CN102156565B - 显示设备、方法和裸眼立体显示装置 - Google Patents

显示设备、方法和裸眼立体显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种显示设备、方法和裸眼立体显示装置，其包括：液晶显示面板；从输入信号中分离出电容变化信号，并输出电容变化信号的信号分离电路；输出第一带宽驱动信号的显示驱动电路；输出第二带宽驱动信号的触摸驱动电路；以及信号耦合电路，信号耦合电路包括输入接口以及输出接口，信号分离电路包括输入接口和输出接口，液晶显示面板包括两层间隔排列的电极层，两层电极层分别连接信号耦合电路的输出接口，并且两层电极层中的至少一层连接信号分离电路的输入接口，显示驱动电路以及触摸驱动电路分别与该信号耦合电路的输入接口相连，其中，所述第一带宽驱动信号与第二带宽驱动信号的频率不同，经过该信号耦合电路的耦合至不同的子频带。

Description

显示设备、方法和裸眼立体显示装置
【技术领域】
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及具有触摸功能的显示设备。
【背景技术】
现有技术触摸屏（Touch panel）又称为触控面板，是个可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置。所述感应式液晶显示装置一般包括上下两层，下面一层是传统的液晶显示装置，上面一层是具有触摸感应功能的透明屏。当物理接触上面的透明屏时，透明屏上的触觉反馈系统可根据预先编好的程序驱动各种程序或硬件。所述具有触摸感应功能的透明屏包括电容屏、电阻屏等类型，其中电容屏中，存在一种称为投射电容屏的技术。
投射电容屏可分为自电容屏和互电容屏两种类型。在玻璃表面用ITO(Indium tin oxide，一种透明的导电材料)制作成横向与纵向电极阵列，这些横向和纵向的电极分别与地构成电容，这个电容就是通常所说的自电容，也就是电极对地的电容。当手指触摸到电容屏时，手指的电容将会叠加到屏体电容上，使屏体电容量增加。
在触摸检测时，自电容屏依次分别检测横向与纵向电极阵列，根据触摸前后电容的变化，分别确定横向坐标和纵向坐标，然后组合成平面的触摸坐标。自电容的扫描方式，相当于把触摸屏上的触摸点分别投影到X轴和Y轴方向，然后分别在X轴和Y轴方向计算出坐标，最后组合成触摸点的坐标。
如果是单点触摸，则在X轴和Y轴方向的投影都是唯一的，组合出的坐标也是唯一的；如果在触摸屏上有两点触摸并且这两点不在同一X方向或者同一Y方向，则在X和Y方向分别有两个投影，则组合出4个坐标。
互电容屏也是在玻璃表面用ITO制作横向电极与纵向电极，它与自电容屏的区别在于，两组电极交叉的地方将会形成电容，也即这两组电极分别构成了电容的两极。当手指触摸到电容屏时，影响了触摸点附近两个电极之间的耦合，从而改变了这两个电极之间的电容量。检测互电容大小时，横向的电极依次发出激励信号，纵向的所有电极同时接收信号，这样可以得到所有横向和纵向电极交汇点的电容值大小，即整个触摸屏的二维平面的电容大小。根据触摸屏二维电容变化量数据，可以计算出每一个触摸点的坐标。因此，屏上即使有多个触摸点，也能计算出每个触摸点的真实坐标。
电阻屏表面是一个硬涂层，用以保护下面的PET（聚脂薄膜）层，在表面保护硬涂层和玻璃底层之间有两层透明导电层ITO(氧化铟，弱导电体)，分别对应X、Y轴，它们之间用细微透明的绝缘颗粒绝缘，触摸产生的压力会使两导电层接通，按压不同的点时，该点到输出端的电阻值也不同，因此会输出与该点位置相对应的电压信号(模拟量)，经A/D转换后即可获取X、Y的坐标值。
如前述，无论现有技术触摸屏如何发展，大都是在显示面板之前增加具有触摸感应功能的透明屏，并使用光学胶水粘合而成。目前，具有这种结构的触摸屏产品已经被广泛生产。但是，分层粘合的触摸屏结构在生产过程中十分麻烦，并且由于这种分层的结构导致制造工艺要求苛求，直接导致种种操作不便和制程不良，使得产品的成本无形中增加。另外，由于具有触摸感应功能的透明屏的加入，使得产品厚度增加、重量变重。
【发明内容】
本发明提供一种显示设备、方法和裸眼立体液晶显示装置，能够利用一个液晶显示面板即能同时实现显示和触控两种功能，大幅减少显示设备的厚度和成本。
具体技术方案如下：
提供一种显示设备，包括：液晶显示面板；
从输入信号中分离出电容变化信号，并输出所述电容变化信号的信号分离电路；
输出第一带宽驱动信号的显示驱动电路；
输出第二带宽驱动信号的触摸驱动电路；
以及将所述第一带宽驱动信号和第二带宽驱动信号耦合后输出的信号耦合电路；
所述信号耦合电路包括输入接口以及输出接口，所述信号分离电路包括输入接口和输出接口；
所述液晶显示面板包括两层间隔排列的电极层，所述两层电极层分别连接信号耦合电路的输出接口，并且所述两层电极层中的至少一层连接信号分离电路的输入接口，
所述显示驱动电路以及触摸驱动电路分别与该信号耦合电路的输入接口相连，
其中，所述第一带宽驱动信号与第二带宽驱动信号的频率不同，经过该信号耦合电路耦合至不同的子频带。
所述第一带宽驱动信号的频率带宽低于第二带宽驱动信号的频率带宽。
所述第一带宽驱动信号的频率为10至1KHz，第二带宽驱动信号的频率为大于1KHz。
所述第一带宽驱动信号的频率为120Hz，第二带宽驱动信号的频率为240kHz。
所述显示设备包括：连接于所述触摸驱动电路和信号分离电路输出接口之间的采样电路。
所述两层电极层之间构成自电容结构或互电容结构。
还提供一种显示设备，包括：液晶显示面板，显示驱动电路，触摸驱动电路，信号耦合电路以及信号分离电路，所述液晶显示面板包括两层间隔排列的电极层，其中，所述显示驱动电路用于输出第一带宽驱动信号至所述信号耦合电路，所述触摸驱动电路输出第二带宽驱动信号至所述信号耦合电路，所述第一带宽驱动信号的频率与第二带宽驱动信号的频率不同，所述信号耦合电路用于耦合所述第一带宽驱动信号和第二带宽驱动信号至不同的子频带并输出至所述液晶显示面板的两层电极层；
所述信号分离电路用于接收来自所述两层电极层中至少一层的第三信号，并从第三信号中分离出当触摸液晶显示面板时在所述两层电极层之间产生的电容变化信号，得到触摸动作对应的液晶显示面板表面触摸位置。
所述第一带宽驱动信号的频率为10至1KHz，第二带宽驱动信号的频率为大于1KHz。
所述显示设备包括：连接于所述触摸驱动电路和信号分离电路之间的采样电路。
所述第一带宽驱动信号的频率为120Hz，第二带宽驱动信号的频率为240kHz。
所述两层电极层之间构成自电容结构或互电容结构。
又提供一种利用单个液晶显示面板同时实现显示和触控的方法，包括：将频率不同的显示驱动信号和触摸驱动信号耦合至不同的子频带并输入至所述单个液晶显示面板的两层电极层中，所述显示驱动信号用于驱动所述两层电极层之间的电场变化进而使液晶显示面板显示图像，所述触摸驱动信号用于驱动所述两层电极层，使所述两层电极层同时作为电容触控电极层；
接收对所述液晶显示面板的触摸而在所述两层电极层之间产生的电容变化信号；
根据所述电容变化信号得到触摸动作对应的液晶显示面板表面触摸位置。
又提供一种可触摸裸眼立体显示装置，包括：提供图像的显示面板；
用于选择性地将由液晶显示面板提供的光线偏振方向不旋转或旋转的偏振光转换装置；
双折射透镜组件；
输出用于裸眼立体显示的第一带宽驱动信号的显示驱动电路；
输出第二带宽驱动信号的触摸驱动电路；
将所述第一带宽驱动信号和第二带宽驱动信号耦合后输出的信号耦合电路；
以及分离出电容变化信号，并输出所述电容变化的信号分离电路；
所述信号耦合电路包括输入接口以及输出接口，所述信号分离电路包括输入接口和输出接口；
所述偏振光转换装置包括ITO驱动电极以及ITO公共电极，该ITO驱动电极以及ITO公共电极分别连接信号耦合电路的输出接口，并且所述ITO驱动电极以及ITO公共电极中的至少一层连接信号分离电路的输入接口，
所述显示驱动电路以及触摸驱动电路分别与该信号耦合电路的输入接口相连，
其中，所述第一带宽驱动信号与第二带宽驱动信号的频率不同，经过该信号耦合电路耦合至不同的子频带。
其中，所述第一带宽驱动信号的频率带宽低于第二带宽驱动信号的频率带宽。
其中，所述第一带宽驱动信号的频率为10至1KHz，第二带宽驱动信号的频率为大于1KHz。
其中，所述第一带宽驱动信号的频率为120Hz，第二带宽驱动信号的频率为240kHz。
其中，所述显示装置包括：连接于所述触摸驱动电路和信号分离电路输出接口之间的采样电路。
其中，所述两层电极层之间构成自电容结构。
其中，所述两层电极层之间构成互电容结构。
由以上技术方案可以看出，本发明不需要采用显示面板和具有触控功能的透明屏叠置以实现触控显示功能，而是利用液晶显示面板中用于驱动液晶的两层电极层结构，将其作为电容触控电极层，同时配合以上设计，采用频分复用的方式用信号耦合电路将不同频带的显示驱动信号和触控驱动信号一起发送至所述两层电极层，因此能够利用一个液晶显示面板即能同时实现显示和触控两种功能，大幅减少显示设备的厚度和成本，并且所述显示设备、装置制作简单。
【附图说明】
图1是本发明显示设备一实施例的结构示意图；
图2是本发明显示设备另一实施例中液晶显示面板的结构示意图；
图3是本发明显示设备又一实施例的结构示意图；
图4是本发明利用单个液晶显示面板同时实现显示和触控的方法实施例的流程图；
图5是本发明可触摸裸眼立体液晶显示装置实施例的结构示意图；
图6是本发明应用于立体显示装置的偏振光转换装置的结构示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
参阅图1，根据本发明精神，提供本发明显示设备一实施例，所述显示设备包括：
液晶显示面板、从输入信号中分离出电容变化信号并输出的信号分离电路、输出第一带宽驱动信号的显示驱动电路、输出第二带宽驱动信号的触摸驱动电路、将所述第一带宽驱动信号和第二带宽驱动信号耦合后输出的信号耦合电路；
所述信号耦合电路包括两个输入接口和一个输出接口，所述信号分离电路包括一个输入接口和一个输出接口；
所述液晶显示面板包括两层间隔排列的电极层，图中显示第一电极层和第二电极层（本发明其他实施例所对应图示也同理）；所述两层电极层分别连接信号耦合电路的输出接口，并且所述两层电极层中的至少一层连接信号分离电路的输入接口，比如仅远离用户一侧的第二电极层连接信号分离电路的输入接口；
所述显示驱动电路连接至所述信号耦合电路的两个输入接口之一，所述触摸驱动电路连接至所述信号耦合电路的两个输入接口之二；
所述触摸驱动电路连接至所述信号分离电路的输出接口；
其中，所述第一带宽驱动信号与第二带宽驱动信号的频率带宽不同。
工作时，所述显示驱动电路输出第一带宽驱动信号至所述信号耦合电路，所述触摸驱动电路也输出第二带宽驱动信号至所述信号耦合电路，所述信号耦合电路用于耦合所述第一带宽驱动信号和第二带宽驱动信号并输出至所述液晶显示面板的两层电极层；由于所述第一带宽驱动信号与第二带宽驱动信号的频率带宽不同，仅第一带宽驱动信号使两层电极层产生控制显示的电场，而第二带宽驱动信号并不影响两层电极层对显示的控制；
在用户手指触摸所述液晶显示面板时，第二带宽驱动信号驱动下的两层电极层之间，产生触摸液晶显示面板而在所述两层电极层之间产生的电容变化信号；所述信号分离电路接收在所述两层电极层之间产生的包括所述电容变化信号在内的第三信号，并从第三信号中分离出触摸液晶显示面板而在所述两层电极层之间产生的电容变化信号，将所述电容变化信号发送至所述触摸驱动电路，所述触摸驱动电路进一步根据所述电容变化信号得到触摸动作对应的液晶显示面板表面触摸位置；然后，根据触摸位置或由一系列触摸位置形成的轨迹，结合触摸时液晶显示面板上显示的对象，触发相应的操作。
通过以上实施例的描述，可以了解，本发明不需要采用显示面板和具有触控功能的透明屏叠置以实现触控显示功能，而是利用液晶显示面板中用于驱动液晶的两层电极层结构，将其作为电容触控电极层，同时配合以上设计，采用频分复用的方式用信号耦合电路将不同频带的显示驱动信号和触控驱动信号一起发送至所述两层电极层，因此能够利用一个液晶显示面板即能同时实现显示和触控两种功能，大幅减少显示设备的厚度和成本，并且所述显示设备、装置制作简单。
所述两层电极层中的至少一层连接信号分离电路的输入接口，还可以是两层电极层分别连接信号分离电路的输入接口的实施例，下面的本发明实施例同理。
所述第一带宽驱动信号的频率为10至1KHz，第二带宽驱动信号的频率为大于1KHz。
所述第一带宽驱动信号的频率为120Hz，第二带宽驱动信号的频率为240kHz。
参阅图2，在本发明一个实施例中，所述液晶显示面板可以包括以下结构：
两块透明基片（Substrate）；
贴附于透明基片之上的两块偏振片（Polarizer）；
夹在两块基片之间的液晶层（LC）；
及附着于两块基片之上的所述电极层（ITO）、取向层（Alignment layer）和背光组件；
当无电场状态时，液晶由于取向层作用按预定方式扭曲。从背光来的光线经下偏振片起偏，通过液晶层按液晶扭曲方向扭转通过液晶盒，此时方向与上偏振片偏振方向垂直无法通过，表现为关闭状态（OFF）；
当上下ITO电极层之间形成电场，此时液晶扭曲状态消失，光线通过液晶层时不扭曲，直接到达上偏振片，此时方向与上偏振片偏振方向一致，光线通过表现为开启状态（ON）；
在上述本发明实施例中，是利用上述的电极层来充当电容触控电极层。当然，本发明其他实施例中，液晶显示面板的结构不限于上述形式，可以有各种不同的结构，也可以具有各种不同的驱动方式。
在本发明另一个实施例中，所述第一带宽驱动信号的频率带宽低于第二带宽驱动信号的频率带宽。即第一带宽驱动信号为低频信号，第二带宽驱动信号为高频信号。当然，反过来也是可以的，只要差别足够大，能实现两种信号不会相互干扰，影响对方工作即可。
在本发明另一个实施例中，所述显示设备包括：连接于所述触摸驱动电路和信号分离电路输出接口之间的采样电路（图未示）。即对信号分离电路分离出的电容变化信号进行采样，经采样后输入触摸驱动电路。
在本发明另一个实施例中，所述两层电极层之间构成自电容结构或互电容结构。
其中，对于自电容结构，是在玻璃表面用ITO或其他透明导电材料制作成横向与纵向电极阵列，这些横向和纵向的电极分别与地构成电容，这个电容就是所述自电容，也就是电极对地的电容。当手指触摸到液晶显示面板时，手指的电容将会叠加到自电容上，使屏体电容量增加。
在触摸检测时，依次分别检测横向与纵向电极阵列，根据触摸前后电容的变化，分别确定横向坐标和纵向坐标，然后组合成平面的触摸坐标。自电容的扫描方式，相当于把触摸屏上的触摸点分别投影到X轴和Y轴方向，然后分别在X轴和Y轴方向计算出坐标，最后组合成触摸点的坐标。
对于互电容结构，也是在玻璃表面用ITO之类的透明电极材料制作横向电极与纵向电极，两组电极交叉的地方将会形成电容，也即这两组电极分别构成了电容的两极。当手指触摸到液晶显示面板时，影响触摸点附近两个电极之间的耦合，从而改变这两个电极之间的电容量。检测互电容大小时，横向的电极依次发出激励信号，纵向的所有电极同时接收信号，这样可以得到所有横向和纵向电极交汇点的电容值大小，即整个液晶显示面板的二维平面的电容大小。根据二维电容变化量数据，可以计算出每一个触摸点的坐标。因此，即使有多个触摸点，也能计算出每个触摸点的真实坐标。
参阅图3，基于本发明精神，还提供一种显示设备实施例，所述显示设备包括：
液晶显示面板、显示驱动电路、触摸驱动电路、信号耦合电路以及信号分离电路，所述液晶显示面板包括两层间隔排列的电极层；
其中，所述显示驱动电路用于输出第一带宽驱动信号至所述信号耦合电路，所述触摸驱动电路用于输出第二带宽驱动信号至所述信号耦合电路，所述第一带宽驱动信号的频率与第二带宽驱动信号的频率不同，所述信号耦合电路用于耦合所述第一带宽驱动信号和第二带宽驱动信号并输出至所述液晶显示面板的两层电极层；
所述信号分离电路用于接收来自所述两层电极层中至少一层的第三信号，并从第三信号中分离出触摸液晶显示面板而在所述两层电极层之间产生的电容变化信号，将所述电容变化信号发送至所述触摸驱动电路，所述触摸驱动电路进一步根据所述电容变化信号得到触摸动作对应的液晶显示面板表面触摸位置。
上述实施例，同样可以利用一个液晶显示面板即能同时实现显示和触控两种功能，大幅减少显示设备的厚度和成本。
其中，第一带宽驱动信号可以是由单个频率点来承载，也可以由一个频率范围的频率来承载；同样，第二带宽驱动信号也是。在一个实施例中，所示第一频率可以是前述实施例的第一带宽驱动信号，第二频率可以是前述实施例的第二带宽驱动信号。
第一带宽驱动信号第二带宽驱动信号此外，所述显示设备还可以包括连接于所述触摸驱动电路和信号分离电路之间的采样电路（图未示）。
而且，所述两层电极层之间构成自电容结构或互电容结构。
参阅图4，基于本发明，还提供一种利用单个液晶显示面板同时实现显示和触控的方法实施例，所述方法包括以下步骤：
步骤401：将频带不同的显示驱动信号和触摸驱动信号耦合并输入至所述单个液晶显示面板的两层电极层中，所述显示驱动信号用于驱动所述两层电极层之间的电场变化进而使液晶显示面板显示图像，所述触摸驱动信号用于驱动所述两层电极层，使其同时作为电容触控电极层；
步骤402：接收对所述液晶显示面板的触摸而在所述两层电极层之间产生的电容变化信号；
步骤403：根据所述电容变化信号得到触摸动作对应的液晶显示面板表面触摸位置。
后续，可以根据触摸位置或由一系列触摸位置形成的轨迹，结合触摸时液晶显示面板上显示的对象，触发相应的操作，实现触控显示功能。
参阅图5，基于本发明精神，又提供一种可触摸裸眼立体液晶显示装置的实施例，所述的可触摸裸眼立体显示装置包括：
液晶显示面板3；
贴附于以上液晶显示面板表面的柱状棱镜薄膜4；
从输入信号中分离出电容变化信号并输出的信号分离电路8；
输出用于裸眼立体显示的第一带宽驱动信号的显示驱动电路5；
输出第二带宽驱动信号的触摸驱动电路6；
将所述第一带宽驱动信号和第二带宽驱动信号耦合后输出的信号耦合电路7；
所述信号耦合电路7包括两个输入接口和一个输出接口，所述信号分离电路8包括一个输入接口和一个输出接口；
所述液晶显示面板3包括两层间隔排列的电极层，所述两层电极层分别连接信号耦合电路7的输出接口，并且所述两层电极层中至少一层连接信号分离电路8的输入接口；
所述显示驱动电路5连接至所述信号耦合电路7的两个输入接口之一，所述触摸驱动电路6连接至所述信号耦合电路7的两个输入接口之二；
所述触摸驱动电路6连接至所述信号分离电路8的输出接口；
其中，所述第一带宽驱动信号与第二带宽驱动信号的频率带宽不同。
上述可触摸裸眼立体液晶显示装置是在裸眼立体液晶显示装置的基础上，加入了信号分离电路8和信号耦合电路7，同时将用于驱动液晶进行光线开关的液晶显示面板3中电极层也用作电容触控电极层，得到结构轻薄简单、性能可靠的可触摸裸眼立体液晶显示装置。在一个具体应用场景中，显示驱动电路5除了在液晶显示面板3上显示一个包含3D图像的窗口和一个触摸按钮两个对象之外，还作为寻址驱动电路取得该3D图像窗口的坐标信号；另外，还输出所述触摸按钮的坐标信号至触摸驱动电路6；
作为寻址驱动电路的显示驱动电路5将窗口坐标转换为120Hz的驱动信号；
触摸驱动电路6持续产生一个240KHz的震荡信号；
显示驱动电路5的驱动信号和触摸驱动电路6的震荡信号经由耦合电路7耦合成一个宽频信号，驱动液晶显示面板3；
3D图像窗口区域显示左右眼图形，这部分光线经过液晶显示面板3时改变偏振方向，再经过柱状棱镜薄膜4后合成为3D图形；
另外，非3D图像窗口区域图形显示2D图形，这部分光线经由液晶显示面板3时旋转偏振态90°，并且无障碍经过柱状棱镜薄膜4，仍然保持原2D图形；
当手指触摸柱状棱镜薄膜4表面时，下面的液晶显示面板3感应电极的电容值发生变化，电信号经由信号分离电路8分离，并返回触摸驱动电路6，经软件计算得到手指的触摸坐标；
手指的触摸坐标与触摸按钮的坐标经软件校验后，如相符则确定该触摸按钮响应。
在其他实施例中，作为寻址驱动电路的显示驱动电路5可以将窗口坐标转换为其他频率的驱动信号；而触摸驱动电路6也可以产生其他频率的震荡信号；所述第一带宽驱动信号的频率为10至1KHz，第二带宽驱动信号的频率为大于1KHz。
参阅图6，下面再描述将本发明应用于立体显示装置的偏振光转换装置中的说明：用偏振光转换装置中的的ITO电极11a，11b作为互电容式电容触控电极层的两层ITO。
所述立体显示装置包括：
提供图像的液晶显示面板10、用于选择性的将由液晶显示面板10提供的光线偏振方向不旋转或旋转90度的偏振光转换装置，以及由单折射率透镜和双折射率透镜构成的透镜组件，用于在2D模式中透射所述提供的图像、在3D模式中将入射的图像分成右眼图像和左眼图像。
所述立体显示装置进一步包括：从输入信号中分离出电容变化信号并输出的信号分离电路；
输出用于裸眼立体显示的第一带宽驱动信号的显示驱动电路；
输出第二带宽驱动信号的触摸驱动电路；
将所述第一带宽驱动信号和第二带宽驱动信号耦合后输出的信号耦合电路；
所述信号耦合电路包括两个输入接口和一个输出接口，所述信号分离电路包括一个输入接口和一个输出接口；
所述显示驱动电路连接至所述信号耦合电路的两个输入接口之一，所述触摸驱动电路连接至所述信号耦合电路的两个输入接口之二；
所述偏振光转换装置包括作为驱动电极的ITO玻璃11a、作为公共电极的ITO玻璃11b、取向层12a、12b和向列相液晶13，其中作为驱动电极的ITO玻璃11a由多个相互不电连接的ITO单元构成，ITO单元可以是方形、圆形或其它不规则形状；
所述驱动电极的ITO玻璃11a，公共电极的ITO玻璃11b分别连接信号耦合电路的输出接口，并且所述两层电极层中至少一层连接信号分离电路的输入接口。
该偏振光转换装置的偏振光转换装置中的的ITO电极11a，11b作为互电容式电容触控电极层的两层ITO的工作原理以及方式和图5中的相似，在此不赘述。
控制模块20与ITO玻璃11b电连接，用于控制各ITO单元与ITO玻璃11b之间的电压，两取向层12a、12b的分子取向相互垂直。
当液晶显示面板10的出射光为非线性偏振光时需在显示面板和偏振光转换装置之间置一片偏光片，使入射在偏振光转换装置的光为线性偏振光，该线性偏振光的偏振方向与ITO单元和ITO玻璃11b（公共电极）之间没有电场时取向层12a表面液晶分子取向相同。透镜组件包括单折射率凸透镜14、双折射率凹透镜15以及玻璃基板16。
本实施例中的凸透镜或凹透镜其实均由多个微透镜构成，也可以称之为透镜阵列。本实施例中单折射率凸透镜14的折射率为n1，双折射率凹透镜15具有寻常光折射率no和非寻常光折射率ne，且n1=no，no＞ne。其中单折射透镜材料可为高分子聚合物或其他透明硬质材料，双折射率透镜的材料可以选择负性向列相液晶，或胆甾相液晶或方解石；如果选择液晶，可以在液态状态下填充进入由单折射率透镜14和玻璃片16所构成的空间内。
在玻璃基板16表面施加取向层12c，例如涂覆取向剂（在后面的其它实施例中取向层12c与玻璃基板16可不相邻）和在单折射凸透镜14表面也经过对液晶的取向处理（如涂覆取向剂）使得液晶排列方向与立体显示装置出射的偏振光的偏振方向相同。当然，可以根据偏振光转换装置的设定而灵活设定，这里只是一个具体的例子。
根据图6描述该实施例的光路原理，图中分别是四道光线通过本发明装置的光路图，其中上两道光线最后发生折射，下两道光线直接透射，下面具体说明它们的原理。
由于需要对上两道光线进行3D显示，控制模块20对上两道光线所对应的两个ITO单元充电，使得该ITO单元与作为公共电极的ITO玻璃11b之间产生电场，致使在该电场区域的液晶分子全部顺电场方向排列，偏振光通过时，不会改变偏振方向，接着穿过凸透镜14而入射到凹透镜15，此时光线的偏振方向与凹透镜15的液晶排列方向平行，因此凹透镜15对于该光线的折射率为ne，由于单折射率凸透镜14的折射率n1大于ne，即此时单折射率凸透镜14的折射率大于双折射率液晶所形成的凹透镜15的折射率，因此组合透镜的光学效果为凸透镜，光线经过时会发生折射。这种情况下，该立体显示装置可以将两道光线分别显示在人眼的左眼和右眼，使人眼看到的是3D立体图像，即立体显示装置将上两道光线采用3D方式显示。
下面描述下两道光线的光路原理：控制模块20没有将下两道光线所对应的ITO单元充电（在实际应用中，如果前一时间段该ITO单元上被充电，本实施例中的这个过程，控制模块20可以将该ITO单元进行放电，总之就是使得该ITO单元与作为公共电极的ITO玻璃11b之间没有电场，控制的方式可以灵活调整），入射到偏振光转换装置的偏振光的偏振方向与取向层12a表面的取向方向相同，光线通过偏振光转换装置的内部TN型液晶后，被旋转90度，偏振方向与入射时的偏振方向垂直，该光线从单折射率凸透镜14的平面部分垂直入射，从凸面部分射出到双折射率凹透镜15，此时偏振方向与凹透镜15的液晶分子排列方向垂直，因此凹透镜15相对于该偏振光的折射率为no，由于单折射凸透镜14的折射率n1等于no，即此时单折射率凸透镜14的折射率与凹透镜15的折射率相同，因此该偏振光在凸透镜14和凹透镜15的界面处不发生折射，光线直线通过。这种情况下，该立体显示装置将所述下两道光线采用2D方式显示。
本实施例中提供图像的液晶显示面板也可以是其他形式的可以提供图像的显示面板
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (20)

1.一种显示设备，其特征在于，包括：
液晶显示面板；
从输入信号中分离出电容变化信号，并输出所述电容变化信号的信号分离电路；
输出第一带宽驱动信号的显示驱动电路；
输出第二带宽驱动信号的触摸驱动电路；
以及将所述第一带宽驱动信号和第二带宽驱动信号耦合后输出的信号耦合电路；所述信号耦合电路包括输入接口以及输出接口，所述信号分离电路包括输入接口和输出接口；
所述液晶显示面板包括两层间隔排列的电极层，所述两层间隔排列的电极层分别连接信号耦合电路的输出接口，并且所述两层间隔排列的电极层中的至少一层连接信号分离电路的输入接口，
所述显示驱动电路以及触摸驱动电路分别与该信号耦合电路的输入接口相连，
其中，所述第一带宽驱动信号与第二带宽驱动信号的频率不同，经过该信号耦合电路耦合至不同的子频带；
所述显示驱动电路还用于，在所述液晶显示面板上显示一个包含3D图像的窗口，并作为寻址驱动电路取得该3D图像窗口的坐标信号。
2.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于：所述第一带宽驱动信号的频率带宽低于第二带宽驱动信号的频率带宽。
3.根据权利要求2所述的显示设备，其特征在于：所述第一带宽驱动信号的频率为120Hz，第二带宽驱动信号的频率为240kHz。
4.根据权利要求2所述的显示设备，其特征在于，所述显示设备还包括：
连接于所述触摸驱动电路和信号分离电路输出接口之间的采样电路。
5.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于：
所述两层电极层之间构成自电容结构。
6.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于：
所述两层电极层之间构成互电容结构。
7.根据权利要求1所述的显示设备，其特征在于：所述触摸驱动电路连接至所述信号分离电路的输出接口。
8.一种显示设备，其特征在于，包括：
液晶显示面板，显示驱动电路，触摸驱动电路，信号耦合电路以及信号分离电路，所述液晶显示面板包括两层间隔排列的电极层，其中，所述显示驱动电路用于输出第一带宽驱动信号至所述信号耦合电路，所述触摸驱动电路输出第二带宽驱动信号至所述信号耦合电路，所述第一带宽驱动信号的频率与第二带宽驱动信号的频率不同，所述信号耦合电路用于耦合所述第一带宽驱动信号和第二带宽驱动信号至不同的子频带并输出至所述液晶显示面板的两层电极层；
所述信号分离电路用于接收来自所述两层电极层中至少一层的第三信号，并从第三信号中分离出当触摸液晶显示面板时在所述两层电极层之间产生的电容变化信号，得到触摸动作对应的液晶显示面板表面触摸位置；
所述显示驱动电路还用于，在所述液晶显示面板上显示一个包含3D图像的窗口，并作为寻址驱动电路取得该3D图像窗口的坐标信号。
9.根据权利要求8所述的显示设备，其特征在于：
所述第一带宽驱动信号的频率为10KHz至1KHz，第二带宽驱动信号的频率为大于1KHz。
10.根据权利要求9所述的显示设备，其特征在于，所述显示设备还包括：
连接于所述触摸驱动电路和信号分离电路之间的采样电路。
11.根据权利要求8所述的显示设备，其特征在于：
所述两层电极层之间构成自电容结构。
12.根据权利要求8所述的显示设备，其特征在于：所述第一带宽驱动信号的频率为120Hz，第二带宽驱动信号的频率为240kHz。
13.一种利用单个液晶显示面板同时实现显示和触控的方法，其特征在于，包括：
将频率不同的显示驱动信号和触摸驱动信号耦合至不同的子频带并输入至单个液晶显示面板的两层电极层中，所述显示驱动信号用于驱动所述两层电极层之间的电场变化进而使液晶显示面板显示图像，所述触摸驱动信号用于驱动所述两层电极层，使所述两层电极层同时作为电容触控电极层；
接收对所述液晶显示面板的触摸而在所述两层电极层之间产生的电容变化信号；
根据所述电容变化信号得到触摸动作对应的液晶显示面板表面触摸位置；
所述显示驱动信号还用于驱动所述两层电极层之间的电场变化使液晶显示面板显示一个包含3D图像的窗口，并作为寻址驱动电路取得该3D图像窗口的坐标信号。
14.一种可触摸裸眼立体显示装置，其特征在于，包括：
提供图像的显示面板；
用于选择性地将由显示面板提供的光线偏振方向不旋转或旋转的偏振光转换装置；
双折射透镜组件；
输出用于裸眼立体显示的第一带宽驱动信号的显示驱动电路；
输出第二带宽驱动信号的触摸驱动电路；
将所述第一带宽驱动信号和第二带宽驱动信号耦合后输出的信号耦合电路；
以及分离出电容变化信号，并输出所述电容变化的信号分离电路；
所述信号耦合电路包括输入接口以及输出接口，所述信号分离电路包括输入接口和输出接口；
所述偏振光转换装置包括ITO驱动电极以及ITO公共电极，该ITO驱动电极以及ITO公共电极分别连接信号耦合电路的输出接口，并且所述ITO驱动电极以及ITO公共电极中的至少一层连接信号分离电路的输入接口，
所述显示驱动电路以及触摸驱动电路分别与该信号耦合电路的输入接口相连
其中，所述第一带宽驱动信号与第二带宽驱动信号的频率不同，经过该信号耦合电路耦合至不同的子频带。
15.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于：
所述第一带宽驱动信号的频率低于第二带宽驱动信号的频率。
16.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于：
所述第一带宽驱动信号的频率为10至1KHz，第二带宽驱动信号的频率为大于1KHz。
17.根据权利要求16所述的显示装置，其特征在于：
所述第一带宽驱动信号的频率为120Hz，第二带宽驱动信号的频率为240kHz。
18.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于，所述显示装置还包括：
连接于所述触摸驱动电路和信号分离电路输出接口之间的采样电路。
19.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于：
所述ITO驱动电极以及ITO公共电极之间构成自电容结构。
20.根据权利要求14所述的显示装置，其特征在于：
所述ITO驱动电极以及ITO公共电极之间构成互电容结构。
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