TWI432781B

TWI432781B - 顯示裝置、視差屏障觸控板及其製造方法

Info

Publication number: TWI432781B
Application number: TW100102840A
Authority: TW
Inventors: 劉軒辰; 康沐楷; 林文奇; 林松君
Original assignee: 瀚宇彩晶股份有限公司
Priority date: 2011-01-26
Filing date: 2011-01-26
Publication date: 2014-04-01
Also published as: US20120188196A1; TW201232037A

Description

顯示裝置、視差屏障觸控板及其製造方法

本發明是有關於一種顯示裝置、視差屏障觸控板及其製造方法，且特別是有關於具有觸控功能及3D影像顯示功能的顯示裝置、視差屏障觸控板及其製造方法。

目前，顯示裝置可同時具有多種功能，例如顯示功能、觸控功能及立體(Three-Dimensional，3D)影像顯示功能。一般，此多功能的顯示裝置需增加額外的功能性面板來達成不同的功能性，例如需增設觸控面板或視差屏障(Parallax Barrier)面板來達成觸控功能和3D影像顯示功能。

例如，當一般的液晶顯示器同時具有顯示功能、觸控功能及3D影像顯示功能時，此顯示器需設有液晶顯示面板、觸控面板及視差屏障面板。

然而，此時，上述多功能的液晶顯示器需使用6片玻璃基板，且需三次的貼合步驟來進組裝。因此，現有的多功能顯示器結構容易增加整體重量、組裝時間及人力。

因此本發明之一方面係在於提供一種顯示裝置、視差屏障觸控板及其製造方法，藉以整合觸控功能及3D影像顯示功能於視差屏障觸控板中。

根據本發明之實施例，本發明之視差屏障觸控板包含第一基板；第一感測電極層，其形成於該第一基板上；絕緣層，其形成於該第一感測電極層上；第二感測電極層，其形成於該絕緣層上；第二基板；屏障電極層，其形成於該第二基板上；以及液晶層，其形成於該第二感測電極層與該屏障電極層之間。

又，根據本發明之實施例，本發明之顯示裝置包含顯示面板；以及視差屏障觸控板。視差屏障觸控板包含第一基板；第一感測電極層，其形成於該第一基板上；絕緣層，其形成於該第一感測電極層上；第二感測電極層，其形成於該絕緣層上；第二基板；屏障電極層，其形成於該第二基板上；以及液晶層，其形成於該第二感測電極層與該屏障電極層之間。

又，根據本發明之實施例，本發明之視差屏障觸控板的製造方法包含如下步驟：形成第一感測電極層於第一基板上；形成一絕緣層於該第一感測電極層上；形成第二感測電極層於該絕緣層上；形成屏障電極層於第二基板上；以及形成液晶層於該第二感測電極層與該屏障電極層之間。

在本發明之一實施例中，該第一感測電極層及該第二感測電極層是形成一投影電容式感測電路。。

在本發明之一實施例中，該第一感測電極層及該第二感測電極層是形成一電阻式感測電路。

在本發明之一實施例中，該屏障電極層包括多個視差屏障電極，其週期性地排列，每二相鄰該些視差屏障電極之間的間距小於或等於300μm。

在本發明之一實施例中，該第二感測電極層具有多個感測墊，每二相鄰該些感測墊之間的間隙是小於或等於50μm，每一該些感測墊的寬度小於或等於10mm。

在本發明之一實施例中，顯示裝置更包含一防護片，其設置於該視差屏障觸控板上。

在本發明之一實施例中，顯示裝置的顯示面板為液晶顯示 (LCD)面板、有機發光二極體顯示(OLED)面板、電漿顯示面板(PDP)或場放射顯示面板。

因此，本發明的顯示裝置的視差屏障觸控板可同時整合觸控功能及2D/3D影像顯示功能，因而可減少玻璃基板的使用，以減少顯示裝置的整體重量、厚度及成本，並可減少簡化組裝步驟，以減少顯示裝置的組裝時間及人力。

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，本說明書將特舉出一系列實施例來加以說明。但值得注意的是，此些實施例只係用以說明本發明之實施方式，而非用以限定本發明。

請參照圖1，其顯示依照本發明之一實施例之顯示裝置的示意圖。本實施例的顯示裝置100可同時具有觸控功能及3D影像顯示功能，亦即顯示裝置100可感測手指或物體的觸碰來對應輸出信號，且可顯示3D影像。此顯示裝置100包含顯示面板110及視差屏障觸控板120，此視差屏障觸控板120可設置於顯示面板110上，用以形成3D影像效果以及感測手指或物體的觸碰。

如圖1所示，此顯示面板110可例如為液晶顯示(LCD)面板、有機發光二極體顯示(OLED)面板、電漿顯示面板(PDP)或場放射顯示(Field Emission Display)面板，用以顯示平面(two-dimensional，2D)影像。在本實施例中，顯示面板110例如為LCD面板，此時，顯示裝置100可更包含背光模組130，用以提供背光至顯示面板110(LCD面板)。

請參照圖1和圖2，圖2顯示依照本發明之一實施例之視差屏障觸控板的部分剖面示意圖。本實施例的視差屏障觸控板120包含第一基板121、第二基板122、第一感測電極層123、絕緣層124、第二感測電極層125、屏障電極層126、液晶層127、間隔單元(Spacer)128及框膠(sealant)129。第一感測電極層123、絕緣層124及第二感測電極層125是依序地形成於第一基板121上，屏障電極層126是形成於第二基板122上，液晶層127是被框膠129來密封於第一基板121與第二基板122之間。間隔單元128是設置於第一基板121與第二基板122之間，用以調整兩者之間的間隙(Gap)，間隔單元128的材料例如為：矽、高分子材料或光阻材料，其可例如呈球形或柱形。

如圖2所示，本實施例的第一基板121及第二基板1221可為玻璃基板或可撓性透明基板，其材料可為玻璃、聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、聚酯(Polythylene terephthalate，PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)、環烯烃共聚合物(Cyclic Olefin Copolymer，COC)或聚醚砜(Polyether sulfone，PES)。在本實施例中，第二基板122是位於第一基板121與顯示面板110之間，而第一基板121是位於第二基板122相對於顯示面板的另一側，第一基板121可較佳具有高強度，以作為防護基板來保護視差屏障觸控板120與顯示面板110免於外來的傷害。

在一實施例中，顯示裝置100可更包括防護片(未繪示)，其設置於視差屏障觸控板120上，用以進一步保護視差屏障觸控板120。此防護片的材料較佳為具有高強度的玻璃或塑膠材料，其可利用例如光學膠來組合於視差屏障觸控板120上。

請參照圖2至圖3C，圖3A顯示依照本發明之一實施例之第一感測電極層的示意圖，圖3B顯示依照本發明之一實施例之第二感測電極層的示意圖，圖3C顯示依照本發明之一實施例之第一及第二感測電極層的示意圖。本實施例的第一感測電極層123及第二感測電極層125可形成例如投影電容式感測電路(projected capacitive sensing circuit)，用以感測手指或物體的觸碰或移動。第一感測電極層123及第二感測電極層125是以透明導電材料所製成，例如ITO、IZO、AZO、ATO、GZO、TCO、ZnO或聚乙撐二氧噻吩(PEDOT)。第一感測電極層123可具有複數個第一感測墊101，第二感測電極層125可具有複數個第二感測墊102，第一感測墊101及第二感測墊102是分別矩陣排列，用以感測物體的觸碰或移動，其中感測墊101及102的形狀可為菱形或多邊形。絕緣層124係以透明絕緣材料所製成，其形成於第一感測電極層123及第二感測電極層125之間，用以電性隔離不同方向上的感測墊101、102，例如使在第一方向上的感測墊101可電性隔離於在第二方向(第二方向係不同於第一方向，例如垂直於第一方向)上的感測墊102。其中，第二感測電極層125的第二感測墊102較佳是密集地配置於絕緣層124上，每二相鄰感測墊102之間的間隙是小於或等於50μm(例如25μm)，每一感測墊102的寬度可約小於或等於10mm(例如5mm)。

在本實施例中，第一感測電極層123及第二感測電極層125可感測物體的觸碰或移動，並傳送感測信號。此感測信號可傳送至第二基板122上的電路板103，例如軟性印刷電路板(Flexible Printed Circuits，FPC)。

在一實施例中，第一感測電極層123及第二感測電極層125亦可形成例如電阻式感測電路(resistive sensing circuit)。此時，第一感測電極層123及第二感測電極層125之間的絕緣層 124可包括多個間隔件(未繪示)，以隔開電極層123及125。

請參照圖2及圖4，圖4顯示依照本發明之一實施例之屏障電極層的示意圖。本實施例的屏障電極層126是形成於第二基板122上，用以選擇性地形成視差屏障來遮蔽光線，而可形成3D影像效果。屏障電極層126是以透明導電材料所製成，例如ITO、IZO、AZO、ATO、GZO、TCO、ZnO或PEDOT。屏障電極層126可包括多個視差屏障電極104，用以選擇性地形成3D影像效果。此些視差屏障電極104較佳係週期性地排列，且每二相鄰視差屏障電極104之間具有一預設間距，其可約小於或等於300μm(例如100μm)，每一視差屏障電極104的寬度亦可約小於或等於300μm(例如100μm)。

由於第二感測電極層125的感測墊102的寬度(約5mm)是遠大於屏障電極層126的視差屏障電極104的寬度及間距(約100μm)，且感測墊102之間的間隙相對較小，因此，相對於屏障電極層126的視差屏障電極104，第二感測電極層125可視為一共同電極，其可耦接至一共同電壓。因此，當電壓被施加於第二感測電極層125及屏障電極層126時，可形成電場於電極層125、126之間，以選擇性控制液晶層127的液晶分子來進行偏轉。藉由液晶層127之液晶分子的扭轉，視差屏障觸控板120可允許光線通過或被遮斷於第二感測電極層125與視差屏障電極104之間。當光線完全通過液晶層127時，使用者可直接看到顯示面板110的2D影像。當光線被第二感測電極層125與視差屏障電極104之間的液晶分子所遮斷時，可形成間隔設置的光柵(Barrier)於第二感測電極層125與視差屏障電極104之間。此時，使用者的雙眼可分別看到顯示面板110的不同位置上的像素，因而可形成3D影像的視覺效果。因此，藉由被第二感測電極層125與視差屏障電極104之間的液晶分子，視差屏障觸控板120可選擇性地切換成2D或3D影像的視覺效果。

請參照圖5，其顯示依照本發明之一實施例之視差屏障觸控板之製造方法的流程圖。當製造本實施例的視差屏障觸控板120時，首先，形成第一感測電極層123於第一基板121上(步驟S201)，接著，形成絕緣層124於第一感測電極層123上(步驟S202)，接著，形成第二感測電極層125於絕緣層124上(步驟S203)，接著，形成屏障電極層126於第二基板122上(步驟S204)，接著，形成液晶層127於第二感測電極層125與屏障電極層126之間(步驟S205)。當形成於液晶層127於電極層125及126之間時，可利用液晶注入方式(vacuum injection method)或液晶滴下方式(one drop filling，ODF)來形成液晶層127於電極層125及126之間，並可密封於框膠129，因而形成此視差屏障觸控板120。當組裝本實施例的顯示裝置100時，視差屏障觸控板120可利用例如光學膠140來組合於顯示面板110上，以感測手指或物體的觸碰或移動，且可選擇性地形成視差屏障來產生立體影像效果。

因此，本實施例的顯示裝置100可利用此視差屏障觸控板120來同時達成觸控功能及3D影像顯示功能。當顯示裝置100進行觸控功能時，手指或物體可在視差屏障觸控板120的第一基板121上進行觸碰，而藉由感測電極層123及125所形成的感測電路來感測手指或物體的觸碰或移動，以達到觸控效果。當顯示裝置100選擇性地進行3D影像顯示功能時，利用第二感測電極層125與屏障電極層126所形成的視差屏障，使用者的雙眼可分別觀看不同的影像，而形成具有深度感的立體影像效果。

由上述本發明的實施例可知，本發明的顯示裝置可利用視差屏障觸控板來同時達成觸控功能及3D影像顯示功能。由於本實施例的顯示裝置的視差屏障觸控板可同時整合觸控功能及2D/3D影像顯示功能，因而顯示裝置可減少玻璃基板的使用，以減少顯示裝置的整體重量、厚度及成本。且本實施例的視差屏障觸控板可減少簡化組裝步驟，以減少顯示裝置的組裝時間及人力。

綜上所述，雖然本發明已用較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，本發明所屬技術領域中具有通常知識者，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‧‧‧顯示裝置

101‧‧‧第一感測墊

102‧‧‧第二感測墊

103‧‧‧電路板

104‧‧‧視差屏障電極

110‧‧‧顯示面板

120‧‧‧視差屏障觸控板

121‧‧‧第一基板

122‧‧‧第二基板

123‧‧‧第一感測電極層

124‧‧‧絕緣層

125‧‧‧第二感測電極層

126‧‧‧屏障電極層

127‧‧‧液晶層

128‧‧‧間隔單元

129‧‧‧框膠

130‧‧‧背光模組

S201‧‧‧形成第一感測電極層於第一基板上

S202‧‧‧形成絕緣層於第一感測電極層上

S203‧‧‧形成第二感測電極層於絕緣層上

S204‧‧‧形成屏障電極層於第二基板上

S205‧‧‧形成液晶層於第二感測電極層與屏障電極層之間

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，所附圖式之詳細說明如下：圖1顯示依照本發明之一實施例之顯示裝置的示意圖。

圖2顯示依照本發明之一實施例之視差屏障觸控板的部分剖面示意圖。

圖3A顯示依照本發明之一實施例之第一感測電極層的示意圖。

圖3B顯示依照本發明之一實施例之第二感測電極層的示意圖。

圖3C顯示依照本發明之一實施例之第一及第二感測電極層的示意圖。

圖4顯示依照本發明之一實施例之屏障電極層的示意圖。

圖5顯示依照本發明之一實施例之視差屏障觸控板之製造方法的流程圖。