进行抑制的防反射层28设置在上述界面,由此,虹斑不被识别。
而且,如果此时降低界面反射,使得在上述透射率差为0.1以上的视角的上述透射率差,具体而言在布儒斯特角附近的透射率差(特别是在上述透射率差为最大的视角的上述透射率差),成为不会识别到带颜色的透射率差,具体而言透射率差不到0.1(即不到10%),则不会识别到带颜色。
接着,以下参照图11~图16对实现最佳设计的防反射层28的防反射层28的形成方法进行说明。
<使用电介质的防反射层28的形成方法>
首先,对使用电介质的防反射层28的形成方法进行说明。
图11是示意地表示利用使用了电介质的防反射层28降低反射光的情形的截面图。
如在实施方式1中说明的那样,为了抑制带触摸面板的显示装置中的界面反射的偏振作用引起的虹斑,防止斜方向的入射光的反射很重要。
电介质层41是以利用干涉消除反射光的方式设计的层,通过这样在防反射层28使用电介质(电介质层41),能够进行与视角相应的设计。
特别是带触摸面板的显示装置中的界面反射的偏振作用引起的虹斑,如在实施方式1中说明的那样是在透射率差为0.1以上时开始被识别的现象。因此,优选设计电介质层41,以使其例如在保护板26由玻璃构成的情况下,在玻璃与空气层的界面,在视角θ为48°以上发挥作用(即,降低在该视角θ的反射)。
图11表示设定电介质层41的膜厚以使得在视角θ在保护板26与电介质层41的界面和电介质层41与空气层(空气)的界面的界面反射的相位偏移半波长,由此,使得上述界面反射的相位偏移半波长,消除上述界面反射的反射光的情形。通过这样进行设计,能够降低在上述视角θ的界面反射。
此外,通过使电介质层41为层叠膜(多层膜),能够形成与多个波长对应的防反射层28。
即,以与容易产生虹斑的视角θ对应地利用干涉实现反射光的消除的方式层叠电介质层41,由此,能够对防反射层28进最佳设计。
这样,作为防反射层28,因为能够容易地进行与视角θ相应的设计,所以从防反射效果和设计性的观点出发,与使用微小结构体的防反射层28相比,使用电介质的防反射层28更有利。
<使用了电介质的防反射层28的形成例1>
图12是表示使用了电介质的防反射层28的一个例子的截面图。
图12所示的防反射层28具有在基材51上设置由折射率不同的三层电介质层52~54构成的层叠膜的结构。
作为具有上述结构的防反射层28,例如能够列举在包括TAC膜(折射率1.49)的基材51上从基材51侧起作为电介质层52~54依次层叠聚(甲基丙烯酸五氯苯酚)膜(折射率1.61)、聚(甲丙烯酰酸五溴苯酯)膜(折射率1.70)、聚(2,2,2-甲基丙烯酸三氟乙酯)膜(折射率1.42)而形成的防反射层。
上述防反射层28中的上述各层(膜)优选设定膜厚以使得在容易产生虹斑的视角θ,防止例如蓝色光、绿色光、红色光的反射。
在本例中,为了在视角θ=60°防止波长450nm、550nm、650nm的反射,令上述聚(甲基丙烯酸五氯苯酚)膜(电介质层52)的厚度为95nm,上述聚(甲丙烯酰酸五溴苯酯)膜(电介质层53)的厚度为103nm,上述聚(2,2,2-甲基丙烯酸三氟乙酯)膜(电介质层54)的厚度为102nm。另外,令上述TAC膜(基材51)的厚度为100μm。
当以这样形成的膜为防反射层28,贴附在玻璃等保护板26上时,由于在与空气的界面的反射被防止,因此透射光不带颜色,能够防止虹斑。
另外,在本例中,使用TAC膜作为基材51,作为基材51并不限定于TAC膜,例如还能够使用PET膜。
<使用了电介质的防反射层28的形成例2>
图13是表示使用了电介质的防反射层28的另一个例子的截面图。
图13所示的防反射层28由折射率不同的三层电介质层61~63层叠而形成的层叠膜构成。另外,在图13中,在保护板26上直接层叠折射率不同的三层电介质层61~63。
在本例中,例如在由玻璃(折射率1.50)构成的保护板26上,作为防反射层28,将Al2O3(折射率1.64)膜、ZrO2(折射率2.00)膜、MgF2(折射率1.38)膜依次层叠。
另外,在本例中,也为了在视角θ=60°防止波长450nm、550nm、650nm的反射,进行上述各电介质层61~63的膜厚设定。因此,令上述Al2O3膜(电介质层61)的厚度为95nm,上述ZrO2膜(电介质层62)的厚度为105nm,上述MgF2膜(电介质层63)的厚度为78nm。
因此,在本例中也由于在与空气的界面的反射被防止,因此透射光不带颜色,能够防止虹斑。
另外,这些电介质层61~63例如在作为保护板26使用的玻璃等基材上形成之后,将该基材通过粘接层25贴合于双面传感器膜30等传感器膜上,由此能够同时层叠保护板26和防反射层28。
另外,当然也可以在已设置在双面传感器膜30等传感器膜上的保护板26上依次形成这些电介质层61~63。
在任一情况下,均能够通过如上述那样在保护板26上直接层叠电介质层,不另外需要基材,节省部件个数,并且与将防反射膜贴合于保护板26的表面的情况相比较,即使在显示装置1为大型的情况下,也能够在触摸面板20的表面即传感器主体21的表面容易地层叠防反射层28。
<使用了电介质的防反射层28的其它形成例>
此外,作为上述防反射层28,例如也可以采用如图12或图13那样在玻璃等保护板26的上表面设置有折射率不同的多个电介质层的结构,采用电介质层为氧化钛膜和二氧化硅膜,这些氧化钛膜和二氧化硅膜交替地层叠的结构。
另外,在这样作为防反射层28形成氧化钛膜和二氧化硅膜的交替层叠膜的情况下,该各膜的厚度也优选进行膜厚设计,以使得与容易产生虹斑的视角θ对应地利用干涉实现反射光的消除。
另外,在图12和图13中,分别列举电介质层层叠三层的情况为例进行了说明,但是构成防反射层28的电介质层的层叠数并没有特别限定,可以恰当地选择,以能够防止在期望视角θ的期望波长的反射。
<具有微小凹凸结构的防反射层28的形成方法>
接着,对具有微小凹凸结构的防反射层28的形成方法进行说明。
图14(a)、(b)分别是表示具有微小凹凸结构的防反射层28的概略结构的截面图。
图14(a)、(b)所示的防反射层28分别作为微小凹凸结构具有由百nm尺寸范围的规则的突起71构成的突起排列。
在这样的结构中,厚度方向的折射率连续地变化。因此,通过使用具有这样的结构的防反射层作为防反射层28,能够抑制在与空气层的界面的反射。
不过,具有这样的结构的防反射层28,虽然作为厚度方向的法线方向的反射率高,但相对于斜向入射光,光的前进路径与厚度方向相比面方向的平行成分变强,因此,与使用了电介质的防反射层28相比,存在防反射效果降低的倾向。
因此,如上所述,作为上述防反射层28,从防反射效果以及设计性的观点出发,可以说使用了电介质的防反射层28更有利。
<具有微小凹凸结构的防反射层28的形成例1>
图15是表示具有微小凹凸结构的防反射层28的形成例的截面图。
图15表示具有微小凹凸结光的防反射层28形成在保护板26上的情况。
作为上述防反射层28,能够列举在表面具有微小的突起71的微小结构体膜。这样的微小结构体膜例如能够通过以下如下制作:通过药液蚀刻、铝阳极氧化等,例如在金属模具中形成结构节距为约100nm的微小结构体,使用该金属模具,将由热固化性树脂或光固化性树脂构成的微小结构体转印于基材。
另外,作为上述基材,例如能够使用TAC膜等。通过将这样形成的微小结构体膜贴附在保护板26上,能够在保护板26上形成具有由突起71形成的凹凸的周期被控制在可见光的波长以下的微细的凹凸图案的防反射层28。
这样,通过在防反射层28的表面形成具有可见光的波长以下的尺寸的微小凹凸结构,使得折射率变化变缓,在与具有偏振作用的空气层(空气)的界面反射被防止,因此透射光不带颜色,能够防止虹斑。
<具有微小凹凸结构的防反射层28的形成例2>
图16是表示具有微小凹凸结构的防反射层28的另一形成例的截面图。
在本例中,通过利用药液蚀刻或金属模具进行的直接玻璃成形等,在玻璃等基材的表面,作为防反射层28形成有与图15所示的突起71同样的突起71(微小凹凸结构)。
因此,在本例中通过在保护板26的表面形成上述突起71,保护板26兼作防反射层。换言之,具有微小凹凸结构的防反射层28兼作保护层。
因此,通过将这样形成的防反射层28通过粘接层25贴合于双面传感器膜30等传感器膜上,能够在传感器膜上层叠作为保护层兼防反射层的防反射层28。
在本例中,也如上述说明的那样,通过在防反射层28的表面即触摸面板20的与空气层(空气)的界面,形成具有可见光的波长以下的尺寸的微小凹凸结构,使得折射率变化变缓,在与具有偏振作用的空气层(空气)的界面反射被防止,因此透射光不带颜色,能够防止虹斑。
此外,如上所述,保护板26兼作防反射层28,因此能够削减部件个数,并且与将防反射膜贴合于保护板26的表面的情况相比较,即使在显示装置1为大型的情况下,也能够在触摸面板20的表面即传感器主体21的表面容易地层叠防反射层28。
另外,在图1中,列举在传感器主体21作为传感器膜使用双面传感器膜30的触摸传感器结构的例子进行说明。但是,本实施方式并不限定于此。
在以下的说明中,参照图17(a)~(f)至图22(a)~(f),对传感器主体21的传感器膜结构的变形例与其形成方法一起进行说明。
另外,以下对与图3(a)~(f)所示的方法的不同点进行说明。
<传感器结构的变形例1>
图17(a)~(f)是按工序顺序表示触摸面板20的传感器主体21的制作方法的截面图。另外,在图17(a)~(f)中,省略Y电极图案32、X电极图案33、引出配线36、39的图示。
如图17(f)所示,本变形例的传感器主体21具有如下结构:代替图3(f)所示的保护膜23、粘接层24、双面传感器膜30,从下表面侧起依次设置有:在双折射基材31的一个面设置有Y电极图案32(未图示)的单面传感器膜81、粘接层82、在双折射基材31的一个面设置有X电极图案33(未图示)的单面传感器膜83。
这样的传感器主体21例如如以下那样形成。
首先,如图17(a)所示那样,在双折射基材31的一个面,与图3(a)同样地形成有未图示的Y电极图案32,由此形成具有Y电极图案32的单面传感器膜81。
接着,以这样得到的单面传感器膜81的传感器面81a(即,Y电极图案32形成面)为上表面侧,在该传感器面81a上如图17(b)所示那样利用OCAT等形成粘接层82。
另一方面,如图17(c)所示那样,在另一个双折射基材31的一个面,与图3(a)同样地形成未图示的X电极图案33,由此形成具有X电极图案33的单面传感器膜83。
之后,如图17(c)所示那样,以上述单面传感器膜83的传感器面83a(即,X电极图案33形成面)为上表面侧,隔着粘接层82,与双面传感器膜30同样,未图示的Y电极34和X电极37分别以俯视时一方电极位于另一方电极间的方式重叠地贴合。
接着,如图17(d)所示那样,在上述单面传感器膜83的传感器面83a上,利用OCAT等形成粘接层25,之后如图17(e)所示那样,隔着该粘接层25,在上述单面传感器膜83的传感器面83a上粘接保护板26。
之后,如图17(f)所示那样,与图3(f)同样地在触摸面板20的最表面(传感器主体21的最表面,在本例中为保护板26的上表面)形成防反射层28。另外,在图17(f),与图3(f)同样地列举隔着粘接层27在保护板26上形成防反射层28的情况的例子进行说明,作为防反射层28的形成方法并不限定于此,能够进行上述的各种变形。
<触摸传感器结构的变形例2>
图18(a)~(h)是按工序顺序表示触摸面板20的传感器主体21的制作方法的截面图。另外,在图18(a)~(h)中也省略Y电极图案32、X电极图案33、引出配线36、39的图示。
如图18(h)所示,本变形例的传感器主体21具有如下结构:代替图3(f)所示的双面传感器膜30,具有Y电极图案32(未图示)的单面传感器膜81、粘接层82、具有X电极图案33(未图示)的单面传感器膜83以各单面传感器保密81、83的传感器面81a、83a为下表面侧,从下表面侧起依次设置。
这样的传感器主体21例如如以下那样形成。
首先,如图18(a)所示那样,在双折射基材31的一个面,与图3(a)同样地形成有未图示的X电极图案33,由此形成具有X电极图案33的单面传感器膜83。
接着,以这样得到的单面传感器膜83的传感器面83a为下表面侧,在该传感器面83a上如图18(b)所示那样利用OCAT等形成粘接层82。
另一方面,如图18(c)所示那样,在另一个双折射基材31的一个面,与图3(a)同样地形成未图示的Y电极图案32,由此形成具有Y电极图案32的单面传感器膜81。
之后,如图18(c)所示那样,以上述单面传感器膜81的传感器面81a为下表面侧,通过粘接层82,与双面传感器膜30同样,未图示的Y电极34和X电极37分别以俯视时一个电极位于另一个电极间的方式重叠地贴合。
接着,如图18(d)所示那样,在上述单面传感器膜81的传感器面81a上,利用OCAT等形成粘接层24,之后如图18(e)所示那样,隔着该粘接层24,在上述单面传感器膜81的传感器面81a上粘接保护膜23。
接着,如图18(f)所示那样,在上表面侧的单面传感器膜83的上表面侧,即该单面传感器膜83的传感器面83a上,利用OCAT等形成粘接层25,如图18(g)所示那样,隔着该粘接层25,在上述单面传感器膜83的传感器面83a上粘接保护板26。
之后,如图18(h)所示那样,与图3(f)同样地在触摸面板20的最表面(传感器主体21的最表面,在本例中为保护板26的上表面)隔着例如粘接层27形成防反射层28。另外,在本例中,作为防反射层28的形成方法也不限定于此,能够进行上述的各种变形。
<触摸传感器结构的变形例3>
图19(a)~(f)是按工序顺序表示触摸面板20的传感器主体21的制作方法的截面图。另外,在图19(a)~(f)中也省略Y电极图案32、X电极图案33、引出配线36、39的图示。此外,图20是表示单面传感器膜83的Y电极图案32和X电极图案33的图案形状的平面图。
如图19(f)所示,本变形例的传感器主体21具有如下结构:代替图3(f)所示的双面传感膜30,Y电极图案32(未图示)和X电极图案33(未图示)设置在同一面的单面传感器膜84以该单面传感器膜84的传感器面84a(即,Y电极图案32和X电极图案33形成面)为下表面侧的方式,从下表面侧起依次设置。
这样的传感器主体21例如如以下那样形成。
首先,如图19(a)所示那样,在双折射基材31的一个面,如图20所示那样以Y电极34和X电极37分别以一方电极位于另一方电极间的方式形成,由此形成Y电极图案32和X电极图案33设置在同一面的单面传感器膜84。
这样,在将Y电极图案32和X电极图案33设置在同一面的情况下,如图20所示那样,在各Y电极34与X电极37之间形成间隙85,以使得这些Y电极34与X电极37不导通。
另外,在图20中,列举以连接各Y电极列35中的各Y电极34的连接配线34a为跨接线,该连接配线34a以跨越连接各X电极列38中的各X电极37的连接配线37a的方式将各Y电极34桥接的情况的例子进行说明。不过,连接配线37a也可以具有跨接线结构,以跨越连接配线34a的方式将各X电极37桥接。这样,通过将Y电极34和X电极37中的一方电极间以在与另一方电极的排列方向交叉的方向上跨越的方式利用跨接线等桥接,能够使得Y电极34与X电极37不导通,在同一平面内形成Y电极图案32和X电极图案33。
另外,在这种情况下,优选在连接配线34a与连接配线37a之间(即,在俯视时连接配线34a与连接配线37a交叉的部分中的连接配线34a与连接配线37a之间)设置绝缘层。作为该绝缘层的材料,没有特别限定,能够使用公知的各种绝缘材料。
此外,在上述间隙85既可以设置绝缘层也可以不设置绝缘层。此外,根据粘接层24的材料和形成方法,粘接层24也可以被填充于上述间隙85间。
另外,上述间隙85的尺寸(即,Y电极34与X电极37之间的电极间距离)只要能够确保Y电极34与X电极37之间的绝缘性就没有特别限定。
接着,以这样得到的单面传感器膜84的传感器面84a为下表面侧,在该传感器面84a上如图19(b)所示那样、利用OCAT等形成粘接层24,之后如图19(c)所示那样隔着该粘接层24在上述单面传感器膜84的传感器面84a上粘接保护膜23。
接着,如图19(d)所示那样,在上述单面传感器膜84的上表面侧,即该单面传感器膜84的与传感器面84a相反面侧,利用OCAT等形成粘接层25,之后如图19(e)所示那样,隔着该粘接层25在上述单面传感器膜84的上表面侧粘接保护板26。
之后,如图19(f)所示那样,与图3(f)同样地在触摸面板20的最表面(传感器主体21的最表面,在本例中为保护板26的上表面),例如隔着粘接层27形成防反射层28。另外,在本例中,作为防反射层28的形成方法,也不限定于此,能够进行上述的各种变形。
<触摸传感器结构的变形例4>
图21(a)~(d)是按工序顺序表示触摸面板20的传感器主体21的制作方法的截面图。另外,在图21(a)~(d)中也省略Y电极图案32、X电极图案33、引出配线36、39的图示。
如图21(d)所示,本变形例的传感器主体21具有如下结构:Y电极图案32(未图示)和X电极图案33(未图示)设置在同一面的单面传感器膜84,以该单面传感器膜84的传感器面84a为上表面侧,由此不设置粘接层24和保护膜23,从下表面侧起依次设置单面传感器膜84、粘接层25和保护板26。
这样的传感器主体21例如如以下那样形成。
首先,如图21(a)所示那样,与图19(a)同样地形成Y电极图案32和X电极图案33设置在同一面的单面传感器膜84。
接着,以这样得到的单面传感器膜84的传感器面84a为上表面侧,在该传感器面84a上如图21(b)所示那样利用OCAT等形成粘接层25,之后如图21(c)所示那样,隔着该粘接层25在上述单面传感器膜84的上表面侧粘接保护板26。
之后,如图21(d)所示那样,与图3(f)同样地在触摸面板20的最表面(传感器主体21的最表面,在本例中为保护板26的上表面),例如隔着粘接层27形成防反射层28。另外,作为防反射层28的形成方法,也不限定于此,能够进行上述的各种变形。
<触摸传感器结构的变形例5>
图22(a)~(f)是按工序顺序表示触摸面板20的显示装置主体21的制作方法的截面图。另外,在图22(a)~(f)中也省略Y电极图案32、X电极图案33、引出配线36、39的图示。
如图22(f)所示,本变形例的传感器主体21具有如下结构:在图18(h)所示的传感器主体21中,在单面传感器膜83的上表面侧不设置粘接层25和保护板26,而隔着粘接层27形成防反射层28。
因此,图22(a)~(e)所示的工序与图18(a)~(e)所示的工序相同。
如图18(e)所示,本例的传感器主体21隔着该粘接层24在上述单面传感器膜81的传感器面81a上粘接保护膜23,之后如图18(f)所示那样,与图3(f)同样地在触摸面板20的最表面(传感器主体21的最表面,在本例中为单面传感器膜83的上表面)例如隔着粘接层27形成防反射层28。另外,在本例中,作为防反射层28的形成方法也不限定于此,能够进行上述的各种变形。
这样,本实施方式中使用的触摸面板20(传感器主体21)也可以具有设置有多个双折射基材31的结构。
<显示装置主体10的变形例>
另外,在本实施方式中,列举使用液晶显示装置作为射出偏振光的显示装置主体10的情况的例子进行说明。但是在本实施方式中并不限定于此。作为显示装置主体10,例如能够代替液晶显示装置的液晶使用电介质液体作为显示介质的显示装置等的具有偏振板(偏振镜)的各种显示装置。
<触摸面板20的检测方式的变形例>
此外,在本实施方式中,列举使用静电电容方式的触摸面板作为触摸面板20的情况的例子进行说明。但是,在本实施方式中,能够全面应用在显示区域使用双折射基材作为基材的触摸面板,触摸面板20的检测方式自身没有特别限定。
<双面传感器膜30等中的触摸传感器结构的变形例>
此外,列举在双面传感器膜30作为一个例子在双折射基材31的下表面侧设置有Y电极图案32,在双折射基材31的上表面侧设置有X电极图案33的情况的例子,也可以为Y电极图案32设置在双折射基材31的上表面侧、X电极图案33设置在双折射基材31的下表面侧的方式。
同样,在触摸传感器结构的其它变形例中,Y电极图案32与X电极图案33的层叠顺序也可以相反。
<保护层的变形例>
另外,在本实施方式中,列举将塑料膜或塑料基板、玻璃基板等隔着粘接层25、32例如贴合于双面传感器膜30,由此将保护层(保护膜23和保护板26)粘接于双面传感器膜30的情况的例子进行说明。
但是,本实施方式并不限定于此,例如能够通过将塑料膜碾压于双面传感器膜30上,或将上述保护层的材料涂敷于双面传感器膜30上,由此层叠在双面传感器膜30上。
即,这些保护层既可以隔着粘接层贴合于双面传感器膜30而一体化,也可以通过在双面传感器膜30上直接层叠而与双面传感器膜30一体化。
[总结]
本发明的方式1的显示装置包括:在表面具有偏振板的显示面板;和具有双折射基材的触摸面板,上述双折射基材设置有对位置检测对象物的触摸位置进行检测的电极,从上述偏振板射出的偏振光入射到上述双折射基材中,在上述触摸面板的与上述显示面板相反的一侧的表面设置有使上述偏振光的反射降低的防反射层。
本发明的方式2的显示装置优选如下方式:在上述方式1中,上述防反射层在上述触摸面板的与上述显示面板相反的一侧的表面,使在s波与p波的透射率差为10%以上的视角的在上述表面的上述偏振光向上述显示面板侧的反射降低。
本申请的发明人发现,在如上述那样将使用双折射基材的触摸面板配置在如液晶面板那样射出偏振光的显示面板上的情况下,在某个视角,特别是在上述触摸面板的具有偏振作用的界面处的s波与p波的透射率差为10%以上的视角,就算不利用偏振光眼镜也能够以目视视认到虹斑(虹状色带)。
而且,进一步进行研究的结果发现,这样的虹斑起因于双折射基材引起的每波长的偏振状态的变化,和在玻璃罩等触摸面板的表面与空气层的界面的界面反射的偏振状态依赖性,由于双折射基材的双折射性,直线偏振光的相位发生偏移,并进一步受到偏振作用,由此产生这样的虹斑。
这样,作为上述虹斑的产生主要原因的偏振作用,由界面反射产生。因此,能够通过抑制界面反射产生的偏振作用来抑制虹斑。
特别是在未设置防反射层的显示装置中,界面反射在折射率差大的、与空气层的界面,例如在玻璃罩等保护板与空气层的界面最大地产生。
因此,能够通过抑制触摸面板的与空气层的界面反射(例如,在玻璃罩等保护板与空气层的界面的界面反射),来抑制虹斑。
因此,如上所述,在显示装置的与空气的界面,即触摸面板的与显示面板相反的一侧的表面(例如,作为触摸面板的最上表面的例如保护板的上表面)设置上述防反射层,不降低外光的反射,而降低从显示面板射出并通过双折射基材的光的反射,由此,透射光不带颜色,能够降低上述视角的目视时的虹斑。
本发明的方式3的显示装置优选在上述方式1或2具有15英寸以上尺寸的显示面。
当设想将上述带触摸面板的显示装置例如放置在桌上等水平配置的状态下从斜方向观看那样的情况下,以视距40cm、中心视角30°进行观察时,在以上述视距和中心视角观察显示面的尺寸(显示器尺寸)为15英寸的显示装置时,向显示面的最端部看去的视角为开始察觉到透射光带颜色的、透射率差为约10%的视角,即约48°。
因此,在具有15英寸以上尺寸的显示面的显示装置中,经常能观察虹斑。
因此,本发明在具有15英寸以上尺寸的显示面的情况下特别有效。
本发明的方式4的显示装置优选如下方式:在上述方式1~3中的任一方式中,上述防反射层在与上述显示面板相反的一侧的表面具备将折射率彼此不同的多个电介质层进行层叠而形成的层叠膜。
电介质层是设计成使反射光因干涉而被消除的层,通过这样在防反射层中使用电介质层,能够实现与视角对应的设计。
此外,通过如上述那样令电介质层为层叠膜,能够形成与多个波长对应的防反射层。
即,通过以与容易产生虹斑的视角对应地利用干涉实现反射光的消除的方式层叠电介质层,由此能够实现防反射层的最佳设计。
因此,上述防反射层在上述触摸面板的与显示面板相反的一侧的表面,具备将折射率彼此不同的多个电介质层进行层叠而形成的层叠膜,能够容易地进行与视角对应的设计,防反射效果以及设计性高,因此优选。
另外,上述防反射层既可以为具有基材的防反射膜,也可以为如下方式:在上述双折射基材与防反射层之间设置有对设置有上述电极的双折射基材进行保护的保护板,上述电介质层直接层叠在上述保护板的表面。
即,本发明的方式5的显示装置也可以为如下方式:在上述结构4中,在上述双折射基材与防反射层之间设置有对设置有上述电极的双折射基材进行保护的保护板,上述电介质层直接层叠在上述保护板的表面上。
由此,不需要另外设置基材,能够节省部件个数,并且,与将防反射膜贴合于上述保护板的表面的情况相比,即使在上述显示装置为大型的情况下,也能够在上述触摸面板的表面容易地层叠防反射层。
此外,本发明的方式6的显示装置优选如下方式:在上述方式5中,上述保护层与电介质层的界面的界面反射的相位,与上述电介质层与空气层的界面的界面反射的相位偏移半波长。
由此,能够降低在上述视角的界面反射,因此能够降低上述那样的虹斑。
此外,本发明的方式7的显示装置也可以以如下方式构成:在上述方式1~3中的任一方式中,上述防反射层在其表面具有微小凹凸结构,上述微小凹凸结构具有可见光的波长以下的尺寸,且厚度方向的折射率连续地变化。
通过使用具有这样的结构的防反射层,能够抑制在与空气层的界面的反射,因此,在该情况下也能够降低上述那样的虹斑。
此外,本发明的方式8的显示装置也可以为如下结构:在上述方式7中,具备对设置有上述电极的双折射基材进行保护的保护板,在该保护板的表面形成有上述微小凹凸结构作为上述防反射层。
由此,能够成为保护板兼作防反射层(换言之,防反射层兼作保护板)的结构,因此能够削减部件个数,并且与将防反射膜贴合于上述保护板的表面的情况相比较,即使在上述显示装置为大型的情况下,也能够在上述触摸面板的表面容易地层叠防反射层。
此外,在上述显示装置中,从上述偏振板射出的偏振光优选不像专利文献1、2那样经由1/4波长板等,而直接入射到上述双折射基材。
即,本发明的方式9的显示装置优选如下方式:在上述方式1~8中的任一方式中,从上述偏振板射出的偏振光直接入射到上述双折射基材中。
此外,本发明的方式10的显示装置优选如下方式:在上述方式1~9中的任一方式中,上述防反射层在上述触摸面板的与上述显示面板相反的一侧的表面,使在s波与p波的透射率差为10%以上的视角的在上述表面的上述偏振光向上述显示面板侧的反射降低,具体而言使在布儒斯特角附近的在上述界面的上述偏振光的反射降低,使得上述透射率差不到10%。
如果这样地在上述触摸面板的与上述显示面板相反的一侧的表面设置防反射层,使在上述视角的在上述界面的上述偏振光的反射降低,从而使上述透射率差不到10%,则不会看到虹斑。
此外,本发明的方式11的显示装置优选如下方式:在上述方式1~10中的任一方式中,上述双折射基材从成本、耐热性等方面出发为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
本发明并不限定于上述各实施方式,能够在权利要求所示的范围内进行各种变更,将在不同的实施方式中分别公开的技术方法适当地进行组合而得到的实施方式也包含在本发明的技术范围内。
产业上的可利用性
本发明能够在以下所述的带触摸面板的显示装置中加以利用,即:使从液晶面板等的表面具有偏振板的显示面板射出的偏振光入射到具备双折射基材的触摸面板的带触摸面板的显示装置。
附图标记的说明
1 显示装置
10 显示装置主体
11 背光源
12 显示面板
13、14 基板
15 光学调制层
16 显示单元
17、18 偏振板
20 触摸面板
21 传感器主体
22 电路部
23 保护膜
24、25 粘接层
26 保护板
27 粘接层
28 防反射层
30 双面传感器膜
31 双折射基材
32 Y电极图案
33 X电极图案
34 Y电极
34a 连接配线
35 Y电极列
36 引出配线
37 X电极
37a 连接配线
38 X电极列
39 引出配线
41 电介质层
51 基材
52~54 电介质层
61~63 电介质层
71 突起
81 单面传感器膜
81a 传感器面
82 粘接层
83 单面传感器膜
83a 传感器面
84 单面传感器膜
84a 传感器面
85 间隙
101 偏振板
102 双折射性膜基材
103 偏振板

Claims (6)

1.一种显示装置,其包括:在表面具有偏振板的显示面板;和具有双折射基材的触摸面板,所述双折射基材设置有对位置检测对象物的触摸位置进行检测的电极,从所述偏振板射出的偏振光入射到所述双折射基材中,该显示装置的特征在于:
在所述触摸面板的与所述显示面板相反的一侧的表面设置有使所述偏振光的反射降低的防反射层,
所述防反射层在与所述显示面板相反的一侧的表面具备将折射率彼此不同的多个电介质层进行层叠而形成的层叠膜,
在所述双折射基材与防反射层之间设置有对设置有所述电极的双折射基材进行保护的保护板,所述电介质层直接层叠在所述保护板的表面,
所述保护板与电介质层的界面的界面反射的相位,与所述电介质层与空气层的界面的界面反射的相位偏移半波长。
2.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
所述防反射层在所述触摸面板的与所述显示面板相反的一侧的表面S,使在s偏振光与p偏振光的透射率差为10%以上的视角的在所述表面S的所述偏振光向所述显示面板侧的反射降低。
3.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
具有15英寸以上尺寸的显示面。
4.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
从所述偏振板射出的偏振光直接入射到所述双折射基材中。
5.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
所述防反射层在所述触摸面板的与所述显示面板相反的一侧的表面S,使在s偏振光与p偏振光的透射率差为10%以上的视角的在所述表面S的所述偏振光向所述显示面板侧的反射降低,使得所述透射率差不到10%。
6.如权利要求1所述的显示装置,其特征在于:
所述双折射基材为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
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