CN102402349A - 触控显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种触控显示装置，包括一第一基板、一第二基板、多个次像素区、多个显示元件、多个第一触控光感测元件以及多个第二触控光感测元件。第二基板与第一基板面对设置。显示元件分别设置于对应的次像素区内，用以于触控显示装置的一第一显示面与一第二显示面提供显示影像。第一触控光感测元件设置于第一基板上并至少对应部分的次像素区，用以于触控显示装置的第一显示面提供触控输入功能。第二触控光感测元件设置于第一基板上并至少对应部分的次像素区，用以于触控显示装置的第二显示面提供触控输入功能。

Description

触控显示装置
技术领域
本发明关于一种触控显示装置，尤指一种可实现出双面显示与双面触控功能的触控显示装置。
背景技术
触控面板由于具有人机互动的特性，已逐渐取代传统的按键或键盘，而被广泛应用在各式电子产品，例如智能手机、平板电脑(tablet PC)、数码相机(digital camera)以及笔记型电脑(laptop PC)。
近年来，已有人提出将触控面板与显示面板整合的内嵌式触控显示面板(in-cell touch display panel)，可有效缩减触控显示面板的体积与厚度。然而，习知触控显示面板仅能实现出单面触控功能，造成了触控显示面板在应用上的限制，而仍待进一步改进。
发明内容
本发明的目的的一在于提供一种具有双面显示及双面触控输入功能的触控显示面板。
本发明的一较佳实施例提供一种触控显示装置，包括一第一基板、一第二基板、多个次像素区、多个显示元件、多个第一触控光感测元件以及多个第二触控光感测元件。第二基板与第一基板面对设置。显示元件分别设置于对应的次像素区内，用以于触控显示装置的一第一显示面与一第二显示面提供显示影像。第一触控光感测元件设置于第一基板上并至少对应部分的次像素区，用以于触控显示装置的第一显示面提供触控输入功能。第二触控光感测元件设置于第一基板上并至少对应部分的次像素区，用以于触控显示装置的第二显示面提供触控输入功能。
进一步包括：至少一第一读取线(readout line)，设置于该第一基板上并与该等第一触控光感测元件电性连接；以及至少一第二读取线，设置于该第一基板上并与该等第二触控光感测元件电性连接。
进一步包括至少一读取线，设置于该第一基板上并与该等第一触控光感测元件以及该等第二触控光感测元件电性连接。
进一步包括：多条栅极线，设置于该第一基板上；以及多条数据线，设置于该第一基板上，其中该等显示元件分别与对应的该栅极线与该数据线电性连接。
该第一触控光感测元件与该第二触控光感测元件是与对应的该栅极线电性连接。
该第一触控光感测元件包括：一第一电极，设置于该第一基板上；一第一光感应层，设置于该第一电极上；以及一第二电极，设置于该第一光感应层上；以及该第二触控光感测元件包括：一第三电极，设置于该第一基板上；一第二光感应层，设置于该第三电极上；以及一第四电极，设置于该第二光感应层上。
该第一电极包括一不透明电极，该第二电极包括一透明电极，该第三电极包括一透明电极，且该第四电极包括一不透明电极。
该第一电极与该第三电极电性连接，该第一光感应层与该第二光感应层电性连接，且该第二电极与该第四电极电性连接。
该第一电极、该第二电极、该第三电极与该第四电极分别包括一透明电极。
该第一电极包括一不透明电极，该第二电极包括一透明电极，该第三电极包括一透明电极，且该第四电极包括一不透明电极。
该第一电极、该第二电极与该第三电极分别包括一透明电极，且该第四电极包括一不透明电极。
该第一电极包括一不透明电极，且该第二电极、该第三电极与该第四电极分别包括一透明电极。
进一步包括一触控输入笔，其中该触控输入笔具有一发光元件，用以对该第一触控光感测元件或该第二触控光感测元件发射一光线以进行触控输入。
进一步包括：一第一导光板，设置于该第一显示面上；至少一第一光源产生器，设置于该第一导光板的至少一侧，用以提供一第一光源；一第二导光板，设置于该第二显示面上；以及至少一第二光源产生器，设置于该第二导光板的至少一侧，用以提供一第二光源。
该第二显示面相对于该第一显示面，且该第一显示面与该第二显示面为该触控显示装置的相对且平行的两表面。
附图说明
为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附图式的详细说明如下：
图1与图2是本发明的触控显示装置的第一较佳实施例的示意图。
图3是本发明的触控显示装置的第二较佳实施例的架构示意图。
图4是本发明的第一触控光感测元件与第二触控光感测元件的第一较佳实施例的示意图。
图5是本发明的第一触控光感测元件与第二触控光感测元件的第二较佳实施例的示意图。
图6是本发明的第一触控光感测元件与第二触控光感测元件的第三较佳实施例的示意图。
图7是本发明的第一触控光感测元件与第二触控光感测元件的第四较佳实施例的示意图。
图8是本发明的第一触控光感测元件与第二触控光感测元件的第五较佳实施例的示意图。
图9是本发明的触控显示装置的第三较佳实施例的架构示意图。
图10是本发明的触控显示装置的第四较佳实施例的架构示意图。
附图标记说明
10     触控显示装置            10A    第一显示面
10B    第二显示面              12     第一基板
14     第二基板                GL     栅极线
DL     数据线                  16     显示元件
18     第一触控光感测元件      20     第二触控光感测元件
SP     次像素区                Ld     显示影像
RL1    第一读取线              RL2    第二读取线
L1     光线                    L2     光线
22     触控输入笔              24     发光元件
30     触控显示装置            RL     读取线
181    第一电极                182    第一光感应层
183    第二电极                201    第三电极
202    第二光感应层            203    第四电极
40     触控显示装置            26     触控输入装置
La     环境光线              50     触控显示装置
51     第一导光板            52     第一光源产生器
53     第二导光板            54     第二光源产生器
Ls     第一光源              Lt     第二光源
具体实施方法
为使熟习本发明所属技术领域的普通技术人员更进一步了解本发明，下文特列举本发明的较佳实施例，并配合附图，详细说明本发明的构成内容及所欲达成的功效。
请参考图1与图2。图1与图2绘示了本发明的触控显示装置的第一较佳实施例的示意图，其中图1绘示了本实施例的触控显示装置的架构示意图，而图2则绘示了本实施例的触控显示装置的剖面示意图。如图1与图2所示，本实施例的触控显示装置10包括一第一基板12、一第二基板14、多条栅极线GL、多条数据线DL、多个显示元件16、多个第一触控光感测元件18，以及多个第二触控光感测元件20。第一基板12与第二基板14是面对设置，且第一基板12与第二基板14为透明基板，例如一玻璃基板，但不以此为限。在本实施例中，触控显示装置10具有双面显示功能，其中第二基板14的表面为触控显示装置10的一第一显示面10A，而第一基板12的表面为触控显示装置10的一第二显示面10B。也就是说，第二显示面10B是相对于第一显示面10A，且第一显示面10A与第二显示面10B是为触控显示装置10的相对且平行的两表面。栅极线GL与数据线DL设置于第一基板12上，且栅极线GL与数据线DL彼此交叉而定义出多个次像素区SP。各显示元件16分别设置于对应的次像素区SP内，用以于触控显示装置10的第一显示面10A与第二显示面10B提供显示影像Ld。各显示元件16分别与对应的栅极线GL与数据线DL电性连接。在本实施例中，触控显示装置10可为各种不同类型的触控显示装置10。举例而言，触控显示装置10可为触控液晶显示装置，且在此状况下显示元件16可包括主动元件(例如薄膜晶体管元件)、像素电极、共通电极、液晶层、彩色滤光片与偏光片等液晶显示装置所需设置的显示元件。触控显示装置10亦可为例如触控电激发光显示装置，且在此状况下显示元件16可包括主动元件(例如薄膜晶体管元件)、阳极、阴极与有机发光层等电激发光显示装置所需设置的显示元件。
第一触控光感测元件18是设置于第一基板12上并至少对应部分的次像素区SP，用以于触控显示装置10的第一显示面10A提供触控输入功能。第二触控光感测元件20是设置于第一基板12上并至少对应部分的次像素区SP，用以于触控显示装置10的第二显示面10B提供触控输入功能。在本实施例中，触控显示装置10更可包括至少一第一读取线(readout line)RL1与至少一第二读取线RL2设置于第一基板12上。第一读取线RL1是与第一触控光感测元件18电性连接，用以读取第一触控光感测元件18所感测到的触控输入信号，而第二读取线RL2是与第二触控光感测元件20电性连接，用以读取第二触控光感测元件20所感测到的触控输入信号。第一触控光感测元件18与第二触控光感测元件20可为各类型的光感测元件。此外，本发明的触控感测方式可为被动(passive)方式或主动(active)方式。若触控感测方式为被动方式，则第一触控光感测元件18与第二触控光感测元件20会先分别与对应的主动元件(例如薄膜晶体管元件)电性连接，再透过主动元件分别与第一读取线RL1及第二读取线RL2电性连接；若触控感测方式为主动方式，则第一触控光感测元件18与第二触控光感测元件20会先分别与对应的放大电路元件(放大电路元件例如可由数个薄膜晶体管元件的组成加以实现，但不以此为限)电性连接，再与主动元件(例如薄膜晶体管元件)电性连接，再透过主动元件分别与第一读取线RL1及第二读取线RL2电性连接。被动式触控感测架构具有高填充率(fillfactor，FF)及高开口率等优点，而主动式触控感测架构则具有高灵敏度与高讯杂比(signal-to-noise ratio，SNR)等优点，设计者可依据需求或规格等考量选择适合的触控感测架构。藉由上述配置，触控显示装置10的运算单元(图未示)可判断出触控输入信号是由第一显示面10A输入，或是由第二显示面10B输入。另外，如图2所示，本实施例的触控显示装置10更可包括一触控输入笔22。触控输入笔22具有一发光元件24，用以对第一触控光感测元件18发射一光线L1，以于第一显示面10A进行触控输入，或是用以对第二触控光感测元件20发射一光线L2，以于第二显示面10B进行触控输入。
在本实施例中，第一触控光感测元件18与第二触控光感测元件20是设置于所有的次像素区SP内，但并不以此为限。例如，根据触控解析度的规格不同，第一触控光感测元件18与第二触控光感测元件20可仅设置于部分的次像素区SP内。
本发明的触控显示装置并不以上述实施例为限。下文将依序介绍本发明的其它较佳实施例的触控显示装置，且为了便于比较各实施例的相异处并简化说明，在下文的各实施例中使用相同的符号标注相同的元件，且主要针对各实施例的相异处进行说明，而不再对重复部分进行赘述。
请参考图3。图3绘示了本发明的触控显示装置的第二较佳实施例的架构示意图。如图3所示，不同于第一较佳实施例，本实施例的触控显示装置30包括至少一读取线RL，设置于第一基板12上并与第一触控光感测元件18以及第二触控光感测元件20电性连接，用以读取第一触控光感测元件18与第二触控光感测元件20所感测到的触控输入信号。换言的，部分的第一触控光感测元件18与部分的第二触控光感测元件20是共用同一条读取线RL。在本实施例中，第一触控光感测元件18与第二触控光感测元件20较佳可具有不同的感应特性，而可产生可区别的触控输入信号，藉此触控显示装置30的运算单元(图未示)可判断出触控输入信号是由第一显示面10A输入，或是由第二显示面10B输入。举例而言，第一触控光感测元件18与第二触控光感测元件20可为不同类型的感测元件、或具有不同的光感应材料，亦或是具有不同的光感应面积。
请参考图4。图4绘示了本发明的第一触控光感测元件与第二触控光感测元件的第一较佳实施例的示意图。如图4所示，第一触控光感测元件18包括一第一电极181设置于第一基板12上，一第一光感应层182设置于第一电极181上，以及一第二电极183设置于第一光感应层182上。另外，第二触控光感测元件20包括一第三电极201设置于第一基板12上、一第二光感应层202设置于第三电极201上，以及一第四电极203设置于第二光感应层202上。第一光感应层182与第二光感应层202可为各类型的光感应层，例如非晶硅层或富硅介电层(例如富硅氧化硅层、富硅氮化硅层或富硅氮氧化硅层)，但不以此为限。在本实施例中，第一电极181包括一不透明电极，例如一金属电极，而第二电极183包括一透明电极，例如一氧化铟锡电极。藉此，当于第一显示面10A进行触控输入时，触控输入笔22的发光元件24所发射的光线L1可穿透第二电极183并照射第一光感应层182，进而产生触控输入信号。此外，由于第一电极181为不透明电极，因此光线L1不会穿过第二显示面10B而影响显示，且光线L1可被第一电极181反射而可强化触控输入信号，提升触控灵敏度。另一方面，第三电极201包括一透明电极，例如一氧化铟锡电极，且第四电极203包括一不透明电极，例如一金属电极。藉此，当于第二显示面10B进行触控输入时，触控输入笔22的发光元件24所发射的光线L2可穿透第三电极201并照射第二光感应层202，进而产生触控输入信号。此外，由于第四电极203为不透明电极，因此光线L2不会穿过第一显示面10A而影响显示，且光线L2可被第四电极203反射而可强化触控输入信号，提升触控灵敏度。
请参考图5。图5绘示了本发明的第一触控光感测元件与第二触控光感测元件的第二较佳实施例的示意图。如图5所示，在本实施例中，第一触控光感测元件18的第一电极181与第二触控光感测元件20的第三电极201电性连接，第一光感应层182与第二光感应层202电性连接，且第二电极183与第四电极203电性连接。此外，第一电极181、第二电极183、第三电极201与第四电极203分别包括一透明电极。第一电极181与第三电极201较佳可由同一层透明导电图案所构成，且第二电极183与第四电极203较佳可由同一层透明导电图案所构成，但不以此为限。
请参考图6。图6绘示了本发明的第一触控光感测元件与第二触控光感测元件的第三较佳实施例的示意图。如图6所示，在本实施例中，第一触控光感测元件18的第一电极181与第二触控光感测元件20的第三电极201电性连接，第一光感应层182与第二光感应层202电性连接，且第二电极183与第四电极203电性连接。此外，第一电极181与第四电极203分别包括一不透明电极，且第二电极183与第三电极201分别包括一透明电极。
请参考图7。图7绘示了本发明的第一触控光感测元件与第二触控光感测元件的第四较佳实施例的示意图。如图7所示，在本实施例中，第一触控光感测元件18的第一电极181与第二触控光感测元件20的第三电极201电性连接，第一光感应层182与第二光感应层202电性连接，且第二电极183与第四电极203电性连接。此外，第一电极181、第二电极183与第三电极201分别包括一透明电极，且第四电极203包括一不透明电极。第一电极181与第三电极201较佳可由同一层透明导电图案所构成，但不以此为限。
请参考图8。图8绘示了本发明的第一触控光感测元件与第二触控光感测元件的第五较佳实施例的示意图。如图8所示，在本实施例中，第一触控光感测元件18的第一电极181与第二触控光感测元件20的第三电极201电性连接，第一光感应层182与第二光感应层202电性连接，且第二电极183与第四电极203电性连接。此外，第一电极181包括一不透明电极，且第二电极183、第三电极201与第四电极203分别包括一透明电极。第二电极183与第四电极203较佳可由同一层透明导电图案所构成，但不以此为限。
由上述可知，本发明的第一触控光感测元件18的第二电极183与第二触控光感测元件20的第三电极201必须具有透光特性，藉此于进行触控输入时，触控输入笔22的发光元件24所发射的光线L1才可穿透第二电极183并照射到第一光感应层182而产生触控输入信号，以及触控输入笔22的发光元件24所发射的光线L2才可穿透第三电极201并照射到第二光感应层202而产生触控输入信号。至于第一触控光感测元件18的第一电极181与第二触控光感测元件20的第四电极203则可视需要选择透明电极或不透明电极。
请参考图9。图9绘示了本发明的触控显示装置的第三较佳实施例的架构示意图。如图9所示，本实施例的触控显示装置40是为一遮光式触控显示装置，其不需使用可发射光线的触控输入笔进行输入。当使用者利用一触控输入装置(例如手指)26于第一显示面10A进行触控输入时，对应于输入点的环境光线La会被触控输入装置26所遮蔽，此时对应输入点的第一触控光感测元件18不会产生光感应电流，藉此透过运算单元(图未示)的计算即可判断出输入点的位置。同理，当使用者于第二显示面10B进行触控输入时，对应于输入点的环境光线La会被触控输入装置26所遮蔽，此时对应输入点的第二触控光感测元件20不会产生光感应电流，藉此透过运算单元(图未示)的计算即可判断出输入点的位置。
请参考图10。图10绘示了本发明的触控显示装置的第四较佳实施例的架构示意图。如图10所示，本实施例的触控显示装置50是为一受抑全内反射式(Frustrated Total Internal Reflection，FTIR)触控显示装置，其不需使用可发射光线的触控输入笔进行输入。触控显示装置50另包括一第一导光板51、至少一第一光源产生器52、一第二导光板53与至少一第二光源产生器54。第一导光板51设置于第一显示面10A上，而第二导光板53设置于第二显示面10B上。
第一光源产生器52设置第一导光板51的至少一侧，用以提供一第一光源Ls，而第二光源产生器54设置于第二导光板53的至少一侧，用以提供一第二光源Lt。第一光源Ls与第二光源Lt可为可见光源或不可见光源。当使用者利用触控输入装置26于第一显示面10A进行触控输入时，第一光源Ls会被触控输入装置26反射至对应输入点的第一触控光感测元件18，而产生触控输入信号。同理，当使用者利用触控输入装置26于第二显示面10B进行触控输入时，第二光源Lt会被触控输入装置26反射至对应输入点的第二触控光感测元件20，而产生触控输入信号。
综上所述，本发明的触控显示装置使用两片透明基板实现出双面显示功能。本发明的触控显示装置分别利用第一触控光感测元件与第二触控光感测元件侦测触控显示装置的第一显示面(正面)与第二显示面(背面)的触控输入，可实现出双面触控功能的触控显示装置。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明权利要求书所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的保护范围。

Claims (15)

1.一种触控显示装置，包括：
一第一基板；
一第二基板，与该第一基板面对设置；
多个次像素区；
多个显示元件，分别设置于对应的该次像素区内，用以于该触控显示装置的一第一显示面与一第二显示面提供显示影像；
多个第一触控光感测元件，设置于该第一基板上并至少对应部分的该等次像素区，用以于该触控显示装置的该第一显示面提供触控输入功能；以及
多个第二触控光感测元件，设置于该第一基板上并至少对应部分的该等次像素区，用以于该触控显示装置的该第二显示面提供触控输入功能。
2.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，进一步包括：
至少一第一读取线(readout line)，设置于该第一基板上并与该等第一触控光感测元件电性连接；以及
至少一第二读取线，设置于该第一基板上并与该等第二触控光感测元件电性连接。
3.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，进一步包括至少一读取线，设置于该第一基板上并与该等第一触控光感测元件以及该等第二触控光感测元件电性连接。
4.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，进一步包括：
多条栅极线，设置于该第一基板上；以及
多条数据线，设置于该第一基板上，其中该等显示元件分别与对应的该栅极线与该数据线电性连接。
5.如权利要求4所述的触控显示装置，其特征在于，该第一触控光感测元件与该第二触控光感测元件是与对应的该栅极线电性连接。
6.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，
该第一触控光感测元件包括：
一第一电极，设置于该第一基板上；
一第一光感应层，设置于该第一电极上；以及
一第二电极，设置于该第一光感应层上；以及
该第二触控光感测元件包括：
一第三电极，设置于该第一基板上；
一第二光感应层，设置于该第三电极上；以及
一第四电极，设置于该第二光感应层上。
7.如权利要求6所述的触控显示装置，其特征在于，该第一电极包括一不透明电极，该第二电极包括一透明电极，该第三电极包括一透明电极，且该第四电极包括一不透明电极。
8.如权利要求6所述的触控显示装置，其特征在于，该第一电极与该第三电极电性连接，该第一光感应层与该第二光感应层电性连接，且该第二电极与该第四电极电性连接。
9.如权利要求8所述的触控显示装置，其特征在于，该第一电极、该第二电极、该第三电极与该第四电极分别包括一透明电极。
10.如权利要求8所述的触控显示装置，其特征在于，该第一电极包括一不透明电极，该第二电极包括一透明电极，该第三电极包括一透明电极，且该第四电极包括一不透明电极。
11.如权利要求8所述的触控显示装置，其特征在于，该第一电极、该第二电极与该第三电极分别包括一透明电极，且该第四电极包括一不透明电极。
12.如权利要求8所述的触控显示装置，其特征在于，该第一电极包括一不透明电极，且该第二电极、该第三电极与该第四电极分别包括一透明电极。
13.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，进一步包括一触控输入笔，其中该触控输入笔具有一发光元件，用以对该第一触控光感测元件或该第二触控光感测元件发射一光线以进行触控输入。
14.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，进一步包括：
一第一导光板，设置于该第一显示面上；
至少一第一光源产生器，设置于该第一导光板的至少一侧，用以提供一第一光源；
一第二导光板，设置于该第二显示面上；以及
至少一第二光源产生器，设置于该第二导光板的至少一侧，用以提供一第二光源。
15.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于，该第二显示面相对于该第一显示面，且该第一显示面与该第二显示面为该触控显示装置的相对且平行的两表面。
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