TW201520610A - 光學構件，觸控面板及顯示裝置 - Google Patents

光學構件，觸控面板及顯示裝置 Download PDF

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Abstract

本發明課題為提供一種即使具備相位差未受控制之樹脂部還是能夠提昇顯示部之顯示的視認性之光學構件、觸控面板及顯示裝置。 其解決手段為光學構件(200)，是可配置在能射出直線偏光之顯示部(100)的射出方向側。該光學構件(200)，具備：具透光性且相位差未受控制的樹脂部(210)；及可配置在顯示部(100)和樹脂部(210)之間的相位差板(220)。相位差板(220)具有樹脂部(210)之相位差值(Retardation)的3倍~5倍之相位差值。

Description

光學構件，觸控面板及顯示裝置
本發明是關於光學構件、觸控面板及顯示裝置。
專利文獻1及2中記載有透過偏光太陽鏡等來視認的顯示裝置。專利文獻1的顯示裝置，具備：液晶面板和設置在液晶面板前面的前側偏光板；及配置在偏光板前面的相位差板。相位差板的光學軸，是配置成為對前側偏光板的吸收軸成大致35°~55°的角度。相位差板的相位差值是設定在大致4000nm以上的範圍。從前側偏光板射出的直線偏光是藉由透過相位差板改變成橢圓偏光。如此一來，當上述顯示裝置透過偏光太陽鏡等來視認時，即使從任何方向進行視認，顯示面也不會產生偏差的著色。
專利文獻2的顯示裝置具備液晶面板、高分子薄膜及配置在液晶面板和高分子薄膜之間的偏光板。液晶面板具有要做為背光光源的白色發光二極體。高分子薄膜具有3000nm~30000nm的相位差值。高分子薄膜，是配置成該高分子薄膜的慢軸和偏光板的吸收軸形成的角度為 大致45°。白色發光二極體的發射光譜與透過高分子薄膜之透過光光譜的包絡線形狀為相似形狀。如此一來，就能夠提昇上述顯示裝置透過偏光太陽鏡等來視認時的視認性。
[先行技術獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開平06-258634號公報
[專利文獻2]日本特開2012-230390號公報
然而，對於顯示裝置的蓋板等有時會使用樹脂面板。樹脂面板，若對於雙折射有關條件是在不加以任何控制的情況下就樹脂成型時，則會因為成型時的材料特性和成型時的樹脂流動及成型時的殘留應力等原因以致局部性產生分子配向造成的雙折射及/或光彈性造成的雙折射。此外，樹脂面板，即使樹脂進行擠出加工或延伸加工還是會產生雙折射。因此該樹脂面板的相位差就沒有受到控制。上述專利文獻1及2的顯示裝置，由於不具備相位差未受控制的樹脂面板，因此針對具備該樹脂面板之顯示裝置要透過偏光太陽鏡等來視認時之該顯示裝置的顯示之視認性的提昇就沒有任何的考量。
本發明是有鑑於上述情況而提案的發明，其 目的在於提供一種即使具備相位差未受控制之樹脂部還是能夠提昇顯示部之顯示的視認性之光學構件、觸控面板及顯示裝置。
為了解決上述課題，本發明的光學構件，是可配置在能射出直線偏光之顯示部的射出方向側。該光學構件，具備：具透光性且相位差未受控制的樹脂部；及可配置在上述顯示部和上述樹脂部之間的相位差板。上述相位差板具有上述樹脂部之相位差值的3倍~5倍之相位差值。
上述所示形態之光學構件，其配置在顯示部的射出方向側。由於該光學構件之相位差板的相位差值為樹脂部之相位差值的3倍~5倍，因此當透過偏光太陽鏡或電子機器的面板等偏光板及光學構件來視認顯示部時，就可抑制顯示部之顯示可能產生的彩虹狀不均勻或可能產生的轉暗(Blackout)。基於此就能夠提高顯示部之顯示的視認性。
上述相位差板的上述相位差值也可為3000nm以上。上述相位差板可以是配置成該相位差板的光學軸對從上述顯示部射出之直線偏光的偏光軸成大致45°之角度的構成。
本發明的觸控面板，具備：上述任一形態的 光學構件；及可對檢測對象之接近進行檢測的感測部。上述感測部，是配置在上述光學構件的上述相位差板和上述顯示部之間或是配置在上述光學構件的上述樹脂部和上述相位差板之間。
本發明的顯示裝置，具備：可射出直線偏光 的顯示部；及上述任一形態的光學構件。上述光學構件配置在上述顯示部的射出方向側。
L‧‧‧顯示裝置
100‧‧‧顯示部
T‧‧‧觸控面板
200‧‧‧光學構件
210‧‧‧樹脂部
220‧‧‧相位差板
300‧‧‧感測部
第1圖為表示本發明實施例1相關之顯示裝置的各構成要素和偏光板的位置關係說明圖。
第2A圖為表示實驗例1之顯示裝置的各構成要素和偏光板之位置關係說明圖。
第2B圖為表示實驗例2之顯示裝置的各構成要素和偏光板之位置關係說明圖。
第2C圖為表示實驗例3之顯示裝置的各構成要素和偏光板之位置關係說明圖。
第2D圖為表示實驗例4之顯示裝置的各構成要素和偏光板之位置關係說明圖。
[發明之實施形態]
以下，針對本發明實施例1相關的顯示裝置L 一邊參閱第1圖一邊進行說明。第1圖所示的顯示裝置L，具備顯示部100及觸控面板T。以下，針對顯示裝置L的各構成要素進行詳細說明。
顯示部100，如第1圖所示，可射出直線偏 光。例如顯示部100為液晶面板或有機EL等。液晶面板可以是單純矩陣驅動方式(例如TFT方式等)或者可以是主動矩陣驅動方式。
觸控面板T，具備光學構件200及感測部 300。光學構件200，是於顯示部100之直線偏光的射出方向(圖示箭頭符號方向)隔著間隔配置。光學構件200，具有樹脂部210及相位差板220。樹脂部210為相位差未受控制的樹脂。例如為相位差未受控制的成型樹脂、樹脂(例如PC樹脂或PMMA樹脂等)的擠出板或是樹脂製的延伸薄膜(例如PET或PC等)。樹脂部210，對於雙折射有關條件是在不加以任何控制的情況下就樹脂成型，因此成型時的材料特性和成型時的樹脂流動及成型時的殘留應力等原因就會局部性產生分子配向造成的雙折射及/或光彈性造成的雙折射，或因為樹脂的擠出加工而產生雙折射，或因為樹脂的延伸加工而產生雙折射。如上述所示樹脂部210會產生意料外的雙折射以致成為相位差未受控制的狀態。
相位差板220，以位於樹脂部210和顯示部 100之間的狀態固定在樹脂部210之射出方向的後面。相位差板220，具有樹脂部210之相位差值的3倍~5倍之相 位差值。相位差板220的相位差值為3000nm以上。相位差板220的相位差值為5000nm以上則更佳，若為10000nm以上則又更佳。其原因在於相位差板220的相位差值愈大則透過相位差板200的透過光於可視光的全波長區會存在有更多可成為圓偏光、橢圓偏光、直線偏光的波長。該透過光透過樹脂部210時即使偏光狀態產生變化，但該透過光於可視光的全波長區會包含有多數之各式各樣偏光狀態的光。相位差板220，是配置成相位差板220的光學軸(慢軸)對從顯示部100射出之直線偏光的偏光軸成大致45°的角度。
感測部300，其為可檢測出接近顯示裝置L之 檢測對象(手指或觸控筆)的觸控面板T的感測部。感測部300具有光學的等方性。感測部300，是配置在顯示部100和相位差板220之間。
本申請的發明者，對於上述顯示裝置L的提 案，進行了下述實驗。於該實驗中，當透過偏光板P視認出實驗例1~4的顯示裝置時，是對該顯示裝置的顯示是否產生彩虹狀不均勻及轉暗進行了確認。另外，偏光板P，其為偏光太陽鏡或電子機器[觸控面板、汽車導航器、顯示機器(汽車的指示器)的面板等]。
第2A圖所示實驗例1的顯示裝置，具備顯示 部100及相向配置在顯示部100之射出方向側的樹脂部210。第2B圖所示實驗例2的顯示裝置，具備顯示部100和於顯示部100之射出方向側隔著間隔配置的樹脂部210 及設置在樹脂部210之射出方向的前面上之1/4波長板10。第2C圖所示實驗例3的顯示裝置，具備顯示部100和於顯示部100之射出方向側隔著間隔配置的樹脂部210及設置在樹脂部210之射出方向的後面上之1/4波長板10。實驗例2及3之1/4波長板10的外形是比顯示部100的外形還小。1/4波長板10的相位差值為140nm。第2D圖所示實驗例4的顯示裝置，具備顯示部100和於顯示部100之射出方向側隔著間隔配置的樹脂部210及設置在樹脂部210之射出方向的後面上之相位差板220’。相位差板220’，除了該相位差板220’的外形比顯示部100的外形還小的事項與相位差板220不同以外，其他都與相位差板220相同。
就實驗例1的顯示裝置而言，從顯示部100 射出的直線偏光會直接入射至相位差未受控制的樹脂部210。直線偏光透過樹脂部210時光的偏光狀態會改變。 因此，當顯示部100之直線偏光的偏光方向和偏光板P的偏光方向為大致平行時，或當顯示部100之直線偏光的偏光方向和偏光板P的偏光方向為大致直角時及當顯示部100之直線偏光的偏光方向和偏光板P的偏光方向之角度為與上述大致平行和上述大致直角之間的中間角度時，則顯示部100的顯示就會產生彩虹狀不均勻及局部性的轉暗。
就實驗例2的顯示裝置而言，從顯示部100 射出的直線偏光會直接入射至相位差未受控制的樹脂部 210。直線偏光透過樹脂部210時光的偏光狀態會改變。 於樹脂部210和1/4波長板10的重疊部份，偏光狀態改變後的光會透過1/4波長板10。但是，當顯示部100之直線偏光的偏光方向和偏光板P的偏光方向為大致平行時，或當顯示部100之直線偏光的偏光方向和偏光板P的偏光方向為大致直角時及當顯示部100之直線偏光的偏光方向和偏光板P的偏光方向之角度為與上述大致平行和上述大致直角之間的中間角度時，則該重疊部份之顯示部100的顯示就會產生彩虹狀不均勻及局部性的轉暗。
就實驗例3的顯示裝置而言，從顯示部100 射出的直線偏光，於樹脂部210和1/4波長板10的重疊部份，透過1/4波長板10之後，就會透過相位差未受控制的樹脂部210。上述直線偏光藉由透過1/4波長板10會成為圓偏光，但透過樹脂部210時該光的偏光狀態會改變。因此，當顯示部100之直線偏光的偏光方向和偏光板P的偏光方向為大致平行時，或當顯示部100之直線偏光的偏光方向和偏光板P的偏光方向為大致直角時及當顯示部100之直線偏光的偏光方向和偏光板P的偏光方向之角度為與上述大致平行和上述大致直角之間的中間角度時，則該重疊部份之顯示部100的顯示就會產生彩虹狀不均勻及局部性的轉暗。
就實驗例4的顯示裝置而言，從顯示部100 射出的直線偏光，於樹脂部210和相位差板220’的重疊部份，透過相位差板220’之後，就會透過相位差未受控制的 樹脂部210。上述直線偏光藉由透過相位差板220’，會於可視光之全波長區成為更多數存在有可變成圓偏光、橢圓偏光、直線偏光之波長的透過光。該透過光透過樹脂部210時即使偏光狀態產生變化，但於可視光之全波長區包含有多數之各式各樣偏光狀態的光。因此，當顯示部100之直線偏光的偏光方向和偏光板P的偏光方向為大致平行時，或當顯示部100之直線偏光的偏光方向和偏光板P的偏光方向為大致直角時及當顯示部100之直線偏光的偏光方向和偏光板P的偏光方向之角度為與上述大致平行和上述大致直角之間的中間角度時，則該重疊部份之顯示部100的顯示就不會產生彩虹狀不均勻及局部性的轉暗。
從上述實驗也可明確得知顯示裝置L，即使具 備相位差未受控制的樹脂部210，但透過偏光板P來視認時，就可抑制顯示部100之顯示產生彩虹狀不均勻及產生轉暗，能夠提昇該顯示裝置L之顯示的視認性。從顯示部100射出的直線偏光，藉由透過相位差板220，會於可視光之全波長區成為包括多數可變成圓偏光、橢圓偏光、直線偏光之波長的透過光。該透過光，即使透過相位差未受控制的樹脂部210，還是會包含有多數之各式各樣偏光狀態的光(可成為圓偏光、橢圓偏光、直線偏光的波長)。 因此，顯示裝置L即使透過偏光板P來視認時，所視認出來的色調也會是接近顯示部100之光源色的色調，基於此就能夠抑制該顯示部100之顯示產生彩虹狀不均勻或產生轉暗。由於相位差板220的相位差值愈大則會有更多之波 長的光透過偏光板P，因此所視認出來的色調就能夠更接近顯示部100之光源色的色調。特別是，當顯示部100之直線偏光的偏光方向和偏光板P的偏光方向為大致平行時，或當顯示部100之直線偏光的偏光方向和偏光板P的偏光方向為大致直角時及當顯示部100之直線偏光的偏光方向和偏光板P的偏光方向之角度為與上述大致平行和上述大致直角之間的中間角度時，經由實驗已經明確得知能夠抑制顯示部100之顯示產生彩虹狀不均勻或產生轉暗。 由於相位差板220的相位差值為3000nm以上，因此於相位差板220的面內即使產生不均勻的相位差，還是能夠讓人類的眼睛不會感覺到有著色，並且能夠讓通過相位差板220的光被視為與從顯示部100射出的直線偏光相同顏色。
另外，上述所示的顯示裝置L、觸控面板T 及光學構件200，並不限於上述實施例，於申請專利範圍 的記載範圍內是可加以任意設計變更。以下，對該設計變更例進行詳細說明。
本發明的光學構件，是一種可配置在能射出直線偏光之顯示部的射出方向側之光學構件，該光學構件，只要具備：具透光性且相位差未受控制的樹脂部；及可配置在上述顯示部和上述樹脂部之間並且具有上述樹脂部之相位差值的3倍~5倍之相位差值的相位差板就可任意加以設計變更。上述樹脂部和上述相位差板，也可配置成兩者間具有間隙。此外，上述相位差板，也可固定在感 測部或顯示部且固定成位於顯示部之射出方向側。
本發明的感測部是可省略。即，本發明的顯示裝置，只要具備可射出直線偏光的顯示部及可配置在上述顯示部之射出方向側的上述實施例或上述設計變更例的光學構件就可任意加以設計變更。於上述顯示部和上述光學構件之間所配置的只要為具有光學之等方性的構件(例如觸控面的感測部、OCA、TAC薄膜、COP薄膜等)則不拘任何形態構件。更具體而言，具有光學之等方性的構件，是可配置在光學構件的樹脂部和相位差板之間或配置在相位差板和顯示部之間。另外，本發明的顯示部，其包括具有顯示部主體及配置在該顯示部主體之光的射出方向側並且可讓該光成為直線偏光的偏光板之構成的顯示部。 即，本發明的顯示部，並不限於顯示部主體本身可射出直線偏光的構成。
於本發明中，觸控面板和顯示部可為個別體。
另外，上述實施例之顯示裝置L、觸控面板T及光學構件200的各構成要素構成用的素材、形狀、尺寸、數量及配置等是以其中一例進行了說明，只要能夠實現同樣功能是可任意加以設計變更。上述的實施例及設計變更例，只要彼此不互相矛盾，則可彼此組合並予以實施。
L‧‧‧顯示裝置
100‧‧‧顯示部
T‧‧‧觸控面板
200‧‧‧光學構件
210‧‧‧樹脂部
220‧‧‧相位差板
300‧‧‧感測部
P‧‧‧偏光板

Claims (5)

  1. 一種光學構件，係可配置在能射出直線偏光之顯示部的射出方向側之光學構件，其特徵為，具備：具透光性且相位差未受控制的樹脂部；及可配置在上述顯示部和上述樹脂部之間的相位差板，上述相位差板具有上述樹脂部之相位差值的3倍~5倍之相位差值。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載的光學構件，其中，上述相位差板的上述相位差值為3000nm以上。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所記載的光學構件，其中，上述相位差板是配置成該相位差板的光學軸對從上述顯示部射出之直線偏光的偏光軸成大致45°之角度。
  4. 一種觸控面板，其特徵為，具備：申請專利範圍第1項至第3項任一項所記載的光學構件；及可對檢測對象之接近進行檢測的感測部，上述感測部，是配置在上述光學構件的上述相位差板和上述顯示部之間或是配置在上述光學構件的上述樹脂部和上述相位差板之間。
  5. 一種顯示裝置，其特徵為，具備：可射出直線偏光的顯示部；及配置在上述顯示部之射出方向側的如申請專利範圍第1項至第3項任一項所記載的光學構件。
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