特開 2023-13912 タッチ表示モジュール

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023013912

(43)【公開日】2023-01-26

(54)【発明の名称】タッチ表示モジュール

(51)【国際特許分類】

   G06F 3/041 20060101AFI20230119BHJP

   G09F 9/00 20060101ALI20230119BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20230119BHJP

   G02B 5/30 20060101ALI20230119BHJP

   G02F 1/13363 20060101ALI20230119BHJP

【ＦＩ】

G06F3/041 490

G09F9/00 366A

G09F9/30 349E

G09F9/30 349Z

G02B5/30

G02F1/13363

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021205970

(22)【出願日】2021-12-20

(31)【優先権主張番号】202110805606.2

(32)【優先日】2021-07-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(71)【出願人】

【識別番号】519308156

【氏名又は名称】ティーピーケイ アドバンスド ソリューションズ インコーポレーテッド

【氏名又は名称原語表記】ＴＰＫ ＡＤＶＡＮＣＥＤ ＳＯＬＵＴＩＯＮＳ ＩＮＣ

(74)【代理人】

【識別番号】100103894

【弁理士】

【氏名又は名称】家入 健

(72)【発明者】

【氏名】リウ ミンチュン

(72)【発明者】

【氏名】ヤン イーラン

(72)【発明者】

【氏名】チャン ヤーチン

(72)【発明者】

【氏名】シャオ ポーユー

(72)【発明者】

【氏名】リウ シェンファ

(72)【発明者】

【氏名】チェン ウェイチョウ

(72)【発明者】

【氏名】ワン シュエフェン

(72)【発明者】

【氏名】ク ヨンビン

(72)【発明者】

【氏名】リン チアジュイ

(72)【発明者】

【氏名】リウ シャオジエ

(72)【発明者】

【氏名】ツァン シュエロン

(72)【発明者】

【氏名】シュー シャンビン

【テーマコード（参考）】

2H149

2H291

5C094

5G435

【Ｆターム（参考）】

2H149AA01

2H149AA18

2H149AB01

2H149AB23

2H149BA02

2H149DA04

2H149DA18

2H149EA03

2H149FA05Y

2H149FD04

2H149FD10

2H291FA22X

2H291FA30X

2H291FA40X

2H291FB05

2H291LA11

2H291LA21

2H291PA42

2H291PA44

2H291PA52

2H291PA53

5C094AA11

5C094ED12

5C094ED14

5C094FB01

5C094FB12

5C094JA11

5C094JA12

5G435EE49

5G435FF05

5G435HH12

5G435HH20

(57)【要約】      （修正有）

【課題】十分に低い反射率を有し、外部環境からの反射光を低減し、ディスプレイ品質に影響を与えない、タッチ表示モジュールを提供する。
【解決手段】タッチ表示モジュール１００は、タッチ装置１１０と偏光素子１５０とを含む。偏光素子は、偏光子１６０とリタデーションフィルムアセンブリ１７０とを含む。リタデーションフィルムアセンブリは、偏光楕円率値（ｅ値）を有し、ｅ値の絶対値は、０．８より大きい。偏光素子の反射率は、６％未満であり、タッチ装置及び偏光素子の全反射率は７％未満である。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

タッチ装置と、
前記タッチ装置上に配置された偏光素子とを備え、
前記偏光素子は、
直線偏光子と、
環境光が前記直線偏光子を透過して直線偏光を生成するとき、前記直線偏光が透過して円偏光に変換されるリタデーションフィルムアセンブリであって、前記円偏光に変換される前記直線偏光の割合がリタデーションフィルムアセンブリの偏光楕円率である、リタデーションフィルムアセンブリと、
を含み、
前記偏光楕円率の絶対値が、４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲で０．８より大きく、
前記偏光素子を通過する前記環境光の反射率は、４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲で６％未満である、
タッチ表示モジュール。

【請求項2】

前記タッチ装置と前記偏光素子との組み合わせは、
４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲における全反射率を有し、該全反射率は７％未満又は６％未満であるか、
又は、
４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲において、前記偏光素子と前記タッチ装置とを組み合わせた前後で達成される反射率変化率が、０％～１５％、０％～１３％、０％～８％、又は０％～２％の範囲である、
請求項１に記載のタッチ表示モジュール。

【請求項3】

前記偏光楕円率の絶対値は、４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲において、０．８～０．９５であり、
前記偏光素子を通過する前記環境光の反射率は、４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲で５．５％未満である、
請求項１又は２に記載のタッチ表示モジュール。

【請求項4】

タッチ装置と、
前記タッチ装置上に配置された偏光素子とを備え、
前記偏光素子は、
直線偏光子と、
環境光が前記直線偏光子を透過して直線偏光を生成するとき、前記直線偏光が透過して円偏光に変換されるリタデーションフィルムアセンブリであって、前記円偏光に変換される前記直線偏光の割合がリタデーションフィルムアセンブリの偏光楕円率である、リタデーションフィルムアセンブリと、
を含み、
前記偏光楕円率の絶対値が、波長５５０ｎｍにおいて０．９より大きく、
前記偏光素子を透過する前記環境光の反射率は、波長５５０ｎｍにおいて５％未満である、
タッチ表示モジュール。

【請求項5】

前記タッチ装置と前記偏光素子との組み合わせは、
波長５５０ｎｍにおける全反射率を有し、該全反射率は６％未満又は５．５％未満であるか、
又は、
波長５５０ｎｍにおいて、前記偏光素子と前記タッチ装置とを組み合わせた前後の反射率変化率は、０％～１０％、５％～１０％、又は５％～８％の範囲である、
請求項４に記載のタッチ表示モジュール。

【請求項6】

前記偏光楕円率の絶対値は、波長５５０ｎｍにおいて０．９～０．９５の範囲であり、
前記偏光素子を通過する環境光の反射率は、波長５５０ｎｍにおいて４．５～５．０％の範囲である、
請求項４又は５に記載のタッチ表示モジュール。

【請求項7】

前記タッチ装置は、銀ナノワイヤ又はポリマー膜のうちの少なくとも１つを含むタッチセンサを含み、前記タッチセンサは、前記直線偏光子又は前記リタデーションフィルムアセンブリ上に配置される、
請求項１～６のいずれか１項に記載のタッチ表示モジュール。

【請求項8】

前記リタデーションフィルムアセンブリは、逆分散型四分の一波長板を含み、
前記逆分散型四分の一波長板は、シクロオレフィンポリマー（ＣＯＰ）である、
請求項１～７のいずれか１項に記載のタッチ表示モジュール。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、タッチ表示モジュールに関する。

【背景技術】

【0002】

有機発光ダイオードディスプレイは、低消費電力、高い色鮮やかさ、高コントラストなどの利点を備えており、人々により良い視覚的楽しみを提供することができるが、最大の課題の１つは、外部環境の入射光による反射光を効果的に抑制し、表示上の問題を低減することである。解決策の１つは、環境光がディスプレイに入射した後の反射光の光量を低減させるための反射防止フィルムとして円偏光子を実装することである。四分の一波長板（ＱＷＰ）と直線偏光子を用いた円偏光子の理論原理は、ディスプレイに入射する外部環境光を円偏光することである。入射した円偏光（例えば、左回りの回転光）は、ディスプレイの電極で反射された後、反対の偏光方向の別の円偏光（例えば、右回りの回転光）に反転される。反対の円偏光は再びＱＷＰを通過し、直線偏光子の偏光方向に直交する直線偏光に変わる。このため、直線偏光子の偏光方向と直交する直線偏光は直線偏光子を通過できず、電極による外部環境光の反射光が除去又は低減され、表示画面の反射干渉や明るさのむら等の問題が回避される。以上の原理から、上記反射防止機構の第１のステップは、反射防止効果の重要な要因の一つである、反射防止フィルムによる外部環境光の円偏光を行うことである。一般的には、同一材料で円偏光の変換率を上げることで反射防止効果を向上させることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】台湾特許第５８０９９５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来技術の台湾特許第５８０９９５号公報（以下、ＴＷ’９９５）に開示されているように、直線偏光層及びキラル液晶層を含む環境光反射防止膜が提供される。ＴＷ’９９５の表ＩＩの実施例１～４は、円偏光の変換率が約１（すなわち、直線偏光が完全に円偏光に変換される）の場合、光反射率の最低値が７．６２％であることを示している。しかしながら、本開示では、反射率が８％前後である場合、特に、ユーザに好まれてきた４Ｋや８Ｋのような現在の高解像度で高品質のビデオにおいては、ますます高度化するディスプレイ要件を満たすことができないことを主張する。一方、ディスプレイに組み立てられたタッチセンシング電極は、現在の社会において重要なヒューマン－マシンインタフェースの一つとなっており、タッチセンシング電極も環境光の反射を引き起こす要因となっている。要約すると、ＴＷ’９９５により供給される環境光反射防止フィルムの反射率は過度に高く、したがって、ディスプレイをタッチセンシング電極に組み立てた後にハイエンドのディスプレイ要件を満たすことはできない。換言すれば、反射率の低い反射防止シートを得る方法は、実際には、当業者にとって主要な課題である。

【0005】

一方、ＴＷ’９９５における実施例１～４からの円偏光の変換率は、理想値に相当する約１であり、商業利用において非常に高価で不利な実験室グレードの液晶材料であると仮定する。商業市場では、コストを考慮すると、電子製品の材料仕様は理想的な値にそれほど近くない。すなわち、一般的な商業仕様／コストを考慮すると、ＴＷ’９９５の実施例１～４の円偏光の変換率は減少する必要がある（例えば、円偏光の変換率は０．９まで低下する）。その結果、上述した光反射率も高くなり、低反射率の要件をさらに満たすことができなくなると考えられる。

【0006】

さらに、ＴＷ’９９５に用いられるキラル液晶層はコレステリック液晶であり、その動作原理は、ＴＷ’９９５の図２に示すように、光の円偏光を達成するために、異なる軸方向を有する複数の液晶を積層することである。このため、ＴＷ’９９５の多層液晶構造では、環境光反射防止膜の厚さを薄くすることができず、ユーザの軽量薄型の携帯機器に対する要求を満たすことができないという問題がある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本開示における一実施形態のタッチ表示モジュールは、十分に低い反射率を有し、それによって外部環境からの反射光を低減し、ディスプレイ品質に影響を与えない。

【0008】

本開示において採用される技術的解決策は以下の通りである。

【0009】

本開示の一態様は、タッチ表示モジュールを提供することである。本開示の１つ以上の実施形態によれば、タッチ表示モジュールは、タッチ装置及び偏光素子を含む。偏光素子は、タッチ装置上に配置される。偏光素子は、直線偏光子とリタデーションフィルムアセンブリとを含む。環境光が直線偏光子を通過して直線偏光が生成されると、直電偏光はリタデーションフィルム通過して円偏光に変換される。円偏光に変換される直線偏光の割合をリタデーションフィルムアセンブリの偏光楕円率とする。偏光楕円率値の絶対値は、４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲で０．８より大きい。偏光素子を通過する環境光の反射率は、４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲で６％未満である。

【0010】

本開示の１つ以上の実施形態によれば、タッチ装置は、タッチセンサを含む。タッチセンサは、銀ナノワイヤ又はポリマーフィルムのうちの少なくとも１つを含み、タッチセンサは、直線偏光子又はリタデーションフィルムアセンブリ上に配置される。

【0011】

本開示の一以上の実施形態によれば、タッチ装置と偏光素子の組み合わせは、４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲の全反射率を有し、全反射率は７％未満又は６％未満である。４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲において、偏光素子とタッチ装置とを組み合わせた前後の反射率変化率が、０％～１５％、０％～１３％、０％～８％、又は０％～２％の範囲である。

【0012】

本開示の１つ以上の実施形態によれば、リタデーションフィルムアセンブリは、正分散型半波長板及び正分散型四分の一波長板からなる。

【0013】

本開示の１つ以上の実施形態によれば、直線偏光子に対する正分散型半波長板の光軸角度は１０°～１５°の範囲にあり、直線偏光子に対する正分散型四分の一波長板は６５°～７５°の範囲にある。

【0014】

本開示の１つ以上の実施形態によれば、リタデーションフィルムアセンブリは、逆分散型四分の一波長板を含む。

【0015】

本開示の一以上の実施形態によれば、直線偏光子に対する逆分散型四分の一波長板の光軸角度は４５°である。

【0016】

本開示の１つ又は複数の実施形態によれば、リタデーションフィルムアセンブリは、液晶型リタデーションフィルム又はポリマーフィルム型リタデーションフィルムを含む。

【0017】

本開示の一以上の実施形態によれば、偏光楕円率値の絶対値は、４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲において０．８～０．９５の範囲にある。偏光素子を通過する環境光の反射率は、４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲で５．５％未満である。

【0018】

本開示の一態様は、タッチ表示モジュールを提供することである。本開示の１つ以上の実施形態によれば、タッチ表示モジュールは、タッチ装置及び偏光素子を含む。偏光素子は、タッチ装置上に配置される。偏光素子は、直線偏光子とリタデーションフィルムアセンブリとを含む。環境光が直線偏光子を通過して直線偏光が生成されると、直線偏光はリタデーションフィルムアセンブリを通過して円偏光に変換される。円偏光に変換された直線偏光の割合をリタデーションフィルムアセンブリの偏光楕円率とする。偏光楕円率値の絶対値は、波長５５０ｎｍにおいて０．９より大きく、偏光素子を通過する環境光の反射率が波長５５０ｎｍにおいて５％未満である。

【0019】

このように、本開示の実施形態によれば、偏光素子の偏光楕円率値を理論値に近づける必要がないので、タッチ表示モジュールは外部環境からの入射光の反射を低減することができ、タッチ表示モジュールの視覚及び操作体験を向上させることができるが、製品コストを過度に増加させることはない。

【0020】

以上の説明は、解決しようとする課題、課題を解決するための技術的方法及びその効果等を説明するためのものであり、以下の実施形態及び関連図面において、本開示の具体的な内容を説明する。

【図面の簡単な説明】

【0021】

添付図面は、本開示のさらなる理解を提供するために含まれ、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を構成する。図面は、本開示の実施形態を図示し、説明と共に、本開示の原理を説明するのに役立つ。

【0022】

【図1】本開示の一実施形態に係るタッチ表示モジュールの断面概略図である。

【0023】

【図2】本開示の一実施形態に係る偏光素子の分解概略図である。

【0024】

【図3】本開示の一実施形態に係る偏光素子によって形成される光軸挟角の概略図である。

【0025】

【図4】本開示の一実施形態に係る偏光素子の偏光楕円率値と反射率との関係図である。

【0026】

【図5】偏光楕円率値の絶対値と反射率との関係図である。

【0027】

【図6】本開示の一実施形態に係る、異なる入射波長及び関連する反射率に対応するタッチ表示モジュールの関係図である。

【0028】

【図7】本開示の一実施形態に係るタッチ表示モジュールの断面概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本開示の本実施形態を詳細に参照し、その例を添付の図面に示す。図面及び説明においては、可能な限り、同一又は類似の部分を参照するために、同一の参照番号が使用される。実施形態によれば、本開示の範囲又は精神から逸脱することなく、本開示の構造に様々な修正及び変形を行うことができることは当業者には明らかであろう。

【0030】

表示装置については、外部環境からの反射光がユーザの視覚体験に影響を与える。タッチ表示モジュールのユーザにとって、外部環境光の反射は、操作体験にさらに影響を与える。外部環境光の波長範囲は非常に広いが、本開示は、人間の目が敏感な波長帯（すなわち、４５０ｎｍ～６５０ｎｍ）における反射防止の光学的調整を目的とする。

【0031】

本開示は、外部環境光の反射を低減することができ、それによって、外部環境光の反射による視覚及び操作体験への干渉を低減し、かつ、薄い厚さを維持することができるタッチディスプレイ構造に関する。本開示は、反射率の低い反射防止素子を得るために、タッチディスプレイ構造の偏光素子の理想的な偏光楕円率（すなわち、偏光楕円率値は１に等しい）に到達又は近づく必要はない。そのため、コストと品質のバランスがとれている。

【0032】

図１を参照すると、図１は、本開示の一実施形態に係るタッチ表示モジュール１００の断面概略図である。図１に示すように、本開示の一実施形態では、タッチ表示モジュール１００は、タッチ装置１１０と偏光素子１５０とを少なくとも含む。

【0033】

本実施形態では、タッチ装置１１０を表示ユニット１２０に組み付けることができる。例えば、タッチ装置１１０と表示ユニット１２０とは、光学接着剤（ＯＣＡ）により接着されている。

【0034】

いくつかの実施形態では、表示ユニット１２０は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）、小型発光ダイオード（ミニＬＥＤ）ディスプレイなどであってもよい。有機発光ダイオードディスプレイは、低消費電力、高い色鮮やかさ、高コントラストという利点を有する。いくつかの実施形態では、表示ユニット１２０の一つ以上の有機発光ダイオードは、画像及び信号を表示するために、アクティブマトリックス有機発光ダイオード（ＡＭＯＬＥＤ）を形成することができる。

【0035】

図１に示すように、本開示の一実施形態では、表示ユニット１２０は、それに応じてスクリーンを表示するように、Ｄ１方向に光Ｌを放射することができる。すなわち、ユーザは、表示ユニット１２０からＤ１方向に送信される信号を受信することができる。

【0036】

いくつかの実施形態では、タッチ装置１１０は、タッチセンサを含むことができる。タッチセンサは、ユーザのタッチやジェスチャを感知することができ、タッチ表示モジュール１００のタッチ操作を実現することができる。

【0037】

本開示のいくつかの実施態様において、タッチ装置１１０は、高い透過率を備える、透明導電層又は透明導電膜によってパターン化された電極を含む。例えば、可視光（例えば、４００ｎｍ～７００ｎｍの波長）の光透過率は、約８８％、９０％、９１％、９２％、９３％、又はそれ以上である。いくつかの実施態様において、透明導電層又は透明導電膜のうちの１つは、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）材料、銀ナノワイヤ（ＳＮＷ）材料等を含む。

【0038】

図１を再び参照すると、図１に示すように、偏光素子１５０は、タッチ装置１１０上に配置される。本開示のいくつかの実施形態において、偏光素子１５０は、外部環境からの環境光（例えば、図２の光Ｌ１）を偏光に変換することができ、それによって、環境光からの反射光を低減し、スクリーンを見るときにユーザに影響を与えるようにＤ１の方向に外側に放出される。詳細については、以下の説明を参照されたい。

【0039】

図１に示すように、偏光素子１５０は、直線偏光子１６０とリタデーションフィルムアセンブリ１７０とを含む。本実施形態では、リタデーションフィルムアセンブリ１７０は、タッチ装置１１０の発光面（例えば、光学タッチ構造）と直線偏光子１６０との間に配置されている。

【0040】

直線偏光子１６０は、通過する光を直線偏光に変換するように構成することができる。本開示のいくつかの実施形態において、直線偏光子１６０の偏光度（ＤＯＰ）は９８％より大きいが、本開示はこれに限定されない。

【0041】

いくつかの実施態様において、リタデーションフィルムアセンブリ１７０は、一つ以上の位相差板を含む。本実施形態では、リタデーションフィルムアセンブリ１７０は、正分散型半波長板（ＨＷＱ）１７３と、正分散型四分の一波長板（ＱＷＰ）１７６とからなる。本実施形態では、ＱＷＰ１７６及びＨＷＱ１７３は、それぞれ単層の液晶コーティング層である。例えば、ＱＷＰ１７６及びＨＷＱ１７３は、反応性メソゲン（ＲＭ）液晶で作られた市販の製品（例えば、製造元：ＤＮＰ、市販製品：ＤＮＰ＿ＨＷＰ及びＤＮＰ＿ＱＷＰ)である。

【0042】

このように、リタデーションフィルムアセンブリ１７０は、液晶コーティング型位相差素子と見なすことができる。液晶の厚さは数ミクロン（μｍ）しかないので、全体の厚さを薄くすることができる。従来技術のＴＷ’９９５で用いられている多層コレステリック液晶の積層厚と比較すると、本実施形態で用いられるＲＭは、薄型製品の要求を満たすために、光位相遅延効果を達成するための１つの層で被覆される必要があるのみである。

【0043】

図２を参照すると、外部環境光Ｌ１が入射すると、その光は、方向Ｄ１とは反対の方向Ｄ２（すなわち、図に示された方向）に沿って略入射し、直線偏光子１６０によって直線偏光Ｌ２に変換される。直線偏光Ｌ２は、ＨＷＱ１７３及びＱＷＰ１７６を通過して円偏光Ｌ３に変換される（例えば、左回りの回転光）。円偏光Ｌ３がタッチ装置１１０又は表示ユニット１２０で反射されると、円偏光Ｌ３とは逆の逆円偏光Ｌ３’（例えば、右回りの回転光）が形成される。このとき、逆円偏光Ｌ３’はリタデーションフィルムアセンブリ１７０を通過し、直線偏光子１６０の光軸に垂直な直線偏光Ｌ２’を形成する。偏光角が直線偏光子１６０の光軸に直交しているため、直線偏光Ｌ２’は直線偏光子１６０から外に出射することができない。すなわち、理想的な状態では反射光Ｌ１’は発生しない。このように、光学特性を有する偏光素子１５０を円偏光板（ＣＰＯＬ）と呼び、光学用途における反射光を除去又は低減することができるため、偏光素子１５０を反射防止素子とも呼ぶ。

【0044】

つまり、偏光素子１５０により、外部の環境光が円偏光に変換され、再び円偏光が反射される。この偏光角により、反射された円偏光は直線偏光子１６０によって遮断される。これにより、外部環境光の反射がタッチ表示モジュール１００の視覚効果に影響を及ぼすことを防止することができる。なお、直線偏光は、偏光素子１５０を介して円偏光に近い理想的な完全円偏光又は楕円偏光に変換することができる。これにより、円偏光に変換される直線偏光Ｌ２の割合に応じてリタデーションフィルムアセンブリ１７０の偏光楕円率（polarization ellipticity value）（ｅ値）を定義することができる。偏光楕円率値（ｅ値）は、左回り又は右回りの回転に応じた正負の数値である。説明の便宜上、本開示の偏光楕円率値（ｅ値）を絶対値で示す。

【0045】

例えば、円偏光Ｌ３が右回り円偏光のとき、リタデーションフィルムアセンブリ１７０の偏光楕円率値（ｅ値）は＋１（すなわち、完全な変換）となる。円偏光Ｌ３が楕円偏光の右回り回転の楕円偏光、すなわち、直線偏光の一部と円偏光の一部との組み合わせであるとき、リタデーションフィルムアセンブリ１７０の偏光楕円率値（ｅ値）は－１以上０以下である。一般に、直線偏光を完全に円偏光に変換すると、偏光楕円率値（ｅ値）の絶対値は１となる。

【0046】

いくつかの実施形態において、リタデーションフィルムアセンブリ１７０の偏光楕円率値（ｅ値）の絶対値は、１未満である。すなわち、反射防止効果が得られるが、理想偏光楕円率（例えば、理想的なｅ値は１である）に近い値である必要はない。具体的には、いくつかの実施形態では、４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲において、リタデーションフィルムアセンブリ１７０の偏光楕円率値（ｅ値）の絶対値が０．８より大きい（必ずしも理想的なｅ値に近いとは限らない）限り、タッチ表示モジュール１００の全体的な反射率を効果的に低減することができる。例えば、反射率が６％未満又は５．５％見満である。

【0047】

さらに、リタデーションフィルムアセンブリ１７０の偏光楕円率値（ｅ値）の絶対値が０．８より大きいが、完全偏光楕円率値（ｅ値）に近い必要がない場合、タッチ表示モジュール１００の全体的な反射率を効果的に低減することができることを示す。

【0048】

図３は、本開示の一実施形態による偏光素子１５０によって形成される光軸挟角θ１、θ２の概略図である。図３に示すように、光軸ａ１は、直線偏光子１６０に対応する。偏光素子１５０は、光軸ａ２が正分散のコーティング型液晶のＨＷＱ１７３に相当し、光軸ａ３が正分散のコーティング型液晶のＱＷＰ１７６に相当する。ＨＷＱ１７３及びＱＷＰ１７６は液晶材料であるので、ＨＷＱ１７３及びＱＷＰ１７６は、それぞれ固有の光軸を有する。本実施形態では、光軸ａ２と光軸ａ３とは素子の遅相軸を意味する。

【0049】

図３に示すように、直線偏光子１６０の光軸ａ１と光軸ａ２との角度は、角度θ１である。直線偏光子１６０の光軸ａ１と光軸ａ３との角度は角度θ２である。いくつかの実施形態では、角度θ１、θ２のそれぞれの範囲は、０°から１８０°の間であってもよい。本実施形態では、角度θ１は１５°であり、角度θ２は７５°であるが、これに限定されるものではない。一実施形態では、角度θ１は１０°から１５°の範囲にあり、角度θ２は６５°から７５°の範囲にあるが、本開示はこれに限定されない。

【0050】

図２を再び参照すると、図２は、試験装置の概略図である。本開示の一実施形態によれば、入射光Ｌ１は、偏光素子１５０に入射し、約５０～６０％の反射率を有する反射面３００によって偏光素子１５０内に反射された後、偏光素子１５０を通過して反射光Ｌ１’を形成する。反射面３００は、例えば、半反射ミラー（例えば、製造元：３ＤＬｅｎｓ）である。図４は、上記実施形態で測定した偏光素子１５０の偏光楕円率（ｅ値）の絶対値と反射率（％）との関係図である。

【0051】

図４及び表１に示すように、波長４５０ｎｍ～６５０ｎｍの入射光Ｌ１に対応して、本開示の偏光素子１５０の偏光楕円率値（ｅ値）の絶対値は、点線で示すように全て０．８以上である。波長が４５０ｎｍ～６５０ｎｍの範囲の入射光Ｌ１’に対応して、反射率（Ｒ％）が６％未満、すなわち５．５％未満である。

【表1】

【0052】

このように、４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲の入射光Ｌ１に対応して、本実施形態の偏光素子１５０の偏光楕円率（ｅ値）の絶対値は全て０．８以上であり、一方、人間の眼が敏感な４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲の偏光素子１５０の反射率（Ｒ％）は６％未満、すなわち５．５％未満である。具体的には、４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲の入射光Ｌ１に対応して、本実施形態の偏光素子１５０の偏光楕円率（ｅ値）の絶対値は、０．８２～０．９２の範囲であればよいが、理論値（すなわち、理想ｅ値＝１）に近づける必要はなく、４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲の反射率（Ｒ％）は、６％未満又は５．５％未満とすることができるので、商業／工業的な生産コストにおいて有利である。一実施形態では、偏光素子１５０の偏光楕円率値（ｅ値）の絶対値は、０．８から０．９５の範囲内であればよいが、必ずしも理論値（すなわち、ｅ値＝１）に近づける必要はなく、４５０ｎｍ～６５０ｎｍの範囲の反射率は６％未満又は５．５％未満である。

【0053】

具体的には、入射光Ｌ１の入射波長が５５０ｎｍであるとき、本実施形態の偏光素子１５０の偏光楕円率（ｅ値）の絶対値は、０．９以上であればよいが、理論値（すなわち、ｅ値＝１）に近づける必要はなく、５５０ｎｍの波長範囲における反射率（Ｒ％）は、６％未満、５．５％未満、又は５％未満とすることができる。具体的には、波長５５０ｎｍの入射光Ｌ１に対応して、本実施形態の偏光素子１５０の偏光楕円率（ｅ値）の絶対値は０．９２以上であればよいが、理論値（すなわち、ｅ値＝１）に近づける必要はなく、波長５５０ｎｍの反射率（Ｒ％）は４．９％でよい。その結果、商業／工業的な生産コストにおいて有利である。以上をまとめると、本実施形態の偏光素子１５０の偏光楕円率（ｅ値）の絶対値は、波長５５０ｎｍにおいて０．９～０．９５であればよく、理論値（すなわち、ｅ値＝１）に近づける必要はなく、人の目が敏感な波長５５０ｎｍにおける反射率（Ｒ％）を４．５～５．０％とすることができる。

【0054】

図５は、偏光楕円率値（ｅ値）の絶対値と反射率との関係図である。４５０ｎｍ～６５０ｎｍの範囲の入射光の下で、図５の横軸は、本開示の偏光楕円率（ｅ値）の異なる絶対値を有する液晶コーティング型リタデーションフィルムアセンブリを表すように配置され、図５の縦軸は、リタデーションフィルムアセンブリの対応する偏光素子の異なる反射率（Ｒ％）を表すように配置される。関係図によれば、偏光楕円率（ｅ値）の絶対値が０．８を超えると、入射光が４５０ｎｍ～６５０ｎｍの範囲であれば、偏光素子の反射率（Ｒ％）を６％未満とすることができる。一方、ＨＷＱ１７３の遅相軸と直線偏光子１６０の光軸ａ１との中心角が１５°よりも大きい場合、又はＱＷＰ１７６の遅相軸と直線偏光子１６０の光軸ａ１との中心角が７５°よりも大きい場合には、偏光楕円率（ｅ値）の絶対値が０．８未満となり、４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲における偏光素子の反射率（Ｒ％）（図５のデータ点ａ、ｂ、ｃ、ｄ、参照）が６％よりも大きくなり、要件を満たすことができない。図５の他のデータ点は、前述の実施形態によってすべて満たされており、ここでは繰り返さない。

【0055】

本開示の一実施形態によれば、タッチ装置１１０を偏光素子１５０に組み付けた後、４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲における偏光楕円率（ｅ値）及び光反射率を測定する試験を行う。一実施形態では、タッチ装置１１０と偏光素子１５０の組み合わせは、光電子素子、すなわち、光学機能と電気機能の両方を有する集積素子として集積化することができる。ここで、電気的機能とは、タッチセンシング機能を指し、光電子素子は、全反射率を有する。また、タッチ装置１１０も光を反射するため、光電素子の種類による全反射率は、偏光素子１５０の全反射率よりも僅かに大きくなり、表示品質に影響を与えない程度に製品の全反射率を小さくする必要がある。本実施形態の試験方法については、図２に示した前述の関連する説明を参照することができ、ここでは試験方法を繰り返さない。

【0056】

一実施形態では、タッチ装置１１０は、銀ナノワイヤ及び／又はポリマーフィルムを含むタッチ電極を少なくとも含む。その特定の方法は、米国特許第２０１９０２２７６５０号明細書、中国特許第１０１２９２３６２号明細書などの全体的な説明によって参照され、導入／組み込まれ得る。図６に示されるように、タッチ装置１１０及び偏光素子１５０の一体化された素子の全反射率は、以下の表２に示されるように、人間の眼が感受性である４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲において７％未満であり得る。

【表2】

【0057】

上記表に示すように、４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲の入射光Ｌ１に対応して、本実施形態の光電子素子の４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲の反射率は７％未満、すなわち６％未満である。一般に、本実施形態の光電子素子の４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲における反射率は、５％～６％の範囲である。

【0058】

より具体的には、波長５５０ｎｍの入射光Ｌ１に対応して、５５０ｎｍの波長における本実施形態の光電子素子の反射率は、６％未満、又は５．５％未満である。より具体的には、波長５５０ｎｍの入射光Ｌ１に対応して、波長５５０ｎｍにおける本実施形態の光電子素子の反射率は５．３％である。一般に、本実施形態の光電子素子の波長５５０ｎｍにおける反射率は、５．０％～５．５％の範囲である。

【0059】

さらに、異なる機能を有する２つの構成要素が一体に組み立てられる場合、構成要素の特性は、通常、互いに影響を受ける。本開示の実施形態によれば、銀ナノワイヤ及び／又はポリマーフィルムからなるタッチ電極を偏光素子１５０に組み付けると、偏光素子１５０の特性が過度に劣化することがないことが分かる。具体的には、本開示の実施形態では、偏光素子１５０に組み付けられた銀ナノワイヤ及び／又はポリマーフィルムからなるタッチ電極と、タッチ電極に組み付けられていない偏光素子１５０とを比較すると、４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲における反射率変化率は１５％未満である。一般に、４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲における本開示の実施形態の光電子素子の反射率変化率は、０％～１５％、０％～１３％、０％～８％、又は０％～２％の範囲である。

【0060】

より具体的には、波長５５０ｎｍに対応するとき、反射率変化率は１０％未満である。具体的には、波長５５０ｎｍに対応する場合、反射率変化率は８％未満である。要約すると、５５０ｎｍの波長に対応するとき、４５０ｎｍ～６５０ｎｍの波長範囲における本開示の実施形態の光電素子の反射率変化率は、０％～１０％、５％～１０％、又は５％～８％である。

【0061】

いくつかの実施態様において、透明保護カバーを偏光素子１５０上にさらに設けることができる。

【0062】

図７は、本開示の一実施形態によるタッチ表示モジュール２００の断面概略図である。

【0063】

本実施形態では、図７に示すように、タッチ表示モジュール２００は、光学タッチ素子２１０と、偏光素子２５０とを含み、偏光素子２５０は、偏光子２６０と、液晶コーティング型リタデーションフィルムアセンブリ２７０とを含む。

【0064】

上記実施形態との相違点は、少なくともリタデーションフィルムアセンブリ２７０が位相差板を含んでもよいことである。本実施形態では、リタデーションフィルムアセンブリ２７０は、逆分散型四分の一波長板（ＱＷＰ）２７６を有する。本実施形態では、ＱＷＰ２７６は、単層の液晶コーティング層である。例えば、ＱＷＰ２７６（例えば、製造元：ＤＮＰ、市販製品：ＤＮＰ＿ＱＷＰ）は、リアクティブメソゲン（ＲＭ）液晶の市販の製品である。本実施形態では、ＱＷＰ２７６は単一の光軸を有しており、ＱＷＰ２７６の光軸（例えば、遅軸）と偏光子２６０の光軸との間に光軸挟角が形成されている。いくつかの実施形態では、前述の光軸挟角は、０°から１８０°の範囲を有する。いくつかの実施形態では、前述の光軸挟角は４５°である。いくつかの実施形態では、前述の光軸挟角は、４０°から５０°の範囲を有する。

【0065】

本実施形態では、入射波長範囲４５０ｎｍ～６５０ｎｍにおいて、ＱＷＰ２７６のリタデーション波長は１００ｎｍ～１６０ｎｍである。

【0066】

また、先の実施形態と同様に、入射波長範囲４５０ｎｍ～６５０ｎｍにおけるＱＷＰ２７６の絶対値は０．８未満、偏光楕円率（ｅ値）は０．８２以上０．９２以下であるが、理論値（すなわち、ｅ値＝１）に近づける必要はない。これにより、偏光素子２５０の反射率（Ｒ％）を６％未満又は５．５％未満とし、偏光素子２５０及び光学タッチ素子２１０の全反射率を７％未満とすることができる。あるいは、本実施形態で説明したＱＷＰ２７６の光学特性と、光学タッチ素子に組み付けられるＱＷＰ２７６の光学特性とは、前述の実施形態と同様であり、ここでは省略する。

【0067】

本開示の別の実施形態では、偏光素子２５０は、ポリマーフィルムタイプのＱＷＰ、又はポリマーフィルムタイプのＱＷＰとポリマーフィルムタイプのＨＷＰとの組み合わせを含んでもよい。高分子フィルム材料としては、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＣＰＩ（無色ポリイミド）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー）等が挙げられる。換言すれば、偏光素子２５０の材料や積層体によらず、上記実施形態と同様であれば本開示を実施することができる。

【0068】

要約すると、本開示は、６％未満又は５．５％未満の反射率を有する偏光素子を含むタッチ表示モジュールを提供する。偏光素子は、全体の厚さを薄くすることができるように、液晶コーティング型リタデーションフィルムアセンブリで実現される。また、液晶コーティング型リタデーションフィルムアセンブリの偏光楕円率値（ｅ値）の絶対値は０．８より大きいが、理想値に近づける必要はなく、偏光素子を通過した直線偏光を円偏光又は円偏光に近い光に変換することで、タッチ表示モジュールの反射光を低減することができる。さらに、偏光素子及びタッチ装置の全反射率は、人間の目が敏感な波長範囲において特定の値未満にすることができ、例えば、全反射率は７％未満又は６％未満であり、タッチ表示モジュールの視覚及び操作体験を改善する。

【0069】

本開示は、その特定の実施形態を参照してかなり詳細に説明されているが、他の実施形態も可能である。したがって、添付の特許請求の範囲の精神及び範囲は、本明細書に含まれる実施形態の説明に限定されるべきではない。

【0070】

本開示の範囲又は精神から逸脱することなく、本開示の構造に様々な修正及び変形を行うことができることは、当業者には明らかであろう。上記に鑑みて、本開示は、以下の特許請求の範囲及びそれらの等価物の範囲内にある限り、本開示の修正及び変形をカバーすることが意図される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】