專利名稱：觸摸式立體顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于立體顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種觸摸式立體顯示裝置。
背景技術(shù)：
人的左眼和右眼有間距，造成兩眼的視角存在細微的差別，這樣的差別會讓左眼和右眼分別觀察的景物有略微的視差，從而在人的大腦中形成立體圖像。一般的立體顯示裝置在觀看時，需要佩戴立體眼鏡，使得本來就戴有眼鏡(如近視眼鏡、老花眼鏡等)的觀看者，為了獲得清晰的觀看效果，需要將兩付眼鏡重疊，使得立體顯示觀看較為不便。此外，由于立體眼鏡的兩鏡腳之間的寬度通常是固定的，這可能使得不同臉型的觀看者，在佩戴立體眼鏡時不能獲得較佳的體驗。因此，不需要佩戴立體眼鏡的裸眼立體顯示技術(shù)越來越為人們所關(guān)注。裸眼式立體顯示裝置主要原理是在顯示面板前設(shè)置光柵，例如狹縫光柵或柱面光柵，所述光柵將顯示面板顯示的至少兩幅視差圖像分別提供給觀看者的左、右眼。隨著顯示技術(shù)的發(fā)展，能夠給予用戶所指即所控的觸摸技術(shù)也逐漸成為顯示技術(shù)發(fā)展的趨勢。然而如果想在立體顯示裝置中同時實現(xiàn)立體顯示和觸摸功能，則必須要同時在顯示裝置中使用光柵面板及觸摸面板才能實現(xiàn)。兩種面板的同時設(shè)置在顯示裝置的可視表面，光柵面板和觸摸面板有可能存在光學或電氣上的干擾，這會大大影響顯示效果，同時，由于一般觸摸面板在光柵面板上面，造成顯示圖像距離觸摸面板較遠，影響觸摸的準確性，這都降低用戶的觸摸立體視覺體驗。

實用新型內(nèi)容本實用新型所解決的技術(shù)問題是提供一種觸摸式立體顯示裝置，包括觸摸面板、 液晶顯示面板、光線導(dǎo)向面板和背光模塊，所述觸摸面板設(shè)置在所述顯示面板表面，所述背光模塊為所述液晶顯示面板提供顯示用的背光，所述光線導(dǎo)向面板設(shè)置在所述液晶顯示面板和所述背光模塊之間，所述光線導(dǎo)向面板用于將背光模塊提供給液晶顯示面板的光線導(dǎo)向到預(yù)定的視場空間位置，從而實現(xiàn)立體顯示。根據(jù)本實用新型的一優(yōu)選實施例，所述液晶顯示面板顯示的立體圖像至少包括具有視差的一左眼圖像和一右眼圖像。根據(jù)本實用新型的一優(yōu)選實施例，所述觸摸面板為電容式觸摸面板、電阻式觸摸面板、紅外線式觸摸面板、聲波式觸摸面板、單點式觸摸面板、多點式觸摸面板中的任意一種。根據(jù)本實用新型的一優(yōu)選實施例，所述觸摸面板和所述液晶顯示面板之間設(shè)置一粘合層，從而將所述觸摸面板固定在所述液晶顯示面板；所述液晶顯示面板和所述光線導(dǎo)向面板之間設(shè)置一粘合層，從而將所述光線導(dǎo)向面板固定在所述液晶顯示面板。根據(jù)本實用新型的一優(yōu)選實施例，所述光線導(dǎo)向面板是物理柱透鏡光柵。根據(jù)本實用新型的一優(yōu)選實施例，所述光線導(dǎo)向面板是液晶狹縫光柵。[0012]根據(jù)本實用新型的一優(yōu)選實施例，所述液晶狹縫光柵包括依次層疊設(shè)置的第一偏振片、第一基板、第一電極結(jié)構(gòu)、第一配向?qū)?、液晶層、第二配向?qū)印⒌诙姌O結(jié)構(gòu)、第二基板以及第二偏振片。根據(jù)本實用新型的一優(yōu)選實施例，所述第一基板和所述第二基板為玻璃基板，所述第一電極結(jié)構(gòu)和第二電極結(jié)構(gòu)為銦錫氧化物或銦鋅氧化物制成。根據(jù)本實用新型的一優(yōu)選實施例，所述光線導(dǎo)向面板是液晶透鏡光柵。根據(jù)本實用新型的一優(yōu)選實施例，所述液晶透鏡光柵包括依次層疊設(shè)置的第一基板、第一電極結(jié)構(gòu)、第一配向?qū)?、液晶層、第二配向?qū)?、第二電極結(jié)構(gòu)以及第二基板。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型觸摸式立體顯示裝置在液晶顯示面板的可視面設(shè)置觸摸面板，實現(xiàn)觸摸功能，在顯示面板和背光模塊之間設(shè)置光線導(dǎo)向面板，實現(xiàn)的立體顯示功能。從而使觸摸面板和光線導(dǎo)向面板相互分離，減少彼此之間的光學、電學上的影響，提高了立體顯示畫質(zhì)和用戶的觸摸控制體驗。同時光線導(dǎo)向面板除了可以采用傳統(tǒng)的物理透鏡光柵外，黑可以采用可控的液晶透鏡光柵和液晶狹縫光柵，實現(xiàn)2D/3D顯示功能的奇幻， 為用戶提供了更多的顯示模式，滿足了客戶的多種觀看需求。

圖I是本實用新型提供的觸摸式立體顯示裝置的一較佳實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖I所示觸摸式立體顯示裝置采用的液晶狹縫光柵的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是圖2所示液晶狹縫光柵工作狀態(tài)的示意圖。圖4是圖I所示觸摸式立體顯示裝置采用的液晶透鏡光柵的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是圖4所示液晶透鏡光柵工作狀態(tài)的示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進行詳細說明。請參閱圖1，是本實用新型觸摸式立體顯示裝置結(jié)構(gòu)示意圖。該觸摸式立體顯示裝置100提供視差顯示畫面至空間特定方向，其包括觸摸面板I、顯示面板2、光線導(dǎo)向面板
3、背光模塊4。顯示面板2為液晶顯示面板。背光模塊4層疊設(shè)置在顯示面板2的后方，其主要作用是為顯示面板2提供光源，以形成圖像顯示。背光模塊4為常見的液晶顯示面板的背光源，例如冷陰極突光燈(cold cathode fluorescent lamp, CCFL)和發(fā)光二極管(light emitting diode, LED)等多種背光源。光線導(dǎo)向面板3設(shè)置在背光模塊4和顯示面板2之間，其主要作用是調(diào)制該背光模塊4發(fā)出的光線的傳播方向，以將顯示光線導(dǎo)向到預(yù)定的視場空間位置，從而實現(xiàn)立體顯不O如圖I所示，背光模塊4發(fā)出的光線經(jīng)過光線導(dǎo)向面板3的調(diào)制后，顯示面板2顯示的左眼圖像L的光線被傳播到空間中觀察者的左眼L中，類似的，右眼圖像R的光線被傳播到空間中觀察者的右眼R中，觀察者的左右眼分別接收到具有視差的左眼圖像L和右眼圖像R，從而在人腦中形成立體視覺。觸摸面板I用于提供觸摸控制功能，以方便用戶的操作。觸摸面板I可以是電容式觸摸面板、電阻式觸摸面板、紅外線式觸摸面板、聲波式觸摸面板、單點式、多點式，或者其他任何類型的觸摸面板，在此不做限制。為了加強觸摸式立體顯示裝置100的穩(wěn)定性，可以在觸摸面板I和顯示面板2之間設(shè)置一粘合層5，從而將觸摸面板I固定在顯示面板2上，同樣的，也可以在顯示面板2和光線導(dǎo)向面板3之間設(shè)置一粘合層6，從而將光線導(dǎo)向面板3固定在顯示面板2。該光線導(dǎo)向面板3可以是物理柱透鏡光柵、液晶狹縫光柵、液晶透鏡光柵等結(jié)構(gòu)， 在此不做具體限制。其中，物理柱透鏡結(jié)構(gòu)已為業(yè)內(nèi)人士所知，在此不再贅述。液晶狹縫光柵和液晶透鏡光柵由于能夠自由控制其光學性質(zhì)，可以實現(xiàn)平面/立體(2D/3D)顯示的切換，在現(xiàn)在越來越受到重視。請參閱圖3，圖3是本實用新型觸摸式立體顯示裝置采用的液晶狹縫光柵的結(jié)構(gòu)不意圖。在本實施例中，液晶狹縫光柵100包括第一偏振片10、第一基板11、第一電極結(jié)構(gòu) 12、第一配向?qū)?3、液晶層14、第二配向?qū)?5、第二電極結(jié)構(gòu)16、第二基板17以及第二偏振片18。第一電極結(jié)構(gòu)12和第二電極結(jié)構(gòu)16分別相對地設(shè)置于第一基板11和第二基板 17的內(nèi)表面，且第二電極結(jié)構(gòu)16包括多個第一條形電極161和多個第二條形電極162。多個第一條形電極161與第二條形電極162交替間隔設(shè)置且相互平行地電氣隔離。液晶層14設(shè)置于第一電極結(jié)構(gòu)12和第二電極結(jié)構(gòu)16之間,第一配向?qū)?3設(shè)置于液晶層14與第一電極結(jié)構(gòu)12之間,第二配向?qū)?5設(shè)置于液晶層14與第二電極結(jié)構(gòu)16 之間，第一配向?qū)?3與第二配向?qū)?5的配向方向垂直，從而可以對液晶層12內(nèi)的液晶分子進行配向作用。第一偏振片10設(shè)置在第一基板11的外側(cè)，即與第一配向膜13相對的一側(cè)，第二偏振片18設(shè)置在第二基板17的外側(cè)，即與第二配向膜15相對的一側(cè)。當然，在某些改進型的設(shè)計中，第一偏振片10與第二偏振片18也可設(shè)置在第一基板11和第二基板17的內(nèi)側(cè)，在此不做具體限定。第一偏振片10與第二偏振片18的偏振方向相互垂直。在圖2所示的實施例中，第一配向?qū)?3的配向方向、第一偏振片10的偏振方向均沿第一延伸方向延伸；第二配向?qū)?5的配向方向、第二偏振片18的偏振方向均沿第二延伸方向延伸。優(yōu)選的，第一延伸方向和第二延伸方向相互垂直。液晶層14內(nèi)包括有向列型的液晶分子141，在第一配向?qū)?3和第二配向?qū)?5的配向作用下，向列型液晶分子141形成如圖2所示的扭曲排列結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的，第一基板11和第二基板17均為玻璃基板，當然也可以是其它材料的透明基板，只要使得光線能夠透過即可，此處不一一列舉。優(yōu)選的，第一電極結(jié)構(gòu)12和第二電極結(jié)構(gòu)16均為透明導(dǎo)電層，譬如可為銦錫氧化物(Indium Tin Oxide, ITO)或銦鋒氧化物(Indium Zinc Oxide, IZO),此處不--列舉。如圖3所示，在第一條形電極161與第一電極結(jié)構(gòu)12之間形成零電場或不足以驅(qū)動液晶分子旋轉(zhuǎn)的電場，而在第二條形電極162與第一電極結(jié)構(gòu)12之間形成強電場，驅(qū)動液晶分子依照電場方向排列，得以實現(xiàn)狹縫光柵功能。此時，當偏振方向與第二偏振片18 的偏振方向相同的偏振光(以實心圓點表不其偏振方向)由第二基板17向第一基板11方向傳播時，在第二條形電極162對應(yīng)的條形區(qū)域，偏振光可以穿過第二基板17，同時液晶分子141不改變偏振光的偏振方向，則偏振光無法通過第一偏振片10,在第一基板11外形成暗條紋(或稱遮光條紋);在第一條形電極161對應(yīng)的條形區(qū)域，偏振光穿過第二基板17， 在扭曲排列的液晶分子141的作用下,偏振光的偏振方向逐漸改變?yōu)榕c第一偏振片10偏振方向相同的偏振光(以短橫線表不其偏振方向)，則偏振光可以通過第一偏振片10,在第一基板11外形成亮條紋(或稱透光條紋)。遮光條紋與透光條紋交替排列，作用與常見的狹縫光柵相似，從而形成液晶狹縫光柵。請參閱圖4，圖4是本實用新型觸摸式立體顯示裝置100采用的液晶透鏡光柵的結(jié)構(gòu)不意圖。在本實施例中，液晶透鏡光柵包括第一基板21、第一電極結(jié)構(gòu)22、第一配向?qū)?23、液晶層24、第二配向?qū)?5、第二電極結(jié)構(gòu)26以及第二基板27。其中，第一電極結(jié)構(gòu)22和第二電極結(jié)構(gòu)26分別設(shè)置在第一基板21上第二基板27 內(nèi)表面，且第二電極結(jié)構(gòu)26包括多個第二條形電極261。多個第二條形電極261相互平行間隔且電氣隔離設(shè)置。液晶層24設(shè)置于第一電極結(jié)構(gòu)22和第二電極結(jié)構(gòu)26之間，第一配向?qū)?3設(shè)置于液晶層24與第一電極結(jié)構(gòu)22之間,第二配向?qū)?5設(shè)置于液晶層24與第二電極結(jié)構(gòu)26 之間。液晶層24內(nèi)包括有沿初始排列方向排列的液晶分子。第一配向?qū)?3和第二配向?qū)?5相互配合以使液晶分子沿初始排列方向排列。在本實施例中，通過摩擦配向或輻射配向等方式，使得第一配向?qū)?3的配向方向和第二配向?qū)?5的配向方向平行，使得液晶分子的初始排列方向平行于第二條形電極261的延伸方向。優(yōu)選的，第一基板21和第二基板27均為玻璃基板，當然也可以是其它材料的透明基板，只要使得光線能夠透過即可，此處不一一列舉。優(yōu)選的，第一電極結(jié)構(gòu)22和第二電極結(jié)構(gòu)26均為透明導(dǎo)電材料制成，譬如可為銦
錫氧化物(Indium Tin Oxide, ITO)或銦鋒氧化物(Indium Zinc Oxide, IZO),此處不--列舉。對于液晶透鏡光柵的形成，當多個第一電極結(jié)構(gòu)22與多個第二條形電極261上施加一定的電壓從而在第一電極結(jié)構(gòu)22與多個第二條形電極261之間形成一定規(guī)律分布的電場時，電場驅(qū)動液晶層24內(nèi)的液晶分子按照電場的分布規(guī)律改變排列方向，使得液晶層 24對特定偏振態(tài)的光線的折射率呈現(xiàn)拋物線形變化，從而使得液晶層24具有改變光線傳播方向的效果，形成液晶透鏡光柵。上述具體介紹了兩種特殊的光柵結(jié)構(gòu)液晶狹縫光柵和液晶透鏡光柵。這兩種光柵結(jié)構(gòu)都能通過電場的控制在非光柵狀態(tài)與光柵狀態(tài)之間進行切換，其應(yīng)在用在立體顯示中，可以實現(xiàn)平面/立體(2D/3D)顯示的切換，進一步提升用戶對于不同顯示模式的需求。相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型觸摸式立體顯示裝置在液晶顯示面板2的可視面設(shè)置觸摸面板1，實現(xiàn)觸摸功能，在顯示面板2和背光模塊4之間設(shè)置光線導(dǎo)向面板3，實現(xiàn)的立體顯示功能。從而使觸摸面板I和光線導(dǎo)向面板3相互分離，減少彼此之間的光學、電學上的影響，提高了立體顯示畫質(zhì)和用戶的觸摸控制體驗。同時光線導(dǎo)向面板3除了可以采用傳統(tǒng)的物理透鏡光柵外，黑可以采用可控的液晶透鏡光柵和液晶狹縫光柵，實現(xiàn)2D/3D 顯示功能的奇幻，為用戶提供了更多的顯示模式，滿足了客戶的多種觀看需求。在上述實施例中，僅對本實用新型進行了示范性描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本專利申請后可以在不脫離本實用新型的精神和范圍的情況下對本實用新型進行各種修改。
權(quán)利要求1.一種觸摸式立體顯示裝置，包括觸摸面板、液晶顯示面板、光線導(dǎo)向面板和背光模塊，所述觸摸面板設(shè)置在所述顯示面板表面，所述背光模塊為所述液晶顯示面板提供顯示用的背光，其特征在于，所述光線導(dǎo)向面板設(shè)置在所述液晶顯示面板和所述背光模塊之間， 所述光線導(dǎo)向面板用于將背光模塊提供給液晶顯示面板的光線導(dǎo)向到預(yù)定的視場空間位置，從而實現(xiàn)立體顯示。
2.如權(quán)利要求I所述的觸摸式立體顯示裝置，其特征在于，所述液晶顯示面板顯示的立體圖像至少包括具有視差的一左眼圖像和一右眼圖像。
3.如權(quán)利要求I所述的觸摸式立體顯示裝置，其特征在于，所述觸摸面板為電容式觸摸面板、電阻式觸摸面板、紅外線式觸摸面板、聲波式觸摸面板、單點式觸摸面板、多點式觸摸面板中的任意一種。
4.如權(quán)利要求I所述的觸摸式立體顯示裝置，其特征在于，所述觸摸面板和所述液晶顯示面板之間設(shè)置一粘合層，從而將所述觸摸面板固定在所述液晶顯示面板；所述液晶顯示面板和所述光線導(dǎo)向面板之間設(shè)置一粘合層，從而將所述光線導(dǎo)向面板固定在所述液晶顯示面板。
5.如權(quán)利要求I所述的觸摸式立體顯示裝置，其特征在于，所述光線導(dǎo)向面板是物理柱透鏡光柵。
6.如權(quán)利要求I所述的觸摸式立體顯示裝置，其特征在于，所述光線導(dǎo)向面板是液晶狹縫光柵。
7.如權(quán)利要求6所述的觸摸式立體顯示裝置，其特征在于，所述液晶狹縫光柵包括依次層疊設(shè)置的第一偏振片、第一基板、第一電極結(jié)構(gòu)、第一配向?qū)印⒁壕?、第二配向?qū)印⒌诙姌O結(jié)構(gòu)、第二基板以及第二偏振片。
8.如權(quán)利要求7所述的觸摸式立體顯示裝置，其特征在于，所述第一基板和所述第二基板為玻璃基板，所述第一電極結(jié)構(gòu)和第二電極結(jié)構(gòu)為銦錫氧化物或銦鋅氧化物制成。
9.如權(quán)利要求I所述的觸摸式立體顯示裝置，其特征在于，所述光線導(dǎo)向面板是液晶透鏡光柵。
10.如權(quán)利要求9所述的觸摸式立體顯示裝置，其特征在于，所述液晶透鏡光柵包括依次層疊設(shè)置的第一基板、第一電極結(jié)構(gòu)、第一配向?qū)印⒁壕?、第二配向?qū)?、第二電極結(jié)構(gòu)以及第二基板。
專利摘要本實用新型關(guān)于一種觸摸式立體顯示裝置，包括觸摸面板、液晶顯示面板、光線導(dǎo)向面板和背光模塊，所述觸摸面板設(shè)置在所述顯示面板表面，所述背光模塊為所述液晶顯示面板提供顯示用的背光，所述光線導(dǎo)向面板設(shè)置在所述液晶顯示面板和所述背光模塊之間，所述光線導(dǎo)向面板用于將背光模塊提供給液晶顯示面板的光線導(dǎo)向到預(yù)定的視場空間位置，從而實現(xiàn)立體顯示。本實用新型觸摸式立體顯示裝置具有觸控光學效果好，光學、電學干擾小的優(yōu)點。
文檔編號G02B27/26GK202351566SQ20112051258
公開日2012年7月25日 申請日期2011年12月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者劉再權(quán), 張永棟, 馬懷香 申請人:天馬微電子股份有限公司