JP3193602U

JP3193602U - タッチディスプレイ

Info

Publication number: JP3193602U
Application number: JP2014004085U
Authority: JP
Inventors: 陳麒安; 池茗權
Original assignee: 恆▲コウ▼科技股▲分▼有限公司
Priority date: 2014-06-17
Filing date: 2014-07-31
Publication date: 2014-10-09
Anticipated expiration: 2024-07-31
Also published as: TWI515628B; DE202014103472U1; KR200482021Y1; US20150363020A1; CN105278710A; CN105278710B; US9372586B2; TW201601015A; CN204009809U; KR20150004601U

Abstract

【課題】電極の光学的可視性現象を有効的に低減させ、さらに透光度を高めたタッチディスプレイを提供する。【解決手段】タッチディスプレイは表示モジュール１０１及びタッチモジュール１０２を備える。タッチモジュールは第一電極三層構成２１及び透明被覆基板２２を含み、第一電極三層構成は偏光板１４の頂面に設けられ、透明被覆基板は第一電極三層構成の上部に設置される。第一電極三層構成は下屈折率整合層２１２、メッシュ状電極層２１１及び上屈折率整合層２１３を備え、メッシュ状電極層は下屈折率整合層と上屈折率整合層との間に挟装される。【選択図】図１

Description

本考案は、光透過性の高いタッチディスプレイに関する。

タッチ表示装置は感知技術と表示技術とが結合されて形成される出入力装置であり、例えば、携帯式及び手持ち式の電子装置等の電子装置中に普遍的に使用されている。

なお、静電容量式のタッチパネルはタッチパネルに広く用いられ、容量性カップリング作用を利用しタッチ位置を検出させる。指が電容式タッチパネルの表面に触れると、対応する位置の静電容量が変化する程度を利用しタッチ位置を検知させる。

なお、従来のタッチパネル中の電極層はエッチングにより金属層に、例えば菱形電極等の複数のパターン（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ）を形成させる。

しかしながら、前述した従来の技術では、これらパターン化された電極は通常光学的可視性（或いは視覚上の痕跡）現象を引き起こし、すなわち、使用者はタッチディスプレイの電極のパターンを目視してしまう。また、パターン化された電極は透光度に影響を及ぼす。

そこで、本考案者は上記の欠点が改善可能と考え、鋭意検討を重ねた結果、合理的設計で上記の課題を効果的に改善する本考案のタッチディスプレイの提案に到った。

本考案は、このような従来の問題に鑑みてなされたものである。上記課題解決のため、本考案は、タッチディスプレイを提供することを主目的とする。換言すれば、メッシュ状電極層を使用し、屈折率整合層と組み合わせ、光学的可視性現象を有効的に低減させ、さらに透光度を高める。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本考案に係るタッチディスプレイは、上部には偏光板を有する表示モジュールと、前記表示モジュールの上方に設置され、第一電極三層構成及び透明被覆基板からなるタッチモジュールを備え、ここでは、前記第一電極三層構成は前記偏光板の頂面に設けられ、前記透明被覆基板は前記第一電極三層構成の頂面に設置され、また、前記第一電極三層構成は下屈折率整合層、メッシュ状電極層及び上屈折率整合層を含み、前記メッシュ状電極層は前記下屈折率整合層と前記上屈折率整合層との間に挟装されることを特徴とする。

本考案によれば、光学的可視性現象を改善させ、透光度の向上が得られる。

本考案の第１実施形態によるタッチディスプレイを示す断面模式図である。メッシュ状電極層の一部の上部図である。メッシュ状電極層を示すメッシュ状構成である。メッシュ状電極層を示すメッシュ状構成である。メッシュ状電極層を示すメッシュ状構成である。光線が下屈折率整合層を通過させる経路である。本考案の第２実施形態によるタッチディスプレイを示す断面模式図である。本考案の第３実施形態によるタッチディスプレイを示す断面模式図である。

本考案における好適な実施の形態について、添付図面を参照して説明する。尚、以下に説明する実施の形態は、請求の範囲に記載された本考案の内容を限定するものではない。また、以下に説明される構成の全てが、本考案の必須要件であるとは限らない。

（第１実施形態）
以下、第１実施形態を図１〜４に基づいて説明する。図１は本考案の第１実施形態によるタッチディスプレイ１００を示す断面模式図である。本考案の技術的特徴を理解しやすくするため、本実施形態に係る層のみを図示する。
本実施形態のタッチディスプレイ１００は表示モジュール１０１及びタッチモジュール１０２を備え、タッチモジュール１０２は表示モジュール１０１の上方に設置される。本明細書中の、方向の“上”とは表面或いはタッチ表面を指す。明細書中の“上”及び“下”は部材の対応関係を示すのに用いられるに過ぎず、製造工程の順序とは無関係である。

この好ましい実施形態では、表示モジュール１０１は下から上に薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）１１、液晶層（ＬＣ）１２、カラー・フィルター（ＣＦ）１３及び偏光板（ＰＯＬ）１４を順に備える。上述の表示モジュール１０１の各構成部材には従来の技術が使用されているため、詳細は省略する。

この実施形態の特徴の一つは、表示モジュール１０１の偏光板１４の頂面には第一電極三層構成２１が設けられ、下屈折率整合（ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｉｎｄｅｘｍａｔｃｈｉｎｇ、ＩＭ）層２１２と上屈折率整合層２１３との間に挟装されるメッシュ状（ｍｅｓｈ）電極層２１１を備える点である。換言すれば、第一電極三層構成２１は下から上に下屈折率整合層２１２、メッシュ状電極層２１１及び上屈折率整合層２１３を順に含む。
本実施形態によると、第一電極三層構成２１の各構成層の間には他の仲介層或いは部材は存在しない。このほか、本実施形態のタッチモジュール１０２は第一電極三層構成２１以外に、第一電極三層構成２１の頂面に設置される透明被覆基板２２を更に備える。

この好ましい実施形態では、第一電極三層構成２１と偏光板１４との間には、光学用の粘着シート（ＯＣＡ）（図示せず）以外の他の仲介層或いは部材は存在しない。第一電極三層構成２１と透明被覆基板２２との間には、光学用の粘着シート（図示せず）以外の他の仲介層或いは部材は存在しない。例えば、上屈折率整合層２１３が透明被覆基板２２の下表面に直接鍍金されると、光学用の粘着シートにより下屈折率整合層２１２と偏光板１４とが予め接合される。他の例では、下屈折率整合層２１２が偏光板１４の上表面に直接鍍金されると、光学用の粘着シートにより上屈折率整合層２１３と透明被覆基板２２とが予め接合される。換言すれば、第一電極三層構成２１の上表面及び下表面の内の何れか１つには光学用の粘着シートが接合される。

図２はメッシュ状電極層２１の一部の上部図である。複数のパターン化（ｐａｔｔｅｒｎｅｄ）電極２１１１を備える。図２は菱形電極２１１１を例にするが、然しながら他の形状の電極でもよい。図２には電極２１１１の一部拡大図２１１２が例示され、線状金属２１１３が織り交ぜられることにより形成されるメッシュ状構造が目視できる。線状金属２１１３により包囲されるメッシュの中心は中空であり、このため全金属片により形成される電極層に比べ、本実施形態に係るメッシュ状電極層２１１はより高い透光度を有する。
本実施形態に係る線状金属２１１３の材質は銀合金が好ましく、然しながら例えば銅合金等の他の金属合金を使用してもよい。他の実施形態では、線状金属２１１３の材質には金属銀、或いは金属銅等の他の金属が使用される。
図２にはメッシュの一部拡大図２１１４を更に例示する。本実施形態によれば、線状金属２１１３の広さｗは約１．５〜１０ナノメートルであり、線状金属２１１３により包囲される中空メッシュの内径ｄは約１００〜５００ナノメートルである。

図２は四辺形（例えば矩形）のメッシュを例にするが、然しながらメッシュ状電極層２１１のメッシュは他の形状でもよく、例えば図３Ａでは三角形、図３Ｂでは円形、図３Ｃでは不規則形状を例にする。

この実施形態の特徴の一つは、下屈折率整合層２１２及び上屈折率整合層２１３には透明材質が用いられ、屈折率は外部隣接層（例えば透明被覆基板２２或いは偏光板１４）の屈折率とは異なり、外部隣接層で偏射（即ち、法線のある角度から逸脱）される光線を受光し下屈折率整合層２１２或いは上屈折率整合層２１３により光線を法線方向に反偏させ、透光度を向上させる点である。これにより、下屈折率整合層２１２及び上屈折率整合層２１３は本実施形態では補償層ないしは透光促進層とも呼称される。
図４では光線ａが偏光板１４に進入した後に光線ｂが法線４１のある角度から逸脱する場合を例示する。然しながら、光線ｂが下屈折率整合層２１２に進入した後の光線ｃは屈折率の整合作用により法線４１方向に反偏され、透光度を促進させる。

本実施形態の第一電極三層構成２１の厚さは数十から数百オングストローム（ａｎｇｓｔｒｏｍ）である。上屈折率整合層２１３の厚さは必ずしも下屈折率整合層２１２の厚さと同じではない。上屈折率整合層２１３及び下屈折率整合層２１２の材質は酸化インジウム錫と金属（例えば亜鉛）の混合物が好ましい。上屈折率整合層２１３及び下屈折率整合層２１２は他の材質でもよく、例えば二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、二酸化チタン（ＴｉＯ_２）、酸化ニオブ（Ｎｂ_２Ｏ_５）、窒化酸化ケイ素（ＳｉＮ_ｘＯ_ｙ）、或いは酸化亜鉛（ＺｎＯ）等でもよい。

好ましくは本実施形態に係る透明被覆基板２２の材質はガラスであるが、然しながら他の材質でもよく、例えばポリカーボネート（Ｐｏｌｙｃａｒｂｏｎａｔｅ、ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ＰＥＴ）、ポリエチレン（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎ、ＰＥ）、ポリ塩化ビニル（ＰｏｌｙｖｉｎｙｌＣｈｌｏｒｉｄｅ、ＰＶＣ）、ポリプロピレン（Ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ＰＰ）、ポリスチレン（Ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ、ＰＳ）、ポリメタクリル酸メチル（Ｐｏｌｙｍｅｔｈｙｌｍｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ、ＰＭＭＡ）、或いは環状オレフィンコポリマー（Ｃｙｃｌｉｃｏｌｅｆｉｎｃｏｐｏｌｙｍｅｒ、ＣＯＣ）等でもよい。

（第２実施形態）
図５は本考案の第２実施形態によるタッチディスプレイ５００を示す断面模式図である。第一実施形態（図１参照）と同じ部材が使用される場合は同じ部材符号を用い、詳細な内容は省略する。
この実施形態の特徴の一つは、第一電極三層構成２１と透明被覆基板２２との間には第二電極三層構成２３を更に備え、第二電極三層構成２３と第一電極三層構成２１との間は光学用の粘着シート２４により接合される点である。
本実施形態の第二電極三層構成２３は、下屈折率整合層２３２と上屈折率整合層２３３との間に挟装されるメッシュ状電極層２３１を含む。換言すれば、第二電極三層構成２３は下から上に下屈折率整合層２３２、メッシュ状電極層２３１及び上屈折率整合層２３３を順に備える。この好ましい実施形態では、第二電極三層構成２３の各構成層の間には他の仲介層或いは部材は存在しない。第二電極三層構成２３の構成部材の構造、材質及び効果は第一電極三層構成２１に類似するため、詳述は省く。

なお、この好ましい実施形態では、第一電極三層構成２１と偏光板１４との間には、光学用の粘着シート（図示せず）以外の他の仲介層或いは部材は存在しない。第二電極三層構成２３と透明被覆基板２２との間には光学用の粘着シート（図示せず）以外の他の仲介層或いは部材は存在しない。この問題に対し、もし（第二電極三層構成２３の）上屈折率整合層２３３が透明被覆基板２２の下表面に直接鍍金される場合、光学用の粘着シートにより（第一電極三層構成２１の）下屈折率整合層２１２と偏光板１４とは予め接合される方法が挙げられる。
他の例では、（第一電極三層構成２１の）下屈折率整合層２１２が偏光板１４の上表面に直接鍍金される場合、光学用の粘着シートにより（第二電極三層構成２３の）上屈折率整合層２３３と透明被覆基板２２とは予め接合される。換言すれば、第二電極三層構成２３の上表面及び第一電極三層構成２１の下表面の内の何れか１つは光学用の粘着シートにより接合される。

図６は本考案の第３実施形態によるタッチディスプレイ６００を示す断面模式図である。上記第１実施形態（図１参照）と同一の部分には同一符号を付し、その詳細な説明を省略して詳述する。
この実施形態の特徴の一つは、偏光板１４とカラー・フィルター１３との間には第三電極三層構成２５を更に備える点である。
本実施形態の第三電極三層構成２５は、下屈折率整合層２５２と上屈折率整合層２５３との間に挟装されるメッシュ状電極層２５１を含む。つまり、第三電極三層構成２５は下から上に下屈折率整合層２５２、メッシュ状電極層２５１及び上屈折率整合層２５３を順に備える。この好ましい実施形態では、第三電極三層構成２５の各構成層の間には他の仲介層或いは部材は存在しない。第三電極三層構成２５の構成部材の構造、材質及び効果は第一電極三層構成２１に類似するため、詳細は省略する。

また、この好ましい実施形態では、第三電極三層構成２５とカラー・フィルター１３との間には、光学用の粘着シート（図示せず）以外の他の仲介層或いは部材は存在しない。第一電極三層構成２１と透明被覆基板２２との間には、光学用の粘着シート（図示せず）以外の他の仲介層或いは部材は存在しない。例えば、（第一電極三層構成２１の）上屈折率整合層２１３が透明被覆基板２２の下表面に直接鍍金される場合、光学用の粘着シートにより（第三電極三層構成２５の）下屈折率整合層２５２とカラー・フィルター１３とが予め接合される。
他の例では、（第三電極三層構成２５の）下屈折率整合層２５２がカラー・フィルター１３の上表面に直接鍍金される場合、光学用の粘着シートにより（第一電極三層構成２１の）上屈折率整合層２１３と透明被覆基板２２とが予め接合される。換言すれば、第一電極三層構成２１の上表面及び第三電極三層構成２５の下表面の内の何れか１つには光学用の粘着シートが接合される。

以上、本考案の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１００タッチディスプレイ
１０１表示モジュール
１０２タッチモジュール
１１薄膜トランジスタ
１２液晶層
１３カラー・フィルター
１４偏光板
２１第一電極三層構成
２１１メッシュ状電極層
２１１１電極
２１１２電極の一部拡大図
２１１３線状金属
２１１４メッシュの一部拡大図
２１２下屈折率整合層
２１３上屈折率整合層
２２透明被覆基板
２３第二電極三層構成
２３１メッシュ状電極層
２３２下屈折率整合層
２３３上屈折率整合層
２４光学用の粘着シート
２５第三電極三層構成
２５１メッシュ状電極層
２５２下屈折率整合層
２５３上屈折率整合層
５００タッチディスプレイ
６００タッチディスプレイ
ａ光線
ｂ光線
ｃ光線
ｗ広さ
ｄ内径

Claims

上部には偏光板を有する表示モジュールと、
前記表示モジュールの上方に設置され、第一電極三層構成及び透明被覆基板からなるタッチモジュールを備え、
前記第一電極三層構成は前記偏光板の頂面に設けられ、前記透明被覆基板は前記第一電極三層構成の頂面に設置され、
前記第一電極三層構成は下屈折率整合層、メッシュ状電極層及び上屈折率整合層を含み、前記メッシュ状電極層は前記下屈折率整合層と前記上屈折率整合層との間に挟装されることを特徴とする、
タッチディスプレイ。
前記第一電極三層構成にある下屈折率整合層、メッシュ状電極層及び上屈折率整合層のそれぞれの間には他の仲介層は存在しないことを特徴とする、請求項１記載のタッチディスプレイ。
前記メッシュ状電極層は線状金属が織り交ぜられることにより形成されるメッシュ状構造を備え、前記線状金属により包囲されるメッシュの中心は中空であることを特徴とする、請求項１記載のタッチディスプレイ。
前記線状金属の材質は銀合金を含むことを特徴とする、請求項３記載のタッチディスプレイ。
前記下屈折率整合層及び前記上屈折率整合層の屈折率は外部隣接層の屈折率とは異なり、外部隣接層で偏射された光線は前記下屈折率整合層或いは前記上屈折率整合層で受光されると共に光線は法線方向に反偏され、透光度が高まることを特徴とする、請求項１記載のタッチディスプレイ。
前記上屈折率整合層及び前記下屈折率整合層は酸化インジウム錫と金属の混合物を含むことを特徴とする、請求項１記載のタッチディスプレイ。
前記タッチモジュールは、前記第一電極三層構成と前記透明被覆基板との間に設けられる第二電極三層構成を更に備え、前記第二電極三層構成は下屈折率整合層、メッシュ状電極層及び上屈折率整合層を含み、前記メッシュ状電極層は前記下屈折率整合層と上屈折率整合層との間に挟装されることを特徴とする、請求項１記載のタッチディスプレイ。
前記第二電極三層構成にある下屈折率整合層、メッシュ状電極層及び上屈折率整合層のそれぞれの間には他の仲介層は存在しないことを特徴とする、請求項７記載のタッチディスプレイ。
前記タッチモジュールは、前記第二電極三層構成と前記第一電極三層構成とを接合させる光学用の粘着シートを更に備えることを特徴とする、請求項７記載のタッチディスプレイ。
前記タッチモジュールは、前記偏光板と一カラー・フィルターとの間に設けられる第三電極三層構成を更に備え、前記カラー・フィルターは前記表示モジュールに内設され、また、前記第三電極三層構成は下屈折率整合層、メッシュ状電極層及び上屈折率整合層を含み、前記メッシュ状電極層は前記下屈折率整合層と上屈折率整合層との間に挟装されることを特徴とする、請求項１記載のタッチディスプレイ。
前記第三電極三層構成にある下屈折率整合層、メッシュ状電極層及び上屈折率整合層のそれぞれの間には他の仲介層は存在しないことを特徴とする、請求項１０記載のタッチディスプレイ。