觸控顯示裝置制造方法
【專利摘要】一種觸控顯示裝置，包含一上偏光層、一顯示單元及一觸控單元。上偏光層允許具有第一線偏振方向的光線穿透，并阻擋具有第二線偏振方向的光線，該第二線偏振方向垂直于該第一線偏振方向。顯示單元與上偏光層相互間隔，用于顯現(xiàn)影像畫面。觸控單元設(shè)置于該上偏光層與該顯示單元之間，并包括一光學(xué)補償基板及一設(shè)置于光學(xué)補償基板的觸控電極結(jié)構(gòu)。光學(xué)補償基板具撓曲性，并且能控制穿透其的透射光的偏振特性。
【專利說明】
觸控顯示裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種觸控顯示裝置，特別是指一種具淡化蝕刻痕設(shè)計及光學(xué)補償設(shè)計的觸控顯示裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]—般的觸控顯示裝置,大多包含蓋板玻璃(cover glass)、觸控單元、上偏光片、液晶單元、下偏光片、背光單元等組件，且上述組件為由上而下依序疊置。其中，觸控單元內(nèi)的觸控電極是由納米銀等透明導(dǎo)電材料經(jīng)圖案化處理后制得，然而由于觸控電極與電極基板等結(jié)構(gòu)的光學(xué)特性不同，在部份情況下使用者會察覺觸控電極的形狀存在(也就是所謂的蝕刻痕)，而影響觀看影像畫面的質(zhì)量。
[0003]另一方面，上述觸控單元的電極基板可通過玻璃等硬質(zhì)透明材料制作，或通過聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate,簡稱為PET)等軟性透明材料制作。在使用聚對苯二甲酸乙二酯(PET)作為電極基板的情況下，該種電極基板大致不會改變光線穿透前后的光學(xué)性質(zhì)，但在該電極基板的局部區(qū)域不平整或存在非預(yù)期結(jié)構(gòu)應(yīng)力的情況下，會改變穿透該處的光線的光學(xué)性質(zhì)(如偏振特性)，使得光線穿過電極基板后整體光學(xué)特性不一致，而影響觸控顯示裝置的光學(xué)特性。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種可淡化蝕刻痕并提供光學(xué)補償功效的觸控顯示
>J-U ρ?α裝直。
[0005]本實用新型觸控顯示裝置，包含一上偏光層、一顯示單元及一觸控單元。定義相互垂直的一第一線偏振方向及一第二線偏振方向。該上偏光層允許具有該第一線偏振方向的光線穿透，并阻擋具有該第二線偏振方向的光線。該顯示單元與該上偏光層相互間隔，用于顯現(xiàn)影像畫面。該觸控單元設(shè)置于該上偏光層與該顯示單元之間，并包括一光學(xué)補償基板及一觸控電極結(jié)構(gòu)。該觸控電極結(jié)構(gòu)設(shè)置于該光學(xué)補償基板。該光學(xué)補償基板具撓曲性，并控制穿透其的透射光的偏振特性。
[0006]在一實施態(tài)樣中，該光學(xué)補償基板具有位于兩相反側(cè)的一入射面及一出光面，并使從該入射面入射的入射光與從該出光面穿透出的該透射光具有相同的偏振方向。或者是，該觸控顯示裝置還包含一四分之一波板，該四分之一波板設(shè)置于該上偏光層與該光學(xué)補償基板之間，且具有一個與該第一線偏振方向夾45度角的快軸。
[0007]在一實施態(tài)樣中，該光學(xué)補償基板為二分之一波片，其具有位于兩相反側(cè)的一入射面及一出光面，并使從該入射面入射的線偏振光類型的入射光與從該出光面穿透出的線偏振光類型的該透射光具有相互垂直的線偏振方向?；蛘呤?，該觸控顯示裝置還包含一四分之一波板，該四分之一波板設(shè)置于該上偏光層與該光學(xué)補償基板之間，且具有一個與該第一線偏振方向夾45度角的快軸；該光學(xué)補償基板為二分之一波片，其具有位于兩相反側(cè)一入射面及一出光面，并使從該入射面入射的圓偏振光類型的入射光與從該出光面穿透出的圓偏振光類型的該透射光具有相反的圓偏振方向。
[0008]在一實施態(tài)樣中，該觸控顯示裝置還包含一四分之一波板，該四分之一波板設(shè)置于該上偏光層與該光學(xué)補償基板之間，且具有一個與該第一線偏振方向夾45度角的快軸，使穿透其的光線在線偏振光與圓偏振光之間轉(zhuǎn)換。該光學(xué)補償基板為四分之一波片，且具有一個與該第一線偏振方向夾45度角的快軸,使穿透其的光線在線偏振光與圓偏振光之間轉(zhuǎn)換。
[0009]其中，光學(xué)補償基板具有位于兩相反側(cè)的一入射面及一出光面，該觸控電極結(jié)構(gòu)設(shè)置于該光學(xué)補償基板的入射面或出光面?；蛘呤牵撚|控電極結(jié)構(gòu)具有一第一電極層及一第二電極層，該第一電極層設(shè)置于該光學(xué)補償基板的出光面，該第二電極層設(shè)置于該光學(xué)補償基板的入射面。
[0010]較佳地，該觸控顯示裝置還包含一蓋板，該蓋板設(shè)置于該上偏光層與該觸控單元之間，或者與該觸控單元分別設(shè)置于該上偏光層的兩相反側(cè)。
[0011]本實用新型的有益效果在于:本實用新型觸控顯示裝置將觸控單元設(shè)置于上偏光層與顯示單元之間，可通過上偏光層的偏光特性改善觸控單元的蝕刻痕問題。此外，觸控顯示裝置通過光學(xué)補償基板控制光線的偏振特性，使其與上偏光層的光學(xué)特性匹配，能提升觸控顯示裝置的光學(xué)視覺效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是一示意圖，說明本實用新型觸控顯示裝置的第一實施例；
[0013]圖2是觸控顯示裝置的另一實施態(tài)樣；
[0014]圖3是一示意圖，說明第一實施例的觸控顯示裝置的光路特性；
[0015]圖4是一示意圖，說明第二實施例的觸控顯示裝置的光路特性；
[0016]圖5是一示意圖，說明本實用新型觸控顯示裝置的第三實施例；
[0017]圖6是一示意圖，說明第三實施例的觸控顯示裝置的光路特性；
[0018]圖7是一示意圖，說明第四實施例的觸控顯示裝置的光路特性；
[0019]圖8是一示意圖，說明第五實施例的觸控顯示裝置的光路特性；
[0020]圖9是一示意圖，說明第六實施例的觸控顯示裝置的光路特性；
[0021]圖10是一示意圖，說明本實用新型觸控顯示裝置的第七實施例；
[0022]圖11是一示意圖，說明第七實施例的觸控顯示裝置的出光特性；
[0023]圖12是一示意圖，說明第七實施例的觸控顯示裝置的抗反光特性；
[0024]圖13是一示意圖，說明第八實施例的觸控顯示裝置的抗反光特性；
[0025]圖14是一示意圖，說明第九實施例的觸控顯示裝置的抗反光特性。

【具體實施方式】
[0026]下面結(jié)合附圖及實施例對本實用新型進行詳細(xì)說明。
[0027]第一實施例:
[0028]參閱圖1至圖3，為本實用新型觸控顯示裝置I的第一實施例。以下，為便于描述各結(jié)構(gòu)與光線的光學(xué)特性，定義相互垂直的一第一線偏振方向及一第二線偏振方向。例如，在圖3中，第一線偏振方向為沿X軸的方向，并以橫向箭頭表示；第二線偏振方向為沿Y軸的方向，并以斜向箭頭表示；光線LI?L5的傳播方向則沿Z軸。此外，根據(jù)觸控顯示裝置I的使用狀態(tài)，在后續(xù)的說明內(nèi)容中，各組件關(guān)于「之上」的說明內(nèi)容代表其在空間中位于靠近使用者的一側(cè)，而「之下」則代表在空間中位于遠(yuǎn)離使用者的另一側(cè)。
[0029]具體來說，本實用新型觸控顯示裝置I包含一蓋板2、一上偏光層3、一觸控單元4、一顯不單兀5、一下偏光層6及未圖不的背光單兀。
[0030]蓋板2為觸控顯示裝置I的表層結(jié)構(gòu)，其可采用玻璃等透明材質(zhì)制作，且不以特定材料為限。本實施例中，蓋板2與觸控單元4是分別設(shè)置于上偏光層3的兩相反側(cè)，但在不同的實施態(tài)樣中，蓋板2也能設(shè)置于上偏光層3與觸控單元4之間，而不以特定實施方式為限。
[0031]上偏光層3允許具有第一線偏振方向的光線穿透，并阻擋具有第二線偏振方向的光線。本實施例中，上偏光層3是設(shè)置于蓋板2之下,但在不同的實施態(tài)樣中上偏光層3是設(shè)置于蓋板2之上，而不以特定型態(tài)為限。
[0032]觸控單元4包括一光學(xué)補償基板41及一觸控電極結(jié)構(gòu)42，其設(shè)置于上偏光層3與顯示單元5之間，用于提供觸控感應(yīng)功能。
[0033]光學(xué)補償基板41以具撓曲性的材質(zhì)制作，能控制穿透其的透射光的偏振特性。本實施例中，光學(xué)補償基板41的主要材質(zhì)為環(huán)烯烴聚合物(Cyclo olefin polymer,簡稱為COP)，且具有位于相反側(cè)的一出光面411及一入射面412。入射面412遠(yuǎn)離上偏光層3且受偏振方向為該第一線偏振方向或該第二線偏振方向的入射光入射，出光面411鄰近上偏光層3且對應(yīng)穿透出透射光，本實施例中從入射面412入射的入射光與從出光面411穿透出的透射光具有相同的偏振方向。也就是說，入射光穿透光學(xué)補償基板41而形成透射光時，光學(xué)補償基板41會控制入射光與透射光的偏振性質(zhì)為均勻一致，以匹配于上偏光層3的偏振特性。
[0034]觸控電極結(jié)構(gòu)42設(shè)置于光學(xué)補償基板41上,可通過納米銀(silver nanowire)、金屬網(wǎng)格(metal mesh)、銦錫氧化物(Indium Tin Oxide,簡稱為ITO)、石墨烯、納米碳管(carbon nanotube,簡稱為CNT)、導(dǎo)電高分子等材質(zhì)制作為菱形、三角形、矩形等各式單層或架橋結(jié)構(gòu)的電極圖案，用于產(chǎn)生觸控感應(yīng)訊號。其中，觸控電極結(jié)構(gòu)42可以如圖1般為單層結(jié)構(gòu)，僅具有一第一電極層421。該第一電極層421設(shè)置于光學(xué)補償基板41的出光面411，或者也能設(shè)置于光學(xué)補償基板41的入射面412。此外，觸控電極結(jié)構(gòu)42還可以如圖2般為雙層結(jié)構(gòu)，其具有一第一電極層421及一第二電極層422。該第一電極層421設(shè)置于光學(xué)補償基板41的出光面411，而第二電極層422則設(shè)置于光學(xué)補償基板41的入射面412。
[0035]顯示單元5與上偏光層3相互間隔，其設(shè)置于觸控單元4之下，用于顯現(xiàn)影像畫面。具體來說，由于本實施例的觸控顯示裝置I是以液晶顯示裝置(liquid crystaldisplay，簡稱為IXD)為例進行說明，因此顯示單元5實質(zhì)上包括未圖示的彩色濾光層、液晶層、晶體管層、配向?qū)拥冉Y(jié)構(gòu)，用于控制影像光線的光學(xué)特性。
[0036]下偏光層6設(shè)置于顯示單元5之下，其允許具有第二線偏振方向的光線穿透，并阻擋具有第一線偏振方向的光線。
[0037]以下，說明本實施例的觸控顯示裝置I的光路特性。本實施例中，上偏光層3配置為僅允許第一線偏振方向的光線穿透，光學(xué)補償基板41配置為控制光線于穿透前后具有相同的偏振方向，顯示單元5配置為在不通電的狀態(tài)下控制光線的偏振方向轉(zhuǎn)向90度，下偏光層6配置為僅允許第二線偏振方向的光線穿透。
[0038]所以，在此配置設(shè)定下，背光單元(未圖示)發(fā)出的具各種偏振方向的光線LI穿透下偏光層6后，會被濾光形成具第二線偏振方向的光線L2。光線L2通過未通電的顯示單兀5后,會轉(zhuǎn)換偏振方向成為具第一線偏振方向的光線L3。光線L3 (即前述的入射光)穿透光學(xué)補償基板41后，會使得光線L4(即前述的透射光)在光學(xué)補償基板41的控制之下，與光線L3具有均勻一致的第一線偏振方向。隨后,光線L4可穿透上偏光層3而形成光線L5，被使用者所觀看。
[0039]另一方面，若將顯示單元5通電，使通過顯示單元5的光線不改變偏振特性，則入射光L3會轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂械诙€偏振方向，穿過光學(xué)補償基板41的透射光L4被控制為具有第二線偏振方向，因此隨后光線L4會被上偏光層3阻隔，此時使用者觀看到的即為黑畫面。
[0040]是故，在上述配置狀態(tài)下，由于穿過光學(xué)補償基板41與觸控電極結(jié)構(gòu)42的光線隨后會再次穿透上偏光層3，上偏光層3所具備的降低光穿透率特性、對光線的極化特性及濾光特性，能有效避免使用者從蓋板2側(cè)察覺觸控電極結(jié)構(gòu)42的蝕刻痕，而提升觀賞影像的質(zhì)量。此外，由于本實施例的光學(xué)補償基板41能有效地控制光線于穿透后不改變其原本的偏振特性，因此能在可預(yù)期、可控制的狀態(tài)下令透射光L4穿透上偏光層3或被上偏光層3阻隔。相較于一般電極基板可能會在未預(yù)期狀況下改變光線偏振特性的缺點，本實施例通過光學(xué)補償基板41的設(shè)置，能避免光線穿過上偏光層3后整體的光學(xué)特性不一致，而增進觸控顯示裝置I的光學(xué)視覺效果。
[0041]要說明的是，上述關(guān)于顯示單元5通電或不通電的操作狀態(tài)，是以其導(dǎo)致光線最終完全穿透上偏光層3或完全被上偏光層3阻隔的兩種狀態(tài)進行說明，也就是畫面最亮的狀態(tài)或黑畫面的狀態(tài)。但可以理解的是，在顯示單元5的通電量不同的狀態(tài)下，液晶分子相對應(yīng)的扭轉(zhuǎn)狀態(tài)可能會導(dǎo)致光線非僅具有單一偏振方向，因此最終為部分地穿透上偏光層3，而呈現(xiàn)出介于最大亮度及黑畫面之間的各種灰階亮度。在此種操作狀態(tài)下，光線傳播時的偏振特性仍然受控于光學(xué)補償基板41,為入射光L3與透射光L4具有相同的偏振方向，因此仍能達(dá)成前述增進光學(xué)效果的功效。
[0042]在本實用新型后續(xù)各實施例的說明中，為簡化說明內(nèi)容，皆會以光線完全穿透或完全被阻隔的兩種狀態(tài)進行說明，而其光線屬部份穿透的實施態(tài)樣則類似此處的說明，不再重復(fù)贅述。
[0043]第二實施例:
[0044]參照圖1及圖4，以下說明本實用新型觸控顯示裝置I的第二實施例。本實施例中，觸控顯不裝置I的大部分構(gòu)造與第一實施例相同，主要差異在于光學(xué)補償基板41、下偏光層6不同于第一實施例。
[0045]具體來說，本實施例的光學(xué)補償基板41為三醋酸纖維素(Tr1-celluloseAcetate，簡稱為TAC)或N型三醋酸纖維素(N-TAC)等材質(zhì)所制成的二分之一波片(half-wave plate),其具有與第一線偏振方向夾45度角的快軸(fast axis,未圖示)，會將入射光L3的偏振方向轉(zhuǎn)向90度，使從入射面412入射的線偏振光類型的入射光L3與從出光面411穿透出的線偏振光類型的透射光L4具有相互垂直的線偏振方向。此外,本實施例中下偏光層6的光學(xué)特性則調(diào)整為僅允許具有第一線偏振方向的光線穿透，并阻擋具有第二線偏振方向的光線，與第一實施例有所差異。
[0046]也就是說，在本實施例中，上偏光層3配置為僅允許第一線偏振方向的光線穿透，光學(xué)補償基板41配置為控制光線于穿透前后的偏振方向轉(zhuǎn)向90度，顯示單元5配置為在不通電的狀態(tài)下控制光線的偏振方向轉(zhuǎn)向90度,下偏光層6配置為僅允許第一線偏振方向的光線穿透。
[0047]所以，在此配置狀態(tài)下，具各種偏振方向的光線LI穿透下偏光層6后，會形成具第一線偏振方向的光線L2。光線L2通過未通電的顯示單元5后，會轉(zhuǎn)換偏振方向成為具第二線偏振方向的光線L3。光線L3 (即前述的入射光)入射光學(xué)補償基板41后,會在光學(xué)補償基板41的控制下轉(zhuǎn)換偏振方向90度，而形成具第一線偏振方向的光線L4(即前述的透射光)。隨后，第一線偏振方向的光線L4可穿透上偏光層3而形成光線L5，被使用者所觀看。
[0048]另一方面，若將顯示單元5通電，使通過該層的光線不改變偏振特性，則入射光L3會轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂械谝痪€偏振方向，而穿過光學(xué)補償基板41的透射光L4被轉(zhuǎn)換、控制為具有第二線偏振方向，但此時光線L4會被上偏光層3阻隔，讓使用者僅能觀看到黑畫面。
[0049]因此，本實施例中，觸控單元4與第一實施例相同，都是設(shè)置在上偏光層3與顯示單元5之間，而能避免使用者察覺觸控電極結(jié)構(gòu)42的蝕刻痕現(xiàn)象。此外，根據(jù)光學(xué)補償基板41將光線的偏振方向轉(zhuǎn)向90度的控制方式，能將透射光L4轉(zhuǎn)換為均勻、具可預(yù)期性及可控制性的偏振光，而在上偏光層3、下偏光層6的偏振特性配合下，增進觸控顯示裝置I的光學(xué)視覺效果。
[0050]第三實施例:
[0051]參照圖5、圖6，為本實用新型觸控顯示裝置I的第三實施例。本實施例中，觸控顯示裝置I的大部分構(gòu)造與第一實施例相同，差異在于觸控顯示裝置I還包含一四分之一波板7 (quarter-wave plate),且光學(xué)補償基板41與第一實施例有所不同。
[0052]具體來說，本實施例的四分之一波板7設(shè)置于上偏光層3與光學(xué)補償基板41之間，且具有一個與第一線偏振方向夾45度角的快軸(未圖不)，可將光線在線偏振光及圓偏振光之間進行轉(zhuǎn)換。
[0053]此外，本實施例的光學(xué)補償基板41為M型三醋酸纖維素(M-TAC)、X板(x-plate)等材質(zhì)所制成的四分之一波片，其具有與第一線偏振方向夾45度角的快軸(fast axis),會將具第一線偏振方向或第二線偏振方向的入射光L3轉(zhuǎn)換為左旋或右旋的圓偏振光,使得透射光L4從原本為線偏振光的入射光L3轉(zhuǎn)換形成圓偏振光(圖中以環(huán)狀箭頭表不)，而在線偏振光與圓偏振光之間轉(zhuǎn)換。
[0054]所以，本實施例中，上偏光層3配置為僅允許第一線偏振方向的光線穿透，四分之一波板7配置為控制光線在線偏振光與圓偏振光之間轉(zhuǎn)換，光學(xué)補償基板41配置為控制光線在線偏振光與圓偏振光之間轉(zhuǎn)換，顯示單元5配置為在不通電的狀態(tài)下控制光線的偏振方向轉(zhuǎn)向90度，下偏光層6配置為僅允許第二線偏振方向的光線穿透。
[0055]在此配置狀態(tài)下，具各種偏振方向的光線LI穿透下偏光層6后，會形成具第二線偏振方向的光線L2。光線L2通過未通電的顯示單元5后，會轉(zhuǎn)換偏振方向成為具第一線偏振方向的光線L3。光線L3(即入射光)穿透光學(xué)補償基板41后，會轉(zhuǎn)變?yōu)榫邎A偏振特性的光線L4(即透射光)。透射光L4經(jīng)與光學(xué)補償基板41具有相同快軸方向的四分之一波板7轉(zhuǎn)換后，會再度還原為具第一線偏振方向的光線L5，而最終能通過上偏光層3，被使用者觀看。
[0056]另一方面，若將顯示單元5通電，使通過該層的光線不改變偏振特性，則入射光L3會轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂械诙€偏振方向，穿過光學(xué)補償基板41的透射光L4被控制為具有圓偏振特性，但其偏振方向的轉(zhuǎn)向性(即前述的左旋、右旋)與顯示單元5未通電時呈相反方向，因此經(jīng)四分之一波板7還原為線偏振光后，會形成具有第二線偏振方向的線偏振光L5，因而無法通過上偏光層3。
[0057]如上所述，本實施例中，觸控單元4與第一實施例相同，都是設(shè)置在上偏光層3與顯示單元5之間，因此能避免使用者從蓋板2的另一側(cè)察覺觸控電極結(jié)構(gòu)42的蝕刻痕現(xiàn)象。此外，根據(jù)光學(xué)補償基板41將光線從線偏振光轉(zhuǎn)換為圓偏振光的控制方式，同樣能將透射光L4轉(zhuǎn)換為均勻、具可預(yù)期性及可控制性的偏振光，而在上偏光層3、下偏光層6、四分之一波板7的偏振特性配合下，增進觸控顯示裝置I的光學(xué)視覺效果。
[0058]第四實施例:
[0059]參照圖1、圖7，為本實用新型觸控顯示裝置I的第四實施例。本實施例中，觸控顯示裝置I的大部分構(gòu)造與第一實施例相同，但顯示單元5、下偏光層6的光學(xué)特性有所差異。
[0060]具體來說，本實施例的顯示單元5改為在不通電的狀態(tài)下控制光線的偏振方向不改變，而下偏光層6轉(zhuǎn)為配置為僅允許第一線偏振方向的光線穿透。另一方面，上偏光層3、光學(xué)補償基板41的配置則與第一實施例相同，前者僅允許第一線偏振方向的光線穿透，后者控制光線于穿透前后具有相同的偏振特性。
[0061]所以，在顯示單元5不通電時，入射至光學(xué)補償基板41的光線L3(即入射光)具有第一線偏振方向，而光線L4(即透射光)在光學(xué)補償基板41的控制之下也呈現(xiàn)第一線偏振方向，所以最終能穿透上偏光層3。另外，當(dāng)顯示單元5通電時，入射光L3、透射光L4的偏振性都為第二線偏振方向，而無法通過上偏光層3。
[0062]也就是說，相較于第一實施例，本實施例雖然改變顯示單元5、下偏光層6的特性，但在上偏光層3、光學(xué)補償基板41的匹配以及顯示單元5、下偏光層6的對應(yīng)配合下，也能達(dá)成與第一實施例相同的功效。
[0063]第五實施例:
[0064]參照圖1、圖8，為本實用新型觸控顯示裝置I的第五實施例。本實施例中，觸控顯示裝置I的大部分構(gòu)造與第二實施例相同，但顯示單元5、下偏光層6的光學(xué)特性有所差異。
[0065]具體來說，本實施例的顯示單元5改為在不通電的狀態(tài)下控制光線的偏振方向不改變，而下偏光層6轉(zhuǎn)為僅允許第二線偏振方向的光線穿透。上偏光層3、光學(xué)補償基板41的配置則與第二實施例相同，前者僅允許第一線偏振方向的光線穿透，后者控制光線于穿透前后具有90度的偏振方向改變。
[0066]所以，在顯示單元5不通電時，入射至光學(xué)補償基板41的光線L3(即入射光)具有第二線偏振方向，而光線L4(即透射光)在光學(xué)補償基板41的控制之下轉(zhuǎn)為呈現(xiàn)第一線偏振方向，所以最終能穿透上偏光層3。而當(dāng)顯示單元5通電時，入射光L3改為具有第一線偏振方向，透射光L4的偏振性經(jīng)光學(xué)補償基板41的控制、轉(zhuǎn)換后呈第二線偏振方向，因此無法通過上偏光層3。
[0067]因此，相較于第二實施例，本實施例雖然改變顯示單元5、下偏光層6的特性，但在上偏光層3、光學(xué)補償基板41的特性匹配以及顯示單元5、下偏光層6的對應(yīng)配合下，能達(dá)成相同于第二實施例的功效。
[0068]第六實施例:
[0069]參照圖5、圖9，為本實用新型觸控顯示裝置I的第六實施例。本實施例中，觸控顯示裝置I的大部分構(gòu)造與第三實施例相同，但顯示單元5、下偏光層6的光學(xué)特性有所差異。
[0070]本實施例中，顯示單元5在不通電的狀態(tài)下控制光線的偏振方向不改變，下偏光層6則配置為僅允許第一線偏振方向的光線穿透。上偏光層3、四分之一波板7、光學(xué)補償基板41的配置則與第三實施例相同，上偏光層3僅允許第一線偏振方向的光線穿透，四分之一波板7、光學(xué)補償基板41控制光線在線偏振光與圓偏振光之間轉(zhuǎn)換。
[0071]因此，本實施例的觸控顯示裝置I在顯示單元5不通電時，入射至光學(xué)補償基板41的光線L3(即入射光)具有第一線偏振方向，而光線L4(即透射光)在光學(xué)補償基板41的控制之下轉(zhuǎn)換為圓偏振光，該圓偏振光L4經(jīng)四分之一波板7轉(zhuǎn)換后還原為具第一線偏振方向的線偏振光L5，而能穿透上偏光層3成為光線L6，被使用者所觀賞。另一方面，當(dāng)顯示單元5通電時，入射光L3改為具有第二線偏振方向，經(jīng)光學(xué)補償基板41控制、轉(zhuǎn)換后形成圓偏振光類型的透射光L4，其轉(zhuǎn)向性與未通電時反向，且經(jīng)四分之一波板7還原后再度形成具第二線偏振方向的線偏振光L5，因此無法通過上偏光層3。
[0072]所以，相較于第三實施例，本實施例在上偏光層3、光學(xué)補償基板41的特性匹配以及顯示單元5、下偏光層6的對應(yīng)配合下，即使改變顯示單元5、下偏光層6的光學(xué)特性，還是能達(dá)成相同于第三實施例的功效。
[0073]第七實施例:
[0074]參閱圖10、圖11，為本實用新型觸控顯示裝置I的第七實施例。在前述六個實施例中，本實用新型的觸控顯示裝置I是以液晶顯示裝置的顯示器類型為例進行說明，而從第七實施例開始，觸控顯示裝置I則會以有機發(fā)光顯示器(organic light emitting d1dedisplay,簡稱為OLED display)的顯示器類型說明本實用新型的實施態(tài)樣。
[0075]具體來說，本實施例的觸控顯示裝置I包含依序疊置的一蓋板2、一上偏光層3、一四分之一波板7、一觸控單元4及一顯示單元8。
[0076]蓋板2為觸控顯示裝置I的表層結(jié)構(gòu)，其可采用玻璃等透明材質(zhì)制作，且不以特定材料為限。而且，與第一實施例類似，蓋板2與觸控單元4可以如圖10般分別設(shè)置于上偏光層3的兩相反側(cè)，但在不同的實施態(tài)樣中，蓋板2也能設(shè)置于上偏光層3與觸控單元4之間，而不以特定實施方式為限。
[0077]上偏光層3與第一實施例類似，其允許具有第一線偏振方向的光線穿透，并阻擋具有第二線偏振方向的光線。
[0078]四分之一波板7設(shè)置于上偏光層3與觸控單兀4之間，且具有一個與第一線偏振方向夾45度角的快軸(未圖示)，可將光線在線偏振光及圓偏振光之間進行轉(zhuǎn)換。
[0079]觸控單元4包括一光學(xué)補償基板41及一觸控電極結(jié)構(gòu)42。光學(xué)補償基板41與第一實施例、第四實施例類似，主要以環(huán)烯烴聚合物(COP)制作，可控制從其入射面412入射的入射光與從出光面411穿透出的透射光具有相同的偏振方向。觸控電極結(jié)構(gòu)42則可如此處為單一層的第一電極層421，或是類似第一實施例所述，以雙層構(gòu)造的方式實施。
[0080]顯示單元8內(nèi)含可產(chǎn)生全彩影像光線的有機發(fā)光二極管(OLED)，為觸控顯示裝置I的影像光線來源，用以顯現(xiàn)影像畫面。
[0081]參閱圖11，本實施例中，顯示單元8產(chǎn)生的具各種偏振方向的光線LI入射光學(xué)補償基板41后，其透射光L2也是具有各種偏振方向的光線。光線L2穿過四分之一波板7后，形成仍保持為具各種偏振方向的光線L3。光線L3經(jīng)上偏光層3濾光之后，形成具第一線偏振方向的光線L4，而能被使用者所觀賞。若欲控制觸控顯示裝置I呈現(xiàn)灰階影像或黑畫面時，可通過顯示單元8直接控制其有機發(fā)光二極管發(fā)出的影像光線的明暗強弱程度，而不需如前述六個實施例，透過液晶分子的轉(zhuǎn)向狀態(tài)進行控制。
[0082]參閱圖10、12，另一方面，由于顯示單元8通常內(nèi)含金屬材質(zhì)的電極結(jié)構(gòu)(未圖示)，環(huán)境光線LI從蓋板2處入射至顯示單元8時，容易從顯示單元8的電極結(jié)構(gòu)產(chǎn)生反光L5，而影響用戶觀賞影像的質(zhì)量。但在本實施例中，通過上偏光層3、一四分之一波板7與光學(xué)補償基板41的配合，能有效改善此種反光問題。
[0083]具體來說，從外界產(chǎn)生的環(huán)境光線LI通過上偏光層3，會形成具第一線偏振方向的光線L2。光線L2穿過四分之一波板7后，會形成圓偏振光L3，此處其例如為右旋(順時針方向)。圓偏振光L3穿過光學(xué)補償基板41后，不改變其偏振特性，被控制為均勻的右旋的圓偏振光L4。當(dāng)圓偏振光L4照射到顯示單元8的金屬電極而反射時，會導(dǎo)致其偏振方向產(chǎn)生180度的相位轉(zhuǎn)變，而形成左旋(逆時針方向)的圓偏振光L5。偏振光L5通過穿過光學(xué)補償基板41后，不改變其偏振特性，仍被控制為均勻的左旋圓偏振光L6。圓偏振光L6經(jīng)四分之一波板7的轉(zhuǎn)換,會形成具有第二線偏振方向的線偏振光L7。線偏振光L7無法穿透上偏光層3，因此被上偏光層3阻擋，而能避免環(huán)境光線LI光線在顯示單元8處反射后所造成的反光現(xiàn)象。要說明的是，上述關(guān)于左旋或右旋的描述僅為本實施例說明圓偏振方向的對應(yīng)關(guān)系，不應(yīng)以此限制本實用新型觸控顯示裝置I的光學(xué)實施特性。
[0084]綜合上述內(nèi)容，本實施例的觸控顯示裝置I類似前述第一至第六實施例，將觸控單元4設(shè)置在上偏光層3與顯示單元5之間，因此能根據(jù)上偏光層3的光學(xué)特性，避免用戶從蓋板2的另一側(cè)察覺觸控電極結(jié)構(gòu)42的蝕刻痕現(xiàn)象。此外，根據(jù)本實施例的光學(xué)補償基板41的配置，能有效地控制光線于穿透后不改變原本的偏振特性，而能在可預(yù)期、可控制的狀態(tài)下，讓顯示單元8產(chǎn)生的影像光線順利地透射出蓋板之外，并讓從外界照入的環(huán)境光線在顯示單元8處反射后，得以被控制為無法穿透上偏光層3，而維持觸控顯示裝置I的光學(xué)視覺表現(xiàn)，并避免反光問題。
[0085]第八實施例:
[0086]參閱圖10、圖11、圖13，本實用新型第八實施例的觸控顯示裝置I的大部分構(gòu)造與第七實施例相同，但光學(xué)補償基板41則有所差異。
[0087]具體來說，本實施例的光學(xué)補償基板41類似第二實施例、第五實施例為二分之一波片，其主要以三醋酸纖維素(TAC)、N型三醋酸纖維素(N-TAC)等材質(zhì)制作，并具有與第一線偏振方向夾45度角的快軸，會使線偏振光于穿透前后具有相互垂直的線偏振方向，并會使圓偏振光類型的入射光與透射光于穿透前后具有相互反向的圓偏振方向。
[0088]也就是說，本實施例中，上偏光層3配置為僅允許第一線偏振方向的光線穿透，四分之一波板7配置為將光線在線偏振光及圓偏振光之間進行轉(zhuǎn)換，光學(xué)補償基板41配置為將線偏振光的偏振方向改變90度或?qū)A偏振光的偏振方向改變180度。
[0089]參閱圖11，根據(jù)此種配置，顯示單元8產(chǎn)生的具有各種偏振方向的光線LI依序穿過光學(xué)補償基板41、四分之一波板7后，會形成具有各種偏振方向的光線L2、L3，且于通過上偏光層3后形成具第一線偏振方向的光線L4，而被使用者所觀賞。
[0090]參閱圖13，關(guān)于抗反光的部分，環(huán)境光線LI通過上偏光層3后會形成具第一線偏振方向的光線L2,光線L2經(jīng)四分之一波板7轉(zhuǎn)換后形成右旋的圓偏振光L3,圓偏振光L3通過光學(xué)補償基板41后，會在光學(xué)補償基板41的控制下形成均勻的左旋圓偏振光L4。當(dāng)圓偏振光L4照射于顯不單兀8的金屬電極產(chǎn)生反射后,會形成右旋的圓偏振光L5,圓偏振光L5在光學(xué)補償基板41的控制下會形成均勻的左旋圓偏振光L6。圓偏振光L6通過四分之一波板7后，會轉(zhuǎn)換為具第二線偏振方向的線偏振光L7，而被上偏光層3所阻隔。
[0091]因此，綜合上述內(nèi)容可知，本實施例將觸控單元4設(shè)置于上偏光層3與顯示單元5之間，可有效控制觸控單元4的蝕刻痕問題。此外，通過二分之一波片類型的光學(xué)補償基板41對光線偏振特性的均勻控制，能使顯示單元8產(chǎn)生的影像光線在可控制的狀態(tài)下順利透出上偏光層3，提供用戶良好的觀賞質(zhì)量，并同時解決環(huán)境光線造成的反光問題。
[0092]第九實施例:
[0093]參閱圖10、圖11、圖14，本實用新型第九實施例的觸控顯示裝置I的大部分構(gòu)造與前述第七、第八實施例相同，但光學(xué)補償基板41則有所差異。
[0094]具體來說，本實施例的光學(xué)補償基板41類似第三、第六實施例，主要由M型三醋酸纖維素(M-TAC)、X板(x-plate)等材質(zhì)制作，其為四分之一波片，具有與第一線偏振方向夾45度角的快軸,可將光線在線偏振光與圓偏振光之間轉(zhuǎn)換。
[0095]據(jù)此，本實施例中上偏光層3配置為僅允許第一線偏振方向的光線穿透，四分之一波板7與光學(xué)補償基板41配置為具有相同方向的快軸且控制光線在線偏振光與圓偏振光之間轉(zhuǎn)換。
[0096]參閱圖11，在此配置狀態(tài)下，顯示單元8產(chǎn)生的具有各種偏振方向的光線LI依序穿透光學(xué)補償基板41、四分之一波板7后，會形成具有各種偏振方向的光線L2、L3，并于通過上偏光層3后形成具第一線偏振方向的光線L4，而被使用者所觀賞。
[0097]參閱圖14,在抗反光的部份,環(huán)境光線LI通過上偏光層3后會形成具第一線偏振方向的光線L2，光線L2經(jīng)四分之一波板7轉(zhuǎn)換后會形成右旋的圓偏振光L3，圓偏振光L3通過光學(xué)補償基板41后，會在光學(xué)補償基板41的控制下再度轉(zhuǎn)換為具有第一線偏振方向的透射光L4。當(dāng)透射光L4照射于顯示單元8的金屬電極產(chǎn)生反射后，會轉(zhuǎn)換偏振方向，形成具有第二線偏振方向的線偏振光L5。線偏振光L5在光學(xué)補償基板41的控制下,會形成均勻的左旋圓偏振光L6。圓偏振光L6通過四分之一波板7后，會再度轉(zhuǎn)換為具第二線偏振方向的線偏振光L7,而被上偏光層3所阻隔。
[0098]因此，在本實施例中，由于觸控單元4同樣是設(shè)置于上偏光層3與顯示單元5之間，而能避免使用者從蓋板2的另一側(cè)察覺觸控單元4的蝕刻痕問題。此外，根據(jù)四分之一波片類型的光學(xué)補償基板41的設(shè)置，能讓顯示單元8產(chǎn)生的影像光線在可控制的狀態(tài)下順利透出上偏光層3，避免不必要的光學(xué)干擾，提供用戶良好的觀賞質(zhì)量，并避免環(huán)境光線在顯示單元8處反射后造成外觀上的反光問題。
[0099]綜合上述九個實施例，本實用新型觸控顯示裝置I的第一實施例至第六實施例是以液晶顯示裝置的態(tài)樣實施，第七實施例至第九實施例則是以有機發(fā)光顯示器的態(tài)樣實施。但無論是何種實施方式，本實用新型觸控顯示裝置I都能通過將觸控單元4設(shè)置于上偏光層3、顯示單元5之間的配置方式，運用上偏光層3對光線的極化特性及濾光特性，有效避免使用者從蓋板2的另一側(cè)察覺觸控電極結(jié)構(gòu)42的蝕刻痕，而提升觀賞影像的質(zhì)量。此夕卜，本實用新型觸控顯示裝置I還通過光學(xué)補償基板41對光線的偏振特性的控制，讓光學(xué)補償基板41與上偏光層3相互匹配，且在其與顯示單元5、下偏光層6、四分之一波板7的配合態(tài)樣下，增進觸控顯示裝置I的光學(xué)視覺效果，并解決其應(yīng)用為有機發(fā)光顯示器時的反光問題，故確實能達(dá)成本實用新型的目的。
[0100]惟以上所述者，僅為本實用新型的較佳實施例而已，當(dāng)不能以此限定本實用新型實施的范圍，即大凡依本實用新型權(quán)利要求書及專利說明書內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本實用新型專利涵蓋的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種觸控顯不裝置，定義相互垂直的一第一線偏振方向及一第二線偏振方向，其特征在于，該觸控顯示裝置包含: 一上偏光層，允許具有該第一線偏振方向的光線穿透，并阻擋具有該第二線偏振方向的光線； 一顯示單元，與該上偏光層相互間隔，用于顯現(xiàn)影像畫面 '及 一觸控單元，設(shè)置于該上偏光層與該顯示單元之間，包括 一光學(xué)補償基板，具撓曲性，并控制穿透其的透射光的偏振特性，及 一觸控電極結(jié)構(gòu)，設(shè)置于該光學(xué)補償基板。
2.如權(quán)利要求1所述的觸控顯示裝置，其特征在于:該光學(xué)補償基板具有位于兩相反側(cè)的一入射面及一出光面，并使從該入射面入射的入射光與從該出光面穿透出的該透射光具有相同的偏振方向。
3.如權(quán)利要求2所述的觸控顯示裝置，其特征在于:該觸控顯示裝置還包含一四分之一波板，該四分之一波板設(shè)置于該上偏光層與該光學(xué)補償基板之間，且具有一個與該第一線偏振方向夾45度角的快軸。
4.如權(quán)利要求1所述的觸控顯示裝置，其特征在于:該光學(xué)補償基板為二分之一波片，其具有位于兩相反側(cè)的一入射面及一出光面，并使從該入射面入射的線偏振光類型的入射光與從該出光面穿透出的線偏振光類型的該透射光具有相互垂直的線偏振方向。
5.如權(quán)利要求1所述的觸控顯示裝置，其特征在于:該觸控顯示裝置還包含一四分之一波板，該四分之一波板設(shè)置于該上偏光層與該光學(xué)補償基板之間，且具有一個與該第一線偏振方向夾45度角的快軸；該光學(xué)補償基板為二分之一波片，其具有位于兩相反側(cè)的一入射面及一出光面，并使從該入射面入射的圓偏振光類型的入射光與從該出光面穿透出的圓偏振光類型的該透射光具有相反的圓偏振方向。
6.如權(quán)利要求1所述的觸控顯示裝置，其特征在于:該觸控顯示裝置還包含一四分之一波板，該四分之一波板設(shè)置于該上偏光層與該光學(xué)補償基板之間，且具有一個與該第一線偏振方向夾45度角的快軸,使穿透其的光線在線偏振光與圓偏振光之間轉(zhuǎn)換；該光學(xué)補償基板為四分之一波片，且具有一個與該第一線偏振方向夾45度角的快軸，使穿透其的光線在線偏振光與圓偏振光之間轉(zhuǎn)換。
7.如權(quán)利要求1所述的觸控顯示裝置，其特征在于:該光學(xué)補償基板具有位于兩相反側(cè)的一入射面及一出光面，該觸控電極結(jié)構(gòu)設(shè)置于該光學(xué)補償基板的入射面或出光面。
8.如權(quán)利要求1所述的觸控顯示裝置，其特征在于:該光學(xué)補償基板具有位于兩相反側(cè)的一入射面及一出光面，該觸控電極結(jié)構(gòu)具有一第一電極層及一第二電極層，該第一電極層設(shè)置于該光學(xué)補償基板的出光面，該第二電極層設(shè)置于該光學(xué)補償基板的入射面。
9.如權(quán)利要求1所述的觸控顯示裝置，其特征在于:該觸控顯示裝置還包含一蓋板，該蓋板設(shè)置于該上偏光層與該觸控單元之間，或者與該觸控單元分別設(shè)置于該上偏光層的兩相反側(cè)。
【文檔編號】G02F1/1333GK203930735SQ201420293333
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】高國峯, 黃松建, 呂正源, 蔡宏育 申請人:宸盛光電有限公司