光學(xué)部件、觸摸屏面板和顯示設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種光學(xué)部件、觸摸屏面板和顯示設(shè)備，它們在允許光學(xué)部件包括針對相位差不受控的樹脂部的情況下能夠提高顯示部的顯示可視性。光學(xué)部件(200)可以布置在能夠發(fā)出線偏振光的顯示部(100)的出射方向側(cè)。該光學(xué)部件(200)包括：樹脂部(210)，該樹脂部(210)具有透光性并且在相位差方面不受控，和相位片(220)，該相位片(220)可以布置在顯示部(100)與樹脂部(210)之間。相位片(220)的延遲是樹脂部(210)的延遲的三到五倍。
【專利說明】光學(xué)部件、觸摸屏面板和顯示設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光學(xué)部件、觸摸屏面板和顯示設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]日本專利申請?zhí)亻_第06-258634(專利文獻(xiàn)I)和2012-230390 (專利文獻(xiàn)2)號公報(bào)公開了通過偏光太陽鏡等可視的顯示設(shè)備。專利文獻(xiàn)I的顯示設(shè)備包括液晶顯示(LCD)面板、LCD面板前面的前側(cè)偏振片和偏振片前面的相位片。相位片被定位為使得其光學(xué)軸與前側(cè)偏振片的吸收軸形成大約35°至55°的角度。相位片被構(gòu)造為具有在大約4，OOOnm或更大的范圍內(nèi)的延遲(retardat1n)。從前側(cè)偏振片發(fā)出的線偏振光穿過相位片，以被轉(zhuǎn)換為橢圓偏振光。因此，可從任意方向通過偏光太陽鏡等看到顯示設(shè)備，而在顯示面中沒有遭受不均勻著色。
[0003]專利文獻(xiàn)2的顯示設(shè)備包括IXD面板、聚合物膜和設(shè)置在IXD面板與聚合物膜之間的偏振片。LCD面板具有充當(dāng)背光源的白色發(fā)光二極管。聚合物膜具有在3，OOOnm至30，OOOnm范圍內(nèi)的延遲。聚合物膜被定位為使得其慢軸與偏振片的吸收軸形成大約45°的角度。白色發(fā)光二極管所呈現(xiàn)的發(fā)射光譜的形狀類似于穿過聚合物膜的透射光的光譜的包絡(luò)曲線的形狀。該構(gòu)造的目的是提高顯示設(shè)備在通過偏光太陽鏡等被觀看時(shí)的可視性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]技術(shù)問題
[0005]一些顯示設(shè)備包括充當(dāng)覆蓋面板或其他組件的樹脂面板。發(fā)明人想到使用在不控制其雙折射特性的情況下進(jìn)行成型的樹脂面板。這種樹脂面板可以在不控制雙折射特性的情況下通過使樹脂成型來制造。在這種情況下，因?yàn)槌尚瓦^程期間的材料特性、成型過程期間的樹脂流動(dòng)和成型過程期間產(chǎn)生的殘留應(yīng)力和/或其他因素，可能出現(xiàn)因分子配向和/或光測彈性而引起的局部雙折射。樹脂面板還可以由擠壓過程或拉伸過程來制造，這也可能造成雙折射。應(yīng)注意的是，上述常規(guī)的顯示設(shè)備不包括在不控制相位差的情況下所制造的樹脂面板。因此，如何在通過偏光太陽鏡等觀看裝配有這種不受控的樹脂面板的顯示設(shè)備時(shí)，提高這種顯示設(shè)備的顯示可視性沒有被考慮。
[0006]鑒于上述情況想出本發(fā)明，以提供一種在允許光學(xué)部件包括針對相位差不受控的樹脂部的情況下能夠提高顯示部的顯示可視性的光學(xué)部件。本發(fā)明還提供一種包括光學(xué)部件的觸摸屏面板和顯示設(shè)備。
[0007]解決問題的方案
[0008]本發(fā)明的一個(gè)方面的光學(xué)部件可以布置在能夠發(fā)出線偏振光的顯不部的出射方向側(cè)。光學(xué)部件包括樹脂部和相位片。樹脂部具有透光性，并且在相位差方面不受控。相位片被構(gòu)造為布置在顯示部與樹脂部之間。相位片的延遲是樹脂部的延遲的三到五倍。
[0009]該方面的光學(xué)部件布置在顯示部的出射方向側(cè)。因?yàn)橄辔黄难舆t是樹脂部的延遲的三至五倍，所以光學(xué)部件可以抑制在通過偏振片(諸如偏光眼鏡或電子設(shè)備的面板)和光學(xué)部件觀看顯示部時(shí)顯示部的顯示圖像中出現(xiàn)彩虹色的不均勻(iridescentunevenness)和變黑(blackout)的可能性。因此，本發(fā)明可以提高顯示部顯示的圖像的可視性。
[0010]相位片的延遲可以是至少3，OOOnm。相位片的延遲可以是至少5，OOOnm。相位片的延遲可以是至少10，OOOnm。相位片可以被定向?yàn)槭沟孟辔黄墓鈱W(xué)軸與從顯示部發(fā)出的線偏振光的偏振軸形成大約45度的角度。
[0011]本發(fā)明的觸摸屏面板包括上述方面中任意一個(gè)方面的光學(xué)部件和能夠檢測檢測對象的接近的傳感器。傳感器可以布置在光學(xué)部件的相位片與顯示部之間或者光學(xué)部件的樹脂部與光學(xué)部件的相位片之間。
[0012]本發(fā)明的顯示設(shè)備包括能夠發(fā)出線偏振光的顯示部和上述方面中任意方面的光學(xué)部件。該光學(xué)部件可以布置在顯示部的出射方向側(cè)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是例示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的顯示設(shè)備的組成部分相對于偏振片的相對定位的說明圖；
[0014]圖2A是例示第一實(shí)驗(yàn)例中的顯示設(shè)備的組成部分相對于偏振片的相對定位的說明圖；
[0015]圖2B是例示第二實(shí)驗(yàn)例中的顯示設(shè)備的組成部分相對于偏振片的相對定位的說明圖；
[0016]圖2C是例示第三實(shí)驗(yàn)例中的顯示設(shè)備的組成部分相對于偏振片的相對定位的說明圖；以及
[0017]圖2D是例示第四實(shí)驗(yàn)例中的顯示設(shè)備的組成部分相對于偏振片的相對定位的說明圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]將參照圖1描述根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的顯示設(shè)備L。圖1例示的顯示設(shè)備L包括顯示部100和觸摸面板T。下面將詳細(xì)描述顯示設(shè)備L的這些組成部分。
[0019]如圖1所示，顯示部100可以發(fā)出線偏振光。例如，顯示部100可以是IXD面板或有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)設(shè)備等。LCD面板可以是簡單矩陣驅(qū)動(dòng)型或諸如薄膜晶體管(TFT)型等的有源矩陣驅(qū)動(dòng)型。
[0020]觸摸面板T包括光學(xué)部件200和傳感器300。光學(xué)部件200在從顯示部100發(fā)出的線偏振光的出射方向(所例示的箭頭的方向)的一側(cè)，與顯示部100隔開布置。光學(xué)部件200包括樹脂部210和相位片220。樹脂部210是在相位差方面不受控的樹脂材料。例如，其可以是在相位差方面不受控的樹脂模制品、樹脂材料(例如，聚碳酸酯(PC)樹脂、PMMA樹脂等)的擠塑板或樹脂材料(例如，聚對苯二甲酸乙二醇酯、PC等)的拉伸膜。通常來說，因?yàn)槌尚瓦^程期間的材料特性、成型過程期間的樹脂流動(dòng)、成型過程期間產(chǎn)生的殘留應(yīng)力和/或其他因素，樹脂模制品如果在不控制雙折射的情況下成型，則可能部分地具有因分子配向和/或光測彈性而引起的雙折射。而且，擠塑板由于樹脂材料的擠出過程可能具有雙折射。拉伸膜由于樹脂材料的拉伸過程可能具有雙折射。出于上述原因中的任意原因，樹脂部210可以變得非故意地雙折射并且在相位差方面不受控。
[0021]相位片220沿出射方向固定到樹脂部210的背面，以便位于樹脂部210與顯示部100之間。相位片220具有的延遲是樹脂部210的三至五倍。相位片220的延遲被設(shè)置為3，OOOnm或更大。更優(yōu)選地，相位片220的延遲是5，OOOnm或更大，并且更加優(yōu)選地是10，OOOnm或更大。這是因?yàn)殡S著相位片220的延遲增大，穿過相位片220的光含有更多種波長，其中貫穿可視光譜，存在圓偏振光、橢圓偏振光和線偏振光。如果該經(jīng)過的光在穿過樹脂部210時(shí)改變偏振狀態(tài)，則輸出光貫穿可視光譜具有多種偏振狀態(tài)。相位片220被定向?yàn)槭沟孟辔黄?20的光學(xué)軸(慢軸)與從顯示部100發(fā)出的線偏振光的偏振軸形成大約45°的角度。
[0022]傳感器300是觸摸屏面板T的傳感器并且可以檢測接近顯示設(shè)備L的檢測對象(手指或觸控筆)。傳感器300是光性均質(zhì)的。傳感器300布置在顯示部100與相位片220之間。
[0023]發(fā)明人在發(fā)明上述顯示設(shè)備L的過程中執(zhí)行了以下實(shí)驗(yàn)。在這些實(shí)驗(yàn)中，發(fā)明人通過偏振片P觀看第一至第四實(shí)驗(yàn)例的各個(gè)顯示設(shè)備，以檢查顯示設(shè)備的顯示圖像是否出現(xiàn)彩虹色的不均勻和/或變黑。應(yīng)理解的是，偏振片P可以是偏光太陽鏡、電子設(shè)備的面板(觸摸屏面板、汽車導(dǎo)航設(shè)備、顯示設(shè)備(例如，機(jī)動(dòng)車的指示器))等。
[0024]如圖2A例示的第一實(shí)驗(yàn)例的顯示設(shè)備包括顯示部100和樹脂部210，該樹脂部210布置為面向顯示部100的出射方向側(cè)。如圖2B例示的第二實(shí)驗(yàn)例的顯示設(shè)備包括顯示部100、樹脂部210和四分之一波片10，樹脂部210位于顯示部100的出射方向側(cè)并與顯示部100間隔開，四分之一波片10在出射方向上位于樹脂部210前面。如圖2C例示的第三實(shí)驗(yàn)例的顯示設(shè)備包括顯示部100、樹脂部210和四分之一波片10，樹脂部210位于顯示部100的出射方向側(cè)并與顯示部100間隔開，四分之一波片10在出射方向上位于樹脂部210后面。第二和第三實(shí)驗(yàn)例中的各個(gè)四分之一波片10具有的外表面小于顯不部100的外表面。四分之一波片10具有的延遲是140nm。如圖2D例示的第四實(shí)驗(yàn)例的顯示設(shè)備包括顯示部100、位于顯示部100的出射方向側(cè)并與顯示部100間隔開的樹脂部210、和在出射方向上位于樹脂部210后面的相位片220’。相位片220’具有的構(gòu)造與相位片220的構(gòu)造相同，區(qū)別僅在于相位片220’具有的外表面小于顯示部100的外表面。
[0025]在第一實(shí)驗(yàn)例的顯示設(shè)備中，從顯示部100發(fā)出的線偏振光直接進(jìn)入在相位差方面不受控的樹脂部210。光在穿過樹脂部210時(shí)改變偏振狀態(tài)。因此，在以下情況中的任意情況下，顯示設(shè)備的顯示圖像出現(xiàn)彩虹色的不均勻和/或部分變黑，這些情況為:顯示部100的線偏振光的偏振方向和偏振片P的偏振方向是(I)彼此大致平行，(2)彼此大致垂直和(3)彼此呈不平行也不垂直的角度。
[0026]在第二實(shí)驗(yàn)例的顯示設(shè)備中，從顯示部100發(fā)出的線偏振光直接進(jìn)入在相位差方面不受控的樹脂部210。光在穿過樹脂部210時(shí)改變偏振狀態(tài)。然后，變化后的光在樹脂部210與四分之一波片10的重疊區(qū)域中穿過四分之一波片10。然而，在以下情況中的任意情況下，顯示設(shè)備的重疊區(qū)域中的顯示圖像出現(xiàn)彩虹色的不均勻和/或部分變黑，這些情況為:顯示部100的線偏振光的偏振方向和偏振片P的偏振方向是(I)彼此大致平行，(2)彼此大致垂直和(3)彼此呈不平行也不垂直的角度。
[0027]在第三實(shí)驗(yàn)例的顯示設(shè)備中，從顯示部100發(fā)出的線偏振光在樹脂部210與四分之一波片10的重疊區(qū)域中穿過四分之一波片10，然后穿過在相位差方面不受控的樹脂部210。穿過四分之一波片10的線偏振光被轉(zhuǎn)換為橢圓偏振光，然后在穿過樹脂部210時(shí)改變偏振狀態(tài)。因此，在以下情況中的任意情況下，顯示設(shè)備的重疊區(qū)域中的顯示圖像出現(xiàn)彩虹色的不均勻和/或部分變黑，這些情況為:顯示部100的線偏振光的偏振方向和偏振片P的偏振方向是(I)彼此大致平行，(2)彼此大致垂直和(3)彼此呈不平行也不垂直的角度。
[0028]在第四實(shí)驗(yàn)例的顯示設(shè)備中，從顯示部100發(fā)出的線偏振光在樹脂部210與相位片220’的重疊區(qū)域中穿過相位片220’，然后穿過在相位差方面不受控的樹脂部210。穿過相位片220’的線偏振光被轉(zhuǎn)換為含有更多波長的光(其中，貫穿可見光譜存在圓偏振光、橢圓偏振光和線偏振光)。然后，光穿過樹脂部210，并且可以改變偏振狀態(tài)，但是輸出光貫穿可見光譜具有多種偏振狀態(tài)。因此，在以下情況中的任意情況下，顯示設(shè)備的重疊區(qū)域中的顯示圖像不出現(xiàn)彩虹色不均勻和/或變黑，這些情況為:顯示部100的線偏振光的偏振方向和偏振片P的偏振方向是(I)彼此大致平行，(2)彼此大致垂直和(3)彼此呈不平行也不垂直的角度。
[0029]如根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)顯而易見的是，顯示設(shè)備L雖然包括在相位差方面不受控的樹脂部210，但是也能夠抑制在通過偏振片P觀看時(shí)在顯示部100的顯示圖像中出現(xiàn)彩虹色的不均勻和變黑。由此，顯示設(shè)備L可以提高顯示設(shè)備L的顯示圖像的可見性。從顯示部100發(fā)出的線偏振光穿過相位片220，以被轉(zhuǎn)換為含有許多波長的光(其中，貫穿可見光譜存在圓偏振光、橢圓偏振光和線偏振光)。然后，光穿過樹脂部210,并且可以改變偏振狀態(tài),但是輸出光貫穿可見光譜具有多種多樣的偏振狀態(tài)(即，圓偏振光、橢圓偏振光和線偏振光)。因此，當(dāng)通過偏振片P觀看顯示設(shè)備L時(shí)，用與從顯示部100出來的顏色靠近的色調(diào)觀看顯示的圖像(因?yàn)橐种圃陲@示部100的顯示圖像中出現(xiàn)彩虹色的不均勻和/或變黑)。因?yàn)楦笞兓牟ㄩL的光穿過偏振片P并且可以以靠近顯示部100的光源顏色的色調(diào)來觀看，所以相位片220的更大延遲是優(yōu)選的。更具體地，顯而易見的是，在以下情況中的任意情況下，顯示設(shè)備L可以抑制在顯示設(shè)備的顯示圖像中出現(xiàn)彩虹色的不均勻和/或變黑，這些情況為:顯示部100的線偏振光的偏振方向和偏振片P的偏振方向是(I)彼此大致平行，(2)彼此大致垂直和(3)彼此呈不平行也不垂直的角度。因?yàn)橄辔黄?20具有3，OOOnm或更大的延遲，所以相位片200中相位差的特定變化將不會(huì)造成可由人眼識別的著色。穿過相位片220的光以類似于從顯示部100發(fā)出的線偏振光的顏色被看到。
[0030]應(yīng)當(dāng)注意的是，上述顯示設(shè)備L、觸摸屏面板T和光學(xué)部件200不限于上述實(shí)施方式，而可以在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)以任意方式來修改。下面將詳細(xì)描述具體修改例。
[0031]本發(fā)明的光學(xué)部件可以是適于布置在能夠發(fā)出線偏振光的顯示部的出射方向側(cè)的任何光學(xué)部件，并且包括:具有透光性并且針對相位差不受控的樹脂部；以及相位片，該相位片被構(gòu)造為布置在顯示部與樹脂部之間，并且具有的延遲是樹脂部的延遲的三至五倍。上述樹脂部和相位片可以彼此隔開。進(jìn)一步地，上述相位片可以固定到傳感器或顯示部，以便定位于顯示部的出射方向側(cè)。
[0032]可以省略本發(fā)明的傳感器。換言之，本發(fā)明的顯示設(shè)備可以是包括以下結(jié)構(gòu)的任何顯示設(shè)備:能夠發(fā)出線偏振光的顯示部，以及可以布置在顯示部的出射方向側(cè)的上述實(shí)施方式或上述修改例的光學(xué)部件。在上述顯不部與上述光學(xué)部件之間，可以布置任何光性均質(zhì)構(gòu)件(例如，觸摸屏面板的傳感器、光透明粘合劑(OCA)、三乙酰纖維素(TAC)膜或環(huán)烯烴聚合物(COP)膜等)。這種光性均質(zhì)構(gòu)件可以布置在樹脂部與光學(xué)部件的相位片之間，或布置在相位片與顯示部之間。應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明的顯示部包括顯示部主體和偏振片，并且偏振片可以布置在顯示部主體的出射方向側(cè)，并且將光轉(zhuǎn)換成線偏振光。換言之，本發(fā)明的顯示部不限于包括適于發(fā)出線偏振光的顯示部主體的顯示部。
[0033]本發(fā)明可考慮將觸摸屏面板和顯示部作為單獨(dú)部件。
[0034]應(yīng)當(dāng)理解的是，上述實(shí)施方式的顯示設(shè)備L、觸摸屏面板T和光學(xué)部件200僅以示例的方式如上所述，并且可以包括任何材料、形狀、尺度、數(shù)量、排布和其他構(gòu)造(如果它們可以執(zhí)行類似功能)。上述實(shí)施方式和修改例的構(gòu)造可以以任意可能的方式進(jìn)行組合。
[0035]附圖標(biāo)記列表:
[0036]L:顯示設(shè)備
[0037]100:顯示部
[0038]T:觸摸屏面板
[0039]200:光學(xué)部件
[0040]210:樹脂部
[0041]220:相位片
[0042]300:傳感器
【權(quán)利要求】
1.一種光學(xué)部件，該光學(xué)部件適于布置在能夠發(fā)出線偏振光的顯不部的出射方向側(cè)，所述光學(xué)部件包括: 樹脂部，該樹脂部具有透光性，所述樹脂部在相位差方面不受控；以及相位片，該相位片被構(gòu)造為布置在所述顯示部與所述樹脂部之間，所述相位片的延遲是所述樹脂部的延遲的三到五倍。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光學(xué)部件， 其中，所述相位片的所述延遲是至少3，OOOnm。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的光學(xué)部件， 其中，所述相位片的所述延遲是至少5，OOOnm。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的光學(xué)部件， 其中，所述相位片的所述延遲是至少10，OOOnm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)部件， 其中，所述相位片被定向?yàn)槭沟盟鱿辔黄墓鈱W(xué)軸與從所述顯示部發(fā)出的線偏振光的偏振軸形成45度的角度。
6.一種觸摸屏面板，該觸摸屏面板包括: 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)部件；以及 傳感器，該傳感器能夠檢測檢測對象的接近， 其中，所述傳感器布置在所述光學(xué)部件的所述相位片與所述顯示部之間或者布置在所述光學(xué)部件的所述樹脂部與所述光學(xué)部件的所述相位片之間。
7.一種顯示設(shè)備，該顯示設(shè)備包括: 顯示部，該顯示部能夠發(fā)出線偏振光；以及 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項(xiàng)所述的光學(xué)部件，該光學(xué)部件布置在所述顯示部的出射方向側(cè)。
【文檔編號】G09F9/33GK104516147SQ201410504304
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年9月26日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月27日
【發(fā)明者】清水雅人 申請人:星電株式會(huì)社