TWI486668B - 面板結構 - Google Patents

Description

面板結構

本發明係有關於一種面板結構，且特別是有關於一種整合視差屏障與觸控技術之面板結構。

隨著科技的進展，顯示技術逐漸從2D(two-dimensional)模式朝3D(three-dimensional)模式發展，2010年更被譽為3D顯示技術的發展元年，各消費性電子大廠均投入3D顯示技術之研究。

根據相關報導，歐盟已陸續投入700億歐元於3D顯示技術之研究，中國與韓國更由政府提出3D產業發展之相關措施，日本則聯合多家電視廠商成立3D聯盟，以共同研發3D顯示技術，3D顯示技術之重要性可見一斑。

此外，觸控技術亦由1970年代發展至今，並於2007年蘋果電腦推出iPhone及iPod touch時，引發另一波觸控熱潮。

為因應未來智慧型裝置之發展趨勢，3D顯示技術與觸控技術勢必結合在一起，以增進產品的功能。然而，一般整合3D顯示技術與觸控技術的裝置，是將觸控感應結構、視差屏障(Barrier)結構以及液晶面板等三個結構進行兩次貼合來完成，不僅在製程上較為複雜，且需要較多玻璃基板，導致成本較高以及整體裝置較厚重的問題。

由此可見，上述現有的方式，顯然仍存在不便與缺陷， 而有待改進。為了解決上述問題，相關領域莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來仍未發展出適當的解決方案。因此，如何能避免整合3D顯示技術與觸控技術的裝置，在製程上較為複雜，且需要較多玻璃基板，導致成本較高以及整體裝置較厚重的問題，實屬當前重要研發課題之一，亦成為當前相關領域亟需改進的目標。

本發明內容之一目的是在提供一種面板結構，藉以改善整合3D顯示技術與觸控技術的裝置，在製程上較為複雜，且需要較多玻璃基板，導致成本較高以及整體裝置較厚重的問題。

為達上述目的，本發明內容之一技術態樣係關於一種面板結構。前述面板結構包含玻璃層、複數條第一氧化銦錫、複數條第三氧化銦錫、液晶層、複數條第二氧化銦錫以及複數條第四氧化銦錫。於結構上，該些第一氧化銦錫及該些第三氧化銦錫皆設置於玻璃層上，且該些第一氧化銦錫中的每一者與該些第三氧化銦錫中的每一者交錯排列於第一方向。前述液晶層設置於該些第一氧化銦錫及該些第三氧化銦錫上。該些第二氧化銦錫及該些第四氧化銦錫皆設置於液晶層上，且該些第二氧化銦錫中的每一者與該些第四氧化銦錫中的每一者交錯排列於一第二方向。前述第一方向實質上垂直於前述第二方向。

於操作上，前述面板結構在第一預設時間內運作於第 一光柵模式，當面板結構處於第一光柵模式時，該些第一氧化銦錫接收電壓，且該些第二氧化銦錫及該些第四氧化銦錫接地，而前述面板結構在第二預設時間內運作於觸控模式，當面板結構處於觸控模式時，該些第一氧化銦錫中的每一者依序接收驅動電壓，且該些第四氧化銦錫用以進行觸控偵測，在此，前述面板結構之第一光柵模式及觸控模式是交替執行。

根據本發明再一實施例，當前述面板結構處於第一光柵模式時，該些第三氧化銦錫浮接，而當前述面板結構處於觸控模式時，該些第二氧化銦錫及該些第三氧化銦錫浮接。

根據本發明又一實施例，該些第一氧化銦錫中的每一者與緊鄰的該些第三氧化銦錫之間分別設置絕緣體，且該些第二氧化銦錫中的每一者與緊鄰的該些第四氧化銦錫之間分別設置絕緣體。

根據本發明另再一實施例，面板結構更包含控制器。於第一光柵模式時，該控制器用以控制該些第一氧化銦錫接收電壓，且控制該些第二氧化銦錫及該些第四氧化銦錫接地，而於觸控模式時，控制器用以控制該些第一氧化銦錫中的每一者依序接收驅動電壓，且控制該些第四氧化銦錫用以進行觸控偵測，控制器並用以控制第一光柵模式及觸控模式交替執行。

根據本發明另又一實施例，前述面板結構在第一預設時間內運作於第一光柵模式或第二光柵模式，當前述面板 結構處於第二光柵模式時，該些第三氧化銦錫接收電壓，且該些第二氧化銦錫及該些第四氧化銦錫接地。

根據本發明再另一實施例，當前述面板結構處於第二光柵模式時，該些第一氧化銦錫浮接。

根據本發明再又一實施例，前述面板結構在第一預設時間內運作於第一光柵模式或第三光柵模式，當前述面板結構運作於第三光柵模式時，該些第二氧化銦錫接收電壓，且該些第一氧化銦錫及該些第三氧化銦錫接地。

根據本發明又另一實施例，當前述面板結構處於第三光柵模式時，該些第四氧化銦錫浮接。

根據本發明又再一實施例，前述面板結構在第一預設時間內運作於第一光柵模式或第四光柵模式，當前述面板結構運作於第四光柵模式時，該些第四氧化銦錫接收電壓，且該些第一氧化銦錫及該些第三氧化銦錫接地。

根據本發明另再一實施例，當前述面板結構處於第四光柵模式時，該些第二氧化銦錫浮接。

因此，根據本發明之技術內容，本發明實施例藉由提供一種面板結構，其相較於先前技術，僅需與液晶面板進行一次貼合，藉以簡化製程、減少玻璃基板的使用量，進而節省成本，並且降低整體裝置的厚度。

此外，由於面板結構之觸控模式運作時間屬於微秒級，因而光柵模式(3D模式)的關閉時間極短，不會影響使用者的觀感，從而，光柵模式與觸控模式可藉此達到近乎同時運作的目標，換言之，使用者可同時看到3D影像並 且執行觸控模式。

再者，無論本發明實施例之面板結構被橫向放置或直立放置，藉由上述之操作方式，本發明實施例之面板結構皆可準確地執行光柵模式，並在不會影響使用者的觀感的狀況下，一併執行光柵模式與觸控模式。

為了使本揭示內容之敘述更加詳盡與完備，可參照所附之圖式及以下所述各種實施例，圖式中相同之號碼代表相同或相似之元件。但所提供之實施例並非用以限制本發明所涵蓋的範圍，而結構運作之描述非用以限制其執行之順序，任何由元件重新組合之結構，所產生具有均等功效的裝置，皆為本發明所涵蓋的範圍。

其中圖式僅以說明為目的，並未依照原尺寸作圖。另一方面，眾所週知的元件與步驟並未描述於實施例中，以避免對本發明造成不必要的限制。

第1A圖係依照本發明一實施例繪示一種面板結構100的示意圖；第1B圖係依照本發明第1A圖繪示一種面板結構100的控制時序圖。

如第1A圖所示，面板結構100包含玻璃層110、複數條第一氧化銦錫(indium tin oxide,ITO)120、複數條第三氧化銦錫130、液晶層140、複數條第二氧化銦錫150以及複數條第四氧化銦錫160。

於結構上，該些第一氧化銦錫120(TX1~TXn)及該些 第三氧化銦錫130皆設置於玻璃層110上，且該些第一氧化銦錫120中的每一者與該些第三氧化銦錫130中的每一者交錯排列於第一方向上(例如：X方向)。前述液晶層140設置於該些第一氧化銦錫120及該些第三氧化銦錫130上。該些第二氧化銦錫150及該些第四氧化銦錫160皆設置於液晶層140上，且該些第二氧化銦錫150中的每一者與該些第四氧化銦錫160中的每一者交錯排列於第二方向上(例如：Y方向)。前述第一方向實質上垂直於前述第二方向。

在此需說明是，所謂第一方向實質上垂直於第二方向，代表第一方向與第二方向大致上呈現垂直狀態。舉例而言，第一方向與第二方向之間的夾角可介於約80度至約100度之間。因此，本發明實施例所述之第一方向實質上垂直於第二方向，並非限定於第一方向完全與第二方向垂直，熟習此技藝者當可依照實際需求而選擇性地調配第一方向與第二方向。

請參照第1B圖。於操作上，前述面板結構100在第一預設時間內運作於第一光柵模式(如圖所示3D ON期間之模式)，當面板結構100處於第一光柵模式時，該些第一氧化銦錫120(TX1~TXn)接收電壓而處於高電壓位準，且該些第二氧化銦錫150及該些第四氧化銦錫160接地，此時，該些第一氧化銦錫120對液晶層140施加電壓，液晶層140中的液晶會隨著該些第一氧化銦錫120所供給的電壓而轉向，使得光線無法通過，液晶層140形成視差屏障，當本 發明實施例之面板結構100整合於液晶面板上時，液晶面板從而操作於3D模式。

此外，前述面板結構100在第二預設時間內運作於觸控模式(如圖所示TSP ON期間之模式)，當面板結構100處於觸控模式時，該些第一氧化銦錫120(TX1~TXn)中的每一者依序接收驅動電壓，由第1B圖可知TX1最先接收到驅動電壓，其次是TX2接收到驅動電壓，依此類推，且該些第四氧化銦錫160用以進行觸控偵測。

在此需說明的是，第一光柵模式(3D模式)的視差屏障之驅動方式是該些第一氧化銦錫120持續接收電壓而處於高電壓位準，而觸控模式的該些第四氧化銦錫160用以於液晶面板每條線的空白時間做觸控偵測，因此第一光柵模式與觸控模式的驅動方式不同，前述面板結構100之第一光柵模式及觸控模式無法同時執行，而需交替執行。

接續上述狀況，當觸控模式運作時，第一光柵模式相應關閉，然而觸控模式運作時間屬於微秒級，第一光柵模式的關閉時間極短，對於使用者而言，面板結構100幾乎是一直處在第一光柵模式，不會影響使用者的觀感，從而，第一光柵模式與觸控模式可藉此達到近乎同時運作的目標，換言之，使用者可同時看到3D影像並且執行觸控模式。

在一實施例中，當面板結構100處於第一光柵模式時，該些第三氧化銦錫130浮接，進而避免耦合電容產生，而當面板結構100處於觸控模式時，該些第二氧化銦錫150 及該些第三氧化銦錫130浮接，進而避免耦合電容產生。

請參照第1A圖，該些第一氧化銦錫120中的每一者與緊鄰的該些第三氧化銦錫130之間分別設置絕緣體，以使該些第一氧化銦錫120與該些第三氧化銦錫130之間不會電性耦接。此外，該些第二氧化銦錫150中的每一者與緊鄰的該些第四氧化銦錫160之間分別設置絕緣體，以使該些第二氧化銦錫150與該些第四氧化銦錫160之間不會電性耦接，進而避免該些第一氧化銦錫120與該些第四氧化銦錫160於觸控模式時發生感測錯誤之情事。

第2A圖係依照本發明再一實施例繪示一種面板結構100的示意圖；第2B圖係依照本發明第2A圖繪示一種面板結構100的控制時序圖。

如第2A圖所示，在此之面板結構100相同於第1A圖中的面板結構100，然而在操作方式上有所不同。請一併參照第2B圖，前述面板結構100在第一預設時間內運作於第二光柵模式(如圖所示3D ON期間之模式)，當面板結構100處於第二光柵模式時，該些第三氧化銦錫130接收電壓而處於高電壓位準，且該些第二氧化銦錫150及該些第四氧化銦錫160接地，此時，該些第三氧化銦錫130對液晶層140施加電壓，液晶層140中的液晶會隨著該些第三氧化銦錫130所供給的電壓而轉向，使得光線無法通過，液晶層140形成視差屏障，如第2A圖所示，在第二光柵模式下的視差屏障係相應於該些第三氧化銦錫130而產生，與第1A圖中之視差屏障有所不同。當本發明實施例 之面板結構100整合於液晶面板上時，液晶面板從而操作於3D模式。

此外，前述面板結構100在第二預設時間內運作於觸控模式(如圖所示TSP ON期間之模式)，在此，面板結構100之觸控模式相同於第1B圖所述之觸控模式，在此不做贅述。再者，當面板結構100處於第二光柵模式時，該些第一氧化銦錫120浮接，進而避免耦合電容產生。

於再一實施例中，面板結構100在第一預設時間內可運作於第三光柵模式，當面板結構100運作於第三光柵模式時，該些第二氧化銦錫150接收電壓，且該些第一氧化銦錫120及該些第三氧化銦錫130接地，此時，該些第二氧化銦錫150對液晶層140施加電壓，液晶層140中的液晶會隨著該些第二氧化銦錫150所供給的電壓而轉向，使得光線無法通過，液晶層140形成視差屏障。此外，當面板結構100處於第三光柵模式時，該些第四氧化銦錫160浮接，進而避免耦合電容產生。

在另一實施例中，面板結構100在第一預設時間內可運作於第四光柵模式，當面板結構100運作於第四光柵模式時，該些第四氧化銦錫160接收電壓，且該些第一氧化銦錫120及該些第三氧化銦錫130接地，此時，該些第四氧化銦錫160對液晶層140施加電壓，液晶層140中的液晶會隨著該些第四氧化銦錫160所供給的電壓而轉向，使得光線無法通過，液晶層140形成視差屏障。此外，當前述面板結構處於第四光柵模式時，該些第二氧化銦錫150 浮接，進而避免耦合電容產生。

總結而論，本發明實施例之面板結構100可選擇性地操作於第一、第二、第三及第四光柵模式，前述第一光柵模式及第二光柵模式可歸納為一類，當使用者將面板結構100橫向放置時，本發明實施例之面板結構100可依照實際需求選擇性地操作於第一光柵模式或第二光柵模式。此外，前述第三光柵模式及第四光柵模式可歸納為另一類，當使用者將面板結構100直立放置時，本發明實施例之面板結構100可依照實際需求選擇性地操作於第三光柵模式或第四光柵模式。

如此一來，無論本發明實施例之面板結構100被橫向放置或直立放置，藉由上述操作方式，本發明實施例之面板結構100皆可準確地執行光柵模式，並在不會影響使用者的觀感的狀況下，一併執行光柵模式與觸控模式。

第3圖係依照本發明另一實施例繪示一種整合面板結構100與液晶面板200的示意圖。如圖所示，面板結構100可更包含保護層170，而液晶面板200可包含玻璃層110、液晶層140以及保護層170。本發明實施例將觸控技術與3D顯示技術整合於第3圖所示之面板結構100中，詳細而言，第1A圖與第2A圖中的面板結構100係分別闡釋第3圖所示之面板結構100的實現方式之一，而本發明實施例即透過第1A圖或第2A圖所示之配置方式，將觸控訊號所需的走線整合於視差屏障結構中，例如該些第一氧化銦錫120可作為觸控技術之訊號走線，亦可作為視差屏障結構 中的驅動走線，而該些第四氧化銦錫160可作為觸控技術之感測走線，亦可作為視差屏障結構中的驅動走線。本發明實施例之面板結構100利用上述結構配置方式，以將觸控技術與3D顯示技術整合於其中。

相較於先前技術，觸控技術需要觸控感應結構，而3D顯示技術需要視差屏障結構，若要將觸控技術、3D顯示技術及液晶面板進行整合，需要進行二次貼合，亦即先將觸控感應結構與視差屏障結構進行第一次貼合，再將前述結構與液晶面板進行第二次貼合，然而，本發明實施例所提供之面板結構100僅需與液晶面板2()0進行一次貼合，藉以簡化製程、減少玻璃基板的使用量，進而節省成本，並且降低整體裝置的厚度。

在任選的一實施例中，面板結構100更包含控制器(圖中未示)。於第一光柵模式時，控制器用以控制該些第一氧化銦錫120接收電壓，且控制該些第二氧化銦錫150及該些第四氧化銦錫160接地，而於觸控模式時，控制器用以控制該些第一氧化銦錫120中的每一者依序接收驅動電壓，且控制該些第四氧化銦錫160用以進行觸控偵測，控制器並用以控制第一光柵模式及觸控模式交替執行。

由上述本發明實施方式可知，應用本發明具有下列優點。相較於先前技術，本發明實施例所提供之面板結構僅需與液晶面板進行一次貼合，藉以簡化製程、減少玻璃基板的使用量，進而節省成本，並且降低整體裝置的厚度。

此外，由於面板結構之觸控模式運作時間屬於微秒 級，因而光柵模式(3D模式)的關閉時間極短，不會影響使用者的觀感，從而，光柵模式與觸控模式可藉此達到近乎同時運作的目標，換言之，使用者可同時看到3D影像並且執行觸控模式。

再者，無論本發明實施例之面板結構被橫向放置或直立放置，藉由本說明書所述之操作方式，本發明實施例之面板結構皆可準確地執行光柵模式，並在不會影響使用者的觀感的狀況下，一併執行光柵模式與觸控模式。

雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧面板結構

110‧‧‧玻璃層

120‧‧‧複數條第一氧化銦錫

130‧‧‧複數條第三氧化銦錫

140‧‧‧液晶層

150‧‧‧複數條第二氧化銦錫

160‧‧‧複數條第四氧化銦錫

170‧‧‧保護層

200‧‧‧液晶面板

X、Y、Z‧‧‧方向

TX1~TXn‧‧‧第一氧化銦錫

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1A圖係依照本發明一實施例繪示一種面板結構的示意圖；第1B圖係依照本發明第1A圖繪示一種面板結構的控制時序圖。

第2A圖係依照本發明再一實施例繪示一種面板結構的示意圖；第2B圖係依照本發明第2A圖繪示一種面板結構的控制時序圖。

第3圖係依照本發明另一實施例繪示一種整合面板結構與液晶面板的示意圖。

100‧‧‧面板結構

110‧‧‧玻璃層

120‧‧‧複數條第一氧化銦錫

130‧‧‧複數條第三氧化銦錫

140‧‧‧液晶層

150‧‧‧複數條第二氧化銦錫

160‧‧‧複數條第四氧化銦錫

Claims (10)

1. 一種面板結構，包含：一玻璃層；複數條第一氧化銦錫(ITO)；複數條第三氧化銦錫，其中該些第一氧化銦錫及該些第三氧化銦錫係設置於該玻璃層上，且該些第一氧化銦錫中的每一者與該些第三氧化銦錫中的每一者係交錯排列於一第一方向；一液晶層，設置於該些第一氧化銦錫及該些第三氧化銦錫上；複數條第二氧化銦錫；以及複數條第四氧化銦錫，其中該些第二氧化銦錫及該些第四氧化銦錫係設置於該液晶層上，且該些第二氧化銦錫中的每一者與該些第四氧化銦錫中的每一者係交錯排列於一第二方向，其中該第一方向實質上垂直於該第二方向，其中該面板結構在一第一預設時間內運作於一第一光柵模式，當該面板結構處於該第一光柵模式時，該些第一氧化銦錫接收一電壓，且該些第二氧化銦錫及該些第四氧化銦錫接地，而該面板結構在一第二預設時間內運作於一觸控模式，當該面板結構處於該觸控模式時，該些第一氧化銦錫中的每一者依序接收一驅動電壓，且該些第四氧化銦錫用以進行觸控偵測，其中該面板結構之該第一光柵模式及該觸控模式係交替執行。
2. 如請求項1所述之面板結構，其中於該第一光柵模式時，該些第三氧化銦錫浮接，而於該觸控模式時，該些第二氧化銦錫及該些第三氧化銦錫浮接。
3. 如請求項1所述之面板結構，其中該些第一氧化銦錫中的每一者與緊鄰的該些第三氧化銦錫之間分別設置一絕緣體，且該些第二氧化銦錫中的每一者與緊鄰的該些第四氧化銦錫之間分別設置該絕緣體。
4. 如請求項1所述之面板結構，更包含一控制器，於該第一光柵模式時，該控制器用以控制該些第一氧化銦錫接收該電壓，且控制該些第二氧化銦錫及該些第四氧化銦錫接地，而於該觸控模式時，該控制器用以控制該些第一氧化銦錫中的每一者依序接收該驅動電壓，且控制該些第四氧化銦錫用以進行觸控偵測，該控制器並用以控制該第一光柵模式及該觸控模式交替執行。
5. 如請求項1所述之面板結構，其中該面板結構在該第一預設時間內運作於該第一光柵模式或一第二光柵模式，當該面板結構處於該第二光柵模式時，該些第三氧化銦錫接收該電壓，且該些第二氧化銦錫及該些第四氧化銦錫接地。
6. 如請求項5所述之面板結構，其中於該第二光柵模式時，該些第一氧化銦錫浮接。
7. 如請求項1所述之面板結構，其中該面板結構在該第一預設時間內運作於該第一光柵模式或一第三光柵模式，當該面板結構運作於該第三光柵模式時，該些第二氧化銦錫接收該電壓，且該些第一氧化銦錫及該些第三氧化銦錫接地。
8. 如請求項7所述之面板結構，其中於該第三光柵模式時，該些第四氧化銦錫浮接。
9. 如請求項1所述之面板結構，其中該面板結構在該第一預設時間內運作於該第一光柵模式或一第四光柵模式，當該面板結構運作於該第四光柵模式時，該些第四氧化銦錫接收該電壓，且該些第一氧化銦錫及該些第三氧化銦錫接地。
10. 如請求項9所述之面板結構，其中於該第四光柵模式時，該些第二氧化銦錫浮接。