CN102645794A

CN102645794A - 显示装置与液晶遮光面板

Info

Publication number: CN102645794A
Application number: CN2011100405042A
Authority: CN
Inventors: 翁赞博
Original assignee: Innolux Shenzhen Co Ltd; Chi Mei Optoelectronics Corp
Current assignee: Innocom Technology Shenzhen Co Ltd; Innolux Shenzhen Co Ltd; Chi Mei Optoelectronics Corp
Priority date: 2011-02-18
Filing date: 2011-02-18
Publication date: 2012-08-22
Anticipated expiration: 2031-02-18
Also published as: CN102645794B

Abstract

本发明公开一种显示装置与液晶遮光面板，该液晶遮光面板包括一第一基板、一第二基板以及一液晶层。第一基板的内表面上配置有一图案化电极层。图案化电极层具有交错配置的多个第一电极与多个第二电极。第二基板的内表面上叠置有一共用电极层与一触控电极层。液晶层配置于第一基板的内表面与第二基板的内表面之间。此液晶遮光面板可搭配显示模块而显示立体影像并可触控。

Description

显示装置与液晶遮光面板

技术领域

本发明涉及一种显示装置与液晶遮光面板，且特别是涉及一种可显示平面与立体影像的触控式显示装置及液晶遮光面板。

背景技术

在显示技术的发展方面，除了追求轻薄短小以外，更希望能做到显示立体影像的目标。目前，立体显示技术可大致分成使用者需戴特殊设计的眼镜或直接裸眼观看等两种方式。现在，戴眼镜式立体显示技术已经发展成熟，并广泛用到如军事模拟或大型娱乐等某些特殊用途上，但戴眼镜的不方便与不舒适使得此类技术不易普及。因此，裸眼式立体显示技术已逐渐发展并成为新潮流。

在现有采用空间多工原理的立体影像显示装置中，是将显示画面间隔地划分为左右眼影像显示区域，利用视差阻障元件(parallax barrier)同时将影像分别投向左右眼，以达到立体效果。然而，这种立体显示装置仅能用以显示立体影像，而无法在显示立体影像的模式与显示平面影像的模式之间作切换。

此外，随着资讯技术、无线通讯及资讯家电的快速发展与广泛应用，许多资讯产品的操作界面已由传统的键盘或鼠标改为使用触控面板作为输入装置。为了因应使用者对于触控功能的需求，思考如何将触控功能结合至立体影像显示装置中，将是重要的课题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种显示装置，以可显示立体影像并可触控。

本发明另一目的在于提供一种液晶遮光面板，具有触控功能。

为达上述目的，本发明的液晶遮光面板包括一第一基板、一第二基板以及一液晶层。第一基板的内表面上配置有一图案化电极层。图案化电极层具有交错配置的多个第一电极与多个第二电极。第二基板的内表面上叠置有一共用电极层与一触控电极层。液晶层配置于第一基板的内表面与第二基板的内表面之间。

本发明的显示装置包括一显示模块与配置于显示模块上的前述的液晶遮光面板。

在本发明的一实施例中，共用电极层位于第二基板的内表面与触控电极层之间。

在本发明的一实施例中，触控电极层位于第二基板的内表面与共用电极层之间。

在本发明的一实施例中，触控电极层包括多个第一感测垫、多个第二感测垫、多个第一连接线、多个第二连接线及多个绝缘垫。各第一连接线连接相邻的两个第一感测垫。各第二连接线连接相邻的两个第二感测垫。绝缘垫配置于第一连接线与第二连接线的交错处以使两者绝缘。此外，共用电极层例如具有多个挖空区，各挖空区的位置与形状对应第一感测垫其中之一或第二感测垫其中之一。

在本发明的一实施例中，显示模块为液晶显示模块、有机电激发光显示模块或等离子体显示模块。

在本发明的一实施例中，液晶遮光面板更包括二偏振片，分别配置于第一基板的外表面与第二基板的外表面。

基于上述，在本发明的显示装置与液晶遮光面板中，共用电极层与触控电极层都配置在液晶遮光面板的同一基板上，因此同时兼具立体影像显示功能与触控功能。

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

附图说明

图1是本发明一实施例的显示装置的局部剖视图；

图2是用于说明图1的显示装置的显示机制；

图3是用于与图2共同说明图1的显示装置的另一种显示机制；

图4是本发明另一实施例的液晶遮光面板的局部剖视图；

图5为图1的图案化电极层的上视示意图；

图6为本发明另一实施例的液晶遮光面板的触控电极层与共用电极层的上视示意图；

图7是图6中沿I-I线的剖面示意图；

图8说明图1的显示装置的驱动电路。

主要元件符号说明

40：处理器

50：显示装置

60：显示模块

62：第一像素

64：第二像素

70：显示驱动电路

80：遮光控制系统

90：触控系统

100、102：液晶遮光面板

110：第一基板

112：图案化电极层

112A：第一电极

112B：第二电极

114：平坦层

120：第二基板

122、300：共用电极层

124、200：触控电极层

126：绝缘层

130：液晶层

140：偏振片

R12、R16：不透光区

R14、R18：透光区

210：第一感测垫

220：第二感测垫

230：第一连接线

240：第二连接线

250：绝缘垫

310：挖空区

具体实施方式

图1是本发明一实施例的显示装置的局部剖视图。请参照图1，本实施例的显示装置50包括一显示模块60与配置于显示模块60上的一液晶遮光面板100。液晶遮光面板100包括一第一基板110、一第二基板120以及一液晶层130。第一基板110的内表面上配置有一图案化电极层112。图案化电极层112具有交错配置的多个第一电极112A与多个第二电极112B。第二基板120的内表面上叠置有一共用电极层122与一触控电极层124。液晶层130配置于第一基板110的内表面与第二基板120的内表面之间。

图2是用于说明图1的显示装置的显示机制。请参照图1与图2，显示模块60具有交错排列的多个第一像素62与多个第二像素64。在立体显示模式下，利用图案化电极层112与共用电极层122而施加电场于液晶层130，可让液晶遮光面板100呈现局部区域不透光的状态。此时，显示模块60的第一像素62所呈现的左眼画面会通过液晶遮光面板100的透光区而到达使用者的左眼。另一方面，显示模块60的第二像素64所呈现的右眼画面则会通过液晶遮光面板100的透光区而到达使用者的右眼。因此，左眼画面与右眼画面可在使用者的脑中建构成完整的立体影像。此外，通过第二基板120上的触控电极层124的作用，还可感测到使用者在液晶遮光面板100上的触控位置以及触控位置的移动轨迹。

亦即是，本实施例的液晶遮光面板100不仅可应用在显示装置50中而达成立体显示的目的，还具有触控功能。而且，将两种功能所需的元件同时整合在液晶遮光面板100中，可免除两种功能由各自独立的模块提供时必须将两种模块精确地对位的步骤，不仅节省制作工艺及材料成本，更大幅提升了产品的良率与可靠度。

接着，请再参照图1与图2，图2中的不透光区R12例如是由第一电极112A与共用电极层122共同施加电场于液晶层130而产生，亦即不透光区R12的分布位置是对应第一电极112A的分布位置。同时，第二电极112B与共用电极层122之间则不存在电压差而未施加电场于液晶层130，因此透光区R14的分布位置是对应第二电极112B的分布位置。

请参照图1与图3，在另一种显示方法中，接续在图2的状态之后，图3中由第二电极112B与共用电极层122共同施加电场于液晶层130而产生不透光区R16，亦即不透光区R16的分布位置是对应第二电极112B的分布位置。同时，第一电极112A与共用电极层122之间则不存在电压差而未施加电场于液晶层130，因此产生分布位置对应第一电极112A的分布位置的透光区R18。此时，显示模块60的第一像素62所呈现的右眼画面会通过液晶遮光面板100的透光区而到达使用者的右眼。另一方面，显示模块60的第二像素64所呈现的左眼画面则会通过液晶遮光面板100的透光区而到达使用者的左眼。因此，不论是在图2或图3的显示状态中，左眼画面与右眼画面都可在使用者的脑中建构成完整的立体影像。只是，在图2与图3的显示状态中，同一个像素是轮流用于显示左眼画面或右眼画面。依照此方式，可变换使用者在相邻时序中所看到的左眼画面与右眼画面的位置，以提升使用者所感受到的画质。

在又另外一种显示方法中，还可将同一幅左眼画面依据位置的不同而切割成两个部分，并在相邻的两个时序中分别由第一像素62与第二像素64进行显示，且右眼画面也可采用相同方式进行显示。利用视觉暂留的效果，在连续两个时序后同样可在使用者的脑中建构成完整的立体影像。虽然此方法是在两个时序才完成一幅完整画面的呈现，但左眼画面与右眼画面的分辨率会是前一种显示方法的两倍。

以上，举例了数种本实施例的显示装置50显示立体影像的方法，但本实施例的显示装置50也可采用其他显示立体影像的方法。另外，当显示装置50仅用于呈现平面影像时，可控制让液晶遮光面板100实质上整体呈现透光状态，使用者就可通过液晶遮光面板100而直接看到显示模块60所显示的平面影像。亦即是，本实施例的显示装置50可在显示立体影像的模式与显示平面影像的模式之间切换。同时，液晶遮光面板100的触控电极层124依旧可提供显示装置50触控的功能。此外，本实施例的显示模块60可以是液晶显示模块、有机电激发光显示模块、等离子体显示模块或其他显示模块。

请参照图1，本实施例的触控电极层124是位于第二基板120的内表面与共用电极层122之间。具体而言。触控电极层124是先形成在第二基板120的内表面上，接着覆盖一绝缘层126于触控电极层124上，然后在绝缘层126上形成共用电极层122。触控电极层124可经由穿过绝缘层126的导电孔(未绘示)而与外界进行信号的传输。在图4的实施例中，液晶遮光面板102的共用电极层122则是位于第二基板120的内表面与触控电极层124之间。在未绘示的实施例中，还可将共用电极层与触控电极层分别形成在第二基板的内表面与外表面。

请再参照图4，液晶遮光面板102还可包括两个偏振片140，分别配置于第一基板110的外表面与第二基板120的外表面。此外，图案化电极层112上还可覆盖一平坦层114，而液晶层130与触控电极层124之间以及液晶层130与平坦层114之间也可选择性地配置用于对液晶分子进行配向的配向层(未绘示)。关于偏振片140的偏振方向的选择以及配向层的配向方向的选择，应属本发明的技术领域中具有通常知识者所熟知，在此并不赘述。

图5为图1的图案化电极层的上视示意图。请参照图5，本实施例的多个第一电极112A可彼此相连，而多个第二电极112B也可彼此相连，以利于同时控制所有第一电极112A以及同时控制所有第二电极112B。

图6为本发明另一实施例的液晶遮光面板的触控电极层与共用电极层的上视示意图，而图7是图6中沿I-I线的剖面示意图。请参照图6，本实施例的触控电极层200是以电容式触控电极层为例，但本发明的其他实施例的触控电极层也可以是电阻式触控电极层或其他型态的触控电极层。本实施例的触控电极层200包括多个第一感测垫210、多个第二感测垫220、多个第一连接线230、多个第二连接线240及多个绝缘垫250。每个第一连接线230连接相邻的两个第一感测垫210。每个第二连接线240连接相邻的两个第二感测垫220。每个绝缘垫250配置于一个第一连接线230与一个第二连接线240的交错处以使两者绝缘。当使用者的手指或是导电物体与接近或触碰触控电极层200时，会在邻近的第一感测垫210与第二感测垫220上产生不同的电容值变化。此时，可以利用第一感测垫210的电容值变化与第二感测垫220的电容值变化的比值进行内插运算，即可得到较为精确的使用者的手指或是导电物体与接近或触碰触控电极层200的中心点位置。

请参照图6与图7，本实施例的共用电极层300例如具有多个挖空区310(图7中仅绘示一个挖空区)。每个挖空区310的位置与形状对应一个第一感测垫210或一个第二感测垫220。利用挖空区310与第一感测垫210或第二感测垫220对应的设计，可减少触控电极层200的电压准位变化造成共用电极层300的共用电位变化的机会，进而提升整体的显示品质。另一方面，在共用电极层300上形成挖空区310也可提高液晶遮光面板的光穿透率，进而增加显示模块的整体亮度。此外，若触控电极层200的电压准位变化造成共用电极层300的共用电位变化过大时，可短暂关闭触控电极层200所提供的触控功能，或是短暂由立体显示模式切换为平面显示模式，以维持较佳的显示品质。

在挖空区310、第一感测垫210与第二感测垫220的尺寸选择方面，可参考下列公式来进行最佳化。

I_min＝(C_f×V)/t，R_max＝V/I＝(ρ×L)/A_min。

假设，使用者接触第一感测垫210而造成电容值产生变化的时间t为1×10^-6秒，造成的电容值变化变化量C_f为5×10^-11法拉，电容的电压差V为7伏特，可得通过第一感测垫210的最小电流I_min为3.5×10^-4安培。接着，并可推得感测走线的最大电阻值R_max为20K欧姆。然后，将第一感测垫210与第一连接线230所用的材料(例如是铟锡氧化物)的电阻系数4×10^-3欧姆-公分与使用者接触的第一感测垫210至外部驱动电路之间的感测走线的长度L＝1×10^-4公分代入公式，可得第一感测垫210的最小面积A_min是以0.8×10^-8平方公分为佳。依此方式，可获得每个第一感测垫210与第二感测垫220的较佳最小面积A_min，并得知适用于所有第一感测垫210与第二感测垫220的较佳最小面积。另外，挖空区310的较佳最小面积也同时可得知，因为挖空区310的位置与形状对应第一感测垫210或第二感测垫220。然而，挖空区310的面积也可能大于或小于第一感测垫210或第二感测垫220。以此方式，可确保触控电极层200具有较佳的感测灵敏度，同时兼顾共用电极层300的阻抗够小而省电。

图8说明图1的显示装置的驱动电路。请参照图8，处理器40提供的影像信号是经由显示驱动电路70传递至显示模块60。显示驱动电路70也经由遮光控制系统80输出控制信号给液晶遮光面板100，而传递至显示模块60的影像信号与传递至液晶遮光面板100的控制信号是由显示驱动电路70进行同步。液晶遮光面板100的触控电极层所感测到的感测信号经由触控系统90传递至处理器40，以便处理器40根据使用者或软体的设定而将感测信号转换为感测标记，并将感测标记加入影像信号中而提供显示模块60进行显示。如此，使用者就可以从显示模块60所显示的画面中看到自己输入的感测标记。

综上所述，在本发明的显示装置与液晶遮光面板中，液晶遮光面板不仅可做为视差阻障元件而使显示装置显示立体影像，液晶遮光面板还可提供触控功能，因为液晶遮光面板的共用电极层与触控电极层都配置在同一基板上。不仅如此，这样的设计还可节省制作工艺及材料成本，更大幅提升了产品的良率与可靠度。

虽然结合以上实施例揭露了本发明，然而其并非用以限定本发明，任何所属技术领域中熟悉此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，可作些许的更动与润饰，故本发明的保护范围应以附上的权利要求所界定的为准。

Claims

1.一种显示装置，包括：

显示模块；

液晶遮光面板，配置于该显示模块上，该液晶遮光面板包括：

第一基板，该第一基板的内表面上配置有一图案化电极层，其中该图案化电极层具有交错配置的多个第一电极与多个第二电极；

第二基板，该第二基板的内表面上叠置有一共用电极层与一触控电极层；以及

液晶层，配置于该第一基板的内表面与该第二基板的内表面之间。

2.如权利要求1所述的显示装置，其中该共用电极层位于该第二基板的内表面与该触控电极层之间。

3.如权利要求1所述的显示装置，其中该触控电极层位于该第二基板的内表面与该共用电极层之间。

4.如权利要求1所述的显示装置，其中该触控电极层包括：

多个第一感测垫；

多个第二感测垫；

多个第一连接线，其中各该第一连接线连接相邻的两个该些第一感测垫；

多个第二连接线，其中各该第二连接线连接相邻的两个该些第二感测垫，且各该第一连接线与该些第二连接线其中之一交错；以及

多个绝缘垫，配置于该些第一连接线与该些第二连接线的交错处，以使该些第一连接线与该些第二连接线绝缘。

5.如权利要求4所述的显示装置，其中该共用电极层具有多个挖空区，各该挖空区的位置与形状对应该些第一感测垫其中之一或该些第二感测垫其中之一。

6.如权利要求1所述的显示装置，其中该显示模块为液晶显示模块、有机电激发光显示模块或等离子体显示模块。

7.如权利要求1所述的显示装置，其中该液晶遮光面板还包括二偏振片，分别配置于该第一基板的外表面与该第二基板的外表面。

8.一种液晶遮光面板，包括：

9.如权利要求8所述的液晶遮光面板，其中该共用电极层位于该第二基板的内表面与该触控电极层之间。

10.如权利要求8所述的液晶遮光面板，其中该触控电极层位于该第二基板的内表面与该共用电极层之间。

11.如权利要求8所述的液晶遮光面板，其中该触控电极层包括：

多个第一感测垫；

多个第二感测垫；

12.如权利要求11所述的液晶遮光面板，其中该共用电极层具有多个挖空区，各该挖空区的位置与形状对应该些第一感测垫其中之一或该些第二感测垫其中之一。

13.如权利要求8所述的液晶遮光面板，还包括二偏振片，分别配置于该第一基板的外表面与该第二基板的外表面。