CN104035227A - 二维/三维可切换的触控显示器及其驱动方法 - Google Patents

二维/三维可切换的触控显示器及其驱动方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104035227A
CN104035227A CN201410063166.8A CN201410063166A CN104035227A CN 104035227 A CN104035227 A CN 104035227A CN 201410063166 A CN201410063166 A CN 201410063166A CN 104035227 A CN104035227 A CN 104035227A
Authority
CN
China
Prior art keywords
dimensional
electrodes
amplitude
liquid crystal
switchable
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201410063166.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104035227B (zh
Inventor
住尚树
桥本和幸
荒木敏彦
高桥悟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Innolux Corp
Original Assignee
Innolux Display Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Innolux Display Corp filed Critical Innolux Display Corp
Publication of CN104035227A publication Critical patent/CN104035227A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104035227B publication Critical patent/CN104035227B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/044—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means
    • G06F3/0445—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by capacitive means using two or more layers of sensing electrodes, e.g. using two layers of electrodes separated by a dielectric layer
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041—Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/0412—Digitisers structurally integrated in a display
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/001—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes using specific devices not provided for in groups G09G3/02 - G09G3/36, e.g. using an intermediate record carrier such as a film slide; Projection systems; Display of non-alphanumerical information, solely or in combination with alphanumerical information, e.g. digital display on projected diapositive as background
    • G09G3/003—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes using specific devices not provided for in groups G09G3/02 - G09G3/36, e.g. using an intermediate record carrier such as a film slide; Projection systems; Display of non-alphanumerical information, solely or in combination with alphanumerical information, e.g. digital display on projected diapositive as background to produce spatial visual effects
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
    • G09G3/3622—Control of matrices with row and column drivers using a passive matrix
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09G—ARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2354/00—Aspects of interface with display user

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Abstract

二维/三维可切换的触控显示器及其驱动方法。该二维/三维可切换的触控显示器，包括具有多个像素的显示面板以及液晶单元。液晶单元置于显示面板上，用以提供2D/3D可切换及触控感测功能。液晶单元包括彼此相对的第一基板及第二基板，多个第一电极置于第一基板上，多个第二电极置于第二基板上，液晶层置于第一电极与第二电极之间，第二电极与第一电极彼此交错。液晶层受控于第一电极与第二电极间的电压，以调整来自显示面板的光线路径和/或触控感测。

Description

二维/三维可切换的触控显示器及其驱动方法
技术领域
本发明涉及一种二维/三维可切换显示器及其驱动方法，且特别涉及一种触控的二维/三维可切换显示器及其驱动方法。
背景技术
随着科技发展，可显示三维(three-dimensional，3D)图像的三维显示装置已广为研发。三维图像的形成原理是利用人类两眼的立体视觉，分别提供给两眼不同图像，使人眼接收图像后在大脑融合而产生立体图像。裸眼3D技术使得使用者无需配戴3D眼镜即可观赏到3D图像。主要的裸眼3D显示器类型为柱状透镜式(lenticular lens type)及视差屏障式(parallax barrier type)。藉由使用可切换式柱状透镜，或使用可切换式视差光栅，可实现2D/3D可切换的显示器，让使用者可根据偏好选择要观赏2D或3D图像。
另外，近几年来触控面板技术亦快速的发展，智能手机以及平板计算机的屏幕皆整合触控传感器以检测触控信息。然而，由于制程复杂度以及重量问题，3D显示与触控功能的结合并不容易。况且，具有额外触控面板的2D/3D可切换显示器的厚度过厚，消费者可能无法接受。
发明内容
本发明涉及一种二维(2D)/三维(3D)可切换的触控显示器及其驱动方法。此2D/3D可切换的触控显示器具有液晶单元，该液晶单元设置于显示面板上，以提供2D/3D可切换及触控感测功能。
根据本发明的第一方面，提出一种2D/3D可切换的触控显示器，包括具有多个像素的显示面板以及液晶单元。该液晶单元置于显示面板上，用以提供2D/3D可切换及触控感测功能。该液晶单元包括彼此相对的第一基板以及第二基板，多个第一电极置于第一基板上，多个第二电极置于第二基板上，液晶层置于第一电极与第二电极之间，第二电极与第一电极彼此交错，液晶层受控于第一电极与第二电极间的电压，以调整来自显示面板的光线路径和/或触控感测。
根据本发明的第二方面，提出一种2D/3D可切换的触控显示器的驱动方法，方法包括以下步骤。提供显示面板及置于显示面板上的液晶单元，液晶单元包括第一基板及第二基板，第一基板与第二基板彼此相对，多个第一电极置于第一基板上，多个第二电极置于第二基板上，第二电极与第一电极彼此交错，以及液晶层置于第一电极与第二电极之间，各该第一电极包括多个平行排列的导线，且于各该第一电极当中的导线彼此电性相连接。藉由显示面板显示一图像。以及藉由提供第一电极与第二电极间的电压，以驱动液晶单元，进而调整来自显示面板的光线路径和/或感测触控信息。
为了对本发明的上述及其他方面有更佳的了解，下文特举优选实施例，并配合附图，作详细说明如下：
附图说明
图1绘示依照本发明一实施例的2D/3D可切换的触控显示器10的截面图。
图2A绘示依照本发明一实施例的2D/3D可切换的触控显示器10的电极层。
图2B、图2C绘示依照本发明另一实施例的2D/3D可切换的触控显示器10的电极层。
图3A绘示依照本发明的一实施例的2D/3D可切换的触控显示器，在3D模式下驱动信号的波形图。
图3B绘示依照本发明的一实施例的2D/3D可切换的触控显示器，在2D模式下驱动信号的波形图。
图4A绘示依照本发明的另一实施例的2D/3D可切换的触控显示器，在3D模式下驱动信号的波形图。
图4B绘示依照本发明的一实施例的2D/3D可切换的触控显示器，在2D模式下驱动信号的波形图。
图5A绘示依照本发明的一实施例的2D/3D可切换的触控显示器，在3D模式下驱动信号的波形图。
图5B绘示依照本发明的一实施例的2D/3D可切换的触控显示器，在2D模式下驱动信号的波形图。
图6绘示依照本发明的一实施例的简化2D/3D可切换的触控显示器的简化等效电路。
【符号说明】
10:2D/3D可切换的触控显示器
11:液晶单元
12:显示面板
102:第一基板
104a:第一电极层
104b:第二电极层
106:液晶层
108:第二基板
110:粘胶
112、120:偏光片
114、118:基板
116:薄膜晶体管
300:缓冲器
302:运算放大器
1040、1044:导线
1042:导体片
1046、1048:第二电极
C:电容
R:接收电极
R1～R5:第一电极
Rx:直流信号
S1:触控信号
S2:未触控信号
S10、S11、S13:第一信号
S20、S21、S23:第二信号
T:发送电极
T1～T5:第二电极
T10、T20、T30、T50、T11、T21、T31、T51、T12、T22、T32、T52、T13、T23、T33、T53、T14、T24、T34、T54、T15、T25、T35、T55:交流信号
具体实施方式
图1绘示依照本发明一实施例的2D/3D可切换的触控显示器10的截面图。请参考图1，2D/3D可切换的触控显示器10包括液晶单元11以及显示面板12。置于显示面板12之上的液晶单元11包括第一基板102、第一电极层104a、液晶层106、第二电极层104b、以及相对于第一基板102的第二基板108。液晶单元11可包括额外的光学机能层(optical function layer)，例如偏光片(polarizer)或相位延迟器(phase retarder)，在观察者及液晶层106之间，以调整透光率或光的相位。液晶单元11例如是被动驱动式或主动驱动式的可切换透镜或可切换光栅。第一基板102及第二基板108的材料可为玻璃、塑胶或其他透明的有机聚合物。第一电极层104a及第二电极层104b的材料可为透明的导电金属氧化物(铟锡氧化物ITO、铟锌氧化物IZO)、金属或合金。
第一电极层104a包括多个置于第一基板102之上的第一电极，第二电极层104b包括多个置于第二基板108之上的第二电极，第二电极与第一电极彼此交错(interlaced)。液晶层106置于第一基板102与第二基板108之间。实际上，液晶层106置于第一电极层104a与第二电极层104b之间。液晶层106受控于第一电极层104a与第二电极层104b间的电压差，以于光线通过显示面板12时，调整光的路线或相位。此外，第一基板102以及第二基板108可错置地(misplaced)贴合，以曝露第一电极层104a(下部)及第二电极层104b(上部)，以自两个交错方向(two interlace directions)作粘合以结合驱动元件或信号传输元件。
在此实施例中，2D/3D可切换的触控显示器10可显示双视角3D图像(dualview3D image)，因第一电极层104a的两个相邻的第一电极之间的间距对应于显示面板12的两个像素(图像的单位点)，而这两个像素显示具有视差的两个图像。在其它实施例中，若两个相邻的第一电极之间的间距对应于更多像素，2D/3D可切换的触控显示器10在显示具有视差的多个图像时，可作为多视角(multi view)显示器。两个相邻的第一电极之间的间距对应于显示面板12的至少两个像素，较佳的间距选择为偶数个像素。
显示面板12例如为液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)，用以显示及提供图像。若显示面板12是LCD，则包括偏光片112、基板114、彩色滤光片(color filter，CF)及薄膜晶体管(thin-film transistor，TFT)116、基板118、偏光片120及液晶(未绘示于图1中)。本发明的结构不限于此。显示面板12可藉由粘胶110或其他粘着物与液晶单元11组装并固定在一起。
图2A绘示依照本发明一实施例的2D/3D可切换的触控显示器10的电极层。请参考图2A，第一电极层104a可包括多个第一电极R1、R2、R3、R4及R5。各个第一电极R1～R5包括多条平行的导线1040，且于各个第一电极R1～R5中的导线1040，藉由位于导线1040末端的导电片(conductive pad)1042而彼此电性连接成一个群组。第一电极以及导线的数量取决于集成电路(integrated circuit，IC)的驱动能力、感测程序的驱动方法、电阻电容(RC)负载、以及3D的功能。
第二电极T1、T2、T3、T4及T5是水平条纹状电极。第一电极R1～R5的导线1040实质上垂直于第二电极T1～T5。导线1040的宽度小于第二电极T1～T5的宽度。在图2A中，为图示清楚起见而简化结构，故仅绘示五个第一电极以及五个第二电极，然而本发明并不限于此。
在显示图像为HD720解析度的一实施例中，第一电极的数量可以是20，而各个第一电极包括32条导线1040，第二电极的数量可以是12。在此例中，触控感测电极以MxN的矩阵形状排列，M例如为20而N例如为12。第一电极与第二电极的数量，可随着2D/3D可切换的触控显示器的尺寸、解析度、灵敏度而调整。
每一对被介电层(液晶层106)隔开的第一电极及第二电极，形成一电容，称为触控感测单元，多个触控感测单元形成触控感测屏幕。当电极因人体触碰而产生电荷扰动，此改变可被检测而转换为触控信号。在一实施例中，第一电极R1～R5可被当作触控感测的接收器，第二电极T1～T5可被当作触控感测的发送器，然而本发明不限于此。在另一实施例中，第一电极R1～R5可被当作触控感测的发送器，第二电极T1～T5可被当作触控感测的接收器。可依序驱动各个第一电极R1～R5或是各个第二电极T1～T5以感测一触控信息。此外，也可同时驱动第一电极R1～R5的导线1040或是第二电极T1～T5，形成可切换屏障或可切换透镜，以调整发射自显示面板的光线路径。
图2B、图2C绘示依照本发明另一实施例的2D/3D可切换的触控显示器10的电极层。如图2B所示，第一电极层104a的导线1044实质上彼此平行，且第一电极层104a的导线1044垂直于第二电极1046。如图2C所示，第一电极层104a的导线1044实质上彼此平行，第一电极层104a的导线1044倾斜于第二电极1048，此种电极安排方式称为倾斜透镜设计(slant lens design)，可藉由与显示面板12的像素排列不对齐(misalignment)的方式，以降低立体迭纹(3D moiré)并解决色偏问题。
2D/3D可切换的触控显示器10，在各个实施例中可由不同信号驱动，以下描述各种2D/3D可切换的触控显示器10的驱动方法：
第一实施例
图3A绘示依照本发明的一实施例的2D/3D可切换的触控显示器，在3D模式下驱动信号的波形图。如图2A及图3A所示，直流信号Rx(例如0V)输入至第一电极R1～R5，具有相同工作周期(duty cycle)的交流信号T10、T20、T30～T50，分别输入至第二电极T1～T5。直流信号Rx同步(同相位)输入至第一电极，交流信号T10、T20、T30～T50同步(同相位)输入至第二电极T1～T5，交流信号是脉冲(或方波、或弦波)信号。直流信号Rx以及交流信号T10、T20、T30～T50的数量对应于第一电极以及第二电极的数量。
每个交流信号T10、T20、T30～T50可以是第一信号S10以及第二信号S20的迭加。第一信号S10是脉冲(或方波、或弦波)信号，其电压差介于第一信号S10的振幅与直流信号之间。在3D模式之下，第一信号S10的振幅可以是±5V，各个第一信号具有相同工作周期且彼此同步(同相位)，工作在60Hz的频率，以导通(switch on)液晶层106(如图1所示)，以产生可切换透镜以及可切换屏障，使得2D/3D可切换的触控显示器10可以显示3D图像。另外，第二信号S20(或方波、或弦波)可具有振幅±αV，各个第二信号具有相同工作周期且彼此顺序性地，工作在120Hz的频率以进行触控感测，α远小于5。此外，第一信号S10以及第二信号S20的振幅是正整数，且第一信号S10的振幅较第二信号S20的振幅大。在一个视帧(第一信号的一个脉冲)中，第二信号S20以双倍频率，使用一对正信号及负信号，以降低对可切换透镜或可切换屏障功能的干扰(disturbing)。第二信号S20彼此分隔(separated from eachother)以进行触控感测。在一种实作方式中，第一信号S10之内的一对第二信号S20的振幅的总和，等于第一信号S10的振幅。
如图3A所示，交流信号T10、T20、T30～T50的周期是16.7ms，第一信号S10具有与交流信号T10、T20、T30～T50相同的周期，由第一信号S10驱动的第二电极T1～T5可控制液晶层106以形成可切换透镜或可切换屏障。第二电极T1～T5依序由第二信号S20以短时间周期(例如2～3μs)驱动，而第一电极R1～R5偏压以直流电压源，直流偏压的第一电极R1～R5可经由手指碰触而接收小电压改变。
图3B绘示依照本发明的一实施例的2D/3D可切换的触控显示器，在2D模式下驱动信号的波形图。如图2A及图3B所示，直流信号Rx(例如0V)输入至第一电极R1～R5，交流信号T12、T22、T32～T52分别输入至第二电极T1～T5。直流信号Rx及交流信号T12、T22、T32～T52可互相交换。
每个交流信号T12、T22、T32～T52可以是第一信号S10以及第二信号S20的迭加。在2D模式之下，第一信号S10的振幅可以是0V(小于液晶层106的临界电压且大于或等于0V)，使得可切换透镜及可切换屏障关闭以显示2D图像。另外，第二信号S20可具有振幅±αV及频率120Hz，第二信号S20的波形在2D模式下与3D模式下相同。在其它实施例中，第二信号S20的频率可降至60Hz，因为在2D模式下交错的正信号与负信号的数量可以降至3D模式下数量的一半，以干扰可切换透镜或可切换屏障的功能。如图2A及图3B所示，第二电极T1～T5依序由交流信号T12、T22、T32～T52以短时间周期(例如2～3μs)驱动，而第一电极R1～R5偏压以直流电压源，第一电极R1～R5可经由手指碰触而接收小电压改变。
第二实施例
图4A绘示依照本发明的另一实施例的2D/3D可切换的触控显示器，在3D模式下驱动信号的波形图。如图2A及图4A所示，直流信号Rx(例如0V)输入至第一电极R1～R5，交流信号T11、T21、T31～T51分别输入至第二电极T1～T5。输入至第一电极R1～R5的直流信号Rx，与分别输入至第二电极T1～T5的交流信号T11、T21、T31～T51，可以互相交换。
在3D模式下，交流信号(方波、脉冲、或弦波)T11、T21、T31～T51可以是第一信号S11(第一信号S11的位置及半周期如图4B所示)以及第二信号S21(如图4B所示)的迭加。交流信号T11、T21、T31～T51具有振幅±5V、频率60Hz以及相同的工作周期，以开启可切换透镜及可切换屏障，以显示3D图像。此外，第二电极T1～T5依序由交流信号T11、T21、T31～T51驱动，第一电极R1～R5偏压以直流电压源，直流偏压的第一电极R1～R5可经由手指碰触而接收小电压改变。施加至第一电极与第二电极的直流信号Rx及交流信号T11、T21、T31～T51的波形，可用以形成可切换屏障或可切换透镜，并且可用以检测触控信息。交流信号T11、T21、T31～T51彼此间存在位移(非同步)。
图4B绘示依照本发明的一实施例的2D/3D可切换的触控显示器，在2D模式下驱动信号的波形图。如图2A及图4B所示，直流信号Rx(例如0V)输入至第一电极R1～R5，交流信号T13、T23、T33～T53分别输入至第二电极T1～T5。直流信号Rx及交流信号T13、T23、T33～T53可互相交换。
在2D模式下，振幅5V的第一信号S11被关闭以闭闭可切换透镜及可切换屏障，使得2D/3D可切换的触控显示器10能显示2D图像。另外，具有振幅±βV(例如±5V)以及频率60Hz(方波、脉冲或弦波)的第二信号S21，可被施加于第二电极T1～T5。如图2A及图4B所示，第二电极依序由交流信号T13、T23、T33～T53以短时间周期(例如2～3μs)驱动，而第一电极R1～R5偏压以直流电压源，第一电极R1～R5可经由手指碰触而接收小电压改变。在此实施例中，交流信号的振幅与β相同(正整数)。
第三实施例
图5A绘示依照本发明的一实施例的2D/3D可切换的触控显示器，在3D模式下驱动信号的波形图。如图2A及图5A所示，交流信号Rx(包括第一信号S13)输入至第一电极R1～R5，彼此间具有相同工作周期的另一交流信号T14、T24、T34～T54(包括第二信号S23)依序输入至第二电极T1～T5。输入至第一电极R1～R5的交流信号Rx，以及分别输入至第二电极T1～T5的交流信号T14、T24、T34～T54，可以互相交换。
在3D模式下，交流信号Rx可具有振幅±5V以及60Hz的频率，可切换透镜及可切换屏障被开启，使得2D/3D可切换的触控显示器能显示3D图像。此外，彼此间具有相同工作周期的另一交流信号T14、T24、T34～T54可具有振幅±αV以及120Hz的频率，α远小于5。交流信号Rx的周期可以是16.7ms。(α的定义与第一实施例当中相同)。
由交流信号Rx(第一信号S13)驱动的第一电极R1～R5可控制液晶层106以形成可切换透镜或可切换屏障。第二电极T1～T5依序由另一交流信号T14、T24、T34～T54(第二信号S23)驱动，其周期短暂例如为2～3μs，第一电极R1～R5可连接至运算放大器(OP)的输入端而被虚拟偏压至直流电压源，以取消液晶驱动电压效应(LC driving voltage impact)。虚拟直流偏压的第一电极R1～R5可经由手指碰触而接收小电压改变。
图5B绘示依照本发明的一实施例的2D/3D可切换的触控显示器，在2D模式下驱动信号的波形图。如图2A及图5B所示，直流信号Rx(例如0V)输入至第一电极R1～R5，交流信号T15、T25、T35～T55依序分别输入至第二电极T1～T5。直流信号Rx及交流信号T15、T25、T35～T55可互相交换。
在2D模式下，可切换透镜与可切换屏障被关闭(第一信号S13被关闭)，使得2D/3D可切换的触控显示器能显示2D图像。此外，第二信号S23可具有振幅±αV以及120Hz的频率，输入至第二电极T1～T5。第二电极T1～T5依序由交流信号T15、T25、T35～T55(第二信号S23)以短时间周期(例如2～3μs)驱动，而第一电极R1～R5偏压以直流电压源，第一电极R1～R5可经由手指碰触而接收小电压改变。在其他实施例中，第二信号S23的频率可降至60Hz，因为在2D模式下交错的正信号与负信号的数量可以降至3D模式下数量的一半，以干扰可切换透镜或可切换屏障的功能。
图6绘示依照本发明的一实施例的简化2D/3D可切换的触控显示器的简化等效电路。如图6所示，等效电路包括缓冲器300以提供一电压源，以步级电压驱动发送电极T。在发送电极T及接收电极R之间的互电容(mutualcapacitance)，可藉由触控检测而被测量。
接收电极R连接至运算放大器302使得接收电极R的电流流经此运算放大器302。运算放大器302耦接一电容C以作为电荷积分器(charge integrator)。由于电荷积分器接收的电荷可被转换为电压信号，检测到的触控信号S1以及未触控信号S2可被分辨出来。接着，检测到的触控信号S1以及未触控信号S2可经由模拟数字转换器(ADC)转换为数字信号，以进一步在微处理(MPU)中进行信号处理。在此电路中，由于接收电极R虚拟连接至电荷积分器的直流偏压电压源(可以是虚拟接地)，可取消液晶驱动电压效应，接收电极R可经由手指碰触而接收小电压改变。
如上所述，本发明的实施例提供一种2D/3D可切换的触控显示器。此2D/3D可切换的触控显示器结合2D/3D可切换的技术以及触控感测的技术，并且整合了控制电极(控制液晶层形成2D/3D可切换透镜或可切换屏障)以及触控感测电极于一个液晶单元中。此2D/3D可切换的触控显示器具有薄、轻、低成本以及制程简单的优点。且此2D/3D可切换的触控显示器藉由使用电极作为触控感测的接收器及发送器，以及使用电极作为控制液晶透镜(或屏障)的开关，因此容易制造，无需额外的光罩程序。
综上所述，虽然本发明已以优选实施例公开如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属领域技术人员，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后附的权利要求书所界定者为准。

Claims (19)

1.一种二维/三维可切换的触控显示器，包括：
一显示面板，包括多个像素；以及
一液晶单元，置于该显示面板上，用以提供二维/三维可切换及触控感测功能，该液晶单元包括：
一第一基板及一第二基板，该第一基板与该第二基板彼此相对；
多个第一电极，置于该第一基板上；
多个第二电极，置于该第二基板上，这些第二电极与这些第一电极彼此交错；以及
一液晶层，置于这些第一电极与这些第二电极之间；
其中该液晶层受控于这些第一电极与这些第二电极间的一电压，以调整来自该显示面板的光线路径和/或触控感测。
2.如权利要求1所述的二维/三维可切换的触控显示器，其中各该第一电极包括多个平行排列的导线，且于各该第一电极当中的这些导线彼此电性相连接。
3.如权利要求1所述的二维/三维可切换的触控显示器，其中这些第一电极实质上垂直于这些第二电极。
4.如权利要求1所述的二维/三维可切换的触控显示器，其中相邻二个该第一电极间的一间距，对应于该显示面板的至少二个该像素。
5.如权利要求1所述的二维/三维可切换的触控显示器，其中该显示面板包括一液晶显示器或一有机发光二极管，且这些第一电极作为一触控传感器的接收器，这些第二电极作为该触控传感器的发送器。
6.如权利要求1所述的二维/三维可切换的触控显示器，其中一直流信号输入至这些第一电极，多个具有一第一振幅的第一信号同步输入至这些第二电极，以控制该液晶层作二维/三维显示，其中该第一振幅随一第一频率而交替变化。
7.如权利要求6所述的二维/三维可切换的触控显示器，其中在三维模式下的该第一振幅大于在二维模式下的该第一振幅，且在该二维模式下的该第一振幅小于该液晶层的临界电压的振幅且大于或等于0。
8.如权利要求6所述的二维/三维可切换的触控显示器，其中多个具有一第二振幅的第二信号依序被输入至这些第二电极以进行触控感测，该第二振幅随一第二频率而交替变化，该第一振幅大于或等于该第二振幅，该第二频率大于或等于该第一频率。
9.如权利要求8所述的二维/三维可切换的触控显示器，其中具有相同工作周期的这些第二信号彼此分隔。
10.如权利要求8所述的二维/三维可切换的触控显示器，其中于这些第一信号其中的一个之内的一对这些第二信号的该第二振幅的总和，等于该第一振幅。
11.如权利要求6所述的二维/三维可切换的触控显示器，其中多个具有一第二振幅的第二信号依序被输入至这些第一电极以进行触控感测，该第二振幅随一第二频率而交替变化，该第一振幅大于或等于该第二振幅，该第二频率大于或等于该第一频率。
12.如权利要求11所述的二维/三维可切换的触控显示器，其中具有相同工作周期的这些第二信号彼此分隔。
13.如权利要求11所述的二维/三维可切换的触控显示器，其中在这些第一信号其中的一个之内的一对这些第二信号的该第二振幅的总和，等于该第一振幅。
14.如权利要求1所述的二维/三维可切换的触控显示器，其中一直流信号被输入至这些第一电极，多个具有一第一振幅的第一信号依序被输入至这些第二电极，以控制该液晶层作二维/三维显示及触控感测，其中该第一振幅随一第一频率而交替变化。
15.如权利要求14所述的二维/三维可切换的触控显示器，其中这些第一信号切换为具有一第二频率及一第二振幅的多个第二信号，该第二频率低于该第一频率，两个接续的这些第二信号的该第二振幅的总和小于该液晶层临界电压的振幅且大于或等于0。
16.如权利要求14所述的二维/三维可切换的触控显示器，其中具有相同工作周期的这些第二信号彼此分隔。
17.一种二维/三维可切换的触控显示器的驱动方法，包括：
提供一显示面板及置于该显示面板上的一液晶单元，该液晶单元包括一第一基板及一第二基板，该第一基板与该第二基板彼此相对，多个第一电极置于该第一基板上，多个第二电极置于该第二基板上，这些第二电极与这些第一电极彼此交错，以及一液晶层置于这些第一电极与这些第二电极之间，各该第一电极包括多个平行排列的导线，且于各该第一电极当中的这些导线彼此电性相连接；
藉由该显示面板显示一图像；以及
藉由提供这些第一电极与这些第二电极间的一电压，以驱动该液晶单元，进而调整来自该显示面板的光线路径和/或感测一触控信息。
18.如权利要求17所述的二维/三维可切换的触控显示器的驱动方法，其中驱动该液晶单元的步骤包括：
同步地提供多个具有一第一频率的第一信号至这些第二电极；
依序地提供多个具有一第二频率的第二信号至这些第二电极，其中该第一频率大于该第二频率；以及
提供一直流信号至这些第一电极以控制这些第一电极与这些第二电极之间的该液晶层作为二维/三维显示和/或触控感测。
19.如权利要求17所述的二维/三维可切换的触控显示器的驱动方法，其中驱动该液晶单元的步骤包括：
依序地提供多个具有一第一频率的第一信号至这些第二电极；以及
提供一直流信号至这些第一电极以控制这些第一电极与这些第二电极之间的该液晶层作二维/三维显示和/或触控感测。
CN201410063166.8A 2013-03-08 2014-02-24 二维/三维可切换的触控显示器及其驱动方法 Active CN104035227B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/791,572 US9058780B2 (en) 2013-03-08 2013-03-08 2D/3D switchable and touch sensitive display and method for driving the same
US13/791,572 2013-03-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104035227A true CN104035227A (zh) 2014-09-10
CN104035227B CN104035227B (zh) 2017-04-12

Family

ID=51466052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410063166.8A Active CN104035227B (zh) 2013-03-08 2014-02-24 二维/三维可切换的触控显示器及其驱动方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9058780B2 (zh)
CN (1) CN104035227B (zh)
TW (1) TWI534670B (zh)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104317134A (zh) * 2014-11-14 2015-01-28 京东方科技集团股份有限公司 触摸光栅盒和触摸立体显示装置
CN104636015A (zh) * 2015-01-13 2015-05-20 昆山龙腾光电有限公司 触控显示装置
CN105005168A (zh) * 2015-07-21 2015-10-28 汕头超声显示器（二厂）有限公司 一种带有触控功能的3d液晶透镜
CN106842594A (zh) * 2016-12-23 2017-06-13 张家港康得新光电材料有限公司 集成立体显示装置
CN106887445A (zh) * 2015-12-15 2017-06-23 上海和辉光电有限公司 一种oled三维显示屏
CN108028651A (zh) * 2015-07-30 2018-05-11 法雷奥开关和传感器有限责任公司 用于车辆的控制装置和用于操作这种控制装置的方法
CN111026293A (zh) * 2019-12-26 2020-04-17 业成科技（成都）有限公司 触控面板及其制备方法
CN113454987A (zh) * 2018-12-24 2021-09-28 张家港康得新光电材料有限公司 具有电容式触摸位置传感器的可切换自动立体显示器

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103257772B (zh) * 2013-04-27 2016-03-02 北京京东方光电科技有限公司 一种可实现3d显示的触摸屏、显示装置及其制作方法
CN104102054B (zh) * 2014-06-30 2017-01-25 京东方科技集团股份有限公司 显示装置及其驱动方法和制造方法
KR20160112067A (ko) * 2015-03-17 2016-09-28 삼성디스플레이 주식회사 광 변조 장치를 포함하는 광학 장치 및 그 구동 방법
TWI579741B (zh) * 2015-04-24 2017-04-21 詠巨科技有限公司 觸控裝置及其製作方法
CN112188181B (zh) * 2019-07-02 2023-07-04 中强光电股份有限公司 图像显示设备、立体图像处理电路及其同步信号校正方法
CN112835417A (zh) * 2021-02-03 2021-05-25 业成科技（成都）有限公司 电子装置及其控制方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW200949654A (en) * 2008-05-30 2009-12-01 Innolux Display Corp Touch-sensitive liquid crystal display device and method for fabricating same
CN101726885A (zh) * 2008-10-10 2010-06-09 奇信电子股份有限公司 触控式液晶显示器及其相应的触控板
CN102122097A (zh) * 2010-12-22 2011-07-13 友达光电股份有限公司 触控显示装置
US8134540B2 (en) * 2007-10-16 2012-03-13 Wintek Corporation Touch panel and liquid crystal display panel
US20120242615A1 (en) * 2011-03-22 2012-09-27 Sony Corporation Display device and electronic apparatus

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8552989B2 (en) 2006-06-09 2013-10-08 Apple Inc. Integrated display and touch screen
US20100328306A1 (en) * 2008-02-19 2010-12-30 The Board Of Trustees Of The Univer Of Illinois Large format high resolution interactive display
US8217913B2 (en) 2009-02-02 2012-07-10 Apple Inc. Integrated touch screen
KR20110052241A (ko) * 2009-11-12 2011-05-18 엘지디스플레이 주식회사 터치 패널 일체형 입체 영상 표시 장치 및 이의 제조 방법
JP5383903B2 (ja) * 2010-04-01 2014-01-08 シャープ株式会社 表示装置
TWI474299B (zh) * 2010-08-05 2015-02-21 顯示裝置及視差屏障觸控板的製造方法
US20130162918A1 (en) * 2010-09-13 2013-06-27 Masashi Mayumi Drive circuit of display device, display device, and method of driving display device
TWI422865B (zh) * 2010-10-28 2014-01-11 Au Optronics Corp 可切換式立體顯示器
CN102156565B (zh) * 2010-12-31 2014-11-05 深圳超多维光电子有限公司 显示设备、方法和裸眼立体显示装置
TWI456447B (zh) * 2011-08-04 2014-10-11 Au Optronics Corp 具觸碰感應機制之自動立體顯示裝置及其驅動方法
TWI456262B (zh) * 2011-12-16 2014-10-11 Wintek Corp 可切換式觸控立體影像裝置
TWI459261B (zh) * 2012-04-16 2014-11-01 Chunghwa Picture Tubes Ltd 觸控立體顯示裝置
US9116358B2 (en) * 2012-05-17 2015-08-25 Innocom Technology(Shenzhen) Co., Ltd. 2D/3D switchable parallax barrier display

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8134540B2 (en) * 2007-10-16 2012-03-13 Wintek Corporation Touch panel and liquid crystal display panel
TW200949654A (en) * 2008-05-30 2009-12-01 Innolux Display Corp Touch-sensitive liquid crystal display device and method for fabricating same
CN101726885A (zh) * 2008-10-10 2010-06-09 奇信电子股份有限公司 触控式液晶显示器及其相应的触控板
CN102122097A (zh) * 2010-12-22 2011-07-13 友达光电股份有限公司 触控显示装置
US20120242615A1 (en) * 2011-03-22 2012-09-27 Sony Corporation Display device and electronic apparatus

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016074415A1 (zh) * 2014-11-14 2016-05-19 京东方科技集团股份有限公司 触摸光栅盒和触摸立体显示装置
US10001853B2 (en) 2014-11-14 2018-06-19 Boe Technology Group Co., Ltd. Touch grating cell and touch stereoscopic display device
CN104317134A (zh) * 2014-11-14 2015-01-28 京东方科技集团股份有限公司 触摸光栅盒和触摸立体显示装置
CN104636015A (zh) * 2015-01-13 2015-05-20 昆山龙腾光电有限公司 触控显示装置
CN105005168A (zh) * 2015-07-21 2015-10-28 汕头超声显示器（二厂）有限公司 一种带有触控功能的3d液晶透镜
CN105005168B (zh) * 2015-07-21 2019-04-30 汕头超声显示器技术有限公司 一种带有触控功能的3d液晶透镜
CN108028651B (zh) * 2015-07-30 2022-04-12 法雷奥开关和传感器有限责任公司 用于车辆的控制装置和用于操作这种控制装置的方法
US11424743B2 (en) 2015-07-30 2022-08-23 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Operator control device for a vehicle and method for operating such an operator control device
CN108028651A (zh) * 2015-07-30 2018-05-11 法雷奥开关和传感器有限责任公司 用于车辆的控制装置和用于操作这种控制装置的方法
CN106887445A (zh) * 2015-12-15 2017-06-23 上海和辉光电有限公司 一种oled三维显示屏
CN106887445B (zh) * 2015-12-15 2020-02-04 上海和辉光电有限公司 一种oled三维显示屏
CN106842594B (zh) * 2016-12-23 2019-04-23 张家港康得新光电材料有限公司 集成立体显示装置
CN106842594A (zh) * 2016-12-23 2017-06-13 张家港康得新光电材料有限公司 集成立体显示装置
CN113454987A (zh) * 2018-12-24 2021-09-28 张家港康得新光电材料有限公司 具有电容式触摸位置传感器的可切换自动立体显示器
CN113454987B (zh) * 2018-12-24 2023-03-14 张家港康得新光电材料有限公司 具有电容式触摸位置传感器的可切换自动立体显示器
CN111026293A (zh) * 2019-12-26 2020-04-17 业成科技（成都）有限公司 触控面板及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN104035227B (zh) 2017-04-12
US20140253490A1 (en) 2014-09-11
US9058780B2 (en) 2015-06-16
TW201435681A (zh) 2014-09-16
TWI534670B (zh) 2016-05-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104035227A (zh) 二维/三维可切换的触控显示器及其驱动方法
CN102822778B (zh) 显示装置
CN101938666B (zh) 立体图像显示设备、对象邻近检测设备和电子装置
US9405144B2 (en) Liquid crystal grating, 3D touch display device and driving method of liquid crystal grating
CN102376286B (zh) 显示装置及其驱动方法、驱动电路和电子设备
US20170048516A1 (en) Touch Glasses-Free Grating 3D Display Device and Manufacturing and Control Methods Thereof
KR102230549B1 (ko) 접촉 감지 기능을 가진 광학계 및 이를 포함하는 표시 장치
CN104076997A (zh) 带有触摸检测功能的显示装置及电子设备
JP5807035B2 (ja) タッチ検出機能付き表示装置、電子機器及びタッチ検出デバイス
CN104714689A (zh) 附带触摸检测功能的显示装置以及电子设备
CN103293726A (zh) 液晶盒、3d触控显示装置及其控制方法
CN102798973B (zh) 具触控功能的微机电显示器
TW201326899A (zh) 可切換式觸控立體影像裝置
CN103293779B (zh) 液晶盒、显示装置及两者的控制方法
CN105975128A (zh) 外挂式触摸显示装置以及电子设备
CN203133450U (zh) 一种液晶光栅及3d触控显示装置
CN204288168U (zh) 一种触控显示面板及触控显示装置
KR20120077451A (ko) 3차원 영상 표시장치
CN202748752U (zh) 一种具有多视角功能的可触控显示装置
CN103116230A (zh) 3d触屏
CN202735996U (zh) 一种3d触摸显示器
CN202522822U (zh) 液晶光栅、3d显示器件及3d显示装置
TWI443417B (zh) 立體顯示器、屏障裝置及其驅動方法
CN202422052U (zh) 3d触屏
KR101294438B1 (ko) 표시 장치, 입력 장치 및 광학 패널

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant