CN103837993A - 触控式裸眼立体显示器 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种触控式裸眼立体显示器，包含一触控式显示器模块以及一背光模块。触控式显示器模块包含一阵列基板、一触控基板以及一显示介质。显示介质直接配置于阵列基板与触控基板之间。背光模块包含一立体分光片、一第一光源与一第二光源。立体分光片配置于阵列基板背对触控基板的一侧。第一光源与第二光源分别位于立体分光片的二相对侧面，且只有第一光源提供红光至立体分光片，只有第二光源提供蓝光至立体分光片。

Description

触控式裸眼立体显示器

技术领域

本发明有关于一种裸眼立体显示器，且特别是有关于一种触控式裸眼立体显示器。

背景技术

一般而言，平面裸眼立体显示器运用了透镜或屏障的方式解决了不通过眼镜滤镜的情况下，运用像素交替排列的方式牺牲一定程度的清晰度，再运用透镜或狭缝屏障的方式让双眼各自看到不同的影像，进而产生出立体视觉效果。

此外，亦有业者将触控技术搭配于平面裸眼立体显示器上，即将触控基板配置于显示器平面上方，使得整个显示器的最外层可供使用者接触使用。

如图1所示，即一种已知的电容触控式裸眼立体显示器的元件配置关系图，主要系为运用电容触控及液晶光栅达成裸眼立体显示器的效果，并于此裸眼立体显示器上，整合触控基板，达成电容触控式裸眼立体显示器的成效。

此电容触控式裸眼立体显示器包含显示器1、光栅2及触控基板3；其中显示器1包含显示面板11、集成电路12、背光模块13、印制电路板14；光栅2包含液晶光栅21；触控基板3包含电容触控基板31、表面透镜32及软性印刷电路板33。

然而，如图所示，现有的触控式裸眼立体显示器整体上至少仍需搭配至少五至六片的玻璃板材，以致整体重量及厚度仍有待改善。

因此，如何提供一种解决方案以解决触控式裸眼立体显示器不易实现其轻量化与薄型化的问题，以提高电子产品的可携带性，实为当前亟待解决的一项课题。

发明内容

本发明提供一种触控式裸眼立体显示器，用以解决传统触控式裸眼立体显示器不易实现其轻量化与薄型化的问题，进而提高电子产品的可携带性空间利用率。

本发明提供一种触控式裸眼立体显示器，可选择不使用彩色滤光片，以提高光穿透率以及降低生产成本。

本发明提出一种触控式裸眼立体显示器，包含一触控式显示器模块以及一背光模块。触控式显示器模块包含一阵列基板、一触控基板以及一显示介质。触控基板位于阵列基板的一侧，且显示介质直接配置于阵列基板与触控基板之间。背光模块包含一立体分光片、一第一光源与一第二光源。立体分光片配置于阵列基板背对触控基板的一侧，包含相对的第一侧面与第二侧面。第一光源与第二光源分别位于立体分光片的第一侧面与第二侧面，且第一光源与第二光源中，只有第一光源提供红光至立体分光片、只有第二光源提供蓝光至立体分光片。

在本发明的一实施例中，触控基板包含一基板以及一触控感测电极图案。触控感测电极图案内嵌于基板内。

在本发明的一实施例中，触控基板包含一基板以及一触控感测电极图案。触控感测电极图案覆盖于基板的外侧表面。

上述实施例的一变化中，触控感测电极图案包含多个相互平行的第一轴向感测电极以及多个相互平行的第二轴向感测电极，这些第一轴向感测电极与第二轴向感测电极位于基板的同一表面上。

上述实施例的另一变化中，触控感测电极图案包含多个相互平行的第一轴向感测电极以及多个相互平行的第二轴向感测电极，这些第一轴向感测电极与第二轴向感测电极位于基板的不同表面上。

在本发明的一实施例中，立体分光片的第一侧面与第二侧面分别为一入光面。第一侧面用以接受第一光源所发出的红光，第二侧面用接受第二光源所发出的蓝光。

在本发明的一实施例中，背光模块还包含一导光板。导光板包含二相对的入光面与一出光面，立体分光片贴附于出光面上，且出光面介于此二入光面之间。此二入光面分别面向第一光源与第二光源，用以接受第一光源所发出的红光以及第二光源所发出的蓝光。

在本发明的一实施例中，第一光源或第二光源更提供绿光。

在本发明的一实施例中，背光模块还包含一场色序法驱动电路。场色序法驱动电路交替地驱动第一光源与第二光源发光。

在本发明的一实施例中，立体分光片直接配置于阵列基板的一侧，且立体分光片包含一膜片本体及多个光学微结构，光学微结构排列于膜片本体面向阵列基板的一面。

综上所述，由于本发明触控式裸眼立体显示器可实现轻量化与薄型化的特征，使得最少可简化为仅有阵列基板、触控基板二片板材（如玻璃板材）而已，可有效解决传统触控式裸眼立体显示器不易实现其轻量化与薄型化的问题，进而提高电子产品的可携带性空间利用率。

附图说明

为让本发明的上述和其他目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的详细说明如下：

图1为一种已知的电容触控式裸眼立体显示器的元件配置关系图；

图2为本发明一实施例的触控式裸眼立体显示器的示意图；

图3A为图2的触控基板于此实施例的一变化的示意图；

图3B为图2的触控基板于此实施例的另一变化的示意图；

图4A为图2的触控基板于此实施例的又一变化的示意图；

图4B为图2的触控基板于此实施例的又一变化的示意图；

图5为图2的背光模块于此实施例的一变化的示意图；

图6A为图2的第一光源于此实施例的一变化的示意图；

图6B为图2的第二光源于此实施例的一变化的示意图；

图7A、7B为本发明的触控式裸眼立体显示器的操作示意图。

【主要元件符号说明】

100：触控式裸眼立体显示器

102：第一轴向感测电极

112：第二轴向感测电极

106：基板

108,120：軟性電路板

200：触控式显示器模块

210：第一轴向感测电极

212：第一感测电极

214：第一连接部

220：第二轴向感测电极

222：第二感测电极

224：第二连接部

230：绝缘部

300：阵列基板

310：基板

320：画素电极图案

400：显示介质

500：触控基板

510、511、512、513：基板

520、521、522、523：触控感测电极图案

530：第一轴向导线

540：第二轴向感测电极

541：第二轴向导电元件

542：第二轴向导线

550：绝缘材质

560：第一轴向感测电极

570：第二轴向感测电极

600：背光模块

700：立体分光片

701：第一侧面

702：第二侧面

710：膜片本体

720：光学微结构

730：导光板

731：出光面

732：第一入光面

733：第二入光面

740：第一光源

741：第一电路基板

742：第一发光单元

743：第三发光单元

750：第二光源

751：第二电路基板

752：第二发光单元

753：第四发光单元

760：场色序法驱动电路

R：红光

B：蓝光

E1：左眼

E2：右眼

具体实施方式

以下将以附图及详细说明清楚说明本发明的精神，如熟悉此技术的人员在了解本发明的实施例后，当可由本发明所教示的技术，加以改变及修饰，其并不脱离本发明的精神与范围。

图2为本发明一实施例的触控式裸眼立体显示器100的示意图。

请参照图2，触控式裸眼立体显示器100包括一触控式显示器模块200与一背光模块600。

触控式显示器模块200包含一阵列基板300、一触控基板500以及一显示介质400。触控基板500叠设于阵列基板300上方。显示介质400直接配置于阵列基板300与触控基板500之间。阵列基板300，其材料例如为玻璃或其他透明材质，为一具有多个像素单元的主动元件阵列基板。显示介质400则例如为液晶层或是其他的材料。触控基板500，其材料例如为玻璃或其他透明材质，一方面作为触控式显示器模块200上，与阵列基板300共同封装显示介质400的对向基板，另一方面即为可供使用者接触使用的界面。

背光模块600包含一立体分光片700、一第一光源740与一第二光源750。立体分光片700配置于阵列基板300背对触控基板500的一侧，甚至，直接配置于阵列基板300背对触控基板500的一侧表面上。具体来说，立体分光片700包含一膜片本体710及多个光学微结构720，光学微结构720排列于膜片本体710面向阵列基板300的一主面（main surface）。立体分光片700包含多个侧向的侧面，包含二相对的第一侧面701与第二侧面702。

此外，此实施例的一选项中，立体分光片700例如可采用具有

公司所市售的一种指向性背光立体膜（directional back light unit 3D flm）的光学板，立体分光片700可使射出的光线分别导向观赏者的两眼，所以能快速交替地将左眼画面与右眼画面分别投射到观赏者的左眼与右眼中，以形成立体画面。由于此指向性背光立体膜为已知产品，故，不再加以赘述。

第一光源740位于立体分光片700的第一侧面701，且包含一第一电路基板741与多个间隔排列于第一电路基板741的第一发光单元742。第二光源750位于立体分光片700的第二侧面702，且包含一第二电路基板751与多个间隔排列于第二电路基板751的第二发光单元752。这些第一发光单元742为红光发光二极管，朝第一侧面701发红光，这些第二发光单元752为蓝光发光二极管，朝第二侧面702发蓝光。

须理解的是，此实施例中，第一光源740与第二光源750中，只有第一光源740提供红光至立体分光片700，不会提供蓝光，只有第二光源750提供蓝光至立体分光片700，不会提供红光，换句话说，蓝光与红光必须分开地提供于立体分光片700的二相对侧面701、702。

图3A为图2的触控基板500于此实施例的一变化的示意图。请参照图2与图3A，触控式显示器模块200的触控基板500包含一基板510以及一触控感测电极图案520。基板510例如为一保护玻璃（Cover Lens）。触控感测电极图案520通过一内嵌式（In Cell）的制作方式直接被制作在基板510的内侧表面上，使得触控感测电极图案520被内嵌于触控式显示器模块200内，以受到基板510的保护，故，触控基板500外便不需另加保护用的保护玻璃。触控式显示器模块200的阵列基板300包含一基板310以及一画素电极图案320。此实施例的一变化中，触控基板500不限是否为电容式或电阻式，然而，本发明不限于此。

图3B为图2的触控基板500于此实施例的另一变化的示意图。请参照图2与图3B，触控基板500包含一基板511以及一触控感测电极图案521。触控感测电极图案521通过一层叠式（On Cell）的制作方式直接被制作在基板511的外侧表面上，使得触控感测电极图案521被覆盖于基板511的外侧表面。故，触控基板500可选择性地另加保护用的保护玻璃（Cover Lens）。此实施例的一变化中，触控基板500不限是否为电容式或电阻式，然而，本发明不限于此。

此外，在触控基板的架构上，大致可分为两种方式。第一种方式为单层式触控基板，第二种方式为双面式触控基板。

单层式触控基板为触控感测电极图案配置于基板的同侧表面，其具体结构变化相当广泛，于本发明中，此种单层式触控基板的架构并不刻意限制其种类变化，例如美国专利公开案（US 20120062506）、美国专利公开案（US20120081331）、美国专利公开案（US 20110279401）以及美国专利公开案（US20120062507）所揭露的具体特征亦被包含于本发明中。

举例来说，美国专利公开案（US 20120062506）中，单层式触控基板由多个第一类型电极图案与第二类型电极图案所形成，各第一类型电极图案呈锐角状（如正三角形）且为两两相反配置。第二类型的电极图案配置于第一类型电极图案的外侧区域。第一类型的电极图案可防止电极配线位于图像通过的区域中，第二类型的电极图案具有独特的坐标信息，从而改善触摸敏感性。另外美国专利公开案（US 20120081331）中，单层式触控基板的触控感测电极图案包含多个透明电极，包括内部的透明电极和外部的透明电极。内部的透明电极具有感测单元与延伸部分，延伸部分自此感测单元朝一透明基板边缘延伸，使得两两相邻的感测单元相互面对，因此彼此面对的延伸部分可于手指触碰时减少产生坐标误差的频率。此外，美国专利公开案（US 20110279401）以及美国专利公开案（US 20120062507）所揭露的具体特征亦被包含于本发明中。

如图4A所示，图4A为图2的触控基板于此实施例的又一变化的示意图。美国专利公开案（US 20120062507）中，触控感测电极图案包含第一轴向感测电极210与第二轴向感测电极220。第一轴向感测电极210具有至少二个第一感测电极212与衔接其二第一感测电极的第一连接部214，第二轴向感测电极220具有至少二个第二感测电极222与一第二连接部224，第二连接部224通过架桥导电结构(Jumper)的方式，衔接其二第二感测电极222，并且跨过第一连接部214的上方。藉由一绝缘部230，第二连接部224与第一连接部214之间得以相互绝缘。

上述触控基板500的变化亦不限于此，例如，触控基板也可为双层玻璃结构(G/G，Glass-on-Glass)及单片玻璃式(OGS，One Glass Solution)触控基板500结构。

图5为图2的背光模块600于此实施例的一变化的示意图。请参照图2与图5，在本发明的一实施例中，背光模块600还包含一导光板730。导光板730具有相对的第一面及第二面，以及环绕并连接第一面及第二面的四个第三面。第三面称为导光板730可呈现厚度的一面，且任一第三面的面积皆小于第一面或第二面的面积。

通常来说，导光板730的第一面或第二面可被设计为一出光面731，而导光板730的任二相对的第三面被设计为一第一入光面732与第二入光面733。立体分光片700直接贴附于出光面731上，且介于阵列基板300与导光板730之间。第一光源740与第二光源750分别面向第一入光面732与第二入光面733，使得第一光源740的第一发光单元742发出红光至导光板730的第一入光面732，第二光源750的第二发光单元752发出蓝光至导光板730的第二入光面733。

此外，此导光板的材质例如为聚对苯二甲酸乙二酯（polyethyleneTerephthalate，PET）、聚碳酸酯（polycarbonate，PC）或聚甲基丙烯酸甲酯（Poly(methyl methacrylate)，PMMA）等透明材料，然而，本发明不限于此。再者，导光板的外型（例如呈片形或卷曲状）还可因其厚度大小或其软硬程度的选择而决定，然而，本发明不限于此。

请参照图2与图6A，图6A为图2的第一光源740于此实施例的一变化的示意图。

第一光源740还包含多个间隔排列于第一电路基板741的第三发光单元743。例如，第三发光单元743与第一发光单元742彼此交替配置。第三发光单元743为绿光发光二极管，面向导光板730的第一入光面732，使得第一光源740的第三发光单元743发出绿光至导光板730的第一入光面732，以与第一发光单元742的红光混光。

请参照图2与图6B，图6B为图2的第二光源750于此实施例的一变化的示意图。

第二光源750还包含多个间隔排列于第二电路基板751的第四发光单元753。例如，第四发光单元753与第二发光单元752彼此交替配置。第四发光单元753为绿光发光二极管，面向导光板730的第二入光面733，使得第二光源750的第四发光单元753发出绿光至导光板730的第二入光面733，以与第二发光单元752的蓝光混光。

须注意到，上述图6A与图6B的绿光发光二极管不限是否单独存在或共同存在。

请参照图7A與图7B，图7A與图7B为本发明的触控式裸眼立体显示器100的操作示意图。其中该背光模块600还包含一场色序法（feld sequentialcolor，FSC）驱动电路760，此场色序法驱动电路760电性连接第一光源740与第二光源750，以不同时间间隔交替地驱动第一光源740与第二光源750发光。

如此，当此场色序法驱动电路760以不同时间间隔交替地驱动第一光源740与第二光源750发出红光R与蓝光B(图7A與图7B)，再搭配上述立体分光片700的立体分光效果时，立体分光片700可以将原先射向四面八方的散射光导向观赏者的其中一眼E1或E2，所以能快速交替地将红色画面与蓝色画面分别投射到观赏者的左眼E1与右眼E2中，以分别提供左眼E1用与右眼E2用的背光，通过视觉暂留的原理，以形成具合适色彩的立体画面。

综上所述，由于本发明的触控基板整合于触控式显示器模块的上基板内，使得本发明触控式裸眼立体显示器最少可简化为仅包含阵列基板、触控基板的二片板材（如玻璃板材），相较于先前技术，不仅可缩小整体厚度以及整体重量，亦可节省制作成本，可有效解决传统触控式裸眼立体显示器不易实现其轻量化与薄型化的问题，进而提高电子产品的可携带性空间利用率。此外，通过场色序法驱动电路与立体分光片的搭配，本发明触控式裸眼立体显示器便可不需彩色滤光片，因此可提高光穿透率、减少显示器功率损耗以及降低使用彩色濾光片的材料成本。

本发明所揭露如上的各实施例中，并非用以限定本发明，任何熟悉此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。

Claims (10)

1.一种触控式裸眼立体显示器，其特征在于，包含：

一触控式显示器模块，包含：

一阵列基板；

一触控基板，位于该阵列基板的一侧；以及

一显示介质，直接配置于该阵列基板与该触控基板之间；以及

一背光模块，包含：

一立体分光片，配置于该阵列基板背对该触控基板的一侧，包含相对的第一侧面与第二侧面；以及

一第一光源与一第二光源，分别位于该立体分光片的该第一侧面与该第二侧面，

其中该第一光源与该第二光源中，只有该第一光源提供红光至该立体分光片，只有该第二光源提供蓝光至该立体分光片。

2.根据权利要求1所述的触控式裸眼立体显示器，其特征在于，该触控基板包含：

一基板；以及

一触控感测电极图案，制作于该基板的内侧表面上。

3.根据权利要求1所述的触控式裸眼立体显示器，其特征在于，该触控基板包含：

一基板；以及

一触控感测电极图案，制作于该基板的外侧表面上。

4.根据权利要求2或3所述的触控式裸眼立体显示器，其特征在于，该触控感测电极图案包含：

多个相互平行的第一轴向感测电极；以及

多个相互平行的第二轴向感测电极，与所述多个第一轴向感测电极位于该基板的同一表面上。

5.根据权利要求2或3所述的触控式裸眼立体显示器，其特征在于，该触控感测电极图案包含：

多个相互平行的第一轴向感测电极；以及

多个相互平行的第二轴向感测电极，与所述多个第一轴向感测电极位于该基板的不同表面上。

6.根据权利要求1所述的触控式裸眼立体显示器，其特征在于，该立体分光片的该第一侧面与该第二侧面分别为一入光面，该第一侧面接受该第一光源的红光，该第二侧面接受该第二光源的蓝光。

7.根据权利要求1所述的触控式裸眼立体显示器，其特征在于，该背光模块还包含：

一导光板，包含相对的二入光面与一出光面，该二入光面分别面向该第一光源与该第二光源，该立体分光片贴附于该出光面上。

8.根据权利要求1所述的触控式裸眼立体显示器，其特征在于，该第一光源或第二光源还提供绿光。

9.根据权利要求1所述的触控式裸眼立体显示器，其特征在于，该背光模块还包含：

一场色序法驱动电路，交替地驱动该第一光源与该第二光源发光。

10.根据权利要求1所述的触控式裸眼立体显示器，其特征在于，该立体分光片直接配置于该阵列基板的该侧，且包含一膜片本体及多个光学微结构，所述多个光学微结构排列于该膜片本体面向该阵列基板的一面。

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