CN210123503U - 屏幕防窥保护层与触控显示装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种屏幕防窥保护层，配置于显示面板上方。屏幕防窥保护层包括第一偏光层、第二偏光层、视角调整层与触控感应层。第一偏光层与第二偏光层依序配置在显示光束的传递路径上，其中显示光束来自显示面板。视角调整层配置在传递路径上且位于第一偏光层与第二偏光层之间，用于改变显示光束的出光视角范围。触控感应层配置在传递路径上且位于视角调整层的上方且相对于第一偏光层。本实用新型亦提供一种包括上述的屏幕防窥保护层与显示面板的触控显示装置。本实用新型的屏幕防窥保护层与触控显示装置，能够保护屏幕以及调整出光视角。

Description

屏幕防窥保护层与触控显示装置
技术领域
本实用新型是有关于一种显示技术，且特别是有关于一种具有触控功能的屏幕防窥保护层与触控显示装置。
背景技术
随着科技发展，触控显示装置已经成为日常生活中常见的电子装置。目前有部分的显示装置会提供防窥功能以维护使用者的观看隐私，然而如果触控显示装置结合触控功能以及防窥功能可能会有触控辨识度降低或是防窥片脱落、画面对比度降低等问题，因此如何提供一种具有防窥与触控功能并且兼具良好的显示品质的触控显示装置成为一个待研究的课题。
“背景技术”段落只是用来帮助了解本实用新型内容，因此在“背景技术”段落所揭露的内容可能包含一些没有构成所属技术领域中的技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本实用新型一个或多个实施例所要解决的问题，在本实用新型申请前已被所属技术领域中的技术人员所知晓或认知。
实用新型内容
本实用新型提供一种屏幕防窥保护层与触控显示装置，能够保护屏幕以及调整出光视角，还具有避免触控误判以及显示画面品质良好的优点。
本实用新型的实施例提供一种屏幕防窥保护层，配置于显示面板上方。屏幕防窥保护层包括第一偏光层、第二偏光层、视角调整层与触控感应层。第一偏光层与第二偏光层依序配置在显示光束的传递路径上，其中显示光束来自显示面板。视角调整层配置在传递路径上且位于第一偏光层与第二偏光层之间，用于改变显示光束的出光视角范围。触控感应层配置在传递路径上，位于视角调整层的上方且相对于第一偏光层。
本实用新型的实施例还提供一种触控显示装置，包括显示面板与屏幕防窥保护层。显示面板用于发出显示光束。屏幕防窥保护层配置于显示光束的传递路径上，包括第一偏光层、第二偏光层、视角调整层与触控感应层。第一偏光层与第二偏光层依序配置在传递路径上。视角调整层配置在传递路径上且位于第一偏光层与第二偏光层之间，用于改变显示光束的出光视角范围。触控感应层配置在传递路径上，并且位于视角调整层的上方且相对于第二偏光层。
基于上述，本实用新型的屏幕防窥保护层具有触控功能，触控显示装置包括上述屏幕防窥保护层与显示面板。屏幕防窥保护层能提供触控功能，并且保护屏幕以及调整显示面板的出光视角范围。屏幕防窥保护层的触控感应层设置在视角调整层的上方，但视角调整层与触控感应层并不相邻。本实用新型的屏幕防窥保护层能够避免触控显示装置的触控误判以及在不同显示模式下维持良好的显示画面品质。
为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是依照本实用新型的一实施例的一种触控显示装置的结构简图。
图2是依照本实用新型的一实施例的一种屏幕防窥保护层的结构示意图。
图3A与图3B分别是依照本创作新型的一实施例的触控显示装置的不同出光场型分布图。
图4是依照本实用新型的另一实施例的一种屏幕防窥保护层的结构示意图。
图5是依照本实用新型的另一实施例的一种屏幕防窥保护层的结构示意图。
图6是依照本实用新型的另一实施例的一种屏幕防窥保护层的结构示意图。
图7是依照本实用新型的另一实施例的一种屏幕防窥保护层的结构示意图。
具体实施方式
有关本实用新型之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型。
图1是依照本实用新型的一实施例的一种触控显示装置的结构简图。请参考图1，触控显示装置10包括屏幕防窥保护层100以及显示面板200。显示面板200用于发出显示光束DB而屏幕防窥保护层100配置在显示光束DB的传递路径P上。换句话说，屏幕防窥保护层100配置于显示面板200的上方。屏幕防窥保护层100具有触控功能、保护功能以及调整显示光束DB的出光视角的功能，使触控显示装置10可以提供至少两种不同的可视角范围，例如广视角的正常观赏模式以及窄视角的防窥模式。
图2是依照本实用新型的一实施例的一种屏幕防窥保护层的结构示意图。请参考图1和图2，其中，图1的屏幕防窥保护层100的具体结构可例如图2中所显示屏幕防窥保护层100’。屏幕防窥保护层100’至少包括第一偏光层110、第二偏光层112、视角调整层120与触控感应层130。如上所述，显示光束DB来自显示面板200，沿传递路径P穿透屏幕防窥保护层100’而离开触控显示装置10。第一偏光层110与第二偏光层112依序配置在显示光束DB的传递路径P上，其中第一偏光层110与第二偏光层120的吸收轴平行设置或是接近平行设置，例如第一偏光层110与第二偏光层120的吸收轴之间的夹角落在0度～10度的范围内。视角调整层120也配置在传递路径P上且位于第一偏光层110与第二偏光层112之间，用于改变显示光束DB的出光视角范围，例如从广出光视角变成窄出光视角。触控感应层130用于感应使用者产生的触控事件。触控感应层130配置在传递路径P上，在本实施例中，触控感应层130在传递路径P上配置于视角调整层120的上方且相对于第一偏光层110。也就是说，视角调整层120位于触控感应层130与第一偏光层110之间。
特别说明的是，本实用新型的触控感应层130可适用外挂式或内嵌式触控面板技术，在本实施例中，触控感应层130贴附于第二偏光层112的表面而且是贴附于第二偏光层112远离第一偏光层110的表面，让触控感应层130可以稳定的固定在第二偏光层112的表面，以避免因厚度造成电容变化不足而降低触控辨识率。而下文的其他实施例会进一步说明触控感应层130的多种配置方式。
屏幕防窥保护层100’还包括第一基板140与第二基板142。第一基板140与第二基板142依序配置在显示光束DB的传递路径P上，且两者位于第一偏光层110与第二偏光层112之间，而视角调整层120位于第一基板140与第二基板142之间。具体而言，第一基板140或第二基板142是一般的玻璃或强化玻璃，其中强化玻璃可以是风冷强化玻璃、热强化玻璃、化学强化玻璃等，本实用新型不局限于此。由于强化玻璃的表面具有压缩应力层，故而机械强度高，可以对触控显示装置10提供更优异的防护冲击功能。
视角调整层120包括液晶层150、第一配向层122、第二配向层124、第一电极126以及第二电极128。第一电极126以及第二电极128分别配置于液晶层150的相对两侧，用于对液晶层150提供施加电压来改变液晶层150中液晶分子的排列方向。液晶层150的液晶分子例如是扭转向列型(Twisted Nematic,TN)液晶，但不限制。第一配向层122与第二配向层124同样分别配置于液晶层150的相对两侧，第一配向层122位于第一电极126与液晶层150之间，而第二配向层124位于液晶层150与第二电极128之间。第二配向层124与第一配向层122的配向方向彼此反向平行或接近反向平行。在本实施例中，第二配向层124与第一配向层122的配向方向之间的夹角落在170度～190度的范围内。
除此之外，第一配向层122配置于液晶层150与第一偏光层110之间，第二配向层124配置于液晶层150与第二偏光层112之间。第一偏光层110或第二偏光层112的吸收轴方向与对应的配向层的配向方向平行或垂直或是接近平行或垂直。在本实施例中，第一偏光层110的吸收轴与第一配向层122的配向方向之间的夹角落在0度～15度的范围内或是在75度～105度的范围内而第二偏光层112的吸收轴与第二配向层124的配向方向之间的夹角落在0度～15度的范围内或是在75度～105度的范围内。
图3A与图3B分别是依照本创作新型的一实施例的触控显示装置的不同出光场型分布图。请继续参照图3A与图3B，液晶层150中的液晶分子会根据第一电极126与第二电极128之间的施加电压改变其排列方向进而改变显示光束DB的出光视角。例如，当施加电压等于0V(伏特)时，显示光束DB穿透视角调整层120后的出光视角范围如图3A所显示。此时，显示光束DB穿透视角调整层120后在各角度的出光强度差异不大，因而触控显示装置10具有广视角而处于正常观赏模式。当第一施加电压大于0V时，显示光束DB穿透视角调整层120时会受到液晶分子的影响而改变偏振态，进而改变出光场型。显示光束DB穿透视角调整层120后的出光视角范围如图3B所显示，可视角范围明显变窄。此时旁人在侧边时看不清楚触控显示装置10的画面，因此触控显示装置10处于防窥模式，具有保护隐私的功效。另外说明的是，在图3B的实施例中，正视角(垂直显示面板200方向上的视角)几乎不受液晶分子的影响，在正视角方向的观赏者依旧可以得到良好的显示影像品质。
在本实施例中，第一电极126或第二电极128可以是一片式的透明电极层，更佳者其表面无设置导电图样以减轻或消除上方的触控感应层130可能受到的电磁干扰，有助于维持触控感应层130的辨识精准度。
在本实施例中，显示面板200是液晶显示面板，但不局限于此。在另一些实施例中，显示层面板200是电泳显示面板(Electro-Phoretic Display，EPD)、发光二极管(LightEmitting Diode，LED)显示器面板或其他的类型的显示技术。本实施例的显示面板200至少包括显示层210、第三偏光层220与第四偏光层230，其中显示层210也是液晶层，第三偏光层220与第四偏光层230配置在显示层210的相对两侧，并且第三偏光层220与第四偏光层230之间的吸收轴方向彼此平行或垂直。当第四偏光层230位于第一偏光层110与显示层210之间时，第四偏光层230与第一偏光层110的吸收轴方向彼此平行。在另一实施例中，触控显示装置10还包括一相位延迟片240，设置于第四偏光层230与第一偏光层110之间。此时第四偏光层230与第一偏光层110的吸收轴方向也可夹一角度，例如，当相位延迟片240为二分之一波片，此时第四偏光层230与第一偏光层110的吸收轴方向相互垂直。
在另一实施例中，由于显示面板200具有第四偏光层230，穿透第四偏光层230后的显示光束DB是偏振光，因此触控显示装置10可以整合第一偏光层110与第四偏光层230的功能，让显示面板200与屏幕防窥保护层100共用同一个偏光层以简化结构，亦即使用一个偏光层来取代第一偏光层110与第四偏光层230。
在另一实施例中，屏幕防窥保护层100’的第一偏光层110可以采用反射式偏光片。当施加电压大于0V时，环境光线透过液晶层150后会被反射式偏光片反射并再离开触控显示装置10，并与离开触控显示装置10的显示光束DB产生干扰作用，进一步提升防窥效果。
简言之，显示面板200发出用于显示画面的显示光束DB，屏幕防窥保护层100放置在显示面板200上方以保护显示面板200并且调整显示光束DB的出光视角范围，让触控显示装置10可以根据施加电压在正常观赏模式与防窥模式中切换。屏幕防窥保护层100还包括触控感应层130而让触控显示装置10具有触控功能。触控感应层130可以稳定地固定在第二偏光层112或第二基板142上，避免让使用者在触控操作时因为手指或触控笔造成视角调整层120或触控感应层130移动或震动。在一实施例中，屏幕防窥保护层100的基板可以使用强化玻璃以进一步避免触控显示装置10损伤。
图4是依照本实用新型的另一实施例的一种屏幕防窥保护层的结构示意图。请搭配图1参照图4，图4的屏幕防窥保护层400也可以适用于图1的屏幕防窥保护层100。屏幕防窥保护层400的结构与图2的屏幕防窥保护层100’相似，主要差异在于触控感应层430的位置与触控感应层130不同。在图4中，视角调整层120依旧位于第一基板140与第二基板142之间，但触控感应层430位于第二偏光层112与第二基板142之间。图4的触控感应层430例如是薄膜感应器(film sensor)，包括至少一感应导电层432与至少一基板层434，其中感应导电层432配置于基板层434的表面上。感应导电层432例如是投射式电容触控线路，基板层434例如是聚酰亚胺(Polyimide,PI)膜，但不限制。通过将基板层434贴附于第二基板142而使触控感应层430配置在第二基板142。
特别说明的是，各基板层434的光轴与第二偏光层112的吸收轴平行或垂直或者是各基板层434的光学面内补偿值(in-plane compensation value)小于或等于10纳米(nm)。另外，基板层434亦可作为补偿膜，其作为补偿膜的光学厚度补偿值(out-of-planecompensation value)的总和以落在200纳米～700纳米的范围为佳，或者落在400纳米～500纳米的范围。
图5是依照本实用新型的另一实施例的一种屏幕防窥保护层的结构示意图。请搭配图1参照图5，图5的屏幕防窥保护层500也可以适用于图1的屏幕防窥保护层100。屏幕防窥保护层500的结构与图2的屏幕防窥保护层100’相似，主要差异在于触控感应层530的位置与触控感应层130不同。触控感应层530位于第二基板142与视角调整层120之间。在本实施例中，触控感应层530跟视角调整层120之间还可以包括绝缘层160，用于隔离触控感应层530与视角调整层120或下方的显示面板200。触控感应层530可以直接做于第二基板142的表面。例如触控感应层530是利用投射式电容的单层铟锡氧化物(Single-sided ITO，SITO)或双层铟锡氧化物(Double-sided ITO，DITO)触控技术，但不限于此。
补充说明的是，图2的触控感应层130或图5的触控感应层530也可以包括感应导电层与基板层，但本实用新型并未特别限制触控感应层130与触控感应层530的基板层的光学面内补偿值。例如触控感应层130的基板层可以采用压克力(Polymethy1 Methacrylate，PMMA)材料。
图6是依照本实用新型的另一实施例的一种屏幕防窥保护层的结构示意图。请搭配图1参照图6，图6的屏幕防窥保护层600也可以适用于图1的屏幕防窥保护层100。屏幕防窥保护层600的结构与图5的屏幕防窥保护层500相似，但屏幕防窥保护层600的第一偏光层包括金属光栅偏振器610。具体而言，屏幕防窥保护层600的视角调整层620包括液晶层150、第一配向层122、第二配向层124以及电极612。电极612与金属光栅偏振器610分别配置于液晶层150的相对两侧以对液晶层150提供施加电压。第一配向层122位于金属光栅偏振器610与液晶层150之间，第二配向层124位于电极612与液晶层150之间。在本实施例中，金属光栅偏振器610可以提供偏振功能以及电极功能，因此金属光栅偏振器610除了提供偏振功能，还可以取代视角调整层120中的第一电极126，因此屏幕防窥保护层600在第一基板140与显示面板200之间可以省略设置一偏光层。
补充说明的是，触控感应层130、触控感应层430的设置方式还是可以应用在屏幕防窥保护层600中。
图7是依照本实用新型的另一实施例的一种屏幕防窥保护层的结构示意图。请搭配图1参照图7，图7的屏幕防窥保护层700也可以适用于图1的屏幕防窥保护层100。屏幕防窥保护层700的结构与图4的屏幕防窥保护层400相似，但屏幕防窥保护层700还包括至少一光学补偿膜710。光学补偿膜710配置在传递路径P上且位于第一偏光层110与第二偏光层112之间，其中光学补偿膜710的光学厚度补偿值的总和落在200纳米～700纳米的范围。在本实施例中，光学补偿膜710的光学厚度补偿值落在400纳米～500纳米的范围。特别说明的是，在本实施例中，光学补偿膜710是配置在第二偏光层112与第二基板142之间，但本实用新型并不限制于此，本领域的技术人员可依据实际需求与结构设计而选择在第一偏光层110与第二偏光层112之间增加配置光学补偿膜710，并且上述的屏幕防窥保护层100’、500也可以在第一偏光层110与第二偏光层112之间增加配置光学补偿膜710，屏幕防窥保护层600也可以在金属光栅偏振器610与第二偏光层112配置光学补偿膜710。
综上所述，本实用新型的实施例提出一种屏幕防窥保护层与触控显示装置。屏幕防窥保护层设置在显示面板上以提供防护功能、触控功能以及视角调节功能。通过屏幕防窥保护层中的视角调整层来控制触控显示装置在广视角模式与防窥模式之间切换，并且不影响正向视角的显示品质。触控感应层设置在视角调整层上方。屏幕防窥保护层可以良好的结合触控感应层以及视角调整层，让触控感应层与视角调整层稳定的配置在屏幕防窥保护层中，进而避免因为感应电容变化不够造成使用者在触控操作时触控感应层的辨识度不佳或是手指滑动时造成视角调整层移动的问题。
虽然本实用新型已以实施例揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何所属技术领域中的技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，故本实用新型的保护范围当视后附的权利要求书所界定者为准。
附图标记说明：
10：触控显示装置
100、100’、400、500、600、700：屏幕防窥保护层
110：第一偏光层
112：第二偏光层
120、620：视角调整层
122：第一配向层
124：第二配向层
126：第一电极
128：第二电极
130、430、530：触控感应层
140：第一基板
150：液晶层
160：绝缘层
142：第二基板
200：显示面板
210：显示层
220：第三偏光层
230：第四偏光层
240：相位延迟片
432：感应导电层
434：基板层
610：金属光栅偏振器
612：电极
710：光学补偿膜
DB：显示光束
P：传递路径。

Claims (17)

1.一种屏幕防窥保护层，配置于显示面板上方，其特征在于，所述屏幕防窥保护层包括第一偏光层、第二偏光层、视角调整层以及触控感应层，其中：
所述第一偏光层与所述第二偏光层依序配置在显示光束的传递路径上，其中所述显示光束来自所述显示面板；
所述视角调整层配置在所述传递路径上且位于所述第一偏光层与所述第二偏光层之间，用于改变所述显示光束的出光视角范围；以及
所述触控感应层配置在所述传递路径上，位于所述视角调整层的上方且相对于所述第一偏光层。
2.根据权利要求1所述的屏幕防窥保护层，其特征在于，所述触控感应层贴附于所述第二偏光层的表面，所述表面是远离所述第一偏光层的表面。
3.根据权利要求1所述的屏幕防窥保护层，其特征在于，还包括：
第一基板与第二基板，其依序配置在所述传递路径上，且两者位于所述第一偏光层与所述第二偏光层之间，
其中所述视角调整层位于所述第一基板与所述第二基板之间，且所述触控感应层位于所述第二偏光层与所述第二基板之间。
4.根据权利要求3所述的屏幕防窥保护层，其特征在于，所述触控感应层包括至少一感应导电层与至少一基板层，且各所述至少一基板层的光学面内补偿值小于或等于10纳米。
5.根据权利要求4所述的屏幕防窥保护层，其特征在于，所述至少一基板层的光学厚度补偿值的总和落在200纳米～700纳米的范围。
6.根据权利要求1所述的屏幕防窥保护层，其特征在于，还包括：
第一基板与第二基板，其依序配置在所述传递路径上，且两者位于所述第一偏光层与所述第二偏光层之间，
其中所述视角调整层位于所述第一基板与所述第二基板之间，所述触控感应层位于所述第二基板与所述视角调整层之间。
7.根据权利要求1所述的屏幕防窥保护层，其特征在于，所述第一偏光层与所述第二偏光层的吸收轴之间的夹角落在0度～10度的范围内。
8.根据权利要求1所述的屏幕防窥保护层，其特征在于，所述视角调整层包括液晶层、第一电极、第二电极、第一配向层与第二配向层，其中：
所述第一电极与所述第二电极分别配置于所述液晶层的相对两侧，用于对所述液晶层提供施加电压；以及
所述第一配向层与所述第二配向层分别配置于所述液晶层的相对两侧，其中所述第一配向层位于所述第一电极与所述液晶层之间，所述第二配向层位于所述液晶层与所述第二电极之间。
9.根据权利要求8所述的屏幕防窥保护层，其特征在于，所述第二配向层与所述第一配向层的配向方向之间的夹角落在170度～190度的范围内。
10.根据权利要求8所述的屏幕防窥保护层，其特征在于，所述第一配向层配置于所述液晶层与所述第一偏光层之间且所述第二配向层配置于所述液晶层与所述第二偏光层之间，其中所述第一偏光层的吸收轴与所述第一配向层的配向方向之间的夹角落在0度～15度的范围内或在75度～105度的范围内，且所述第二偏光层的吸收轴与所述第二配向层的配向方向之间的夹角落在0度～15度的范围内或在75度～105度的范围内。
11.根据权利要求1所述的屏幕防窥保护层，其特征在于，所述第一偏光层包括反射式偏光片。
12.根据权利要求1所述的屏幕防窥保护层，其特征在于，所述第一偏光层包括金属光栅偏振器，以及
所述视角调整层包括液晶层、第一配向层、第二配向层以及电极，其中：
所述第一配向层与所述第二配向层分别配置于所述液晶层的相对两侧；以及
所述电极与所述金属光栅偏振器分别配置于所述液晶层的相对两侧以对所述液晶层提供施加电压，其中所述第一配向层位于所述金属光栅偏振器与所述液晶层之间，所述第二配向层位于所述电极与所述液晶层之间。
13.根据权利要求3-6中任一项所述的屏幕防窥保护层，其特征在于，所述第一基板或所述第二基板为强化玻璃。
14.根据权利要求1所述的屏幕防窥保护层，其特征在于，还包括：
至少一光学补偿膜，其配置在所述传递路径上且位于所述第一偏光层与所述第二偏光层之间，其中所述至少一光学补偿膜的光学厚度补偿值的总和落在200纳米～700纳米的范围。
15.根据权利要求14所述的屏幕防窥保护层，其特征在于，所述至少一光学补偿膜的光学厚度补偿值的总和落在400纳米～500纳米的范围。
16.一种触控显示装置，其特征在于，所述触控显示装置包括显示面板以及屏幕防窥保护层，其中：
所述显示面板用于发出显示光束；以及
所述屏幕防窥保护层配置于所述显示光束的传递路径上，并且包括第一偏光层、第二偏光层、视角调整层以及触控感应层，其中：
所述第一偏光层与所述第二偏光层依序配置在所述传递路径上；
所述视角调整层配置在所述传递路径上且位于所述第一偏光层与所述第二偏光层之间，用于改变所述显示光束的出光视角范围；以及
所述触控感应层配置在所述传递路径上，并且位于所述视角调整层的上方且相对于所述第二偏光层。
17.根据权利要求16所述的触控显示装置，其特征在于，所述显示面板包括：
显示层；以及
第三偏光层与第四偏光层，其配置在所述显示层的相对两侧，其中所述第三偏光层与所述第四偏光层的吸收轴方向彼此平行或垂直。
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