CN102122097B

CN102122097B - 触控显示装置

Info

Publication number: CN102122097B
Application number: CN 201110055084
Authority: CN
Inventors: 梅光华; 郭文瑞; 林建宏; 庄堇桦; 蓝国华; 邱振伦
Original assignee: AU Optronics Corp
Current assignee: AU Optronics Corp
Priority date: 2010-12-22
Filing date: 2011-02-28
Publication date: 2013-05-01
Anticipated expiration: 2031-02-28
Also published as: TW201227443A; CN102122097A; TWI436246B

Abstract

一种触控显示装置包括像素数组、像素数组、多个第一微棱镜以及多个第二微棱镜。像素数组包括多个第一像素以及多个第二像素。触控单元数组包括多个感测电极。多个第一微棱镜与第二微棱镜整合制作于至少一部份的感测电极。第一微棱镜对应第一像素设置，以沿第一出光方向输出第一像素的图框影像，第二微棱镜对应第二像素设置，以沿第二出光方向输出第二像素的图框影像，其中第一出光方向不同于第二出光方向。

Description

触控显示装置

【技术领域】

本发明是有关于一种触控显示装置，且特别是有关于一种可显示立体影像的触控显示装置。

【背景技术】

立体显示器依照使用分类可分为眼镜式(stereoscopic)与裸眼式(auto-stereoscopic)两种，其中主流的裸眼式立体显示技术包括光栅式(Barrier Type)与棱镜式(Lenticular)分光技术。上述两种技术均是利用在显示器像素的前方加上一组分光微结构以将像素显示的内容分别投射至使用者的左右眼中。另外，触控面板技术包括电容式、电阻式、光学式、电磁感应式等，其中电容式具有灵敏度高及可实现多点触控的优点俨然已成为主流的触控面板技术。

为了满足使用者多方面的需求，已有业者将立体显示技术与触控技术同时应用在单一产品中。一般而言，业者多是直接将触控组件直接贴附在立体显示器上以使其产品同时具有触控及显示立体影像的功能。然而，此方式不但会使得产品的厚度增加，更会使得单一产品中所需使用的零件数量增加，而不利于产品的生产制造。

【发明内容】

有鉴于此，本发明提供一种触控显示装置，其可将分别具有触控功能及显示立体影像的两种组件整合在同一零件中。

本发明提供另一种触控显示装置，其亦可将分别具有触控功能及显示立体影像的两种组件整合在同一零件中。

本发明提供一种触控显示装置包括像素数组、像素数组、多个第一微棱镜以及多个第二微棱镜。像素数组包括多个第一像素以及多个第二像素。触控单元数组包括多个感测电极。多个第一微棱镜与第二微棱镜整合制作于至少一部份的感测电极。第一微棱镜对应第一像素设置，以沿第一出光方向输出第一像素的图框影像，第二微棱镜对应第二像素设置，以沿第二出光方向输出第二像素的图框影像，其中第一出光方向不同于第二出光方向。

本发明提供另一种触控显示装置包括像素数组、触控单元数组、多个第一微棱镜以及多个第二微棱镜。像素数组包括多个第一像素以及多个第二像素。触控单元数组包括多个感测电极。多个第一微棱镜与多个第二微棱镜与感测电极接触，第一微棱镜对应第一像素设置，以沿第一出光方向输出第一像素的图框影像，第二微棱镜对应第二像素设置，以沿第二出光方向输出第二像素的图框影像，其中第一出光方向不同于第二出光方向。

基于上述，在本发明的触控显示装置中，通过将分别具有触控功能及显示立体影像的两种组件整合在同一零件中，而使得本发明的触控显示装置外型轻薄且其生产制造流程单纯。

为让本发明之上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

【附图说明】

图1为本发明第一实施例的触控显示装置上视示意图

图2为沿图1的剖线Ⅰ-Ⅰ’所绘的剖面示意图。

图3为本发明第一实施例的像素数组上视示意图。

图4、图5、图7为本发明一实施例的触控显示装置剖面示意图。

图6为本发明第二实施例的触控显示装置剖面示意图。

图8为本发明第三实施例的触控显示装置上视示意图。

图9为图8的区域R的放大图。

【主要组件符号说明】

1000、1000A、1000B：触控显示装置

100：像素数组

110：第一像素

120：第二像素

110’：第一像素行

120’：第二像素行

200：触控单元数组

210：感测电极

212：第一条状电极

214：第二条状电极

216：条状拟电极

218：块状电极

218a：第一块状电极

218b：第二块状电极

300：第一微棱镜

300a：第一斜面

400：第二微棱镜

400a：第二斜面

500：彩色滤光片基材

510、520、530：彩色滤光单元

600：触控面板基材

700：双折射液晶切换单元

x、y、z、D1、D2、B：方向

P1、P2、K：平面

A：使用者

S1：第一感测串行

S2：第二感测串行

BM：黑矩阵

α、β：夹角

f1、f2：条状凸肋的宽度

D：厚度

R：区域

【具体实施方式】

【第一实施例】

图1为本发明第一实施例的触控显示装置上视示意图。图2为沿图1的剖线Ⅰ-Ⅰ’所绘的剖面示意图。请同时参照图1及图2，本实施例的触控显示装置1000可包括像素数组100、触控单元数组200、多个第一微棱镜300以及多个第二微棱镜400。

图3为本发明第一实施例的像素数组上视示意图。请参照图3，在本实施例中，像素数组100可包括多个第一像素110以及多个第二像素120。详言的，多个第一像素110可为多组沿着y方向排列的第一像素行110’，而多个第二像素120可为多组沿着y方向排列的第二像素行120’，其中第一像素行110’与第二像素行120’沿着x方向交替排列。值得一提的是，在本实施例中，第一像素110适于提供右眼所观看的影像，而第二像素120适于提供左眼所观看的影像。

本实施例的触控单元数组200可包括多个感测电极210，这些感测电极210可有多种形式。举例而言，本实施例的感测电极210可包括多个第一条状电极212、多个第二条状电极214以及多个条状拟电极216。第一条状电极212位于第一平面P1上，各第一条状电极212间彼此相互平行。第二条状电极214位于第二平面P2上，各第二条状电极214彼此相互平行，且第一平面P1与第二平面P2实质上相互平行且不共面。多个条状拟电极216设置于任两相邻的第一条状电极212之间。详言的，各第一条状电极212通过其间的条状拟电极216而彼此电性绝缘，第二条状电极214通过位于第一条状电极212与第二条状电极214间的绝缘层I与各第一条状电极212电性绝缘，第一条状电极212的延伸方向与第二条状电极214的延伸方向交错，而条状拟电极216的延伸方向与第一条状电极212的延伸方向相同。举例而言，第一条状电极212与第二条状电极214电性绝缘，第一条状电极212(条状拟电极216)沿着y方向延伸，各第二条状电极214沿着x方向延伸，以感测使用者触碰位置。

值得一提的是，在本实施例中，多个第一微棱镜300与多个第二微棱镜400是整合制作于至少一部份的感测电极210。具体而言，至少一部份的感测电极210(即第一条状电极212)系与部分第一微棱镜300及部分第二微棱镜400接触而整合在一起。在本实施例中，第一微棱镜300以及第二微棱镜400可由介电层所形成，而感测电极210(即第一条状电极212、第二条状电极214)可由覆盖此介电层的透明导电层所形成。然，本发明不限于此，在其它实施例中，如图4所示，第一微棱镜300以及第二微棱镜400亦可直接由至少部份的感测电极210(即第一条状电极212)所形成。图4所示的第一微棱镜300以及第二微棱镜400可以下述方式制作。首先，形成透明导电层。然后涂布光阻层，并利用渐变光罩形成具有渐变剖面的光阻层。的后，再对光阻层及透明导电层进行蚀刻，通过光阻层与导电层的选择比差异，而使导电层形成有渐变剖面的棱镜结构。

另外，在本实施例中，每一感测电极210(例如第一条状电极212与条状拟电极216)上的多条第一微棱镜300以及第二微棱镜400可包括多个条状凸肋。这些条状凸肋相互平行且相互邻接，其中每一第一微棱镜300的条状凸肋具有朝向第一出光方向D1的第一斜面300a，而每一第二微棱镜400的条状凸肋具有朝向第二出光方向D2的第二斜面400a，且这些感测电极210(例如第一条状电极212与条状拟电极216)覆盖这些条状凸肋。

值得一提的是，第一斜面300a、第二斜面400a与第一平面P1的夹角α、β、第一微棱镜300的条状凸肋的宽度f1以及第二微棱镜400的条状凸肋的宽度f2可适当地被设计。举例而言，当第一像素110(第二像素120)的宽度d1(d2)为50微米，使用者A两眼间为6公分，使用者A与触控显示装置1000的距离为50公分，第一条状电极212的厚度D为1200埃，第一条状电极212的折射率为1.8时，第二斜面400a与第一平面P1的夹角α、β可设计为4度，第一微棱镜300的条状凸肋的宽度f1以及第二微棱镜400的条状凸肋的宽度f2可设计为1.7微米，以使本实施例的触控显示装置1000的显示特性佳。

本实施例的第一微棱镜300对应第一像素110设置以沿第一出光方向D1输出第一像素110的图框影像。第二微棱镜400对应第二像素120设置以沿第二出光方向D2输出第二像素120的图框影像，其中第一出光方向D1不同于第二出光方向D2。更进一步地说，由所有第一像素110所共同显示的图框影像与所有第二像素120所共同显示的图框影像可分别传递至使用者A的右眼与左眼中，而在使用者A的大脑中呈现立体的图框影像。

本实施例的触控显示装置1000可进一步包括彩色滤光片基材500以及触控面板基材600。在本实施例中，像素数组100的多个彩色滤光单元510(例如红色滤光单元)、520(例如绿色滤光单元)、530(例如蓝色滤光单元)设置于彩色滤光片基材500上。触控面板基材600配置于彩色滤光片基材500上，感测电极210设置于触控面板基材600上。需特别说明的是，感测电极210可位于触控面板基材600的任一侧。换句话说，感测电极210可位于触控面板基材600中靠近彩色滤光片基材500的那侧，如图2中所示。感测电极210亦可位于触控面板基材600中远离彩色滤光片基材500的那侧，如图5中所示。

本实施例的触控显示装置1000更可包括双折射液晶切换单元700(Birefringence liquid crystal switch cell)。在本实施例中，双折射液晶切换单元700设置于彩色滤光片基材500与触控面板基材600之间。本实施例中，双折射液晶切换单元700可使本实施例的触控显示装置1000的显示模式在二维显示与三维显示间切换。详言的，当双折射液晶切换单元700未被驱动时，其在液晶轴向B上的折射率实质上等于第一微棱镜300与第二微棱镜400的折射率，而使得由触控显示装置1000出射的光线并无朝某些特定方向传递，进而使得触控显示装置1000的显示模式维持在二维显示模式。当双折射液晶切换单元700被驱动时，其在液晶轴向B上的折射率不等于第一微棱镜300与第二微棱镜400的折射率，而使得由触控显示装置1000出射的光线并朝向某些特定方向传递，进而使得触控显示装置1000的显示模式可切换至三维显示模式。

由上述可知，本实施例的触控显示装置1000可将具有显示立体功能的第一微棱镜300与多个第二微棱镜400与具有触控功能的部份感测电极210整合在一起。因此，本实施例的触控显示装置1000除了有外型轻薄的优点外，其生产制造流程亦单纯。此外，本实施例的触控显示装置1000通过双折射液晶切换单元700可使其显示模式亦可在二维与三维显示之间切换。

【第二实施例】

图6为本发明第二实施例的触控显示装置剖面示意图。请参照图6，本实施例的触控显示装置1000A与第一实施例的触控显示装置1000类似。以下仅就两者相异之处做说明，相同之处便不再重述。

本实施例的触控显示装置1000A亦包括触控面板基材600。与第一实施例不同之处在于，本实施例中，感测电极210以及像素数组100的多个彩色滤光单元510、520、530共同设置于触控面板基材600上。进一步地说，感测电极210与这些彩色滤光单元510、520、530可共同位于触控面板基材600的同一侧，且这些彩色滤光单元510、520、530覆盖感测电极210。如此一来，本实施例的触控显示装置1000A的外型便可更进一步地轻薄化。然，本发明不限于此，在其它实施例中，感测电极210与彩色滤光单元510、520、530亦可分别位于触控面板基材600的相对两侧，如图7中所示。

【第三实施例】

本实施例的触控显示装置1000B与第一实施例的触控显示装置1000类似。以下仅就两者相异之处做说明，相同之处便不再重述。

图8为本发明第三实施例的触控显示装置上视示意图。请参照图8，在本实施例的触控显示装置1000B中，感测电极210可包括多个块状电极218。这些块状电极218数组配置于一平面K上。在本实施例中，这些块状电极218包括第一块状电极218a以及第二块状电极218b，其中多个第一块状电极218a(或第二块状电极218b)相互电性连接，以构成多条第一感测串行S1(或多条第二感测串行S2)，其中各第一感测串行S1(或各第二感测串行S2)的延伸方向相互平行且彼此电性绝缘。此外，在本实施例中，第一感测串行S1沿y方向延伸，第二感测串行S2沿x方向延伸，其中第一感测串行S1与第二感测串行S2电性绝缘，以感测出触碰位置。

值得一提的是，第一微棱镜300与第二微棱镜400整合制作于这些块状电极218。更详细地说，在本实施例中，这些块状电极218是配置于第一微棱镜300与第二微棱镜400之上，而与第一微棱镜300与第二微棱镜400整合。

另外，本实施例的触控显示装置1000B更包括黑矩阵BM。在本实施例中，黑矩阵BM是对应于这些块状电极218之间之间隙设置。图9为图8的区域R的放大图，请参照图9，更详细地说，因这些块状电极218之间之间隙易影响触控显示装置1000B的特性，所以这些块状电极218之间之间隙的位置较佳地是对应于像素数组100中部分黑矩阵BM的位置，以使本实施例的触控显示装置1000B的显示特性佳。

由上述可知，本实施例的触控显示装置1000B可将具有显示立体功能的第一微棱镜300与多个第二微棱镜400与具有触控功能的部份块状电极218整合在一起，因此，本实施例的触控显示装置1000B亦具有外型轻薄与生产制造流程单纯的优点。

综上所述，在本发明的触控显示装置中，通过将分别具有触控功能及显示立体影像的两种组件整合一起，而使得本发明的触控显示装置外型轻薄且其生产制造流程简单。此外，本发明的触控显示装置可选择性地包括双折射液晶切换单元，以使本发明的触控显示装置的显示模式可在二维与三维显示间切换。

虽然本发明已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围当视后附的申请专利范围所界定者为准。

Claims

1.一种触控显示装置，包括：

一像素数组，包括多个第一像素以及多个第二像素；

一触控单元数组，包括多个感测电极；以及

多个第一微棱镜与多个第二微棱镜，整合制作于至少一部份的所述感测电极，所述第一微棱镜对应所述第一像素设置，以沿一第一出光方向输出该第一像素的一图框影像，所述第二微棱镜对应所述第二像素设置，以沿一第二出光方向输出该第二像素的一图框影像，该第一出光方向不同于该第二出光方向。

2.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述感测电极包括：

多个第一条状电极，位于一第一平面上，所述第一条状电极相互平行；

多个第二条状电极，位于一第二平面上，所述第二条状电极相互平行，且该第一平面与该第二平面实质上相互平行且不共面；以及

多个条状拟电极，设置于任两相邻的所述第二条状电极之间，所述第一微棱镜与所述第二微棱镜整合制作于所述第一条状电极以及所述条状拟电极。

3.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述感测电极包括多个块状电极，数组配置于一平面上，所述第一微棱镜与所述第二微棱镜整合制作于所述块状电极，其中该触控显示装置更包括一黑矩阵，对应于所述块状电极之间之间隙设置。

4.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，更包括：

一彩色滤光片基材，其中该像素数组的多个彩色滤光单元设置于该彩色滤光片基材上；

一触控面板基材，配置于该彩色滤光片基材上，所述感测电极设置于该触控面板基材上；以及

一双折射液晶切换单元，设置于该彩色滤光片基材与该触控面板基材之间，该双折射液晶切换单元在一液晶轴向上的折射率实质上等于所述第一微棱镜与所述第二微棱镜的折射率。

5.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，更包括一触控面板基材，所述感测电极以及该像素数组的多个彩色滤光单元共同设置于该触控面板基材上，其中所述感测电极与所述彩色滤光单元分别位于该触控面板基材的相对两侧。

6.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，更包括一触控面板基材，所述感测电极以及该像素数组的多个彩色滤光单元共同设置于该触控面板基材上，其中所述感测电极与所述彩色滤光单元共同位于该触控面板基材的同一侧，且所述彩色滤光单元覆盖所述感测电极。

7.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述第一微棱镜以及所述第二微棱镜包括：

多个条状凸肋，相互平行且相互邻接，其中每一第一微棱镜的该条状凸肋具有朝向该第一出光方向的一第一斜面，而每一第二微棱镜的该条状凸肋具有朝向该第二出光方向的一第二斜面。

8.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述第一微棱镜以及所述第二微棱镜是由一介电层所形成，而所述感测电极的一部分是由覆盖该介电层的一透明导电层所形成。

9.根据权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，所述第一微棱镜以及所述第二微棱镜是由至少部份的所述感测电极所形成。

10.一种触控显示装置，包括：

一像素数组，包括多个第一像素以及多个第二像素；

触控单元数组，包括多个感测电极；以及

多个第一微棱镜与多个第二微棱镜，与所述感测电极接触，所述第一微棱镜对应所述第一像素设置，以沿一第一出光方向输出该第一像素的一图框影像，所述第二微棱镜对应所述第二像素设置，以沿一第二出光方向输出该第二像素的一图框影像，该第一出光方向不同于该第二出光方向。