TWI596516B - 顯示裝置及電子設備 - Google Patents

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TWI596516B
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寺口晉一
古立學
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Ｊｏｌｅｄ股份有限公司
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Description

顯示裝置及電子設備
本發明係關於具有觸控感測器功能的顯示裝置及電子設備。
近年來，設有允許使用者以手指、尖筆、等等輸入資訊的觸控感測器(執行物體偵測操作)之顯示裝置及電子設備日漸增加。此外，近來，已提出提供3D(三維)影像顯示功能給顯示裝置之技術(參考國際公開號09/069358之資料來源(Pamphlet))。
國際公開號09/069358的資料來源中揭示的顯示裝置具有一配置，其中，屏障視差(或是柱狀透鏡)及觸控面板順序地疊加於包含顯示像素的液晶面板上。亦即，顯示裝置具有一具配置，其中，分別具有影像顯示功能的模組、3D顯示功能、及觸控感測器功能的模組彼此疊加。在此顯示裝置中，較佳的是實現不僅允許3D影像也允許一般2D影像(二維)影像被顯示的功能。
希望提供顯示裝置及電子設備，其中，在以可切換方式顯示三維影像及二維影像時，能夠由使用者輸入資訊。
根據本發明的實施例，提供顯示裝置，包含：像素部，包含複數個像素；顯示切換功能部，根據像素部發射的 光以顯示影像，且能夠切換影像的三維顯示與二維顯示；以及，感測器部，偵測物體是否接觸或接近。
根據本發明的另一實施例，提供包含根據本發明的實施例之顯示裝置的電子設備。
在根據本發明的實施例之顯示裝置及電子設備中，顯示切換功能部以可切換方式將影像顯示為三維影像或二維影像，所述影像是根據來自包含複數個像素的像素部發射的光。此外，設置感測器部，以致於當顯示影像時偵測物體是否接觸或接近。
根據本發明的實施例之顯示裝置及電子設備，設置包含複數個像素的像素部、根據自像素部發射的光以顯示影像且能夠切換影像的三維顯示及二維顯示之顯示切換功能部、以及偵測物體是否接觸或接近之感測器部。因此，在以可切換方式顯示三維影像及二維影像時，能夠由使用者輸入資訊。
於下，將參考附圖，說明本發明的實施例。此外，將依下述次序說明：
1.第一實施例(液晶透鏡部(顯示切換功能部)的驅動電極及感測器部的驅動電極共同化(四片玻璃)之實施例)
2.第一修改實施例(使用三片玻璃基底的實施例)
3.第二修改實施例(使用二片玻璃基底、及保護層 設於像素部上的實施例)
4.第二實施例(液晶透鏡部的驅動電極及感測器部的驅動電極共同化、以及液晶透鏡部的對立電極及像素部的共同電極共同化之實施例)
5.第三實施例(液體透鏡部(顯示切換功能部)的驅動電極及感測器部的驅動電極共同化之實施例)
6.第三修改實施例(液體透鏡的另一實施例)
7.第四修改實施例(液體透鏡的仍然另一實施例)
8.第四實施例(液晶屏障部(顯示切換功能部)的驅動電極及感測器部的驅動電極共同化之實施例)
9.第五修改實施例(觸控面板由胞上結構配置之實施例)
10.應用實施例(安裝觸控感測器的顯示裝置應用至電子設備的應用實施例)
第一實施例
顯示裝置1的配置實施例
圖1顯示根據本發明的第一實施例之顯示裝置1的結構。舉例而言，顯示裝置1是設有觸控感測器功能的有機EL(電致發光：於下，稱為「EL」)顯示器。在本實施例中，作為顯示切換功能部的液晶透鏡部20及觸控感測器部30依序設置在像素部10的上方。像素部10包含複數個有機EL元件作為顯示像素，以及感測器部30具有靜電電容式觸控感測器功能。使像素部10、液晶透鏡部 20、及觸控感測器部30全部經由電極對驅動。於下，將說明像素部10、液晶透鏡部20、及觸控感測器部30的配置。
像素部10
像素部10設於第一基底11上且包含複數個有機EL元件，舉例而言，作為R(紅)、G(綠)、及藍(B)像素。第一基底11是驅動像素部10的電路基底，在第一基底11中，配置有構成稍後說明的像素驅動單元72之週邊電路、及像素電晶體、等等。像素部10至少包含從第一基底11側依序配置的像素電極層11a、有機EL層12、及共同電極13a。此外，稍後將說明像素的電路配置實施例。
像素電極層11a包含複數個像素電極，且每一像素電極作為陽極以將電洞注入有機EL層12中。像素電極由例如具有反射性的金屬材料形成，舉例而言，例如銀(Ag)、鋁(Al)、鉬(Mo)、及鉻(Cr)、等金屬元素的基本物質或其合金。此外，像素電極可以由銦及錫的氧化物(ITO)、銦及鋅的氧化物(IZO)、等等透明導體膜形成。此外，像素電極可以由鎂-銀(Mg-Ag)共沈積膜的單層膜或其疊層膜形成。在像素電極層11a上設置具有與每一像素電極相對應的開口之像素隔離膜(窗膜，未顯示)，因而將發光區分割成用於各別像素。
有機層12是白光發光層，其對每一像素是共同的， 且經由電洞及電子的再耦合而發出白光。但是，有機EL層12未侷限於白光發光層，且各別有色光的發光層(紅光發光層、綠光發光層、及藍光發光層)可以應用於各別像素。在使用白光發光層的情形中，可以配置用於各別像素的濾光器以取出R、G、及B的有色光。共同電極13a疊層於有機EL層12的整個表面上。
共同電極13a是各別像素共同的電極，且作為例如陰極以將電子注入有機EL層12。共同電極13a由例如銦及錫的氧化物(ITO)、銦及鋅的氧化物(IZO)、等等透明導體膜形成、或是鎂-銀(Mg-Ag)共沈積膜的單層膜或其疊層膜形成。此外，共同電極13a可以由例如具有反射性的金屬材料形成，舉例而言，例如銀(Ag)、鋁(Al)、鉬(Mo)、及鉻(Cr)、等金屬元素的基本物質或其合金。
此外，舉例而言，可以在像素電極層11a與有機EL層12之間設置電洞注入層或電洞傳輸層(所有這些都未顯示)，舉例而言，可以在共同電極13a與有機EL層12之間設置電子注入層或電子傳輸層(所有這些都未顯示)。此外，可以在共同電極13a上設置濾光器層或是黑基質層(未顯示)。
此處，在本實施例中，如上所述般，像素部10由第二基底13密封，以及，作為液晶透鏡部20的基部材料之第三基底15黏著在第二基底13上方，而以黏著層14介於其間。舉例而言，第二基底13及第三基底15由例如玻 璃等透明基底形成。
液晶透鏡部20
液晶透鏡部20藉由使像素部10發射的光透射而執行影像顯示，以及，具有在以可切換方式的時間點顯示影像作為3D影像或2D影像的功能。液晶透鏡部20包含位於例如對立電極16與驅動電極19之間的位置之液晶層18，以及作為焦距可變透鏡，允許焦距(折射率)變化(允許光線的發光角度改變)以回應對液晶層18施加的電壓。3D顯示及2D顯示的切換由折射率的變化實現以回應施加的電壓。對齊膜17a和17b分別形成於對立電極16和驅動電極19的液晶層18的側表面上。
對立電極16設於第三基底15的整個表面上，以及，由例如ITO、IZO、等等透明導體膜形成。此對立電極16是與驅動電極19一起施加驅動電壓液晶層18，且維持於例如固定電位(共同電位)。對立電極16可以連接至共同電位線等等、或是接地。
液晶層18由例如向列液晶配置且具有均勻對齊。對齊膜17a和17b控制液晶層18中的液晶之對齊狀態，且由例如聚醯亞胺、等等形成。
驅動電極19是液晶透鏡部20的驅動電極(用於顯示切換之驅動電極)，也作為用於觸控感測器部30中的感測器的驅動電極。驅動電極19由例如ITO、IZO、等等透明導體膜形成，且被分隔成複數個具有條狀的電極。換言 之，在驅動電極19中形成複數個狹縫(未形成電極之部份)，以及在施加電壓時液晶的對齊狀態由這些電極間狹縫改變成預定的對齊狀態，因此，能夠作為液晶透鏡。
觸控感測器部30
在觸控感測器部30中，偵測電極22疊層於驅動電極19之上方，以致於在偵測電極22與驅動電極19之間形成靜電電容器(電容元件)。如上所述，驅動電極19也一起驅動觸控感測器部30及液晶透鏡部20。偵測電極22配置在驅動電極19上方而以第四基底21介於其間，且由例如ITO、IZO、等等透明導體膜形成，且分隔成多個具有條狀的電極，類似於驅動電極19。這些驅動電極19及偵測電極22配置成各別的條狀電極彼此交會(稍後將說明其細節)。
此外，共同使用驅動電極19之液晶透鏡部20及觸控感測器部30可以如下所述般製造。亦即，舉例而言，偵測電極22及驅動電極19以稍後說明的預定圖案分別形成於第四基底21的前表面及後表面上，且對齊膜17b形成在驅動電極19的表面上。另一方面，舉例而言，間隔器等可以設在第三基底15上方，第三基底15在其表面上具有對立電極16及對齊膜17a，滴下液晶層18，然後，第四基底21的驅動電極19側表面黏著至第三基底15以密封液晶層18。在本實施例中，以此方式製造之液晶透鏡部20及觸控感測器部30的疊層體黏著於封像素部10的 第二基底13上，而以黏著層14介於其間。
類似於第二基底13及第三基底15，第四基底21由例如玻璃等透明絕緣基底形成。此處，作為介電材料的第四基底21插入於驅動電極19與偵測電極22之間，以致於電容元件形成於驅動電極19與偵測電極22之間。極化板23可以黏著於第四基底21上方。此處，二種極化光包含於像素部10發射的光中。二種極化光的一極化光被液晶透鏡部20中的雙折射效應影響，但是，另一極化光被發射而不受所述效應影響。因此，不受液晶透鏡部20中的雙折射效應影響的極化光由極化板23移除。
依此方式，在本實施例中，液晶透鏡部20及觸控感測器部30疊層於像素部10的上方，以及，使用包含第一基底11、第二基底13、第三基底15、及第四基底21之全部四片基底。此處，第一基底11及第二基底13分別作為像素部10的驅動基底及密封基底，以及，第三基底15作為液晶透鏡部20的下基底(對立基底)。第四基底21作為液晶透鏡部20的密封基底以及作為觸控感測器部30的介電材料。
整體配置
圖2顯示功能方塊圖，顯示包含像素部10、液晶透鏡部20、及觸控感測器部30之顯示裝置1的整體配置。依此方式，顯示裝置1包含控制單元70、像素部10、液晶透鏡部20、觸控感測器部30、驅動這些部份的像素驅 動單元71、顯示切換及感測器驅動電路72、以及偵測電路73。
控制單元70是電路，根據自外部供應的視頻訊號Vdisp，供應與像素驅動單元71、顯示切換及感測器驅動電路72、以及偵測電路73有關的控制訊號，以及以這些部份以預定時序操作之方式控制。具體而言，控制單元70根據與像素驅動單元71有關的視頻訊號Vdisp而供應視頻訊號S，以及控制顯示切換及感測器驅動電路72以供應與液晶透鏡部20有關的預定驅動訊號。
像素驅動單元71
像素驅動單元71根據控制單元70供應的視頻訊號S以驅動像素部10。舉例而言，像素驅動單元71包含視頻訊號處理電路、時序產生電路、及各種驅動器，視頻訊號處理電路執行與視頻訊號S有關的預定校正處理，時序產生電路控制顯示操作及感測器操作的每一時序(所有這些未顯示)。
圖3顯示像素部10的週邊電路(驅動器)之配置實施例。在有效顯示區100中，複數個像素(PXL)以矩陣狀態二維地配置，以及，掃描線及電源線驅動電路31、及訊號線驅動電路32配置於有效顯示區100的週圍。每一像素(PXL)連接至掃描線WSL、電源線DSL、及訊號線DTL。
掃描線及電源線驅動電路31包含掃描線驅動電路和 電源線驅動電路(未顯示)。掃描線驅動電路在預定時序順序地施加與複數個掃描線WSL有關的選取脈衝，以順序地選取每一像素。具體而言，掃描線驅動電路分時地切換及輸出電壓Von1以將稍後說明的寫入電晶體Tr1設定在開啟狀態、及電壓Voff1以將寫入電晶體Tr1設定在關閉狀態。電源線驅動電路以預定時序順序地施加與複數個電源線DSL有關的控制脈衝以執行每一像素發光操作及消光操作的控制。具體而言，電源線驅動電路分時地切換及輸出允許電流Ids流至稍後說明的驅動電晶體Tr2之電壓VH1、及防止電流Ids流向其之電壓VL1。
訊號線驅動電路32以預定時序產生對應於從外部輸入的視頻訊號S的類比視頻訊號，且將其施加至每一訊號線DTL。依此方式，與掃描線驅動電路選取的像素有關地，執行視頻訊號的寫入。
像素電路的配置實施例
圖4顯示像素(PXL)的電路的實施例。像素部10包含有機EL元件(OLED)、寫入(用於取樣)電晶體Tr1、驅動電晶體Tr2、固持電容元件Cs。舉例而言，寫入電晶體Tr1及驅動電晶體Tr2分別為n通道MOS(金屬氧化物半導體)型TFT。TFT的種類未特別限定，舉例而言，可為逆交錯結構(所謂的底部閘極型)、或是交錯結構(所謂的頂部閘極型)。
在每一像素中，寫入電晶體Tr1的閘極連接至掃描線 WSL，其汲極連接至訊號線DTL，其源極連接至驅動電晶體Tr2的閘極及固持電容元件Cs的一端。驅動電晶體Tr2的汲極連接至電源線DSL，其源極連接至固持電容元件Cs的另一端及有機EL元件(OLED)的陽極。有機EL元件(OLED)的陰極設定於固定電位，且設定於接地(接地電位)。
顯示切換及感測器驅動電路72
顯示切換及感測器驅動電路72根據控制單元70供應的控制訊號，供應預定的驅動訊號至液晶透鏡部20及觸控感測器部30。在本實施例中，如上所述，驅動電極19是液晶透鏡部20及觸控感測器部30共用的，但是用於液晶透鏡部20的驅動訊號(稍後說明之驅動訊號Vd)以及用於觸控感測器部30的驅動訊號(稍後說明之驅動訊號Vs)分別設定。亦即，顯示切換及感測器驅動電路72以彼此不同的時序施加驅動電極19有關的彼此不同之AC長方形波形的訊號。
圖5顯示顯示切換及感測器驅動電路72以及偵測電路73、以及驅動電極19和偵測電極22的佈局實施例。此外，驅動電極19和偵測電極22的佈局是從偵測電極22側觀視的佈局。
電極佈局的實施例
舉例而言，驅動電極19包含複數個在一方向上延伸 的條狀驅動電極19(1)至19(n)。在這些驅動電極19(1)至19(n)中，m(m是2至n的整數)件驅動電極19可以彼此電連接，或者所有n件驅動電極19可以設置成彼此電隔離。在前一情形中，m件驅動電極19具有一形狀(類梳狀)，其中，其各別端部彼此連接，以及，在m件連接的驅動電極19設定成一組(單位驅動線)的狀態中，施加驅動訊號。
另一方面，偵測電極22包含複數個(p)條狀偵測電極22(1)至22(p)，以與複數個驅動電極19(1)至19(n)交會(於下稱為「正交」)的方向延伸。關於這些偵測電極22(1)至22(p)，q件(q是2至p的整數)偵測電極可以彼此電連接，或是所有p件偵測電極22可以設置成彼此電隔離。在前一情形中，q件偵測電極22具有一形狀(類梳狀)，其中，其各別端部彼此連接，以及，在q件偵測電極22設定成單位偵測線的狀態中，取得偵測訊號。在後一情形中，對每一偵測電極22取得偵測訊號。
導因於偵測電極22及驅動電極19的佈局，介電材料層(此處，第四基底21)在垂直方向上在偵測電極22及驅動電極19的每一交會部份插入於偵測電極22與驅動電極19之間。亦即，在偵測電極22及驅動電極19的每一交錯部份，在它們之間形成電容元件。
此外，複數個偵測電極22和驅動電極19設置成彼此交會，以致於交會部份以矩陣狀態二維地形成，且能夠以 二維座標偵測物體的位置。此外，可以偵測是否存在有多人或多手指觸控(所謂的多觸控)。
顯示切換及感測器驅動電路72
舉例而言，以線順序方式(上述一或m件驅動電極19設定為單位驅動線)，顯示切換及感測器驅動電路72供應與上述驅動電極19(1)至19(n)有關的驅動訊號Vs。舉例而言，顯示切換及感測器驅動電路72包含移位暫存器721、選取單元722、位準偏移器723、及緩衝器724。
移位暫存器721是順序地傳送輸入脈衝的邏輯電路。選取單元722是邏輯電路，控制驅動訊號是否與有效顯示區100之內的每一顯示像素20有關地輸出，以及控制驅動訊號(Vd和Vs)的輸出以回應有效顯示區100之內的位置、等等。位準偏移器723是電路，將選取單元722供應的的控制訊號偏移至足以控制驅動訊號(Vd和Vs)的電位位準。緩衝器724是最後輸出邏輯以順序地供應驅動訊號Vs至每一線，以及包含輸出緩衝器電路、切換電路、等等。
當驅動訊號Vs從顯示切換及感測器驅動電路72施加至驅動電極19時，可以從偵測電極22取得根據靜電電容之偵測訊號(Vdet)，以致於取得的偵測訊號傳送至偵測電路73。
偵測電路73
圖6顯示執行物體偵測操作的偵測電路73以及作為時序產生器的時序控制單元74的功能方塊配置。此外，電容元件Cn1至Cnp對應於形成在驅動電極19(1)至19(n)與偵測電極22(1)至22(p)的各別交會部份之靜電電容元件。每一電容元件Cn1至Cnp連接至供應驅動訊號Vs的驅動訊號源S。
舉例而言，偵測電路73(電壓偵測器DET)包含放大單元81、A/D(類比/數位)轉換單元83、訊號處理單元84、格記憶體86、座標取出單元85、及電阻器R。偵測電路73的輸入端Tin共同連接至每一電容元件Cn1至Cnp的另一端側(偵測電極22側)。
放大單元81放大從輸入端Tin輸入的偵測訊號Vdet，以及包含用於訊號放大的有效放大器、電容器、等等。電阻器R配置在放大單元81與接地之間。電阻器R藉由防止偵測電極22處於浮動狀態而允許其處於穩定狀態。因此，關於偵測電路73，具有能夠防止偵測訊號Vdet的訊號值不穩定地變化及能夠使靜電電力經由電阻器R而流失至接地的優點。
A/D轉換單元83將放大單元81中放大的類比偵測訊號Vdet轉換成數位偵測訊號，以及包含比較器(未顯示)。比較器比較輸入的偵測訊號與預定臨界值電壓Vth之間的電位。此外，在A/D轉換單元83中A/D轉換時之取樣時序由從時序控制單元74供應的時序控制訊號CTL2 控制。
訊號處理單元84執行與A/D轉換單元83輸出的數位偵測訊號有關的預定處理(舉例而言，例如數位雜訊移除處理、以及轉換頻率資訊成為位置資訊的處理等訊號處理)。
座標取出單元85根據訊號處理單元84輸出的偵測訊號，取得關於物體是否存在或是物體的位置(座標)之資訊，以及將此資訊從輸出端Tout輸出作為偵測結果(偵測訊號Dout)。
此外，在第四基底21上、或是在第一基底11上的顯示區的週圍形成偵測電路73。但是，當在第一基底11上形成偵測電路73時，取得與原始地形成於第一基底11上的像素驅動器之整合，以致於從導因於整合之簡化的觀點而言，這是較佳的。
顯示裝置1的操作功效
像素驅動操作
首先，將參考圖1至3，說明顯示裝置1中的像素驅動操作。在顯示裝置1中，當視頻訊號S從控制單元70輸入至像素驅動單元71時，掃描線及電源線驅動電路31和訊號線驅動電路32顯示一驅動有效顯示區100中的每一像素(PXL)。依此方式，驅動電流流至每一像素中的有機EL元件(OLED)，以及，在有機EL層12中，電洞及電子再耦合並因而產生白光發光。在順序地透射過第 二基底13、黏著層14、及第三基底15之後，從像素部10發射的光輸入至液晶透鏡部20。
此時，在顯示3D影像的情形中，控制單元70對稍後說明的液晶透鏡部20有序地執行控制，以執行3D顯示操作(具體而言，施加驅動訊號Vd1至驅動電極19)，以及，與像素驅動單元71相關地供應對應於左及右視差影像相結合的影像之視頻訊號作為視頻訊號S。另一方面，在顯示2D影像的情形中，控制單元70對稍後說明的液晶透鏡部20有序地執行控制，以執行2D顯示操作(具體而言，施加驅動訊號Vd2至驅動電極19)，以及，與像素驅動單元71相關地供應對應於共同2D影像之視頻訊號作為視頻訊號S。
三維影像顯示操作及二維影像顯示操作
經由上述處理，入射至液晶透鏡部20的光透射過液晶透鏡部20以及顯示為影像。此時，在液晶透鏡部20中，電壓經由驅動電極19和對立電極16而供應至液晶層18，以回應施加至驅動電極19的驅動訊號(Vd)。依此方式，液晶層13中的對齊狀態改變，以及，根據入射光的影像顯示為3D影像或2D影像。於下，將詳述此影像顯示操作。
圖7顯示用於3D顯示和2D顯示的驅動訊號中之AC長方形波形、以及用於感測器的波形。顯示切換及感測器驅動電路72根據來自控制單元70的控制指令，施加對應 於驅動電極19之預定的驅動訊號。具體而言，如圖7(A)中所示般，在執行3D影像顯示的情形中，顯示切換及感測器驅動電路72施加驅動訊號Vd1，其中，舉例而言，在AC長方形波形中，其極性在一格週期的循環中反相。此時，顯示切換及感測器驅動電路72以相同時序，施加與構成驅動電極19的所有複數個驅動電極19(1)至19(n)有關的相同驅動訊號Vd1。
另一方面，如圖7(B)中所示般，在執行2D影像顯示的情形中，顯示切換及感測器驅動電路72施加驅動訊號Vd2，其中，舉例而言，在AC長方形波形中，其極性在一格週期的循環中反相，且驅動訊號Vd2不同於驅動訊號Vd1(此處，Vd1>Vd2)。此時，如同3D顯示的情形一般，顯示切換及感測器驅動電路72以相同時序，施加與構成驅動電極19的所有複數個驅動電極19(1)至19(n)有關的相同驅動訊號Vd2。此外，這些驅動訊號Vd1和Vd2的AC長方形波形、或是其量值關係可以適當地設定而對應於液晶層18中使用的液晶的特徵、液晶層18的厚度、驅動電極19中的電極間狹縫的比例、等等。
圖8A及8B分別顯示如上所述的3D顯示的情形及2D顯示的情形中液晶透鏡部20的折射率之變化(具體而言，液晶分子的對齊狀態的變化)。如同圖8A中所示般，當驅動訊號Vd1施加至驅動電極19時，從像素部10入射的光在透射過液晶層18期間被折射、以及以彼此不同的複數個角度方向發射。依此方式，根據從像素部10 發射的光之影像(左及右視差影像的結合影像)由液晶透鏡部20分開投射至左及右眼、且顯示(視覺上被感知)為3D影像。
另一方面，如圖8B所示般，在驅動訊號Vd2施加至驅動電極19的情形中，從像素部份10側入射的光從液晶透鏡部20發射，而未在液晶層18中被折射。依此方式，根據從像素部10發射的光之影像(2D影像)在極化板23上顯示為2D影像。
物體偵測操作
與此影像顯示操作一起，在顯示裝置1中，觸控感測器部30操作以偵測物體(手指、尖筆、等等)是否接觸或接近極化板23。具體而言，與驅動電極19(驅動電極19(1)至19(n))有關地，顯示切換及感測器驅動電路72將用於感測器的驅動訊號Vs及用於上述3D顯示(或2D顯示)的驅動訊號Vd1(或Vd2)一起供應。此時，與驅動電極19(1)至19(n)有關地，舉例而言，以線順序方式，顯示切換及感測器驅動電路72施加驅動訊號Vs。此外，如圖7所示，在相較於驅動訊號Vd1和Vd2的施加週期是很短的週期之內，施加驅動訊號Vs。依此方式，實際上實現物體的偵測，而不對液晶透鏡部20中的影像顯示操作具有影響(不造成顯示效果程度之液晶層18響應)。
此外，在驅動訊號Vd1(或Vd2)的空白週期中，施 加驅動訊號Vs。當驅動訊號Vs施加至驅動電極19時，如下所述地實現物體偵測操作。
圖9A至11B顯示物體偵測操作的原理。如圖9A中所示，由配置成彼此相對且以介電材料D(相當於第四基底21)介於其間之驅動電極19以及偵測電極22形成電容元件C1，但是，此結構於圖9B中表示為等效電路。在電容元件C1中，其一端連接至AC訊號源S(驅動訊號源)，其另一端P經由電阻器R接地，以及連接至電壓偵測器(偵測電路)DET。當具有預定頻率(舉例而言，實質上數kHz至數十kHz)之AC長方形波Sg(圖11B)從AC訊號源S施加至驅動電極19(電容元件C1的一端)時，圖11A中所示的輸出波形(偵測訊號Vdet)發生在偵測電極22(電容元件C1的另一端P)。此外，在本實施例中，AC長方形波形Sg對應於驅動訊號Vs。
在手指未接觸(或接近)的狀態中，如圖9B中所示般，伴隨電容元件C1的充電及放電，對應於電容元件C1之電容值的電流10流動。此時在電容元件C1之另一端P的電位波形變成例如圖11A中的波形V0，且由電壓偵測器DET偵測。
另一方面，在手指接觸(接近)的狀態中，如圖10B中所示般，其變成等同於由物體(舉例而言，手指)形成的電容元件C2串列地添加至電容元件C1之狀態。在此狀態，伴隨與電容元件C1和C2有關的充電及放電，電流I1及I2均流動。此時在電容元件C1之另一端P的電位 波形變成例如圖11A中的波形V1，且由電壓偵測器DET偵測。此時，在點P的電位變成視流經電容元件C1和C2之電流I1及I2的值而定的分壓。因此，波形V1變成小於非接觸狀態之波形V0的值。經由波形變異(電壓值變異)的偵測，實現接觸或接近之物體的偵測。
在本實施例中，如上所述，在n件驅動電極19(1)至19(n)與p件偵測電極22(1)至22(p)的每一交會部份，形成電容元件C1。此處，如圖7所示，當以與驅動電極19(1)至19(n)有關的線順序方式施加驅動訊號Vs時，發生下述操作。亦即，與每一Cn1至Cnp有關地，執行充電及放電，每一Cn1至Cnp係形成在依任意時序被施加驅動訊號Vs的一驅動電極19與複數個(此處為p)偵測電極22(1)至22(p)的交會部份。結果，量值對應於電容元件C1的電容值之偵測訊號Vdet從每一偵測電極22(1)至22(p)輸出。此外，變成要被充電及放電的標的之電容元件C1的行被順序地移動。
在執行驅動訊號Vs的掃描之狀態中，在使用者的手指等等未出現在極化板23的表面側之情形中，偵測訊號Vdet的量值變成實質上固定的。
另一方面，當使用者的手指接觸(接近)極化板23的表面時，導因於手指的電容元件C2添加至原始地形成在接觸處之電容元件C1。結果，在接觸處被掃描時的時間點(亦即，在驅動訊號Vs施加至驅動電極19(1)至19(n)之中對應於接觸處的驅動電極19時的時間點)之 偵測訊號Vdet的值變成小於其它處的值。依此方式，可以經由偵測電極22而取得的偵測訊號Vdet輸出至偵測電路73。
偵測電路73比較如上所述取得的偵測訊號Vdet與預定的臨界值電壓Vth，以及當偵測訊號Vdet等於或大於臨界值電壓Vth時，判定為非接觸狀態(未接近狀態)，而當偵測訊號Vdet小於臨界值電壓Vth時，判定為接觸狀態(接近狀態)。依此方式，執行物體偵測操作。此外，從驅動訊號Vs的施加時序、以及小於臨界值電壓Vth的偵測訊號Vdet的偵測時序，計算出物體的接觸處(位置座標)。
如上所述，在本實施例中，由於上述液晶透鏡部20及觸控感測器單元30設於像素部10上方，所以，能夠根據像素部10發射的光來顯示影像作為3D影像或2D影像。此外，當執行影像顯示時能夠偵測物體是否接觸或接近。因此，當以可切換方式顯示3D影像或2D影像時，可以由使用者輸入資訊。
此外，關於觸控感測器單元30及液晶透鏡部20，由於共同使用驅動電極19(用於感測器的驅動電極也作為用於顯示切換的驅動電極)，所以，相較於用於感測器的驅動電極與用於顯示驅動的驅動電極分開設置的情形，對於小厚度是較佳的。
接著，將說明根據第一實施例的顯示裝置之修改實施例(第一修改實施例及第二修改實施例)。於下，與第一 實施例的顯示裝置1具有實質上相同功能的類似構件，以類似代號表示，並將適當地省略其說明。
第一修改實施例
圖12顯示根據第一修改實施例之顯示裝置(顯示裝置1A)的剖面結構。類似於根據第一實施例之顯示裝置1，顯示裝置1A是設有觸控感測器功能之有機EL顯示器，以及，作為顯示切換功能部的液晶透鏡部20及觸控感測器部30依此次序設於像素部10上方。此外，像素部10、液晶透鏡部20、及觸控感測器部30都製成經由成對電極驅動。
但是，本修改實施例具有疊層結構，其中，液晶透鏡部20形成於第二基底13上，具體而言，對立電極16直接形成於第二基底13上。亦即，在根據第一實施例的顯示裝置1中，液晶透鏡部20(及觸控感測器部30)密封於第三基底與第四基底21之間的疊層體設置在第二基底13上方，而以黏著層14介於其間，但是，本修改實施例具有省略第三基底15與黏著層14的結構。依此方式，基底片的數目總共是三片，包括第一基底11、第二基底13、及第四基底21。
此外，在此情形中，在對立電極16及對齊膜17a形成於密封像素部10的第二基底13上方之後，液晶層18滴至對齊膜17a上，以及，如同第一實施例中上述所述般，液晶層18由具有驅動電極19的第四基底21密封。
依此方式，在液晶透鏡部20及觸控感測器部30設置在像素部10上方的疊層結構中，密封像素部10的第二基底13可以作為液晶透鏡部20的下基底(在第一實施例中，第三基底13)。因此，可以取得與第一實施例相同的功效，以及，減少構件數目，並因而容易實現相當小的厚度。
第二修改實施例
圖13顯示根據第二修改實施例之顯示裝置(顯示裝置1B)的剖面結構。類似於根據第一實施例之顯示裝置1，顯示裝置1B是設有觸控感測器功能之有機EL顯示器，以及，作為顯示切換功能部的液晶透鏡部20及觸控感測器部30依此次序設於像素部10上方。此外，像素部10、液晶透鏡部20、及觸控感測器部30都製成經由成對電極驅動。此外，第二修改實施例具有疊層結構，其中，類似於第一修改實施例，省略第三基底15。
但是，本修改實施例具有疊層結構，其中，除了第三基底15之外，也省略第二基底13，以及，基底片的數目總共是二片，包括第一基底11及第四基底21。具體而言，保護層24形成於像素部10之上，且對立電極16直接形成於保護層24上。保護層24由例如氮化矽膜、氧化矽膜、等等形成，以及，密封及保護像素部10。
依此方式，關於液晶透鏡部20及觸控感測器部30設置在像素部10上方的疊層結構，密封像素部10的第二基 底13可以省略，且在此情形中，保護層24可以設置成保護像素部10。因此，可以取得與第一實施例實質相同的功效，以及，可以降低基底片的數目。
第二實施例
接著，將說明根據本發明的第二實施例的顯示裝置(顯示裝置2)。與第一實施例的顯示裝置1具有實質上相同功能的類似構件，以類似代號表示，並將適當地省略其說明。
圖14顯示顯示裝置2的剖面結構。類似於根據第一實施例之顯示裝置1，顯示裝置2是設有觸控感測器功能之有機EL顯示器，以及，作為顯示切換功能部的液晶透鏡部(液晶透鏡部20A)及觸控感測器部30依此次序設於像素部10上方。此外，像素部10、液晶透鏡部20A、及觸控感測器部30都製成經由成對電極驅動。此外，像素部10的電路配置及其週邊電路(掃描線及電源線驅動電路31以及訊號線驅動電路32)配置、控制單元70、顯示切換及感測器驅動電路72、以及偵測電路73與第一實施例實質上相同。
但是，在本實施例中，在像素部10中的共同電極13a也作為液晶透鏡部20A中的對立電極(對應於第一實施例中的對立電極16)。換言之，在像素部10與液晶透鏡部20A中共同使用維持在固定電位(或接地)的一電極。
具體而言，在液晶透鏡部20A中，對齊膜17a形成在共同電極13a上，以及液晶層18設在此對齊膜17a上。依此方式，第二基底13及第三基底15變成不必要的，因此，在顯示裝置中基底片的數目變成全部二片。類似於第一實施例，液晶層18由驅動電極19配置於上的第四基底21密封。類似於第一實施例的液晶透鏡部20，液晶透鏡部20A是可變焦距透鏡，允許焦距變化以回應驅動電壓。液晶透鏡部20A根據像素部10發射的光以執行影像顯示，以及具有在該時間點顯示影像作為3D影像或2D影像的功能。
在本實施例中，類似於第一實施例，液晶透鏡部20A及觸控感測器部30設在像素部10上方，且能夠根據像素部10發射的光以顯示影像作為3D影像或2D影像。此外，當顯示影像時能夠偵測物體是否接觸或接近。因此，能夠取得與第一實施例實質上相同的功效。此外，在液晶透鏡部20A及觸控感測器部30中共同使用驅動電極19，以及，在像素部10及液晶透鏡部20A中共同使用共同電極13a，以致於能夠減少基底的數目、電極層及互連的數目。結果，變得容易實現具有小厚度的簡單配置。
此外，在第二實施例中，說明有關分別共同使用驅動電極19和共同電極13a的情形，但是，其可以配置成驅動電極分別設在液晶透鏡部20及觸控感測器部30中、且在像素部10及液晶透鏡部20A中僅有共同電極13a被共同使用。
第三實施例
接著，將說明根據本發明的第三實施例的顯示裝置(顯示裝置3)。與第一實施例具有實質上相同功能的類似構件，以類似代號表示，並將適當地省略其說明。
圖15顯示顯示裝置3的剖面結構。類似於根據第一實施例之顯示裝置1，顯示裝置3是設有觸控感測器功能之有機EL顯示器，能夠切換3D顯示及2D顯示的顯示切換功能部及觸控感測器部30依此次序設於像素部10上方。像素部10、顯示切換功能部、及觸控感測器部30都製成經由成對電極驅動。此外，在顯示切換功能部與觸控感測器部30中共同使用驅動電極19。此外，像素部10的電路配置及其週邊電路(掃描線及電源線驅動電路31以及訊號線驅動電路32)配置、控制單元70、顯示切換及感測器驅動電路72、以及偵測電路73與第一實施例實質上相同。
但是，在本實施例中，設置液體透鏡部(體晶透鏡部20B)作為顯示切換功能部。液體透鏡部20B以外的配置與第一實施例相同。
類似於根據第一實施例之液晶透鏡部20，液體透鏡部20B是可變焦距透鏡，允許焦距變化以回應驅動電壓。液體透鏡部20B根據像素部10發射的光以執行影像顯示，以及具有在該時間點顯示影像作為3D影像或2D影像的功能。但是，在液體透鏡部20B中，在每一情形中極性 不同的二液體層(極性液體層25A及非極性液體層25B)設置在具有電極狹縫(分成複數個條狀圖案)的驅動電極19與對立電極16之間。此外，驅動電極19的表面由絕緣膜26遮蓋，以及，絕緣膜26上的區域由例如分隔部26a分隔，在分隔部26a中，延著基底表面的表面形狀是格子狀或條狀。在由分隔部26a分隔的每一情形中，維持非極性液體層25B，以及，極性液體層25A出現在非極性液體層25B的對立電極16側整個表面上。
在本實施例中，類似於第一實施例，設置液體透鏡部20B，當預定的驅動訊號供應至驅動電極19時，預定電壓施加於驅動電極19與對立電極16之間，以及，在液體透鏡部20B中，也能夠根據像素部10發射的光而以可切換方式來顯示影像作為3D影像或2D影像。
圖16A及16B顯示顯示部、或是在3D顯示及2D顯示時由液體透鏡部20B改變的光學路徑。如圖16A所示，當對應於用於3D顯示的驅動訊號Vd3之電壓施加在驅動電極19與對立電極16之間時，在液體透鏡部20B中，極性液體層25A及非極性液體層25B的界面(界面S1)變成凹狀。因此，從像素部10側入射的光在界面S1上反射且從液體透鏡部20B發射。因此，類似於根據第一實施例之液晶透鏡部20的情形，根據像素部10發射的光(左及右視差影像的結合影像)分別投射至左及右眼，且顯示(視覺上感知)為3D影像。
另一方面，如圖16B中所示，在用於2D顯示之對應 於驅動訊號的電壓Vd4(Vd3>>Vd4)施加於驅動電極19與對立電極16之間的情形中，在極性液體層25A與非極性液體層25B之間的界面(界面S2)變成實質上平面狀。因此，從像素部10入射的光從液晶透鏡部20發射而不會在界面S2上被折射。結果，根據從像素部10發射的光之影像(2D影像)顯示在極化板23上作為2D影像。
在藉由使用液體透鏡部20B以執行顯示切換操作的本實施例中，類似於第一實施例，根據像素部10發射的光之影像可以顯示為3D影像及2D影像。此外，由於設置觸控感測器部30，所以，當執行影像顯示時能夠偵測物體是否接觸或接近。因此，能夠取得與第一實施例實質上相同的功效。
接著，將說明根據第三實施例的顯示裝置之修改實施例(第三修改實施例及第四修改實施例)。於下，與第三實施例的顯示裝置3具有實質上相同功能的類似構件，以類似代號表示，並將適當地省略其說明。
第三修改實施例
圖17顯示根據第三修改實施例之顯示裝置(顯示裝置3A)的剖面結構。類似於根據第三實施例之顯示裝置3，顯示裝置3A是設有觸控感測器功能之有機EL顯示器，以及，作為顯示切換功能部的液體透鏡部20B1及觸控感測器部30依此次序設於像素部10上方。像素部10、液體透鏡部20B1、及觸控感測器部30都製成經由成對電 極驅動。此外，在液體透鏡部20B1及觸控感測器部30中共同使用驅動電極19A。在液體透鏡部20B1中，類似於第三實施例，極性液體層25A及非極性液體層25B維持在成對電極之間，以允許折射率隨著電壓供應而變。
但是，在本修改實施例中，不同於第三實施例，形成以條狀圖案設在第四基底21的一表面側之驅動電極19A，以致遮蓋每一分隔部26a的表面，且驅動電極19A全部由條狀圖案形成。非極性液體層25B維持在由驅動電極19A及分隔部26a分隔的每一區域中的第四基底21上。
在本修改實施例中，類似於第三實施例，當對應於用於3D顯示的驅動訊號之電壓施加於驅動電極19A與對立電極16之間時，在極性液體層25A與非極性液體層25B之間的界面的形狀改變(界面S1；在圖17中由一虛線標示)，因此，入射至其的影像光被折射且執行3D影像顯示。另一方面，當施加對應於用於2D顯示的驅動訊號之電壓時，在極性液體層25A與非極性液體層25B之間的界面(界面S2；由圖17中的實線標示)，入射影像光透射過界面S2而不被折射，藉以執行2D顯示。結果，在類似於本修改實施例的配置中，也能夠取得與第三實施例實質上相同的功效。
此外，在第三修改實施例中，以有關驅動電極19A形成為遮蓋分隔部26a的表面之情形為例說明，但是，可以不設置分隔部26a，且可以藉由圖型化驅動電極19(藉由調整驅動電極19的高度及間距)，以將區域分隔，以 致於在每一分隔區域中維持非極性液體層25B。
第四修改實施例
圖18顯示根據第三修改實施例之顯示裝置(顯示裝置3B)的剖面結構。顯示裝置3B的配置不限於根據第三實施例及第三修改實施例的顯示裝置3和3A。
類似於第三實施例3及第三修改實施例，顯示裝置3B使用液體透鏡部20B2作為顯示切換功能部，顯示切換功能部包含位於驅動電極19和對立電極16之間的極性液體層25A及非極性液體層25B。但是，在顯示裝置3B中，不同於第三實施例，驅動電極19將維持非極性液體層26b的區域分隔，以及，驅動電極19的表面由絕緣膜26b遮蓋。換言之，非極性液體層25B設在由驅動電極19分隔的每一區域，而以絕緣膜26b介於驅動電極19與非極性液體層25B之間。
在本修改實施例中，類似於第三實施例，當對應於用於3D顯示的驅動訊號之電壓施加於驅動電極19與對立電極16之間時，在極性液體層25A與非極性液體層25B之間的界面的形狀變化(界面S1；由圖18中的一點虛線標示)，因而入射至其的光被折射及執行3D影像顯示。另一方面，當施加對應於用於2D顯示的驅動訊號之電壓時，在極性液體層25A與非極性液體層25B之間的界面(界面S2；由圖18中的實線標示)，入射光透射過界面S2而不被折射，藉以執行2D顯示。結果，也能夠取得與 第三實施例實質上相同的功效。
此外，在所有第三實施例、及第三和第四修改實施例中，以極化板23設在最外表面的結構有關的結構為例說明，但是，為了抑制外部光的反射，設置極化板23。因此，在第三實施例以及第三及第四修改實施例中，不一定要設置極化板23。
第四實施例
接著，將說明根據本發明的第四實施例的顯示裝置(顯示裝置4)。與第一實施例的顯示裝置1具有實質上相同功能的類似構件，以類似代號表示，並將適當地省略其說明。
圖19顯示顯示裝置4的剖面結構。類似於根據第一實施例之顯示裝置1，顯示裝置4是設有觸控感測器功能之有機EL顯示器，能夠切換3D顯示及2D顯示的顯示切換功能部及觸控感測器部30依此次序設於像素部10上方。像素部10、顯示切換功能部、及觸控感測器部30都製成經由成對電極驅動。此外，在顯示切換功能部與觸控感測器部30中共同使用驅動電極19。此外，像素部10的電路配置及其週邊電路(掃描線及電源線驅動電路31以及訊號線驅動電路32)配置、控制單元70、顯示切換及感測器驅動電路72、以及偵測電路73與第一實施例實質上相同。
但是，在本實施例中，設置使用液晶作為作為顯示切 換功能部之視差屏障(液晶屏障部20C)。液晶屏障部20C以外的配置與第一實施例相同。
藉由屏蔽選取區(改變光線的發光區)以回應驅動電壓，液晶屏障部20C根據像素部10發射的光而執行影像顯示，以及，液晶屏障部20C具有在該時間點顯示影像作為3D影像或2D影像之功能。此外，液晶屏障部20C具有液晶層28密封在驅動電極19與對立電極16之間的配置。
但是，在液晶屏障部20C中，關於以條狀圖案分割的驅動電極19，對應於電極間區域的區域(透射區D1)一直使光透射，另一方面，在與電極部相反的每一區域(開放及封閉區D2)中，透射比例(透射狀態或是攔截狀態)會變化。此外，在第三基底15與黏著層14之間，設置允許選取的極化光入射至液晶層28之極化板29。
在包含液晶屏障部20C的本實施例中，類似於第一實施例，當預定的驅動訊號供應至驅動電極19時，對於液晶屏障部20C，也能夠根據像素部10發射的光而以可切換方式來顯示影像作為3D影像或2D影像。
圖20A及20B顯示在3D顯示及2D顯示時液晶屏障部20C中的顯示操作。如圖20A所示，當藉由施加預定驅動訊號至驅動電極19以使開放及封閉區D2成為封閉狀態(攔截狀態)時，在液晶屏障部20C中，從像素部10發射的光的發光方向由透射區D1限制。因此，類似於根據第一實施例的液晶透鏡部20的情形，根據從像素部 10發射的光之影像(左及右視差影像的結合影像)分別投射至左及右眼，且顯示(視覺上感知)為3D影像。
另一方面，如圖20B中所示，當藉由施加預定驅動訊號至驅動電極19以使開放及封閉區D2成為開放狀態(透射狀態)時，在發光方向未受限制下，從像素部10側入射的光從液晶屏障部20C發光。因此，在極化板23上顯示根據像素部10發射的光之影像(2D影像)作為2D影像。
在使用液晶屏障20C執行顯示切換操作的本實施例中，類似於第一實施例，根據像素部10發射的光之影像顯示為3D影像或2D影像。此外，提供觸控感測器部30，以致於當執行此影像顯示時能夠偵測物體是否接觸或接近。因此，能夠取得與第一實施例實質上相同的功效。
此外，類似於第一修改實施例，第三及第四實施例可以具有省略第三基底15的疊層結構，或者，類似於第二修改實施例，對立電極16可以設在共同電極13a上方，而以保護層24介於其間。此外，類似於第二實施例，共同電極13a也作為對立電極16且可以省略第三基底15和第二基底13。
此外，在所有上述第一至第四實施例中，以及第一至第四修改實施例中，以在觸控感測器部30及顯示切換功能部(液晶透鏡部、液體透鏡部、及液晶屏障部)中共用驅動電極19的情形為例說明，但是，分別地設置用於感測器的驅動電極之結構(顯示稍後說明的第五及第六修改 實施例之所謂的一胞結構)是可能的。
第五修改實施例
圖21顯示根據第五修改實施例之顯示裝置(顯示裝置C1)的剖面結構。在顯示裝置1C中，與用於觸控感測器部30A中的驅動電極19分開地，用於感測器的驅動電極33設在第四基底21上。亦即，分別地，驅動電極19設在第四基底21的一主要面上，以及，用於感測器的驅動電極33設於條狀圖案的其它主面上。在用於感測器的驅動電極33上，設置由例如SiO等形成的絕緣膜34，因此，在用於感測器的驅動電極33與偵測電極22之間形成電容元件。此外，保護膜35又設於偵測電極33上，以及，極化板23可以黏著至保護膜35。
第六實施例
圖22顯示根據第六修改實施例之顯示裝置(顯示裝置1D)的剖面結構。在顯示裝置1D中，關於觸控感測器部30B，用於感測器的驅動電極33A及偵測電極33B彼此設置在第四基底21的一表面側(與驅動電極19相反的側)中的相同層，且由絕緣膜34遮蓋。亦即，在第四基底21上，用於感測器的驅動電極33A及偵測電極33B以彼此絕緣的狀態、以預定圖案配置在相同表面上，因此，電容元件形成在用於感測器的驅動電極33A與偵測電極33B之間。極化板23可以黏著至絕緣膜34。
類似於第五及第六修改實施例，關於液晶透鏡部20及觸控感測器部疊層於像素部10的上方之整合結構，觸控感測器部可以是所謂的一胞結構，且驅動電極不一定要在液晶透鏡部與觸控感測器部之間共同化。此外，在上述修改實施例中，以第二基底13、黏著層14、第三基底15、及對立電極16全部疊層之結構為例說明，但是，類似於第二實施例、及第一和第二修改實施例中所述的結構，可以省略或共同使用數個層。
應用實施例
接著，將參考圖23至27G，說明上述實施例及修改實施例中所述的裝有觸控感測器的顯示裝置之應用實施例(第一至第五應用實施例)。上述實施例等的顯示裝置可以應用至所有領域的電子設備，舉例而言，例如電視裝置、數位相機、筆記型個人電腦、行動電話、攝影機、等等可攜式終端。換言之，上述實施例的顯示裝置可以應用至所有領域的電子設備，其中，從外部輸入的視頻訊號、或是在內部產生的視頻訊號顯示為影像或視訊。
第一應用實施例
圖23顯示根據第一應用實施例的電視裝置的外觀。舉例而言，電視裝置包含影像顯示幕部510，影像顯示幕部510包括前面板511和濾光玻璃512。影像顯示幕部510對應於根據上述實施例等的顯示裝置。
第二應用實施例
圖24A及24B顯示根據第二應用實施例的數位相機的外觀。舉例而言，數位相機包含用於閃光燈的發光部521、顯示部522、及快門鍵524。顯示部522對應於根據上述實施例等的顯示裝置。
第三應用實施例
圖25顯示根據第三應用實施例的筆記型個人電腦的外觀。舉例而言，筆記型個人電腦包含主體531、用於文字等的輸入操作之鍵盤532、及顯示影像的顯示部533。顯示部533對應於根據上述實施例等的顯示裝置。
第四應用實施例
圖26顯示根據第四應用實施例的攝影機的外觀。舉例而言，攝影機包含主體541、設在主體541的前側表面以拍攝物體之鏡頭542、拍攝時之啟動及停止開關543、以及顯示部544。顯示部544對應於根據上述實施例等的顯示裝置。
第五應用實施例
圖27A至27G顯示根據第五應用實施例的行動電話的外觀。舉例而言，行動電話包含由連接部(軸部)730連接的上殼710及下殼720、顯示器740、副顯示器750 、畫面燈760、及相機770。顯示器740或副顯示器750對應於根據上述實施例等的顯示裝置。
上述，以數個實施例、修改實施例、及應用實施例為例說明本發明，但是，本發明不限於上述實施例等等，而是可以產生各式各樣的修改。舉例而言，上述實施例具有一結構，其中，顯示切換功能部及觸控感測器部依此次序設置在像素部上方。但是，疊層順序不限於此，舉例而言，顯示切換功能部可以設在像素部上方，而以觸控感測器部介於其間。但是，從感測器敏靈度的觀點而言，較佳的是觸控感測器部疊層在最外表面。
此外，在上述實施例等中，以有機EL元件為例作為像素部10中的顯示像素，但是，顯示像素不限於此，舉例而言，可為液晶顯示元件。在使用液晶顯示元件的情形中，可以設置增加的背照燈以執行影像顯示。
此外，在上述實施例等中，以顯示切換功能部與觸控感測器部之間共同使用驅動電極之疊層結構為例說明，但是，不限於此疊層結構，驅動電極可以分別地設置在各別部份。但是，從裝置的厚度及簡化的觀點而言，較佳的是共同使用驅動電極。
本發明含有與2011年3月22日向日本專利局申請的日本優先權專利申請JP 2011-062920中揭示的標的相關之標的，其內容於此一併列入參考。
習於此技藝著應瞭解，本發明可以視設計需求及其它因素而產生各式各樣的修改、結合、副結合及替代，但是 它們在後附的申請專利範圍及其均等範圍之範圍內。
1‧‧‧顯示裝置
1A‧‧‧顯示裝置
1B‧‧‧顯示裝置
1C‧‧‧顯示裝置
1D‧‧‧顯示裝置
2‧‧‧顯示裝置
3‧‧‧顯示裝置
3A‧‧‧顯示裝置
3B‧‧‧顯示裝置
4‧‧‧顯示裝置
10‧‧‧像素部
11‧‧‧第一基底
11a‧‧‧像素電極層
12‧‧‧有機電致發光層
13‧‧‧第二基底
13a‧‧‧共同電極
14‧‧‧黏著層
15‧‧‧第三基底
16‧‧‧對立電極
17a‧‧‧對齊膜
17b‧‧‧對齊膜
18‧‧‧液晶層
19‧‧‧驅動電極
19A‧‧‧驅動電極
20‧‧‧液晶透鏡部
20A‧‧‧液晶透鏡部
20B‧‧‧液體透鏡部
20B1‧‧‧液體透鏡部
20B2‧‧‧液體透鏡部
20C‧‧‧液晶屏障部
21‧‧‧第四基底
22‧‧‧偵測電極
23‧‧‧極化板
24‧‧‧保護層
25A‧‧‧極性液體層
25B‧‧‧非極性液體層
26‧‧‧絕緣膜
26a‧‧‧分隔部
26b‧‧‧絕緣膜
28‧‧‧液晶層
29‧‧‧極化板
30‧‧‧觸控感測器部
30A‧‧‧觸控感測器部
30B‧‧‧觸控感測器部
31‧‧‧掃描線及電源線驅動電路
32‧‧‧訊號線驅動電路
33‧‧‧驅動電極
33A‧‧‧驅動電極
33B‧‧‧偵測電極
34‧‧‧絕緣膜
35‧‧‧保護膜
70‧‧‧控制單元
71‧‧‧像素驅動單元
72‧‧‧顯示切換及感測器驅動電路
73‧‧‧偵測單元
74‧‧‧時序控制單元
81‧‧‧放大單元
83‧‧‧A/D轉換單元
84‧‧‧訊號處理單元
85‧‧‧座標取出單元
86‧‧‧格記憶體
100‧‧‧有效顯示區
510‧‧‧影像顯示幕部
511‧‧‧前面板
512‧‧‧濾光玻璃
521‧‧‧發光部
522‧‧‧顯示部
523‧‧‧選單開關
524‧‧‧快門鍵
531‧‧‧主體
532‧‧‧鍵盤
533‧‧‧顯示部
541‧‧‧主體
542‧‧‧透鏡
543‧‧‧啟動及停止開關
544‧‧‧顯示裝置
710‧‧‧上殼
720‧‧‧下殼
721‧‧‧移位暫存器
722‧‧‧選取單元
723‧‧‧位準偏移器
724‧‧‧緩衝器
730‧‧‧連接部
740‧‧‧顯示器
750‧‧‧副顯示器
760‧‧‧畫面燈
770‧‧‧相機
圖1是剖面視圖，顯示根據本發明的第一實施例之顯示裝置的結構；圖2是功能方塊圖，顯示圖1中所示的顯示裝置之整體配置；圖3是方塊圖，顯示圖2中所示的像素驅動單元中的週邊電路的實施例；圖4顯示圖1中所示的像素部的電路配置；圖5是觀念圖，顯示切換圖2中所示的感測器驅動電路及偵測電路、與用於感測器的驅動電路及偵測電極的佈局之實施例；圖6是功能方塊圖，顯示圖2中所示的偵測電路的配置實施例；圖7是觀念圖，顯示3D顯示、2D顯示、及感測器的驅動訊號波形；圖8A及8B顯示3D顯示及2D顯示時液晶透鏡部中的顯示操作；圖9A及9B是觀念圖，顯示物體偵測操作的原理，其中，顯示手指未接觸狀態；圖10A及10B是觀念圖，顯示物體偵測操作的原理，其中，顯示手指接觸狀態；圖11A及11B是觀念圖，顯示物體偵測操作的原理 ，其中，顯示感測器的驅動訊號及偵測訊號的波形實施例；圖12是剖面圖，顯示根據第一修改實施例之顯示裝置的結構；圖13是剖面圖，顯示根據第二修改實施例之顯示裝置的結構；圖14是剖面圖，顯示根據本發明的第二實施例之顯示裝置的結構；圖15是剖面圖，顯示根據本發明的第三實施例之顯示裝置的結構；圖16A及16B顯示3D顯示及2D顯示時液晶透鏡部中的顯示操作；圖17是剖面圖，顯示根據第三修改實施例之顯示裝置的結構；圖18是剖面圖，顯示根據第四修改實施例之顯示裝置的結構；圖19是剖面圖，顯示根據本發明的第四實施例之顯示裝置的結構；圖20A及20B顯示3D顯示及2D顯示時液晶屏障部中的顯示操作；圖21是剖面圖，顯示根據第五修改實施例之顯示裝置的結構；圖22是剖面圖，顯示根據第六修改實施例之顯示裝置的結構； 圖23是透視圖，顯示各別實施例中顯示裝置的第一應用實施例等等之外觀圖；圖24A是透視圖，顯示從前側觀看之第二應用實施例的外觀，圖24B是透視圖，顯示從背側觀看的外觀；圖25是透視圖，顯示第三應用實施例的外觀；圖26是透視圖，顯示第四應用實施例的外觀；以及圖27A是第五應用實施例的開啟狀態之前立視圖，圖27B是其側面立視圖，圖27C是閉合狀態的前立視圖，圖27D是左側立視圖，圖27E是右側立視圖，圖27F是上視圖，圖27G是底視圖。
10‧‧‧像素部
11‧‧‧第一基底
11a‧‧‧像素電極層
12‧‧‧有機電致發光層
13‧‧‧第二基底
13a‧‧‧共同電極
14‧‧‧黏著層
15‧‧‧第三基底
16‧‧‧對立電極
17a‧‧‧對齊膜
17b‧‧‧對齊膜
18‧‧‧液晶層
19‧‧‧驅動電極
20‧‧‧液晶透鏡部
21‧‧‧第四基底
22‧‧‧偵測電極
23‧‧‧極化板
30‧‧‧觸控感測器部

Claims (15)

  1. 一種顯示裝置，包括：像素部，包含複數個像素；顯示切換功能部，顯示根據該像素部發射的光之影像，以及能夠切換該影像的三維顯示及二維顯示；以及感測器部，偵測物體是否接觸或接近，其中，該顯示切換功能部由液晶透鏡、液體透鏡、及視差屏障中任一者所配置，其中，該感測器部是靜電電容式觸控感測器，其中，該像素部包含有機電致發光元件作為該像素，其中，該顯示切換功能部及該感測器部端從該像素部依此次序設置，該像素部包含在該複數個像素電極上方之依序的有機電致發光層及共同電極，該顯示切換功能部包含在對立電極上方之依序的功能層及用於顯示切換的驅動電極，該功能層允許光束的發射角或發射區改變以回應施加的電壓，以及該感測器部包含用於感測器之該驅動電極上方的偵測電極、形成於用於感測器的該驅動電極與該偵測電極之間的電容元件，且其中，該像素部中的該共同電極也作為該顯示切換功能部中的該對立電極。
  2. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中，用於該感測器部中的感測器的該驅動電極也作 為該顯示切換功能部中用於顯示切換的驅動電極。
  3. 如申請專利範圍第2項之顯示裝置，其中，該像素部密封在第一基底與第二基底之間，該對立電極設在該第二基底上方，以第三基底介於其間，以及第四基底，設在用於感測器的該驅動電極與該偵測電極之間。
  4. 如申請專利範圍第2項之顯示裝置，其中，該像素部密封在第一基底與第二基底之間，該對立電極直接設在該第二基底上，以及第四基底，設在用於感測器的該驅動電極與該偵測電極之間。
  5. 如申請專利範圍第2項之顯示裝置，該像素部及保護層依此次序形成於第一基底上方，該對立電極設在該保護層上，以及第四基底，設在用於感測器的該驅動電極與該偵測電極之間。
  6. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中，用於該感測器部中的感測器之該驅動電極也作為該顯示切換功能部中用於顯示切換的該驅動電極，以及該像素部中該共同電極也作為該顯示切換功能部中的該對立電極。
  7. 如申請專利範圍第6項之顯示裝置，該像素部設在第一基底上， 該功能層設在該像素部的該共同電極上，以及第四基底設在用於感測器的該驅動電極與該偵測電極之間。
  8. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中，用於感測器的該驅動電極包含一或複數個條狀驅動電極，以及該偵測電極包含在與該條狀驅動電極交會的方向上延伸的一或複數個條狀偵測電極。
  9. 如申請專利範圍第2項之顯示裝置，用於感測器的該驅動電極包含驅動電路，該驅動電路分別施加用於三維顯示或二維顯示的驅動訊號、及用於感測器的驅動訊號。
  10. 如申請專利範圍第9項之顯示裝置，其中，該驅動電路以相較於用於三維顯示的該驅動訊號及用於二維顯示的該驅動訊號之短週期施加用於感測器的該驅動訊號。
  11. 如申請專利範圍第10項之顯示裝置，進一步包括：偵測電路，與用於感測器的該驅動電極有關地，施加用於感測器的該驅動訊號，以及根據從該偵測電極取得的偵測訊號以執行物體偵測處理。
  12. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中，該顯示切換功能部是液晶透鏡，以及設置液晶層作為該功能層，在該液晶層中，折射率變 化以回應施加的電壓。
  13. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中，該顯示切換功能部是液體透鏡，以及設置極性液體層及非極性液體層作為該功能層，其中，該極性液體層與該非極性液體層之間的界面形狀變化以回應施加的電壓。
  14. 如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中，該顯示切換功能部是液晶屏障，以及設置液晶層作為該功能層，該液晶層能夠切換選取區的透射及攔截以回應施加的電壓。
  15. 一種電子設備，包括如申請專利範圍第1項之顯示裝置，其中該電子設備係選自由電視裝置、數位相機、筆記型個人電腦、行動電話以及攝影機所組成之群組。
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