CN105824456B - 触控显示器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种触控显示器,其包括具多个次像素的一显示元件,以及至少包括一感测单元并耦接至显示元件的一触控层。其中,显示元件的次像素至少包括多个第一色次像素、多个第二色次像素和多个第三色次像素。触控层的感测单元暴露出邻接于各次像素的一侧的至少一预定边界,且感测单元包括多个线段组,各线段组至少包括三个线段设置于对应该些次像素的该些预定边界处。其中邻接于该些预定边界的相同一侧的第一色次像素的总数目,和邻接于该些预定边界的相同侧的第二色次像素的总数目,和邻接于该些预定边界的相同侧的第三色次像素的总数目都相等。
Description
技术领域
本发明涉及一种触控显示器,特别是涉及一种具有避免产生色斑(color moiré)的触控显示器的设计。
背景技术
具显示器的电子产品,例如智能型手机(smart phone)、平板电脑(tabletcomputer,Pad)、笔记型电脑(Notebook)、显示器(Monitor)到电视(TV)等许多相关产品,已是现代人不论在工作处理学习上、或是个人休闲娱乐上,不可或缺的必需品。
触控显示器已被广泛地应用在电子产品上,以方便使用者与的进行互动。传统的触控显示器中,将具感测单元(例如感测电极)的一触控层耦接至一显示元件(感测单元例如可设置在显示元件的表面上),以允许使用者通过触碰在显示元件上所显示的询问信息来进行回应,或是可触碰显示装置上所显示选单的选项以进行选择、可卷动选项的清单,或甚至提供自由格式的输入,例如在显示装置上绘制一物件,诸如以手写字符进行文字输入。而消费者除了追求电子产品本身的电子特性可更优异,例如更高品质的显示效果、操作时更快速的应答速度、使用寿命长和稳定度高等,在功能上也期待可更加丰富和多样化。当然,消费者最重视的其中一项电子产品特性就是显示品质,例如,触控显示器产生色斑(color moiré)现象是属于消费者无法接受的缺陷之一。
图1A绘示第一型传统触控显示器的剖面示意图。图2A绘示第二型传统触控显示器的剖面示意图。请参照图1A和图2A。如图1A和图2A所示,一触控显示器(touch display)1包括一显示元件(display device)11和一触控层(touch layer)TP-1(或TP-2)设置在显示元件11上并与显示元件11耦接。显示元件11包括第一基板111、第二基板113、一液晶层115设置于第一基板111和第二基板113之间、以及作为光源的一背光模块117。第一基板111例如是一薄膜晶体管基板,例如包括形成于第一透明基材(如一薄膜晶体管玻璃基材)上的图案化的第一透明导电层(如ITO层),以产生数个像素电极、数条图案化导线和数个薄膜晶体管(未绘示于图1A中)等元件。第二基板113例如是一彩色滤光片基板,例如包括形成于第二透明基材(如一彩色滤光片玻璃基材)上的图案化的第二透明导电层(如ITO层)、一遮光图案层(light-shielding patterned layer)如黑色矩阵(BM)、以及一彩色滤光片光致抗蚀剂层(color filter photoresist layer)等元件。如图1A和图2A所示,触控层TP-1(或TP-2)包括金属网格(metal mesh)M1(或M2)做为感测单元,且金属网格M1可以是形成于第二基板113的彩色滤光片玻璃基材上(又称“MOG”)。
图1A的金属网格M1和图2A的金属网格M2的区别在于:其金属线段与显示元件11的次像素或者像素对齐的位置。如图1A所示,金属网格M1的金属线段与显示元件11的次像素的各行与各列的边界对齐。如图2A所示,金属网格M2的金属线段则与显示元件11的像素的各行与各列的边界对齐。次像素和像素的边界在光的表现上是属无效率区域(inefficientareas),在一些显示器中例如横向电场驱动(In-PlaneSwitching,IPS)型显示元件,黑色矩阵(BM)的设置与该些边界对应,以防止混光(color mix)或漏光的缺陷产生。对于触控显示器,例如金属网格与IPS型显示元件结合的触控显示器,金属网格M1(或M2)与BM位置对应(即,可视为“隐藏”于BM之后)。
若与各个次像素边界对应的金属网格能遮住分别来自于红色/绿色/蓝色(R/G/B)次像素等量的光线,就无需考虑颜色不平衡(色班,Color Moiré)的问题,但结合高分辨率(high-ppi)显示元件做应用时,显示亮度会无法忽略地呈现大幅下降。图1B-1至图1B-5绘示在不同的水平视角(horizontal viewing angles)观看图1A的触控显示器时,金属网格与次像素之间的关系图。请也参照图1C和图1D,其分别绘示沿着ZX-平面的水平视角θH和沿着YZ-平面的垂直视角θV观看触控显示器的示意图。其中触控显示器悬挂于XY-平面。图1C也标示出一水平正轴(horizontal on axis)AH0以及数个水平离轴(horizontal off axes)AH1、AH2、AH3和AH4,图1D也标示出一垂直正轴(vertical on axis)AV0以及数个垂直离轴(vertical off axes)AV1和AV2。如图1B-1所示,自水平正轴AH0观看图1A的触控显示器时,观看者看到的是具有正确颜色且没有亮度损失的影像。图1B-2和图1B-3是绘示观看者从水平离轴AH1和AH2观看图1A的触控显示器(例如观看触控显示器的左侧区域)的示意图。虽然如图1B-3所示观看者仍然看到颜色正确且无亮度损失的影像,但如图1B-2所示观看者看到的是颜色虽达平衡但亮度已经下降的影像。图1B-4和图1B-5是绘示观看者从水平离轴AH3和AH4观看图1A的触控显示器(例如观看触控显示器的右侧区域)的示意图。类似地,虽然如图1B-5所示观看者仍然看到颜色正确且无亮度损失的影像,但如图1B-4所示观看者看到的是颜色虽达平衡但亮度已经下降的影像。图1A的触控显示器的像素密度(点阵影像的精细度)越高,即分辨率越高(测量单位-每英寸的像素数目(ppi)),亮度下降对触控显示器造成的影响越重大。
若触控显示器中如图2A所示的金属网格是对应各个像素的边界,则此触控显示器相较于图1A所示的“次像素-金属网格”型态的触控显示器(“sub-pixel metal mesh”type)在亮度上有较优异的表现,但是在离轴观看时却有影像颜色不平衡(色班,Color Moiré)的问题,而此问题是由于金属网格M2和黑色矩阵BM的干扰所致(金属网格作用如同一种视差障壁(parallax barrier))。图2B-1至图2B-5绘示在不同的水平视角(horizontal viewingangles)观看图2A的触控显示器时,金属网格与像素之间的关系图。如图2B-1所示,自水平正轴AH0观看图2A的触控显示器时,观看者看到的是具有正确颜色且没有亮度损失的影像。图2B-2和图2B-3是绘示观看者从水平离轴AH1和AH2观看图2A的触控显示器(例如观看触控显示器的左侧区域)的示意图。如图2B-3所示,绿色次像素会受到金属网格M2的阻碍,而使观看者观看到偏紫色(蓝混红)的影像。如图2B-2所示,蓝色次像素会受到金属网格M2的阻碍,而使观看者观看到偏黄色(绿混红)的影像。图2B-4和图2B-5是绘示观看者从水平离轴AH3和AH4观看图2A的触控显示器(例如观看触控显示器的右侧区域)的示意图。如图2B-4所示,红色次像素会受到金属网格M2的阻碍,而使观看者观看到偏青蓝色(蓝混绿)的影像。如图2B-5所示,绿色次像素会受到金属网格M2的阻碍,而使观看者观看到偏紫色(蓝混红)的影像。
因此,相关业者无不希望可以研发和建构出一种金属网格设计,可以改进亮度下降的问题又能避免色班现象,特别是适合应用在高分辨率(ppi)触控显示器的金属网格设计。
发明内容
本发明是有关于一种触控显示器,特别是有关于一种不会产生色斑(color moiré)的触控显示器的设计。根据实施例,当观看者从不同视角,例如自水平离轴观看触控显示器的左侧和右侧,或是自垂直离轴观看触控显示器的上侧和下侧,色不平衡(colorunbalance)的状态都可以获得大幅改善。因此,观看显示于本揭露实施例的触控显示器的影像时不会察觉有色斑产生。
根据一实施例,提出一种触控显示器,包括具多个次像素的一显示元件,以及至少包括一感测单元并耦接至显示元件的一触控层。其中,显示元件的次像素至少包括多个第一色次像素、多个第二色次像素和多个第三色次像素。触控层的感测单元暴露出邻接于各次像素的一侧的至少一预定边界,且感测单元包括多个线段组,各线段组至少包括三个线段设置于对应该些次像素的预定边界处。其中邻接于该些预定边界的相同一侧的第一色次像素的总数目,和邻接于该些预定边界的相同侧的第二色次像素的总数目,和邻接于该些预定边界的相同侧的第三色次像素的总数目都相等。因而使传统色不平衡(colorunbalance)的问题得以解决。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解,下文特举实施例,并配合所附的附图,作详细说明如下。然而,本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。
附图说明
图1A为第一型传统触控显示器的剖面示意图;
图1B-1至图1B-5为在不同的水平视角观看图1A的触控显示器时,金属网格与次像素之间的关系图;
图1C和图1D分别绘示沿着ZX-平面的水平视角θH和沿着YZ-平面的垂直视角θV观看触控显示器的示意图;
图2A为第二型传统触控显示器的剖面示意图;
图2B-1至图2B-5为在不同的水平视角观看图2A的触控显示器时,金属网格与像素之间的关系图;
图3A为本发明第一实施例中,触控显示器的触控层的其中一线段组对应于显示元件的次像素预定边界作设置的示意图;
图3B-1、图3B-2和图3B-3为根据第一实施例在不同水平视角观看图3A的次像素与线段组的相对位置示意图;
图4A为实施例1-1中,触控显示器的触控层的数个线段组对应于显示元件的次像素预定边界作设置的示意图;
图4B-1和图4B-2为根据实施例1-1,在不同水平视角观看图4A的次像素与线段组的相对位置示意图;
图5A为实施例1-2中,触控显示器的触控层的数个线段组对应于显示元件的次像素预定边界作设置的示意图;
图5B-1和图5B-2为实施例1-2,在不同水平视角观看图5A的次像素与线段组的相对位置示意图;
图6A为实施例1-3中,触控显示器的触控层的数个线段组对应于显示元件的次像素预定边界作设置的示意图;
图6B-1和图6B-2图为实施例1-3,在不同水平视角观看图6A的次像素与线段组的相对位置示意图;
图7A和图7B为实施例1-4中,触控显示器的两种不同形态的触控层,其数个线段组对应于显示元件的次像素预定边界作设置的示意图;
图8A为本发明第二实施例中,触控显示器的触控层的其中一线段组对应于显示元件的次像素预定边界作设置的示意图;
图8B-1、图8B-2和图8B-3图为第二实施例在不同垂直视角观看的图8A的次像素与线段组的相对位置示意图;
图9A为实施例2-1中,触控显示器的触控层的数个线段组对应于显示元件的次像素预定边界作设置的示意图;
图9B-1、图9B-2和图9B-3为实施例2-1,在不同垂直视角观看图9A的次像素与线段组的相对位置示意图;
图10A为实施例2-2中,触控显示器的触控层的数个线段组对应于显示元件的次像素预定边界作设置的示意图;
图10B-1、图10B-2和图10B-3为实施例2-2,在不同垂直视角观看图10A的次像素与线段组的相对位置示意图。
图11、图12和图13为分别绘示根据实施例3-1、3-2和3-3中,触控显示器的触控层的数个线段组对应于显示元件的次像素预定边界作设置的示意图。
图14、图15和图16图为分别绘示根据实施例4-1、4-2和4-3中,触控显示器的触控层的数个线段组对应于显示元件的次像素预定边界作设置的示意图。
符号说明
1:触控显示器
11:显示元件
111:第一基板
113:第二基板
115:液晶层
117:背光模块
BM:黑色矩阵
触控层:TP-1、TP-2
金属网格:M1、M2
θH:水平视角
θV:垂直视角
AH0:水平正轴
AH1、AH2、AH3、AH4:水平离轴
AV0:垂直正轴
AV1、AV2:垂直离轴
31、61、71:第一行线段
32、62、72:第二行线段
33、63、73:第三行线段
64、74:第四行线段
81、83:行线段
51、65、75:第一列线段
52、66、76:第二列线段
53、67、77:第三列线段
68、78:第四列线段
82、84:列线段
R:红色次像素
G:绿色次像素
B:蓝色次像素
W:白色次像素
N1-1:邻接于次像素预定边界(对应每线段组的多个线段)的第一侧的第一色次像素的总数目
N2-1:邻接于次像素预定边界(对应每线段组的多个线段)的第一侧的第二色次像素的总数目
N3-1:邻接于次像素预定边界(对应每线段组的多个线段)的第一侧的第三色次像素的总数目
N1-2:邻接于次像素预定边界(对应每线段组的多个线段)的第二侧的第一色次像素的总数目
N2-2:邻接于次像素预定边界(对应每线段组的多个线段)的第二侧的第二色次像素的总数目
N3-2:邻接于次像素预定边界(对应每线段组的多个线段)的第二侧的第三色次像素的总数目
Lc1:行线段的长度
Lr1:列线段的长度
Lsub:次像素侧边长度
Wsub:次像素宽度
具体实施方式
此揭露内容的实施例为提出一种触控显示器,特别是具有不产生色斑(colormoiré free)设计的触控显示器。根据实施例,一触控层(touch layer)包括一感测单元(asensing unit)例如是金属网格感测器,与一显示元件结合,且实施例提出对于触控显示器的光学表现影响最小的一种感测单元(例如金属网格)设计。再者,实施例的具感测单元的触控层可以抑制因不透光的感测单元(例如金属网格)对显示元件像素干扰所导致的色斑现象。
此揭露的实施例可应用于许多不同型态的触控显示器。其中一种基本型态的触控显示器如图1A、图2A所绘示,可用来说明实施例的一些相关元件,例如显示元件11(包括第一基板111、第二基板113、液晶层115和背光单元117)与触控层TP-1/TP-2。请参照上述说明,其细节不再重复叙述。然而,此揭露并不仅是局限于实施例中用来例示与说明本揭露设计所应用的触控层态样。
根据实施例,一种触控显示器包括一显示元件和一触控层耦接至显示元件(例如位于显示元件上方),其中显示元件包括多个次像素,触控层则至少包括一感测单元。该些次像素至少包括多个第一色次像素(first colored sub-pixels)、多个第二色次像素(second colored sub-pixels)和多个第三色次像素(third colored sub-pixels)。感测单元包括多个线段组(sets of line segments),例如是行线段(column line segments)或列线段(row line segments)。一实施例中,感测单元为一网格(mesh)具有多条导线交织和相互耦接而成(例如金属网格),其中该些导线包括行线段或列线段。各线段组至少包括三个线段(例如三或四个线段)对应于次像素的预定边界(predetermined boundaries)处设置,其中邻接于次像素预定边界的相同一侧的不同色次像素的总数目都相等。文中“预定边界”一词指对应于感测单元的线段的次像素的边界。因此,当观看者自水平离轴(horizontal off-axis)或垂直离轴(vertical off-axis)观看实施例的触控显示器时,这些线段(即各线段组所包括的三或四个线段)阻碍了相同数目的不同色的色块,例如是遮蔽到等数的红色、绿色和蓝色次像素。换句话说,被遮蔽到的这些不同色的次像素彼此补偿销抵后而达到色平衡。因此,观看实施例的触控显示器时并不会看到色斑(color moiré)。再者,在以下任一实施例中,触控层的感测单元(例如金属网格)暴露出(未遮盖)邻接于各次像素的一侧的至少一边界(boundary),也就是说,并不是各次像素的全部边界都被实施例的感测单元对应地包围。
反观传统的触控层,如图1A所示,金属网格M1由金属线段形成并与显示元件11的次像素的各列边界和各行边界都相对应。如图2A所示,金属网格M2由金属线段形成并与显示元件11的像素的各列边界和各行边界都相对应。
以下参照所附的附图叙述本揭露的其中数个实施例的相关内容,例如触控显示器的触控层的感测单元(如金属网格)与显示元件的次像素的设计。然而,本揭露并不仅限于此。实施例中相同或类似的元件以相同或类似的标号标示。需注意的是,本揭露并非显示出所有可能的实施例。未于本揭露提出的其他实施态样也可能可以应用。再者,附图上的尺寸比例并非按照实际产品等比例绘制。因此,说明书和图示内容仅作叙述实施例之用,而非作为限缩本揭露保护范围之用。
<第一实施例>
图3A绘示本揭露第一实施例中,触控显示器的触控层的其中一线段组对应于显示元件的次像素预定边界作设置的示意图。图3B-1、图3B-2和图3B-3图绘示根据第一实施例在不同水平视角观看图3A的次像素与线段组的相对位置示意图。
第一实施例中,感测单元(例如金属网格)的一线段组包括三个行线段(columnline segments)设置于对应次像素的预定边界处,例如一第一行线段31、一第二行线段32和一第三行线段33,如图3A所示。在第一和第二实施例中,是以三种颜色的次像素为例作说明,包括第一色次像素(first colored sub-pixels)(例如红色次像素,图示中标示为「R」)、第二色次像素(second colored sub-pixels)(例如绿色次像素,图示中标示为「G」)和第三色次像素(third colored sub-pixels)(例如蓝色次像素,图示中标示为「B」)。
再者,第一实施例的线段组为平行于次像素的一行方向的行线段(如图中各行次像素的设置沿Y-方向排列延伸排列)。而次像素预定边界的第一侧(first sides)和第二侧(second sides)分别是指,对应于线段组的次像素的边界的左侧和右侧。
在不同的水平离轴位置观看实施例的触控显示器时,第一实施例的各线段组的三个行线段的设置位置都可以使颜色不平衡的情况得到补偿和销抵,因而不会产生色斑。如图3A所示,一个绿色次像素相邻于第一行线段31的左侧,一个蓝色次像素相邻于第一行线段31的右侧。一个蓝色次像素相邻于第二行线段32的左侧,一个红色次像素相邻于第二行线段32的右侧。一个红色次像素相邻于第三行线段33的左侧,一个绿色次像素相邻于第三行线段33的右侧。因此,实施例中,邻接于次像素预定边界(对应每线段组的三个行线段31-33)的相同一侧(第一侧,例如是右侧)的第一色(红色)次像素的总数目(记为“N1-1”),与邻接于次像素预定边界的相同一侧(右侧)的第二色(绿色)次像素的总数目(记为“N2-1”),与邻接于次像素预定边界的相同一侧(右侧)的第三色(蓝色)次像素的总数目(记为“N3-1”)都相等。图3A中,N1-1=N2-1=N3-1=1。
再者,次像素预定边界具有第二侧(例如是左侧)相对于第一侧(例如是右侧)。根据实施例,邻接于次像素预定边界的第二侧(例如是左侧)的第一色(红色)次像素的总数目(记为“N1-2”),与邻接于次像素预定边界的第二侧的第二色(绿色)次像素的总数目(记为“N2-2”),与邻接于次像素预定边界的第二侧的第三色(蓝色)次像素的总数目(记为“N3-2”)都相等。图3A中,N1-2=N2-2=N3-2=1。
一实施例中,N1-1等于N1-2,N2-1等于N2-2,N3-1等于N3-2,表示对于同一色次像素而言,邻接于次像素预定边界(对应每线段组的三个行线段31-33)的两相对侧的同色次像素的数目相等。再者,邻接于次像素预定边界的两相对侧的第一色(红色)次像素的数目总和(i.e.“N1-1”+“N1-2”),等于邻接于次像素预定边界的两相对侧的第二色(绿色)次像素的数目总和(i.e.“N2-1”+“N2-2”),也等于邻接于次像素预定边界的两相对侧的第三色(蓝色)次像素的数目总和(i.e.“N3-1”+“N3-2”)。
请参照图3A和图3B-1至图3B-3。如图3B-1所示,自水平正轴(horizontal onaxes,例如是图1C的水平正轴AH0)观看触控显示器的中央区域时,观看者看到的是具有正确颜色且没有亮度损失的影像。如图3B-2所示,当观看者从水平离轴(horizontal offaxes,例如是图1C的水平离轴AH1)观看触控显示器的左侧区域,每个线段组所包括的三个行线段(即第一到第三行线段31-33)分别遮盖到各色次像素的1个,例如遮盖到1个红色次像素、1个绿色次像素和1个蓝色次像素。如图3B-3所示,当观看者从水平离轴(horizontaloff axes,例如是图1C的水平离轴AH3)观看触控显示器的右侧区域,每个线段组所包括的三个行线段(即第一到第三行线段31-33)也是分别遮盖到各色次像素的1个,例如遮盖到1个红色次像素、1个绿色次像素和1个蓝色次像素。被遮蔽到的这些不同色的次像素彼此补偿销抵后而可达到色平衡(color balance)。因此,当观看者从水平离轴观看触控显示器的左侧和右侧区域时,可以成功避免颜色失衡的情况发生,故观看实施例的触控显示器的影像时并不会看到色斑(color moiré)的缺陷。
一实施例中,行线段的长度Lc1(沿Y方向延伸)可实质上等于或略大于一次像素侧边长度Lsub(即次像素长边的长度),如图3A所示。例如,行线段的长度Lc1是大于一次像素侧边长度Lsub和小于两倍的次像素侧边长度(i.e.Lsub<Lc1<2×Lsub)。
以下为根据第一实施例的设计概念,提出实施例1-1、1-2、1-3和1-4以说明线段组的行线段其中几种可能的设计。
<实施例1-1>
图4A绘示根据实施例1-1中,触控显示器的触控层的数个线段组对应于显示元件的次像素预定边界作设置的示意图。图4B-1和图4B-2绘示根据实施例1-1,在不同水平视角观看图4A的次像素与线段组的相对位置示意图。
实施例1-1中,每一线段组包括三个行线段(column line segments),包括第一行线段31、第二行线段32和第三行线段33,设置于对应次像素的预定边界处,如图4A所示。图4A中每线段组包括最接近的三个行线段以虚线圈出,以利说明。
实施例1-1中,对应于同一列次像素的该些行线段(例如对应第一列次像素的行线段31、32和33)相隔一距离设置,而此距离对应两个次像素。再者,对应于同一行次像素的该些行线段(例如对应第一行红色次像素的两个行线段32)相隔一距离设置,而此距离对应一个次像素。
实施例中,次像素可排列成具多行(columns)和多列(rows)的一矩阵(i.e.m×n矩阵),m和n为大于1的整数。如图4A所示,第一色(红色)次像素、第二色(绿色)次像素和第三色(蓝色)次像素标示为R1,1、R1,2、R1,3、G1,1、G1,2、B1,1、B1,2、B1,3(第一列次像素),R2,1、R2,2、R2,3、G2,1、G2,2、B2,1、B2,2、B2,3(第二列次像素),R3,1、R3,2、R3,3、G3,1、G3,2、B3,1、B3,2、B3,3(第三列次像素)等,以利说明。
为方便叙述,以下实施例中(包括第一至第四实施例所绘示的线段与次像素),邻接于次像素预定边界(对应每线段组的多个线段)的第一侧(例如是指:应用行线段的实施例中次像素预定边界的右侧,或是应用列线段的实施例中次像素预定边界的上侧)的第一色(红色)次像素的总数目、第二色(绿色)次像素的总数目、第三色(蓝色)次像素的总数目和第四色(白色)次像素的总数目,可分别记为“N1-1”、“N2-1”、“N3-1”和“N4-1”。类似的,邻接于次像素预定边界(对应每线段组的多个线段)的第二侧(例如是指:应用行线段的实施例中次像素预定边界的左侧,或是应用列线段的实施例中次像素预定边界的下侧)的第一色(红色)次像素的总数目、第二色(绿色)次像素的总数目、第三色(蓝色)次像素的总数目和第四色(白色)次像素的总数目,可分别记为“N1-2”、“N2-2”、“N3-2”和“N4-2”。
根据实施例1-1,N1-1和N2-1和N3-1都相等,且N1-1=N2-1=N3-1=1。以一组线段组(包括第一至第三行线段31/32/33)为例,(红色)次像素R1,2相邻于对应次像素边界设置的第一行线段31的右侧;(绿色)次像素G2,2相邻于对应次像素边界设置的第二行线段32的右侧;和(蓝色)次像素B1,3相邻于对应次像素边界设置的第三行线段33的右侧(即,有1个红色次像素、1个绿色次像素和1个蓝色次像素相邻于次像素预定边界的同一侧)。
类似地,对于对应每线段组的次像素预定边界的第二侧(例如左侧)而言,N1-2和N2-2和N3-2都相等,且N1-2=N2-2=N3-2=1。如图4A所示,举例来说,(蓝色)次像素B1,2相邻于对应次像素边界设置的第一行线段31的左侧,(红色)次像素R2,2相邻于对应次像素边界设置的第二行线段32的左侧,以及(绿色)次像素G1,2相邻于对应次像素边界设置的第三行线段33的左侧。
类似地,实施例1-1中,N1-1等于N1-2,N2-1等于N2-2,N3-1等于N3-2,表示对于同一色次像素而言,邻接于次像素预定边界(对应每线段组的三个行线段31-33)的两相对侧(如右侧和左侧)的同色次像素的数目相等。因此,观看显示器时,被每线段组的行线段所遮蔽到的不同色的次像素可以彼此补偿销抵后而可达到色平衡(color balance)。
请参照图4A、图4B-1和图4B-2。如图4B-1所示,当观看者从水平离轴(horizontaloff axes,例如是图1C的水平离轴AH1)观看触控显示器的左侧区域,每个线段组所包括的三个行线段(即第一到第三行线段31-33)分别遮盖到各色次像素的1个,例如遮盖到1个红色次像素(例如R2,2)、1个绿色次像素(例如G1,2)和1个蓝色次像素(例如B1,2)。如图4B-2所示,当观看者从水平离轴(例如是图1C的水平离轴AH3)观看触控显示器的右侧区域,每个线段组所包括的三个行线段(即第一到第三行线段31-33)也是分别遮盖到各色次像素的1个,例如遮盖到1个红色次像素(例如R1,2)、1个绿色次像素(例如G2,2)和1个蓝色次像素(例如B1,3)。因此,不论是从单一侧或不同侧的视角观看触控显示器,被遮蔽到的不同色次像素的数目是相等的,而可达到色平衡(color balance)。
<实施例1-2>
图5A绘示根据实施例1-2中,触控显示器的触控层的数个线段组对应于显示元件的次像素预定边界作设置的示意图。图5B-1和图5B-2绘示根据实施例1-2,在不同水平视角观看图5A的次像素与线段组的相对位置示意图。
实施例1-2中,每一线段组包括三个行线段(column line segments),包括第一行线段31、第二行线段32和第三行线段33,设置于对应次像素的预定边界处,如图5A所示。图5A中每线段组包括最接近的三个行线段以虚线圈出,以利说明。
如图5A所示,次像素可排列成具多行(columns)和多列(rows)的一矩阵(i.e.m×n矩阵,m和n为大于1的整数),且图中第一色(红色)次像素、第二色(绿色)次像素和第三色(蓝色)次像素标示为R1,1、R1,2、R1,3、G1,1、G1,2、B1,1、B1,2、B1,3(第一列次像素),R2,1、R2,2、R2,3、G2,1、G2,2、B2,1、B2,2、B2,3(第二列次像素),R3,1、R3,2、R3,3、G3,1、G3,2、B3,1、B3,2、B3,3(第三列次像素)和R4,1、R4,2、R4,3、G4,1、G4,2、B4,1、B4,2、B4,3(第四列次像素)等,以利说明。
根据实施例1-2,N1-1=N2-1=N3-1=1。以一组线段组为例,(蓝色)次像素B2,2相邻于对应次像素边界设置的第一行线段31的右侧(即第一侧);(红色)次像素R3,2相邻于对应次像素边界设置的第二行线段32的右侧;和(绿色)次像素G4,2相邻于对应次像素边界设置的第三行线段33的右侧(即,有1个红色次像素、1个绿色次像素和1个蓝色次像素相邻于次像素预定边界的同一侧)。
类似地,N1-2=N2-2=N3-2=1。举例来说,(绿色)次像素G2,1相邻于对应次像素边界设置的第一行线段31的左侧(相对于第一侧的第二侧);(蓝色)次像素B3,2相邻于对应次像素边界设置的第二行线段32的左侧;和(红色)次像素R4,2相邻于对应次像素边界设置的第三行线段33的左侧。
类似地,实施例1-2中,N1-1等于N1-2,N2-1等于N2-2,N3-1等于N3-2,表示对于同一色次像素而言,邻接于次像素预定边界(其对应每线段组的三个行线段31-33)的两相对侧(如右侧和左侧)的同色次像素的数目相等。因此,观看显示器时,被每线段组的行线段所遮蔽到的不同色的次像素可以彼此补偿销抵后而可达到色平衡(color balance)。
再者,在实施例1-2中,对应于同一列的次像素而设置的行线段(例如对应于第一列的两个第三行线段33)彼此相隔一距离,且此距离对应三个次像素。再者,对应于同一行的次像素而设置的行线段(例如对应于第一行红色次像素的两个第三行线段33)彼此相隔开一距离,且此距离对应两个次像素。
请参照图5A、图5B-1和图5B-2。如图5B-1所示,当观看者从水平离轴(horizontaloff axes,例如是图1C的水平离轴AH1)观看触控显示器的左侧区域,每个线段组所包括的三个行线段(即第一到第三行线段31-33)分别遮盖到各色次像素的1个,例如遮盖到1个红色次像素(例如R4,2)、1个绿色次像素(例如G2,1)和1个蓝色次像素(例如B3,2)。如图5B-2所示,当观看者从水平离轴(例如是图1C的水平离轴AH3)观看触控显示器的右侧区域,每个线段组所包括的三个行线段(即第一到第三行线段31-33)也是分别遮盖到各色次像素的1个,例如遮盖到1个红色次像素(例如R3,2)、1个绿色次像素(例如G4,2)和1个蓝色次像素(例如B2,2)。因此,不论是从单一侧或不同侧的视角观看触控显示器,被遮蔽到的不同色次像素的数目是相等的,而可达到色平衡(color balance)。
<实施例1-3>
图6A绘示根据实施例1-3中,触控显示器的触控层的数个线段组对应于显示元件的次像素预定边界作设置的示意图。图6B-1和图6B-2绘示根据实施例1-3,在不同水平视角观看图6A的次像素与线段组的相对位置示意图。
实施例1-3的每一线段组的安排与实施例1-1相似,除了每一线段组所包括的三个行线段中对应于相邻次像素列的2个行线段之间的距离不同。
一实施例中,每一线段组所包括的三个行线段中对应于相邻次像素列的2个行线段错开(相隔开)至少1个次像素的距离,例如是1个次像素宽度Wsub的距离(请参照图3A)。请参照图4A和图5A。在实施例1-1和1-2中,每一线段组(包括三个行线段)中对应于相邻次像素列的2个行线段,例如第一行线段31和第三行线段33,错开(相隔开)1个次像素的距离,例如是实质上等于1个次像素宽度Wsub的距离。请参照图6A,在实施例1-3中,每一线段组(包括三个行线段)中对应于相邻次像素列的2个行线段,例如第一行线段31和第三行线段33,错开(相隔开)2个次像素的距离,例如是实质上等于2倍次像素宽度Wsub的距离(i.e.2×Wsub)。
实施例1-3中,最接近的三个行线段,包括第一行线段31、第二行线段32和第三行线段33,组合出一线段组并以虚线圈出,如图6A所示。再者,实施例1-3中,沿着次像素的行方向(column direction,即Y方向)所设置的行线段,每2个次像素对应设置1个行线段。
根据实施例1-3,N1-1=N2-1=N3-1=1.以一组线段组为例,(蓝色)次像素B1,2相邻于对应次像素边界设置的第一行线段31的右侧(即第一侧);(绿色)次像素G2,2相邻于对应次像素边界设置的第二行线段32的右侧;(红色)次像素R1,3相邻于对应次像素边界设置的第三行线段33的右侧(即,有1个红色次像素、1个绿色次像素和1个蓝色次像素相邻于次像素预定边界的同一侧)。
类似地,N1-2=N2-2=N3-2=1。举例来说,(绿色)次像素G1,1相邻于对应次像素边界设置的第一行线段31的左侧(相对于第一侧的第二侧);(红色)次像素R2,2相邻于对应次像素边界设置的第二行线段32的左侧;和(蓝色)次像素B1,3相邻于对应次像素边界设置的第三行线段33的左侧。
类似地,实施例1-3中,N1-1等于N1-2,N2-1等于N2-2,N3-1等于N3-2,表示对于同一色次像素而言,邻接于次像素预定边界(其对应每线段组的三个行线段31-33)的两相对侧(如右侧和左侧)的同色次像素的数目相等。因此,观看显示器时,被每线段组的行线段所遮蔽到的不同色的次像素可以彼此补偿销抵后而可达到色平衡(color balance)。
再者,在实施例1-3中,对应于同一列的次像素而设置的行线段(例如对应于第一列的两个第一行线段31和第三行线段33)彼此相隔一距离,且此距离对应四个次像素。再者,对应于同一行的次像素而设置的行线段(例如对应于绿色次像素行的两个第一行线段31)彼此相隔开一距离,且此距离对应一个次像素。
请参照图6A、图6B-1和图6B-2。如图6B-1所示,当观看者从水平离轴(horizontaloff axes,例如是图1C的水平离轴AH1)观看触控显示器的左侧区域,每个线段组所包括的三个行线段(即第一到第三行线段31-33)分别遮盖到各色次像素的1个,例如遮盖到1个红色次像素(例如R2,2)、1个绿色次像素(例如G1,1)和1个蓝色次像素(例如B1,3)。如图6B-2所示,当观看者从水平离轴(例如是图1C的水平离轴AH3)观看触控显示器的右侧区域,每个线段组所包括的三个行线段(即第一到第三行线段31-33)也是分别遮盖到各色次像素的1个,例如遮盖到1个红色次像素(例如R1,3)、1个绿色次像素(例如G2,2)和1个蓝色次像素(例如B1,2)。因此,不论是从单一侧或不同侧的视角观看触控显示器,被遮蔽到的不同色次像素的数目是相等的,而可达到色平衡(color balance)。
在上述实施例1-1、1-2和1-3中,显示元件的次像素可排列成具多行(columns)和多列(rows)的一矩阵,且对应于相邻次像素列的行线段错开(相隔开)至少对应1个次像素的距离(i.e.实施例1-1和1-2中是1个次像素,实施例1-3中是2个次像素)。根据实施例1-1、1-2和1-3的特殊设计(例如N1-1=N2-1=N3-1和/或N1-2=N2-2=N3-2),所设置的这些线段组(各线段组包括3个行线段)可以补偿色不平衡(color unbalance),而得以成功地避免观看者从水平离轴观看显示器的左右两侧区域时产生的颜色不平衡的问题。再者,金属网格的每个列方向上的线段(与行线段耦接)会相等数目地对齐于R/G/B次像素,因此当观看者从垂直离轴观看显示器的上下两侧区域时不会有色斑(color moiré)问题产生。据此,观看显示于实施例1-1、1-2和1-3的触控显示器的影像时,并不会看到色斑。
<实施例1-4>
在实施例1-1至1-3,以线段组包括短的行线段做说明,其中行线段的长度(图3A的Lc1,沿Y-方向)实质上等于或稍大于一次像素侧边(边长)的长度(图3A的Lsub)。然而,本揭露关于线段的长度并不仅限于如实施例1-1至1-3所示的短长度的行线段。
图7A和图7B绘示根据实施例1-4中,触控显示器的两种不同形态的触控层,其数个线段组对应于显示元件的次像素预定边界作设置的示意图。在此实施例也假设多个次像素包括3种不同色(如RGB)的次像素,且作条状排列(如RGB条状排列)。图7A中其线段组的设置同实施例1-3,除了三个行线段的长度不同。图7B中其线段组的设置同图7A,除了各线段组的三个行线段中,对应于同一列次像素设置的两个相邻行线段之间的距离不同。
实施例1-4中,如图7A所示,对应于同一列次像素设置的相邻的第一行线段31和第三行线段33例如是相隔开约两倍次像素宽度Wsub的一距离(即,2×Wsub)(i.e.相隔开的距离对应两个次像素);而如图7B所示,则是相隔开约四倍次像素宽度Wsub的一距离(即,4×Wsub)(i.e.相隔开的距离对应四个次像素)。
类似于实施例1-1至1-3的设置,如图7A和图7B所示,邻接于次像素预定边界(其对应每线段组的三个行线段31-33)的同一侧(如右侧或左侧)的不同色次像素的数目相等。再者,邻接于次像素预定边界(其对应每线段组的三个行线段31-33)的两相对侧(如右侧和左侧)的同色次像素的数目相等。
根据实施例1-4,各包括3个行线段的线段组也可补偿光色而达到色平衡。相较于传统的触控显示器,实施例的设计可使观看者从水平离轴观看如实施例1-4的触控显示器的左侧和右侧区域时其色不平衡(color unbalance)的状态获得大幅改善,且观看影像时也不会察觉有色斑(color moiré)产生。
<第二实施例>
图8A绘示本揭露第二实施例中,触控显示器的触控层的其中一线段组对应于显示元件的次像素预定边界作设置的示意图。图8B-1、图8B-2和图8B-3绘示根据第二实施例在不同垂直视角观看的图8A的次像素与线段组的相对位置示意图。
第一和第二实施例关于线段组的设计概念相同,除了改变线段的设置方向。不同于第一实施例中所示例的行线段(包括实施例1-1到1-4),第二实施例的线段组为列线段(row line segments)平行于次像素的列方向(i.e.各列次像素的设置沿着X-方向延伸排列),如图8A所示。
第二实施例中,感测单元(例如金属网格)的一线段组包括三个列线段(row linesegments)设置于对应次像素的预定边界处,例如一第一列线段51、一第二列线段52和一第三列线段53,如图8A所示。再者,而次像素预定边界的第一侧(first sides)和第二侧(second sides)分别是指,对应于线段组的次像素的边界的上侧(upper sides)和下侧(lower sides)。第二实施例中,也以三种不同颜色的RGB次像素为例作说明。
根据第二实施例,当观看者从垂直离轴(vertical off axis)观看触控显示器的上侧和下侧区域时,各线段组的三个列线段的设置位置可以使颜色不平衡的情况得到补偿和销抵。请参照图1D的垂直视角观看触控显示器的示意图。如图8A所示,两个绿色次像素分别相邻于第一列线段51的上侧和下侧,两个蓝色次像素分别相邻于第二列线段52的上侧和下侧,以及两个红色次像素分别相邻于第三列线段53的上侧和下侧。因此,N1-1=N2-1=N3-1=1,代表有一个绿色次像素、一个蓝色次像素和一个红色次像素邻接于次像素预定边界(对应每线段组的三个列线段51-53)的上侧。
类似地,N1-2=N2-2=N3-2=1,代表有一个绿色次像素、一个蓝色次像素和一个红色次像素邻接于次像素预定边界(对应每线段组的三个列线段51-53)的下侧。
再者,在一实施例中,N1-1等于N1-2,N2-1等于N2-2,N3-1等于N3-2,表示对于同一色次像素而言,邻接于次像素预定边界(对应每线段组的三个列线段51-53)的两相对侧的同色次像素的数目相等。请参照图8A和图8B-1至图8B-3。如图8B-1所示,自垂直正轴(vertical on axes,例如是图1D的垂直正轴AV0)观看触控显示器的中央区域时,观看者看到的是具有正确颜色且没有亮度损失的影像。如图8B-2所示,当观看者从垂直离轴(vertical off axes,例如是图1D的垂直离轴AV1)观看触控显示器的上侧区域,每个线段组所包括的三个列线段(即第一到第三列线段51-53)分别遮盖到各色次像素的1个,例如遮盖到1个红色次像素、1个绿色次像素和1个蓝色次像素。如图8B-3所示,当观看者从垂直离轴(vertical off axes,例如是图1D的垂直离轴AV2)观看触控显示器的下侧区域,每个线段组所包括的三个列线段(即第一到第三列线段51-53)也是分别遮盖到各色次像素的1个,例如遮盖到1个红色次像素、1个绿色次像素和1个蓝色次像素。因此,被遮蔽到的这些不同色的次像素彼此补偿销抵后而可达到色平衡(color balance)。当观看者从垂直离轴观看触控显示器的上侧和下侧区域时,可以成功避免颜色失衡的情况发生。观看实施例的触控显示器的影像时也不会看到色斑(color moiré)的缺陷。
以下根据第二实施例的设计概念,提出实施例2-1和2-2以说明线段组的列线段其中几种可能的设计。
<实施例2-1>
图9A绘示根据实施例2-1中,触控显示器的触控层的数个线段组对应于显示元件的次像素预定边界作设置的示意图。图9B-1、图9B-2和图9B-3图绘示根据实施例2-1,在不同垂直视角观看图9A的次像素与线段组的相对位置示意图。实施例2-1中,每一线段组包括三个列线段(row line segments),包括第一列线段51、第二列线段52和第三列线段53,设置于对应次像素的预定边界处。
实施例2-1中,沿次像素的列方向(i.e.X-方向)设置的列线段,其中一个列线段对应两个次像素的边界作设置,如图9A所示。
第二实施例中,次像素可排列成具多行(columns)和多列(rows)的一矩阵(i.e.m×n矩阵),m和n为大于1的整数。如图9A所示,第一色(红色)次像素、第二色(绿色)次像素和第三色(蓝色)次像素标示R1,1、R1,2、R1,3、G1,1、G1,2、G1,3、B1,1、B1,2(第一列次像素),R2,1、R2,2、R2,3、G2,1、G2,2、G2,3、B2,1、B2,2(第二列次像素),R3,1、R3,2、R3,3、G3,1、G3,2、G3,3、B3,1、B3,2(第三列次像素)和R4,1、R4,2、R4,3、G4,1、G4,2、G4,3、B4,1、B4,2(第四列次像素)等,以利说明。
根据实施例2-1,N1-1等于N2-1等于N3-1等于2。以一组列线段组(包括第一至第三列线段51/52/53)为例。如图9A所示,(绿色)次像素G2,1和(蓝色)次像素B2,1相邻于对应次像素边界设置的第一列线段51的上侧(第一侧);(红色)次像素R3,2和(绿色)次像素G3,2相邻于对应次像素边界设置的第二列线段52的上侧;(蓝色)次像素B2,2和(红色)次像素R2,3相邻于对应次像素边界设置的第三列线段53的上侧。因此,有2个红色次像素、2个绿色次像素和2个蓝色次像素相邻于次像素预定边界(对应每线段组的三个列线段51-53)的同一侧。
类似地,N1-2=N2-2=N3-2=2。以一组列线段组为例,(绿色)次像素G3,1和(蓝色)次像素B3,1相邻于对应次像素边界设置的第一列线段51的下侧(第二侧,对应于第一侧);(红色)次像素R4,2和(绿色)次像素G4,2相邻于对应次像素边界设置的第二列线段52的下侧;以及(蓝色)次像素B3,2和(红色)次像素R3,3相邻于对应次像素边界设置的第三列线段53的下侧。
类似地,实施例2-1中,N1-1等于N1-2(=2),N2-1等于N2-2(=2),和N3-1等于N3-2(=2),代表对于同一色次像素而言,邻接于次像素预定边界(对应每线段组的三个列线段51-53)的两相对侧(如上侧和下侧)的同色次像素的数目相等。因此,观看显示器时,被每线段组的列线段所遮蔽到的不同色的次像素可以彼此补偿销抵后而可达到色平衡(colorbalance)。
再者,在实施例2-1中,对应于同一列的次像素而设置的相邻列线段(例如对应于第二列次像素的第一列线段51和第三列线段53)彼此相隔一距离,且此距离对应两个次像素。再者,对应于同一行的次像素而设置的相邻列线段(例如对应于红色次像素行和绿色次像素行的两个第二列线段52)彼此相隔开一距离,且此距离对应两个次像素。
请参照图9A、图9B-1、图9B-2和图9B-3。如图9B-1所示,当观看者从垂直正轴(例如是图1D的垂直正轴AV0)观看触控显示器,观看者看到的是具有正确颜色且没有亮度损失的影像。如图9B-2所示,当观看者从垂直离轴(例如是图1D的垂直离轴AV1)观看触控显示器的上侧区域,每个线段组所包括的三个列线段(即第一到第三列线段51-53)分别遮盖到各色次像素的2个,例如遮盖到2个红色次像素(例如R3,2和R2,3)、2个绿色次像素(例如G2,1和G3,2)和2个蓝色次像素(例如B2,1和B2,2)。如图9B-3所示,当观看者从垂直离轴(例如是图1D的垂直离轴AV2)观看触控显示器的下侧区域,每个线段组所包括的三个列线段(即第一到第三列线段51-53)也是分别遮盖到各色次像素的2个,例如遮盖到2个红色次像素(例如R4,2和R3,3)、2个绿色次像素(例如G3,1和G4,2)和2个蓝色次像素(例如B3,1和B3,2)。因此,不论是从单一侧或不同侧的垂直视角观看触控显示器,被遮蔽到的不同色次像素的数目是相等的,而可达到色平衡(color balance)。
<实施例2-2>
图10A绘示根据实施例2-2中,触控显示器的触控层的数个线段组对应于显示元件的次像素预定边界作设置的示意图。图10B-1、图10B-2和图10B-3绘示根据实施例2-2,在不同垂直视角观看图10A的次像素与线段组的相对位置示意图。实施例2-2中,如图10A所示,每一线段组包括第一列线段51、第二列线段52和第三列线段53,沿着列方向(rowdirection)设置于对应次像素的预定边界处。
根据实施例2-2,沿次像素的列方向(i.e.X-方向)设置的列线段,其中一个列线段对应四个次像素的边界作设置。
实施例2-2的线段组设置方式类似于实施例2-1,除了列线段的长度不同。实施例2-1中,沿着列方向(i.e.X-方向)延伸的各列线段,其长度(Lr1)实质上等于或略大于两倍的次像素宽度(2×Wsub)。实施例2-2中,沿着列方向(i.e.X-方向)延伸的各列线段,其长度(Lr1)实质上等于或略大于四倍的次像素宽度(4×Wsub)。
再者,在实施例2-2中,对应于同一列次像素的而设置的相邻列线段(例如对应于第三列次像素的两个第一列线段51)彼此相隔一距离,且此距离对应八个次像素。再者,对应于同一行的次像素而设置的相邻列线段(例如对应于同一次像素行的两个第二列线段52)彼此相隔开一距离,且此距离对应三个次像素。
再者,根据实施例2-2,N1-1=N2-1=N3-1=4。以一组列线段组(包括第一至第三列线段51/52/53)为例。如图10A所示,次像素R3,1、G3,1、B3,1和R3,2相邻于对应次像素边界设置的第一列线段51的上侧(第一侧);次像素G2,2、B2,2、R2,3和G2,3相邻于对应次像素边界设置的第二列线段52的上侧;以及次像素B1,3、R1,4、G1,4和B1,4相邻于对应次像素边界设置的第三列线段53的上侧(即4个红色次像素、4个绿色次像素和4个蓝色次像素相邻于对应每线段组的三个列线段的次像素预定边界的同一侧)。
类似地,N1-2=N2-2=N3-2=4。以一组列线段组为例,次像素R4,1、G4,1、B4,1和R4,2相邻于对应次像素边界设置的第一列线段51的下侧;次像素G3,2、B3,2、R3,3和G3,3相邻于对应次像素边界设置的第二列线段52的下侧;和次像素B2,3、R2,4、G2,4和B2,4相邻于对应次像素边界设置的第三列线段53的下侧。
类似地,实施例2-2中,N1-1等于N1-2(=4),N2-1等于N2-2(=4),和N3-1等于N3-2(=4),代表对于同一色次像素而言,邻接于次像素预定边界(对应每线段组的三个列线段51-53)的两相对侧(如上侧和下侧)的同色次像素的数目相等。因此,观看显示器时,被每线段组的列线段所遮蔽到的不同色的次像素可以彼此补偿销抵后而可达到色平衡(colorbalance)。
请参照图10A、图10B-1、图10B-2和图10B-3。如图10B-1所示,当观看者从垂直正轴(例如是图1D的垂直正轴AV0)观看触控显示器,观看者看到的是具有正确颜色且没有亮度损失的影像。如图10B-2所示,当观看者从垂直离轴(例如是图1D的垂直离轴AV1)观看触控显示器的上侧区域,每个线段组所包括的三个列线段(即第一到第三列线段51-53)分别遮盖到各色次像素的4个,例如遮盖到4个红色次像素(例如R3,1、R3,2、R2,3和R1,4)、4个绿色次画(例如G3,1、G2,2、G2,3和G1,4)和4个蓝色次像素(例如B3,1、B2,2、B1,3和B1,4)。如图10B-3所示,当观看者从垂直离轴(例如是图1D的垂直离轴AV2)观看触控显示器的下侧区域,每个线段组所包括的三个列线段(即第一到第三列线段51-53)也是分别遮盖到各色次像素的4个,例如遮盖到4个红色次像素(例如R4,1、R4,2、R3,3和R2,4)、4个绿色次像素(例如G4,1、G3,2、G3,3和G2,4)和4个蓝色次像素(例如B4,1、B3,2、B2,3和B2,4)。因此,不论是从单一侧或不同侧的垂直视角观看触控显示器,被遮蔽到的不同色次像素的数目是相等的,继而可达到色平衡(colorbalance)。
根据上述实施例2-1和2-2,显示元件的次像素可排列成具多行和多列的一矩阵形态,且对应于相邻列的次像素的线段组的列线段(例如图9A和图10A中的列线段52和53)也相隔开至少一次像素的距离作设置。根据实施例2-1和2-2的特殊设计(ex:N1-1=N2-1=N3-1和/或N1-2=N2-2=N3-2),可使观看者从垂直离轴观看触控显示器的上侧和下侧区域时其色不平衡(color unbalance)的状态获得大幅改善。再者,观看者从水平视角沿着水平离轴观看显示器时,也不会有色斑(color moiré)问题产生。因此,观看影显示于实施例2-1和2-2的触控显示器的影像时,并不会看到色斑。
虽然上述第一实施例和第二实施例的次像素以包括三种不同色的次像素作说明,例如红色、绿色和蓝色次像素,本揭露并不仅限于RGB次像素。具有四种不同色如RGBW(白色)的次像素的显示元件也可应用本揭露的行/列线段(column/row line segments)的设计,其中部分可实施的应用例如以下第三实施例和第四实施例所例示。
<第三实施例>
第三实施例中,各线段组包括四个线段,例如一第一行线段61、一第二行线段62、一第三行线段63和第四行线段64,设置于对应次像素的预定边界处。再者,第三实施例的次像素含四种不同色的次像素为例做说明,包括第一色次像素(例如红色次像素,图示中标示为「R」)、第二色次像素(例如绿色次像素,图示中标示为「G」)、第三色次像素(例如蓝色次像素,图示中标示为「B」)和第四色次像素(例如白色次像素,图示中标示为「W」),因此次像素安排为一RGBW-条状排列的图形(RGBW-stripe pattern)。
以下根据第三实施例的设计概念,提出实施例3-1、3-2和3-3以说明各线段组中四个行或列线段的其中几种可能的设计。图11、图12和图13分别绘示根据实施例3-1、3-2和3-3中,触控显示器的触控层的数个线段组对应于显示元件的次像素预定边界作设置的示意图。
实施例3-1中线段组的行线段在安排设置上和色补偿效果与实施例1-1相似,除了各线段组所包括的行线段数目以及次像素光色的数目不同(即,实施例1-1具有包括三个行线段的各线段组以及RGB次像素,而实施例3-1具有包括四个行线段的各线段组以及RGBW次像素)。关于各线段组的行线段以及对应于行线段的次像素等相关细节,请参照第一实施例如实施例1-1,在此不再赘述。再者,实施例3-1中,对应同一列次像素而设置的行线段(例如行线段61和63)彼此相隔一距离,此距离对应两个次像素。再者,对应于同一行次像素而设置的行线段(例如两个第一行线段61)彼此相隔开一距离,且此距离对应一个次像素。
实施例3-1中,邻接于次像素预定边界(其对应各线段组的四个行线段61-64)的两相对侧(如右侧和左侧)的同色次像素的数目相等。例如有1个红色次像素、1个绿色次像素、1个蓝色次像素和1个白色次像素相邻于次像素预定边界(其对应各线段组的四个行线段61-64)的右侧(左侧也是)。因此,被遮蔽到的不同色次像素的数目是相等的,而可达到色平衡(color balance)。故,根据实施例3-1所设置的这些线段组,得以成功地避免观看者从水平离轴观看显示器的左右两侧区域时产生的颜色不平衡的问题。再者,金属网格的每个列方向上的线段(与行线段61-64耦接)会等数目地与R/G/B/W次像素对齐,因此当观看者从垂直离轴观看显示器的上下两侧区域时不会有色斑(color moiré)问题产生。据此,观看显示于实施例3-1的触控显示器的影像时,并不会看到色斑。
而实施例3-2中,其线段组的行线段在安排设置上和色补偿效果与实施例1-4相似,除了各线段组所包括的行线段数目以及次像素光色的数目不同(即,实施例1-4具有包括三个行线段的各线段组以及RGB次像素,而实施例3-2具有包括四个行线段的各线段组以及RGBW次像素),特别是对应于同一列次像素而设置的两相邻行线段彼此所相隔的距离也不同。根据实施例3-2,行向的线段如61-64沿着次像素的列方向(i.e.X-方向)每隔3个次像素作设置。此距离对应两个次像素。因此,对应于同一列次像素而设置的两相邻行线段(例如第一行线段61和第二行线段62)彼此相隔一距离,且此距离对应三倍的次像素宽度Wsub(3×Wsub),如图12所示。关于各线段组的行线段以及对应于行线段的次像素等相关细节,请参照第一实施例如实施例1-4。相较于传统触控显示器,根据实施例3-2所设置的这些线段组可以使色不平衡(color unbalance)的情况得到补偿,当观看者从水平离轴观看触控显示器的左侧和右侧区域时其色不平衡的状态可获得大幅改善。当观看者从观看影显示于实施例3-2的触控显示器的影像时,并不会看到色斑。值得注意的是,如图7A、图7B和图12所示的线段组设置,适合应用于具有高分辨率(high-PPI)显示元件的触控显示器。
而实施例3-3中,线段组的列线段在安排设置上和色补偿效果与实施例2-1相似,除了各线段组所包括的线段数目以及次像素光色的数目不同(即,实施例2-1具有包括三个列线段的各线段组以及RGB次像素,而实施例3-3具有包括四个列线段65-68的各线段组以及RGBW次像素),特别是对应于次像素设置的各个列线段的长度不同。如图13所示,各列线段(65/66/67/68)的长度对应于三个相邻次像素的边界。再者,实施例3-3中,对应同一列次像素而设置的列线段(例如列线段65和67)彼此相隔一距离,此距离对应三个次像素。再者,对应于同一行次像素而设置的列线段(例如两个列线段65)彼此相隔开一距离,且此距离对应两个次像素。关于各线段组的列线段以及对应于列线段的次像素等相关细节,请参照第二实施例如实施例2-1。
实施例3-3中,邻接于次像素预定边界(其对应各线段组的四个列线段65-68)的两相对侧(如上侧和下侧)的同色次像素的数目相等。例如有3个红色次像素、3个绿色次像素、3个蓝色次像素和3个白色次像素相邻于次像素预定边界(其对应各线段组的四个列线段65-68)的上侧(下侧也是)。因此,被遮蔽到的不同色次像素的数目是相等的,而可达到色平衡(color balance)。故,根据实施例3-3所设置的这些线段组,得以成功地避免观看者从垂直离轴观看显示器的上下两侧区域时产生的颜色不平衡的问题。再者,金属网格的每个行方向上的线段(与列线段65-68耦接)会等数目地与R/G/B/W次像素对齐,因此当观看者从水平离轴观看显示器的上下两侧区域时不会有色斑(color moiré)问题产生。据此,观看显示于实施例3-3的触控显示器的影像时,观看者并不会察觉到有色斑存在。
虽然上述实施例3-1和3-3中,是以次像素排列如一矩阵(包括数行和数列)作说明,且该些线段组的相邻行线段或相邻列线段彼此相隔一距离,且此距离对应至少一个次像素(i.e.实施例3-1为两个次像素,而实施例3-3为一个次像素)。但根据第三实施例的特殊设计(ex:N1-1=N2-1=N3-1和/或N1-2=N2-2=N3-2),可以解决色不平衡(colorunbalance)的问题。
<第四实施例>
第四实施例中,各线段组包括四个线段(line segments)设置于对应次像素的预定边界处,且四种不同色的次像素例如R、G、B和W次像素安排为一RGBW-四象限排列的图形(RGBW-quadrant pattern)。以下根据第四实施例的设计概念,提出实施例4-1、4-2和4-3以说明各线段组中四个行或列线段的其中几种可能的设计。
图14、图15和图16分别绘示根据实施例4-1、4-2和4-3中,触控显示器的触控层的数个线段组对应于显示元件的次像素预定边界作设置的示意图。
实施例4-1(图14)中线段组的行线段在安排设置上和色补偿效果与实施例3-1(图11)相似,除了次像素的排列方式以及各线段的长度所对应的次像素数目。在实施例3-1中,各线段组包括四个行线段相应于RGBW-条状排列的次像素作设置,且各行线段(ex:61/62/63/64)的长度对应一个次像素的边长长度(即,Lc1实质上等于1×Lsub)。而于实施例4-1中,各线段组包括四个行线段相应于RGBW-四象限排列的次像素作设置,且各行线段(ex:71/72/73/74)的长度对应三倍的次像素边长长度(即,Lc1实质上等于3×Lsub)。再者,各线段组中对应不同列的次像素的最接近的行线段(nearest column line segments),例如行线段71和72或是行线段73和74,在次像素的列方向(i.e.X-方向)上错开了一个次像素的距离。再者,各线段组中对应相同列的次像素的最接近行线段,例如行线段71和73或是行线段72和74,彼此相隔开一距离,其对应三个次像素在列方向(i.e.X-方向)上的距离。
实施例4-1中,邻接于次像素预定边界(其对应各线段组的四个行线段71-74)的两相对侧(如右侧和左侧)的同色次像素的数目相等。例如有3个红色次像素、3个绿色次像素、3个蓝色次像素和3个白色次像素相邻于次像素预定边界(其对应四个行线段71-74)的右侧(左侧也是)(即,N1-1=N2-1=N3-1=N4-1=3,且N1-2=N2-2=N3-2=N4-2=3)。因此,被遮蔽到的不同色次像素的数目是相等的,而可达到色平衡(color balance)。故,根据实施例4-1所设置的这些线段组,得以成功地避免观看者从水平离轴观看触控显示器(具有RGBW-四象限排列的次像素)的左右两侧区域时产生的颜色不平衡的问题。再者,金属网格的每个列方向上的线段(与行线段71-74耦接)会等数目地与R/G/B/W次像素对齐,因此当观看者从垂直离轴观看显示器的上下两侧区域时不会有色斑(color moiré)问题产生。据此,观看显示于实施例4-1的触控显示器的影像时,不会看到色斑。
而实施例4-2中(图15),其线段组的列线段在安排设置上和色补偿效果与实施例3-3(图13)相似,除了次像素的排列方式。于实施例3-3中,各线段组包括四个列线段相应于RGBW-条状排列的次像素作设置。而于实施例4-2中,各线段组包括四个列线段相应于RGBW-四象限排列的次像素作设置。在实施例3-3和4-2中,各列线段的长度对应三倍的次像素宽度(即,Lr1实质上等于3×Wsub)。再者,各线段组中对应不同行的次像素的最接近的列线段(nearest row line segments),例如列线段75和77或是列线段76和78,在次像素的行方向(i.e.Y-方向)上错开了一个次像素的距离。再者,各线段组中对应相同行的次像素的最接近列线段,例如列线段75和76或是列线段77和78,彼此相隔开一距离,其对应三个次像素在行方向(i.e.Y-方向)上的距离。
实施例4-2中,邻接于次像素预定边界(其对应各线段组的四个列线段75-78)的两相对侧(如上侧和下侧)的同色次像素的数目相等。例如有3个红色次像素、3个绿色次像素、3个蓝色次像素和3个白色次像素相邻于次像素预定边界(其对应四个列线段75-78)的上侧(下侧也是)(即,N1-1=N2-1=N3-1=N4-1=3,且N1-2=N2-2=N3-2=N4-2=3)。因此,被遮蔽到的不同色次像素的数目是相等的,而可达到色平衡(color balance)。故,根据实施例4-2所设置的这些线段组,得以成功地避免观看者从垂直离轴观看触控显示器(具有RGBW-四象限排列的次像素)的上下两侧区域时产生的颜色不平衡的问题。再者,金属网格的每个行方向上的线段(与列线段75-78耦接)会等数目地与R/G/B/W次像素对齐,因此当观看者从水平离轴观看显示器的左右两侧区域时不会有色斑(color moiré)问题产生。据此,观看显示于实施例4-2的触控显示器的影像时,不会看到色斑。
实施例4-3(图16)中,各线段组包括两个行线段81、83以及两个列线段82、84。其中,实施例4-3的行线段81、83在安排设置上和色补偿效果与实施例1-4和3-2相似。而实施例4-3的列线段82、84在安排设置上和色补偿效果与实施例3-3相似。请参照前述相关叙述,在此不再赘述。
根据上述实施例,当观看者从不同视角,例如自水平离轴观看触控显示器的左侧和右侧,或是自垂直离轴观看触控显示器的上侧和下侧,都可以使色不平衡(colorunbalance)的状态获得大幅改善。因此,当观看者观看显示于本揭露实施例的触控显示器的影像时也不会察觉有色斑(color moiré)产生。此外,本揭露对于可应用的次像素排列方式并没有特别限制(例如,可以是条状排列和四象限排列等方式),对于显示元件的次像素光色也没有特别限制(例如,可以是RGB和RGBW等等)。再者,本揭露实施例可以应用于具有触控显示器的不同形态的电子产品,例如智能型手机、智能型手表、平板/笔记型电脑荧幕、配备有投射电容式感测器(projected capacitance sensor)的特殊功能显示器…等等,本揭露对于可应用的电子产品的态样并没有特别限制。再者,实施例的触控显示器的感测单元(例如金属网格)可依简单、快速且也非昂贵的程序进行制作,在制作上适合量产。
虽然结合以上实施例公开了本发明,然而其并非用以限定本发明。本发明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,可作各种的更动与润饰。因此,本发明的保护范围应当以附上的权利要求所界定的为准。
Claims (19)
1.一种触控显示器,包括:
显示元件,包括多个次像素,该些次像素至少包括多个第一色次像素、多个第二色次像素和多个第三色次像素;
触控层,至少包括一感测单元并耦接至该显示元件,该感测单元暴露出邻接于各该次像素的一侧的至少一预定边界,且该感测单元包括多个线段组,各该线段组至少包括三个线段设置于对应该些次像素的该些预定边界处;
其中邻接于该些预定边界的相同一侧的该些第一色次像素的总数目,和邻接于该些预定边界的相同该侧的该些第二色次像素的总数目,和邻接于该些预定边界的相同该侧的该些第三色次像素的总数目都相等;
中该些次像素排列成具有多行(columns)和多列(rows)的一矩阵,且该些线段组中对应于相邻列的该些次像素的该些线段相隔一距离设置,且该距离对应至少一个该次像素。
2.如权利要求1所述的触控显示器,其中邻接于该些预定边界的两相对侧的该些第一色次像素的总数目,和邻接于该些预定边界的两相对侧的该些第二色次像素的总数目,和邻接于该些预定边界的两相对侧的该些第三色次像素的总数目都相等。
3.如权利要求1所述的触控显示器,其中该些次像素还包括多个第四色次像素,且邻接于该些预定边界的相同一侧的该些第四色次像素的总数目与邻接于该些预定边界的相同该侧的该些第一色次像素的总数目相等。
4.如权利要求3所述的触控显示器,其中邻接于该些预定边界的第一侧的该些第四色次像素的总数目等于邻接于该些预定边界的第二侧的该些第四色次像素的总数目,其中该些第二侧相对于该些第一侧。
5.如权利要求1所述的触控显示器,其中该些线段组为行线段(column linesegments)平行于该些次像素的一行方向(column direction),对应于同一列的该些次像素而设置的该些行线段彼此相隔一距离,此该距离对应至少两个该次像素。
6.如权利要求5所述的触控显示器,其中对应于同一行的该些次像素而设置的该些行线段彼此相隔另外距离,且该另外距离对应至少一个该次像素。
7.如权利要求5所述的触控显示器,其中该些行线段的一长度(Lc1)等于一次像素侧边长度(Lsub)。
8.如权利要求7所述的触控显示器,其中每该线段组中对应相邻列的该些次像素而设置的两该行线段,相隔至少一次像素宽度(Wsub)的距离。
9.如权利要求1所述的触控显示器,其中该些线段组为列线段(row line segments)平行于该些次像素的一列方向(row direction),且对应于同一行的该些次像素而设置的该些列线段彼此相隔一距离,此该距离对应至少两个该次像素。
10.如权利要求9所述的触控显示器,其中对应于同一列的该些次像素而设置的该些列线段彼此相隔另外距离,且该另外距离对应至少两个该次像素。
11.如权利要求9所述的触控显示器,其中该些列线段的一长度(Lr1)至少相等或大于一次像素宽度(Wsub)的两倍。
12.如权利要求11所述的触控显示器,其中每该线段组中对应相邻行的该些次像素而设置的两该列线段,相隔至少一次像素侧边长度(Lsub)的距离。
13.如权利要求1所述的触控显示器,其中该些次像素包括四个不同色次像素以一象限式排列(a quadrant arrangement),该些线段组为行线段并平行于该些次像素的一行方向。
14.如权利要求13所述的触控显示器,其中各该线段组中对应于不同列的该些次像素而设置的最接近的该些行线段,在该些次像素的列方向(row direction)上错开至少一该次像素设置;各该线段组中对应于相同列的该些次像素而设置的最接近的该些行线段,则相隔一距离设置,且该距离沿着该列方向对应于至少三个该些次像素。
15.如权利要求13所述的触控显示器,其中各该线段组的该些行线段的长度至少等于一次像素侧边长度的三倍(3×Lsub)。
16.如权利要求1所述的触控显示器,其中该些次像素包括四个不同色次像素以一象限式排列,该些线段组为列线段并平行于该些次像素的一列方向。
17.如权利要求16所述的触控显示器,其中各该线段组中对应于不同行的该些次像素而设置的最接近的该些列线段,在该些次像素的行方向上错开至少一该次像素设置;各该线段组中对应于相同行的该些次像素而设置的最接近的该些列线段,则相隔一距离设置,且该距离沿着该行方向对应于至少三个该些次像素。
18.如权利要求17所述的触控显示器,其中各该线段组的该些列线段的长度至少等于一次像素宽度的三倍(3×Wsub)。
19.如权利要求1所述的触控显示器,其中该感测单元为一网格具有多条导线交织和耦接而成,该些导线包括该些线段组。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |