JP2014531607A

JP2014531607A - 反射型タッチディスプレイ及びその製造方法

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Publication number: JP2014531607A
Application number: JP2014526362A
Authority: JP
Inventors: ジェンシンルゥオ; ジャドンチェン; ピンピンフゥァン; イャォチォンジィァン
Original assignee: ティーピーケイタッチソリューションズ（シアメン）インコーポレーテッド
Priority date: 2011-09-12
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2014-11-27
Anticipated expiration: 2032-01-19
Also published as: CN102999226A; US20130063967A1; KR101368386B1; US9075478B2; KR20130028843A; JP5795441B2; TWM431374U; WO2013037194A1; TW201312426A

Abstract

本開示はディスプレイ装置に関し、特に反射型タッチディスプレイ及びその製造方法に関する。反射型タッチディスプレイは、反射型ディスプレイ装置と、第１の接着層と、導光板と、第２の接着層と、タッチスクリーンを備える。導光板は、第１の接着層を介して反射型ディスプレイの上面に積層されている。タッチスクリーンは、第２の接着層を介して導光板の上面に積層されている。第１の接着層と第２の接着層は、液体の状態から固体の状態に変化する液体接着材料で形成されており、第１の接着層及び第２の接着層のそれぞれの屈折率は導光板の屈折率よりも小さい。本開示によれば、反射型タッチディスプレイの歩溜まり率を向上させ、反射型タッチディスプレイの製造コストを削減させることができる。【選択図】図１

Description

本開示は反射型ディスプレイに関し、特に反射型タッチディスプレイ及びその製造方法に関する。

従来の反射型タッチディスプレイ１は、図１に示されるように、タッチスクリーン１０と、接着層１１及び１５と、固体光学用接着剤層１２及び１４と、導光板１３と、反射型ディスプレイ装置１６を備える。固体光学用接着剤層１２及び１４は、導光板１３の上面及び下面に分かれて積層されている。接着層１１及び１５は、一般に液体光学用接着剤層である。固体光学用接着剤層１２及び１４を備える導光板１３は、反射型ディスプレイ装置１６の上面に接着層１５を介して積層されている。タッチスクリーン１０は、固体光学用接着剤層１２の上面に接着層１１を介して積層されている。

外部光源が十分であるとき、反射型ディスプレイ装置１６は、ユーザが見るスクリーン１０のスクリプト及びパターンを表示するためにタッチスクリーン１０の上面から入射した外部光源を反射する。しかしながら、外部光源が不十分であれば、反射型ディスプレイ装置１６は、スクリーン上でスクリプト及びパターンを表示するために弱い光源を反射することができず、従って十分な輝度のために、反射型ディスプレイ装置１６に内蔵光源１７を内蔵させる必要がある。内蔵光源１７は、導光板１３に入射可能にするために、導光板１３の側面に配置される。導光板１３の屈折率は、固体光学用接着剤層１２及び１４の屈折率よりも大きくてよい。例えば、導光板１３の屈折率が1.52であって、固体光学用接着剤層１２及び１４の屈折率が1.47であってもよい。光学的原理によると、光学的に密な媒体から光学的に疎な媒体に光が伝搬した場合、入射角がarcsin (1.47/1.52)≒75°よりも大きいと、光は光学的に密な媒体中で完全に反射し、従って光は導光板１３中にとどまった状態になる。導光板１３を適切に設計することにより、反射型ディスプレイ装置１６がバックライトを有するのと同じくらい明るくなるように、内蔵光源１７は導光板１３内で伝搬中の光を集光することが可能となり、内蔵光源１７はバックライトが不足しているという短所を補うことができる。

しかしながら、従来の反射型タッチディスプレイ１は多重に積層されなければならないため、対応する製造プロセスが比較的複雑であり、製品の光学特性を減少させる。さらに、固体光学用接着剤層１２と接着層１１の粘着性は異なる。従って、２つの異なる種類の接着剤が不適合であるため、固体光学用接着剤層１２と接着層１１は互いに離間される。

本開示の目的は、反射型タッチディスプレイを提供することである。液体光学用接着剤は、積層材料として用いることが可能である導光板よりも屈折率が小さく、固体光学用接着剤の使用を省き、実行する必要がある積層回数を結果としてさらに削減し、同様にプロセスを単純化させるとともに製品の光学特性を向上させる。液体光学用接着剤と固体光学用接着剤間の低い粘着性により生じる問題も、同様に克服される。

反射型タッチディスプレイは、反射型ディスプレイ装置と、第１の接着層と、導光板と、第２の接着層と、タッチスクリーンを備える。導光板は、反射型ディスプレイ装置の上面に第１の接着層を介して積層されている。タッチスクリーンは、導光板の上面に第２の接着層を介して積層されている。第１及び第２の接着層は、液体から固体に変化する液体接着材料で構成されており、第１及び第２の接着層の屈折率は導光板の屈折率よりも小さい。

導光板の屈折率は1.47から2.02の間である。第１の接着層及び第２の接着層の屈折率は1.10から2.00の間である。反射型ディスプレイ装置は、内蔵反射型ディスプレイスクリーンとディフューザーをさらに備える。このディフューザーは、反射型ディスプレイスクリーンの上面に配置されるか、又は反射型ディスプレイスクリーンに組み込まれている。第１の接着層及び第２の接着層は、シリコン樹脂、アクリル樹脂又はシリコンとアクリルの組み合わせを有し、これらの接着層は液体光学用接着剤からできている。第１の接着層及び第２の接着層は、紫外線硬化型接着剤である。反射型タッチディスプレイは、フレキシブル回路をさらに備える。このフレキシブル回路は導光板の側面に配置されると共に、後に内蔵光源として使用される複数の発光ダイオードを有する。

本開示の別の目的は、反射型タッチディスプレイ装置の製造方法を提供することである。この製造方法は、第１の接着層を介して反射型ディスプレイ装置の上面に導光板を積層し、第２の接着層を介して導光板の上面にタッチスクリーンを積層することを含む。第１の接着層と第２の接着層は、液体の状態から固体の状態に変化する液体接着材料でできており、第１の接着層及び第２の接着層の屈折率は導光板の屈折率よりも小さい。

本開示は、拙い積層により発生する廃棄の確率のみならず、積層プロセスがなされる回数も削減し、反射型タッチディスプレイの歩溜まり率が向上する反射型タッチディスプレイ装置及びその製造方法を提供する。

当業者にとっては、以下に記載された実施の形態及び図面は説明のみを目的としており、いかなる形でも本開示のスコープを制限しない。
従来の反射型タッチディスプレイの部分ビュー図である。本開示の実施形態に基づく反射型タッチディスプレイの部分ビュー図である。本開示の実施形態に基づく反射型タッチディスプレイの製造方法のフローチャートである。本開示の実施形態に基づく反射型タッチディスプレイに対応する図３の製造方法のステップＳ３１の部分ビュー図である。本開示の実施形態に基づく反射型タッチディスプレイに対応する図３の製造方法のステップＳ３２の部分ビュー図である。

図２は、本開示の実施形態に基づく反射型タッチディスプレイの部分ビュー図である。反射型タッチディスプレイ２は、タッチスクリーン２０と、第１の接着層２３と、第２の接着層２１と、導光板２２と、反射型ディスプレイ装置２４を備える。導光板２２は、第１の接着層２３を介して、反射型ディスプレイ装置２４の上面に積層される。タッチスクリーン２０は、第２の接着層２１を介して、導光板２２の上面に積層される。

実施形態では、タッチスクリーン２０は多層のガラススクリーンであってもよい。各々のガラススクリーンの表面は、タッチ回路の透明な導電パターンを形成するため、酸化インジウムスズ（ITO）により一般的に覆われている。付け加えると、タッチスクリーン２０の最上層（最外層）には保護層が設けられている。

反射型ディスプレイ装置２４のディスプレイスクリーンは、電気泳動のディスプレイスクリーンのようにバックライトを必要としない。反射型ディスプレイ装置２４は、反射型ディスプレイ装置２４に表示されたスクリプト又はパターンがユーザに見えるように、周辺環境からの光を利用する。ユーザにより視認されるスクリプト及びパターンの輝度を増すため、反射型ディスプレイ装置２４は小さい角度により伝達される光を集光し、光の方向を反射型ディスプレイ装置２４の方向に垂直にする。反射型ディスプレイ装置２４は、反射型ディスプレイスクリーン及びディフューザー（不図示）を一般に有する。このディフューザーは、反射型ディスプレイスクリーンの上面に設置するか、又は反射型ディスプレイスクリーンに組み込むことができる。

第１の接着層２３は、シリコン樹脂、アクリル樹脂又はそれらの組み合わせを、望ましくは有する。第１の接着層２３は、液体の状態から固体の状態に変化する液体接着材料により構成することができる。液体接着材料は、一般には液体光学用接着剤である。第１の接着層２３は、紫外線熱固化接着剤又は紫外線湿気固化接着剤としても知られる紫外線硬化型接着剤であってもよい。紫外線硬化型接着剤は、紫外線が照射されることにより安定した粘着性を有し、凝固する。この紫外線硬化型接着剤は、可視光を透過可能な特性をさらに有する。

導光板２２の屈折率は、1.47から2.02の間である。説明のため、導光板２２は1.47から2.02の間の屈折率を有するガラスであってもよい。導光板２２は、内蔵光源１７が生成した光を伝達するために使用される。反射型タッチディスプレイ２は、導光板２２の側面に配置されたフレキシブル回路（不図示）をさらに備え、このフレキシブル回路は、内蔵光源１７を提供するために使用される複数の発光ダイオードを有する。第１の接着層２３の屈折率は、導光板２２の屈折率よりも小さい。第１の接着層２３及び第２の接着層２１の屈折率は、1.10から2.00の間である。例えば、導光板２２の屈折率は1.52であり、第１の接着層２３及び第２の接着層２１の屈折率は1.47である。

第１の接着層２３及び第２の接着層２１の屈折率は導光板２２の屈折率よりも小さい。従って、導光板２２の一面から第２の接着層２１に伝達しようとする光の入射角が臨界角よりも大きければ、全反射が発生する。同様に、導光板２２の他の面から第１の接着層２３に伝達しようとする光の入射角が臨界角よりも大きければ、全反射が発生する。なので、内蔵の光源から導光板２２への入射光は導光板２２内でロックされており、その結果、集光効果が達成できる。内蔵の光源は、反射型ディスプレイ装置２４に表示されるスクリプト及びパターンをユーザが見やすくするバックの光源がないことをオフセットすることができる。

１の実施形態では、第２の接着層２１はシリコン樹脂、アクリル樹脂又はそれらの組み合わせを有する。第２の接着層２１は、液体の状態から固体の状態へ変わる液体の接着材料で構成されていてもよい。一般的に、この液体の接着材料は、液体光学用接着剤のような液体接着剤である。主な積層材料として液体接着材料を採用する理由は、液体接着材料の屈折率が合成して変化し、適切な入射角により全反射の効果を達成することができるためである。液体接着剤を選択する他の理由は、固体の接着剤は通常薄すぎ、従ってある程度の厚さを有する液体接着剤と比較した際に積層効果が良くないためである。

第２の接着層２１も、紫外線硬化型接着剤であってもよい。第２の接着層２１の屈折率は第１の接着層２３と同じであってもよいが、本開示ではそれに限られないことを指摘しておく。第２の接着層２１と第１の接着層２３において同じ屈折率を有する材料が用いられることにより、反射型タッチディスプレイ２の製造コストを削減できるように第２の接着層２１と第１の接着層２３を同じ材料で生成することができるという効果がある。

図３は、本開示の実施形態に基づく反射型タッチディスプレイの製造方法のフローチャートである。本製造方法は以下を含む；ステップＳ３１では、第１の接着層２３を介して反射型ディスプレイ装置２４の上面に導光板２３を積層し、；ステップＳ３２では、第２の接着層２１を介して導光板２２の上面にタッチスクリーン２０を積層する。ここで、第１の接着層２３と第２の接着層２１は液体の状態から固体の状態に変化する液体接着材料で形成され、第１の接着層２３及び第２の接着層２１の屈折率は導光板の屈折率よりも小さい。

図４は、本開示の実施形態に基づく反射型タッチディスプレイに対応する製造方法のステップＳ３１の部分ビュー図である。ステップＳ３１では、第１の接着層２３を介して反射型ディスプレイ装置２４の上面に導光板２２を積層することにより形成される構造の一部が示されており、第１の接着層２３は液体接着材料によりできている。

図５は、本開示の実施形態に基づく反射型タッチディスプレイに対応する製造方法のステップＳ３２の部分ビュー図である。ステップＳ３２では、第２の接着層２１を介して導光板２２の上面にタッチスクリーン２０を積層することにより形成される構造の一部が示されている。第１の接着層２３も、液体接着材料によりできている。

本実施形態の製造方法は、反射型タッチディスプレイ２を形成するのに用いられる。反射型タッチディスプレイ２は前の実施形態で言及されているため、ここで再度の説明はしない。ステップＳ３２の後に、内蔵光源１７が導光板２２の側面に配置可能であるため、内蔵光源１７が生成した光は導光板２２に伝達することができる。

本開示の実施形態によると、前述の反射型タッチディスプレイ及び製造方法は、反射型タッチディスプレイの歩溜まり率を増加させ、製造コストを減少させることに役立つ。さらに、反射型タッチディスプレイの製造プロセスが単純化され、反射型タッチディスプレイは良好な光学特性を保つことができる。

具体的な実施形態を参照することにより本開示の説明がなされたが、この説明は限定的な意味で解釈されることを意味しない。代替の実施形態と同様、開示された実施形態の様々な変更は、当業者にとって明らかである。従って、付属の特許請求の範囲が、本発明の真のスコープに含まれる全ての変更をカバーしていると考えられる。

Claims

反射型ディスプレイ装置と、
第１の接着層と、
前記第１の接着層を介して前記反射型ディスプレイ装置の上面に積層された導光板と、
第２の接着層と、
前記第２の接着層を介して前記導光板の上面に積層されたタッチスクリーンと、を備え、
前記第１の接着層と前記第２の接着層は、液体の状態から固体の状態に変化する液体接着材料で形成されており、前記第１の接着層及び前記第２の接着層のそれぞれの屈折率は前記導光板の屈折率よりも小さい、
反射型タッチディスプレイ。
前記導光板の屈折率は1.47から2.02の間である、
請求項１に記載の反射型タッチディスプレイ。
前記第１の接着層及び前記第２の接着層のそれぞれの屈折率は1.10から2.00の間である、
請求項１に記載の反射型タッチディスプレイ。
反射型ディスプレイスクリーンと、
前記反射型ディスプレイスクリーンの上面に配置されたディフューザーと、をさらに備える、
請求項１に記載の反射型タッチディスプレイ。
反射型ディスプレイスクリーンと、
前記反射型ディスプレイスクリーンに組み込まれているディフューザーと、をさらに備える、
請求項１に記載の反射型タッチディスプレイ。
前記第１の接着層及び前記第２の接着層は、シリコン樹脂、アクリル樹脂又は前記シリコン樹脂と前記アクリル樹脂の組み合わせを有する、
請求項１に記載の反射型タッチディスプレイ。
前記液体接着材料は液体光学用接着剤である、
請求項１に記載の反射型タッチディスプレイ。
前記第１の接着層及び前記第２の接着層は紫外線硬化型接着剤である、
請求項１に記載の反射型タッチディスプレイ。
前記導光板の側面に配置されたフレキシブル回路をさらに備え、
前記フレキシブル回路は、内蔵光源を供給するために使用される複数の発光ダイオードを有する、
請求項１に記載の反射型タッチディスプレイ。
第１の接着層を介して反射型ディスプレイ装置の上面に導光板を積層し、
第２の接着層を介して導光板の上面にタッチスクリーンを積層し、
前記第１の接着層と前記第２の接着層は、液体の状態から固体の状態に変化する液体接着材料で形成されており、さらに前記第１の接着層及び前記第２の接着層のそれぞれの屈折率は前記導光板の屈折率よりも小さい、
反射型タッチディスプレイの製造方法。
前記導光板の屈折率は1.47から2.02の間である、
請求項１０に記載の反射型タッチディスプレイの製造方法。
前記第１の接着層及び前記第２の接着層の屈折率は1.10から2.00の間である、
請求項１０に記載の反射型タッチディスプレイの製造方法。
前記反射型ディスプレイ装置は、
反射型ディスプレイスクリーンと、
前記反射型ディスプレイスクリーンの上面に配置されたディフューザーと、をさらに備える、
請求項１０に記載の反射型タッチディスプレイの製造方法。
前記ディフューザーは前記反射型ディスプレイスクリーンに組み込まれている、
請求項１３に記載の反射型タッチディスプレイの製造方法。
前記第１の接着層及び前記第２の接着層は、シリコン樹脂、アクリル樹脂又は前記シリコン樹脂と前記アクリル樹脂の組み合わせを有する、
請求項１０に記載の反射型タッチディスプレイの製造方法。
前記第１の接着層及び第２の接着層は紫外線硬化型接着剤である、
請求項１０に記載の反射タッチディスプレイ。
フレキシブル回路を前記導光板の側面に積層し、
前記フレキシブル回路は、内蔵光源を供給するために使用される複数の発光ダイオードを有する、
請求項１０に記載の反射タッチディスプレイの製造方法。