CN105320314B - 触控显示装置 - Google Patents

Abstract

一种触控显示装置，包含一上偏光层、一显示单元及一触控单元。上偏光层允许具有第一线偏振方向的光线穿透，并阻挡具有第二线偏振方向的光线，该第二线偏振方向垂直于该第一线偏振方向。显示单元与上偏光层相互间隔，用于显现影像画面。触控单元设置于该上偏光层与该显示单元之间，并包括一光学补偿基板及一设置于光学补偿基板的触控电极结构。光学补偿基板具挠曲性，并且能控制穿透其的透射光的偏振特性。

Description

触控显示装置

技术领域

本发明涉及一种触控显示装置，特别是指一种具淡化蚀刻痕设计及光学补偿设计的触控显示装置。

背景技术

一般的触控显示装置，大多包含盖板玻璃(cover glass)、触控单元、上偏光片、液晶单元、下偏光片、背光单元等组件，且上述组件为由上而下依序叠置。其中，触控单元内的触控电极是由纳米银等透明导电材料经图案化处理后制得，然而由于触控电极与电极基板等结构的光学特性不同，在部份情况下使用者会察觉触控电极的形状存在(也就是所谓的蚀刻痕)，而影响观看影像画面的质量。

另一方面，上述触控单元的电极基板可通过玻璃等硬质透明材料制作，或通过聚对苯二甲酸乙二酯(Polyethylene terephthalate，简称为PET)等软性透明材料制作。在使用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)作为电极基板的情况下，该种电极基板大致不会改变光线穿透前后的光学性质，但在该电极基板的局部区域不平整或存在非预期结构应力的情況下，会改变穿透该处的光线的光学性质(如偏振特性)，使得光线穿过电极基板后整体光学特性不一致，而影响触控显示装置的光学特性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可淡化蚀刻痕并提供光学补偿功效的触控显示装置。

本发明触控显示装置，包含一上偏光层、一显示单元及一触控单元。定义相互垂直的一第一线偏振方向及一第二线偏振方向。该上偏光层允许具有该第一线偏振方向的光线穿透，并阻挡具有该第二线偏振方向的光线。该显示单元与该上偏光层相互间隔，用于显现影像画面。该触控单元设置于该上偏光层与该显示单元之间，并包括一光学补偿基板及一触控电极结构。该触控电极结构设置于该光学补偿基板。该光学补偿基板具挠曲性，并控制穿透其的透射光的偏振特性。

在一实施态样中，该光学补偿基板具有位于两相反侧的一入射面及一出光面，并使从该入射面入射的入射光与从该出光面穿透出的该透射光具有相同的偏振方向。或者是，该触控显示装置还包含一四分之一波板，该四分之一波板设置于该上偏光层与该光学补偿基板之间，且具有一个与该第一线偏振方向夹45度角的快轴。较佳地，该光学补偿基板的主要材质为环烯烃聚合物。

在一实施态样中，该光学补偿基板为二分之一波片，其具有位于两相反侧的一入射面及一出光面，并使从该入射面入射的线偏振光类型的入射光与从该出光面穿透出的线偏振光类型的该透射光具有相互垂直的线偏振方向。或者是，该触控显示装置还包含一四分之一波板，该四分之一波板设置于该上偏光层与该光学补偿基板之间，且具有一个与该第一线偏振方向夹45度角的快轴；该光学补偿基板为二分之一波片，其具有位于两相反侧一入射面及一出光面，并使从该入射面入射的圆偏振光类型的入射光与从该出光面穿透出的圆偏振光类型的该透射光具有相反的圆偏振方向。较佳地，该光学补偿基板的主要材质为三醋酸纤维素或N型三醋酸纤维素。

在一实施态样中，该触控显示装置还包含一四分之一波板，该四分之一波板设置于该上偏光层与该光学补偿基板之间，且具有一个与该第一线偏振方向夹45度角的快轴，使穿透其的光线在线偏振光与圆偏振光之间转换。该光学补偿基板为四分之一波片，且具有一个与该第一线偏振方向夹45度角的快轴，使穿透其的光线在线偏振光与圆偏振光之间转换。较佳地，该光学补偿基板的主要材质为M型三醋酸纤维素。

其中，光学补偿基板具有位于两相反侧的一入射面及一出光面，该触控电极结构设置于该光学补偿基板的入射面或出光面。或者是，该触控电极结构具有一第一电极层及一第二电极层，该第一电极层设置于该光学补偿基板的出光面，该第二电极层设置于该光学补偿基板的入射面。

较佳地，该触控电极结构的主要材质为纳米银、金属网格、铟锡氧化物、石墨烯、纳米碳管或导电高分子。

更佳地，该触控显示装置还包含一盖板，该盖板设置于该上偏光层与该触控单元之间，或者与该触控单元分别设置于该上偏光层的两相反侧。

本发明的有益效果在于：本发明触控显示装置将触控单元设置于上偏光层与显示单元之间，可通过上偏光层的偏光特性改善触控单元的蚀刻痕问题。此外，触控显示装置通过光学补偿基板控制光线的偏振特性，使其与上偏光层的光学特性匹配，能提升触控显示装置的光学视觉效果。

附图说明

图1是一示意图，说明本发明触控显示装置的第一实施例；

图2是触控显示装置的另一实施态样；

图3是一示意图，说明第一实施例的触控显示装置的光路特性；

图4是一示意图，说明第二实施例的触控显示装置的光路特性；

图5是一示意图，说明本发明触控显示装置的第三实施例；

图6是一示意图，说明第三实施例的触控显示装置的光路特性；

图7是一示意图，说明第四实施例的触控显示装置的光路特性；

图8是一示意图，说明第五实施例的触控显示装置的光路特性；

图9是一示意图，说明第六实施例的触控显示装置的光路特性；

图10是一示意图，说明本发明触控显示装置的第七实施例；

图11是一示意图，说明第七实施例的触控显示装置的出光特性；

图12是一示意图，说明第七实施例的触控显示装置的抗反光特性；

图13是一示意图，说明第八实施例的触控显示装置的抗反光特性；

图14是一示意图，说明第九实施例的触控显示装置的抗反光特性。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。

第一实施例：

参阅图1至图3，为本发明触控显示装置1的第一实施例。以下，为便于描述各结构与光线的光学特性，定义相互垂直的一第一线偏振方向及一第二线偏振方向。例如，在图3中，第一线偏振方向为沿X轴的方向，并以横向箭头表示；第二线偏振方向为沿Y轴的方向，并以斜向箭头表示；光线L1～L5的传播方向则沿Z轴。此外，根据触控显示装置1的使用状态，在后续的说明内容中，各组件关于「之上」的说明内容代表其在空间中位于靠近使用者的一侧，而「之下」则代表在空间中位于远离使用者的另一侧。

具体来说，本发明触控显示装置1包含一盖板2、一上偏光层3、一触控单元4、一显示单元5、一下偏光层6及未图示的背光单元。

盖板2为触控显示装置1的表层结构，其可采用玻璃等透明材质制作，且不以特定材料为限。本实施例中，盖板2与触控单元4是分别设置于上偏光层3的两相反侧，但在不同的实施态样中，盖板2也能设置于上偏光层3与触控单元4之间，而不以特定实施方式为限。

上偏光层3允许具有第一线偏振方向的光线穿透，并阻挡具有第二线偏振方向的光线。本实施例中，上偏光层3是设置于盖板2之下，但在不同的实施态样中上偏光层3是设置于盖板2之上，而不以特定型态为限。

触控单元4包括一光学补偿基板41及一触控电极结构42，其设置于上偏光层3与显示单元5之间，用于提供触控感应功能。

光学补偿基板41以具挠曲性的材质制作，能控制穿透其的透射光的偏振特性。本实施例中，光学补偿基板41的主要材质为环烯烃聚合物(Cyclo olefin polymer，简称为COP)，且具有位于相反侧的一出光面411及一入射面412。入射面412远离上偏光层3且受偏振方向为该第一线偏振方向或该第二线偏振方向的入射光入射，出光面411邻近上偏光层3且对应穿透出透射光，本实施例中从入射面412入射的入射光与从出光面411穿透出的透射光具有相同的偏振方向。也就是说，入射光穿透光学补偿基板41而形成透射光时，光学补偿基板41会控制入射光與透射光的偏振性质为均匀一致，以匹配于上偏光层3的偏振特性。

触控电极结构42设置于光学补偿基板41上，可通过纳米银(silver nanowire)、金属网格(metal mesh)、铟锡氧化物(Indium Tin Oxide，简称为ITO)、石墨烯、纳米碳管(carbon nanotube，简称为CNT)、导电高分子等材质制作为菱形、三角形、矩形等各式单层或架桥结构的电极图案，用于产生触控感应讯号。其中，触控电极结构42可以如图1般为单层结构，仅具有一第一电极层421。该第一电极层421设置于光学补偿基板41的出光面411，或者也能设置于光学补偿基板41的入射面412。此外，触控电极结构42还可以如图2般为双层结构，其具有一第一电极层421及一第二电极层422。该第一电极层421设置于光学补偿基板41的出光面411，而第二电极层422则设置于光学补偿基板41的入射面412。

显示单元5与上偏光层3相互间隔，其设置于触控单元4之下，用于显现影像画面。具体来说，由于本实施例的触控显示装置1是以液晶显示装置(liquid crystal display，简称为LCD)为例进行说明，因此显示单元5实质上包括未图示的彩色滤光层、液晶层、晶体管层、配向层等结构，用于控制影像光线的光学特性。

下偏光层6设置于显示单元5之下，其允许具有第二线偏振方向的光线穿透，并阻挡具有第一线偏振方向的光线。

以下，说明本实施例的触控显示装置1的光路特性。本实施例中，上偏光层3配置为仅允许第一线偏振方向的光线穿透，光学补偿基板41配置为控制光线于穿透前后具有相同的偏振方向，显示单元5配置为在不通电的状态下控制光线的偏振方向转向90度，下偏光层6配置为仅允许第二线偏振方向的光线穿透。

所以，在此配置设定下，背光单元(未图示)发出的具各种偏振方向的光线L1穿透下偏光层6后，会被滤光形成具第二线偏振方向的光线L2。光线L2通过未通电的显示单元5后，会转换偏振方向成为具第一线偏振方向的光线L3。光线L3(即前述的入射光)穿透光学补偿基板41后，会使得光线L4(即前述的透射光)在光学补偿基板41的控制之下，与光线L3具有均匀一致的第一线偏振方向。随后，光线L4可穿透上偏光层3而形成光线L5，被使用者所观看。

另一方面，若将显示单元5通电，使通过显示单元5的光线不改变偏振特性，则入射光L3会转变为具有第二线偏振方向，穿过光学补偿基板41的透射光L4被控制为具有第二线偏振方向，因此随后光线L4会被上偏光层3阻隔，此时使用者观看到的即为黑画面。

是故，在上述配置状态下，由于穿过光学补偿基板41与触控电极结构42的光线随后会再次穿透上偏光层3，上偏光层3所具备的降低光穿透率特性、对光线的极化特性及滤光特性，能有效避免使用者从盖板2侧察觉触控电极结构42的蚀刻痕，而提升观赏影像的质量。此外，由于本实施例的光学补偿基板41能有效地控制光线于穿透后不改变其原本的偏振特性，因此能在可预期、可控制的状态下令透射光L4穿透上偏光层3或被上偏光层3阻隔。相较于一般电极基板可能会在未预期状况下改变光线偏振特性的缺点，本实施例通过光学补偿基板41的设置，能避免光线穿过上偏光层3后整体的光学特性不一致，而增进触控显示装置1的光学视觉效果。

要说明的是，上述关于显示单元5通电或不通电的操作状态，是以其导致光线最终完全穿透上偏光层3或完全被上偏光层3阻隔的两种状态进行说明，也就是画面最亮的状态或黑画面的状态。但可以理解的是，在显示单元5的通电量不同的状态下，液晶分子相对应的扭转状态可能会导致光线非仅具有单一偏振方向，因此最终为部分地穿透上偏光层3，而呈现出介于最大亮度及黑画面之间的各种灰阶亮度。在此种操作状态下，光线传播时的偏振特性仍然受控于光学补偿基板41，为入射光L3与透射光L4具有相同的偏振方向，因此仍能达成前述增进光学效果的功效。

在本发明后续各实施例的说明中，为简化说明内容，皆会以光线完全穿透或完全被阻隔的两种状态进行说明，而其光线属部份穿透的实施态样则类似此处的说明，不再重复赘述。

第二实施例：

参照图1及图4，以下说明本发明触控显示装置1的第二实施例。本实施例中，触控显示装置1的大部分构造与第一实施例相同，主要差异在于光学补偿基板41、下偏光层6不同于第一实施例。

具体来说，本实施例的光学补偿基板41为三醋酸纤维素(Tri-celluloseAcetate，简称为TAC)或N型三醋酸纤维素(N-TAC)等材质所制成的二分之一波片(half-wave plate)，其具有与第一线偏振方向夹45度角的快轴(fast axis，未图示)，会将入射光L3的偏振方向转向90度，使从入射面412入射的线偏振光类型的入射光L3与从出光面411穿透出的线偏振光类型的透射光L4具有相互垂直的线偏振方向。此外，本实施例中下偏光层6的光学特性则调整为仅允许具有第一线偏振方向的光线穿透，并阻挡具有第二线偏振方向的光线，与第一实施例有所差异。

也就是说，在本实施例中，上偏光层3配置为仅允许第一线偏振方向的光线穿透，光学补偿基板41配置为控制光线于穿透前后的偏极方向转向90度，显示单元5配置为在不通电的状态下控制光线的偏振方向转向90度，下偏光层6配置为仅允许第一线偏振方向的光线穿透。

所以，在此配置状态下，具各种偏振方向的光线L1穿透下偏光层6后，会形成具第一线偏振方向的光线L2。光线L2通过未通电的显示单元5后，会转换偏振方向成为具第二线偏振方向的光线L3。光线L3(即前述的入射光)入射光学补偿基板41后，会在光学补偿基板41的控制下转换偏振方向90度，而形成具第一线偏振方向的光线L4(即前述的透射光)。随后，第一线偏振方向的光线L4可穿透上偏光层3而形成光线L5，被使用者所观看。

另一方面，若将显示单元5通电，使通过显示单元5的光线不改变偏振特性，则入射光L3会转变为具有第一线偏振方向，而穿过光学补偿基板41的透射光L4被转换、控制为具有第二线偏振方向，但此时光线L4会被上偏光层3阻隔，让使用者仅能观看到黑画面。

因此，本实施例中，触控单元4与第一实施例相同，都是设置在上偏光层3与显示单元5之间，而能避免使用者察觉触控电极结构42的蚀刻痕现象。此外，根据光学补偿基板41将光线的偏振方向转向90度的控制方式，能将透射光L4转换为均匀、具可预期性及可控制性的偏振光，而在上偏光层3、下偏光层6的偏振特性配合下，增进触控显示装置1的光学视觉效果。

第三实施例：

参照图5、图6，为本发明触控显示装置1的第三实施例。本实施例中，触控显示装置1的大部分构造与第一实施例相同，差异在于触控显示装置1还包含一四分之一波板7(quarter-wave plate)，且光学补偿基板41与第一实施例有所不同。

具体来说，本实施例的四分之一波板7设置于上偏光层3与光学补偿基板41之间，且具有一个与第一线偏振方向夹45度角的快轴(未图示)，可将光线在线偏振光及圆偏振光之间进行转换。

此外，本实施例的光学补偿基板41为M型三醋酸纤维素(M-TAC)、X板(x-plate)等材质所制成的四分之一波片，其具有与第一线偏振方向夹45度角的快轴(fast axis)，会将具第一线偏振方向或第二线偏振方向的入射光L3转换为左旋或右旋的圆偏振光，使得透射光L4从原本为线偏振光的入射光L3转换形成圆偏振光(图中以环状箭头表示)，而在线偏振光与圆偏振光之间转换。

所以，本实施例中，上偏光层3配置为仅允许第一线偏振方向的光线穿透，四分之一波板7配置为控制光线在线偏振光与圆偏振光之间转换，光学补偿基板41配置为控制光线在线偏振光与圆偏振光之间转换，显示单元5配置为在不通电的状态下控制光线的偏振方向转向90度，下偏光层6配置为仅允许第二线偏振方向的光线穿透。

在此配置状态下，具各种偏振方向的光线L1穿透下偏光层6后，会形成具第二线偏振方向的光线L2。光线L2通过未通电的显示单元5后，会转换偏振方向成为具第一线偏振方向的光线L3。光线L3(即入射光)穿透光学补偿基板41后，会转变为具圆偏振特性的光线L4(即透射光)。透射光L4经与光学补偿基板41具有相同快轴方向的四分之一波板7转换后，会再度还原为具第一线偏振方向的光线L5，而最终能通过上偏光层3，被使用者观看。

另一方面，若将显示单元5通电，使通过该层的光线不改变偏振特性，则入射光L3会转变为具有第二线偏振方向，穿过光学补偿基板41的透射光L4被控制为具有圆偏振特性，但其偏振方向的转向性(即前述的左旋、右旋)与显示单元5未通电时呈相反方向，因此经四分之一波板7还原为线偏振光后，会形成具有第二线偏振方向的线偏振光L5，因而无法通过上偏光层3。

如上所述，本实施例中，触控单元4与第一实施例相同，都是设置在上偏光层3与显示单元5之间，因此能避免使用者从盖板2的另一侧察觉触控电极结构42的蚀刻痕现象。此外，根据光学补偿基板41将光线从线偏振光转换为圆偏振光的控制方式，同样能将透射光L4转换为均匀、具可预期性及可控制性的偏振光，而在上偏光层3、下偏光层6、四分之一波板7的偏振特性配合下，增进触控显示装置1的光学视觉效果。

第四实施例：

参照图1、图7，为本发明触控显示装置1的第四实施例。本实施例中，触控显示装置1的大部分构造与第一实施例相同，但显示单元5、下偏光层6的光学特性有所差异。

具体来说，本实施例的显示单元5改为在不通电的状态下控制光线的偏振方向不改变，而下偏光层6转为配置为仅允许第一线偏振方向的光线穿透。另一方面，上偏光层3、光学补偿基板41的配置则与第一实施例相同，前者仅允许第一线偏振方向的光线穿透，后者控制光线于穿透前后具有相同的偏振特性。

所以，在显示单元5不通电时，入射至光学补偿基板41的光线L3(即入射光)具有第一线偏振方向，而光线L4(即透射光)在光学补偿基板41的控制之下也呈现第一线偏振方向，所以最终能穿透上偏光层3。另外，当显示单元5通电时，入射光L3、透射光L4的偏振性都为第二线偏振方向，而无法通过上偏光层3。

也就是说，相较于第一实施例，本实施例虽然改变显示单元5、下偏光层6的特性，但在上偏光层3、光学补偿基板41的匹配以及显示单元5、下偏光层6的对应配合下，也能达成与第一实施例相同的功效。

第五实施例：

参照图1、图8，为本发明触控显示装置1的第五实施例。本实施例中，触控显示装置1的大部分构造与第二实施例相同，但显示单元5、下偏光层6的光学特性有所差异。

具体来说，本实施例的显示单元5改为在不通电的状态下控制光线的偏振方向不改变，而下偏光层6转为仅允许第二线偏振方向的光线穿透。上偏光层3、光学补偿基板41的配置则与第二实施例相同，前者仅允许第一线偏振方向的光线穿透，后者控制光线于穿透前后具有90度的偏振方向改变。

所以，在显示单元5不通电时，入射至光学补偿基板41的光线L3(即入射光)具有第二线偏振方向，而光线L4(即透射光)在光学补偿基板41的控制之下转为呈现第一线偏振方向，所以最终能穿透上偏光层3。而当显示单元5通电时，入射光L3改为具有第一线偏振方向，透射光L4的偏振性经光学补偿基板41的控制、转换后呈第二线偏振方向，因此无法通过上偏光层3。

因此，相较于第二实施例，本实施例虽然改变显示单元5、下偏光层6的特性，但在上偏光层3、光学补偿基板41的特性匹配以及显示单元5、下偏光层6的对应配合下，能达成相同于第二实施例的功效。

第六实施例：

参照图5、图9，为本发明触控显示装置1的第六实施例。本实施例中，触控显示装置1的大部分构造与第三实施例相同，但显示单元5、下偏光层6的光学特性有所差异。

本实施例中，显示单元5在不通电的状态下控制光线的偏振方向不改变，下偏光层6则配置为仅允许第一线偏振方向的光线穿透。上偏光层3、四分之一波板7、光学补偿基板41的配置则与第三实施例相同，上偏光层3仅允许第一线偏振方向的光线穿透，四分之一波板7、光学补偿基板41控制光线在线偏振光与圆偏振光之间转换。

因此，本实施例的触控显示装置1在显示单元5不通电时，入射至光学补偿基板41的光线L3(即入射光)具有第一线偏振方向，而光线L4(即透射光)在光学补偿基板41的控制之下转换为圆偏振光，该圆偏振光L4经四分之一波板7转换后还原为具第一线偏振方向的线偏振光L5，而能穿透上偏光层3成为光线L6，被使用者所观赏。另一方面，当显示单元5通电时，入射光L3改为具有第二线偏振方向，经光学补偿基板41控制、转换后形成圆偏振光类型的透射光L4，其转向性与未通电时反向，且经四分之一波板7还原后再度形成具第二线偏振方向的线偏振光L5，因此无法通过上偏光层3。

所以，相较于第三实施例，本实施例在上偏光层3、光学补偿基板41的特性匹配以及显示单元5、下偏光层6的对应配合下，即使改变显示单元5、下偏光层6的光学特性，还是能达成相同于第三实施例的功效。

第七实施例：

参阅图10、图11，为本发明触控显示装置1的第七实施例。在前述六个实施例中，本发明的触控显示装置1是以液晶显示装置的显示器类型为例进行说明，而从第七实施例开始，触控显示装置1则会以有机发光显示器(organic light emitting diode display，简称为OLED display)的显示器类型说明本发明的实施态样。

具体来说，本实施例的触控显示装置1包含依序叠置的一盖板2、一上偏光层3、一四分之一波板7、一触控单元4及一显示单元8。

盖板2为触控显示装置1的表层结构，其可采用玻璃等透明材质制作，且不以特定材料为限。而且，与第一实施例类似，盖板2与触控单元4可以如图10般分别设置于上偏光层3的两相反侧，但在不同的实施态样中，盖板2也能设置于上偏光层3与触控单元4之间，而不以特定实施方式为限。

上偏光层3与第一实施例类似，其允许具有第一线偏振方向的光线穿透，并阻挡具有第二线偏振方向的光线。

四分之一波板7设置于上偏光层3与触控单元4之间，且具有一个与第一线偏振方向夹45度角的快轴(未图示)，可将光线在线偏振光及圆偏振光之间进行转换。

触控单元4包括一光学补偿基板41及一触控电极结构42。光学补偿基板41与第一实施例、第四实施例类似，主要以环烯烃聚合物(COP)制作，可控制从其入射面412入射的入射光与从出光面411穿透出的透射光具有相同的偏振方向。触控电极结构42则可如此处为单一层的第一电极层421，或是类似第一实施例所述，以双层构造的方式实施。

显示单元8内含可产生全彩影像光线的有机发光二极管(OLED)，为触控显示装置1的影像光线来源，用以显现影像画面。

参阅图11，本实施例中，显示单元8产生的具各种偏振方向的光线L1入射光学补偿基板41后，其透射光L2也是具有各种偏振方向的光线。光线L2穿过四分之一波板7后，形成仍保持为具各种偏振方向的光线L3。光线L3经上偏光层3滤光之后，形成具第一线偏振方向的光线L4，而能被使用者所观赏。若欲控制触控显示装置1呈现灰阶影像或黑画面时，可通过显示单元8直接控制其有机发光二极管发出的影像光线的明暗强弱程度，而不需如前述六个实施例，透过液晶分子的转向状态进行控制。

参阅图10、12，另一方面，由于显示单元8通常内含金属材质的电极结构(未图示)，环境光线L1从盖板2处入射至显示单元8时，容易从显示单元8的电极结构产生反光L5，而影响用户观赏影像的质量。但在本实施例中，通过上偏光层3、一四分之一波板7与光学补偿基板41的配合，能有效改善此种反光问题。

具体来说，从外界产生的环境光线L1通过上偏光层3，会形成具第一线偏振方向的光线L2。光线L2穿过四分之一波板7后，会形成圆偏振光L3，此处其例如为右旋(顺时针方向)。圆偏振光L3穿过光学补偿基板41后，不改变其偏振特性，被控制为均匀的右旋的圆偏振光L4。当圆偏振光L4照射到显示单元8的金属电极而反射时，会导致其偏振方向产生180度的相位转变，而形成左旋(逆时针方向)的圆偏振光L5。偏振光L5通过穿过光学补偿基板41后，不改变其偏振特性，仍被控制为均匀的左旋圆偏振光L6。圆偏振光L6经四分之一波板7的转换，会形成具有第二线偏振方向的线偏振光L7。线偏振光L7无法穿透上偏光层3，因此被上偏光层3阻挡，而能避免环境光线L1光线在显示单元8处反射后所造成的反光现象。要说明的是，上述关于左旋或右旋的描述仅为本实施例说明圆偏振方向的对应关系，不应以此限制本发明触控显示装置1的光学实施特性。

综合上述内容，本实施例的触控显示装置1类似前述第一至第六实施例，将触控单元4设置在上偏光层3与显示单元5之间，因此能根据上偏光层3的光学特性，避免用户从盖板2的另一侧察觉触控电极结构42的蚀刻痕现象。此外，根据本实施例的光学补偿基板41的配置，能有效地控制光线于穿透后不改变原本的偏振特性，而能在可预期、可控制的状态下，让显示单元8产生的影像光线顺利地透射出盖板之外，并让从外界照入的环境光线在显示单元8处反射后，得以被控制为无法穿透上偏光层3，而维持触控显示装置1的光学视觉表现，并避免反光问题。

第八实施例：

参阅图10、图11、图13，本发明第八实施例的触控显示装置1的大部分构造与第七实施例相同，但光学补偿基板41则有所差异。

具体来说，本实施例的光学补偿基板41类似第二实施例、第五实施例为二分之一波片，其主要以三醋酸纤维素(TAC)、N型三醋酸纤维素(N-TAC)等材质制作，并具有与第一线偏振方向夹45度角的快轴，会使线偏振光于穿透前后具有相互垂直的线偏振方向，并会使圆偏振光类型的入射光与透射光于穿透前后具有相互反向的圆偏振方向。

也就是说，本实施例中，上偏光层3配置为仅允许第一线偏振方向的光线穿透，四分之一波板7配置为将光线在线偏振光及圆偏振光之间进行转换，光学补偿基板41配置为将线偏振光的偏振方向改变90度或将圆偏振光的偏振方向改变180度。

参阅图11，根据此种配置，显示单元8产生的具有各种偏振方向的光线L1依序穿过光学补偿基板41、四分之一波板7后，会形成具有各种偏振方向的光线L2、L3，且于通过上偏光层3后形成具第一线偏振方向的光线L4，而被使用者所观赏。

参阅图13，关于抗反光的部分，环境光线L1通过上偏光层3后会形成具第一线偏振方向的光线L2，光线L2经四分之一波板7转换后形成右旋的圆偏振光L3，圆偏振光L3通过光学补偿基板41后，会在光学补偿基板41的控制下形成均匀的左旋圆偏振光L4。当圆偏振光L4照射于显示单元8的金属电极产生反射后，会形成右旋的圆偏振光L5，圆偏振光L5在光学补偿基板41的控制下会形成均匀的左旋圆偏振光L6。圆偏振光L6通过四分之一波板7后，会转换为具第二线偏振方向的线偏振光L7，而被上偏光层3所阻隔。

因此，综合上述内容可知，本实施例将触控单元4设置于上偏光层3与显示单元5之间，可有效控制触控单元4的蚀刻痕问题。此外，通过二分之一波片类型的光学补偿基板41对光线偏振特性的均匀控制，能使显示单元8产生的影像光线在可控制的状态下顺利透出上偏光层3，提供用户良好的观赏质量，并同时解决环境光线造成的反光问题。

第九实施例：

参阅图10、图11、图14，本发明第九实施例的触控显示装置1的大部分构造与前述第七、第八实施例相同，但光学补偿基板41则有所差异。

具体来说，本实施例的光学补偿基板41类似第三、第六实施例，主要由M型三醋酸纤维素(M-TAC)、X板(x-plate)等材质制作，其为四分之一波片，具有与第一线偏振方向夹45度角的快轴，可将光线在线偏振光与圆偏振光之间转换。

据此，本实施例中上偏光层3配置为仅允许第一线偏振方向的光线穿透，四分之一波板7与光学补偿基板41配置为具有相同方向的快轴且控制光线在线偏振光与圆偏振光之间转换。

参阅图11，在此配置状态下，显示单元8产生的具有各种偏振方向的光线L1依序穿透光学补偿基板41、四分之一波板7后，会形成具有各种偏振方向的光线L2、L3，并于通过上偏光层3后形成具第一线偏振方向的光线L4，而被使用者所观赏。

参阅图14，在抗反光的部份，环境光线L1通过上偏光层3后会形成具第一线偏振方向的光线L2，光线L2经四分之一波板7转换后会形成右旋的圆偏振光L3，圆偏振光L3通过光学补偿基板41后，会在光学补偿基板41的控制下再度转换为具有第一线偏振方向的透射光L4。当透射光L4照射于显示单元8的金属电极产生反射后，会转换偏振方向，形成具有第二线偏振方向的线偏振光L5。线偏振光L5在光学补偿基板41的控制下，会形成均匀的左旋圆偏振光L6。圆偏振光L6通过四分之一波板7后，会再度转换为具第二线偏振方向的线偏振光L7，而被上偏光层3所阻隔。

因此，在本实施例中，由于触控单元4同样是设置于上偏光层3与显示单元5之间，而能避免使用者从盖板2的另一侧察觉触控单元4的蚀刻痕问题。此外，根据四分之一波片类型的光学补偿基板41的设置，能让显示单元8产生的影像光线在可控制的状态下顺利透出上偏光层3，避免不必要的光学干扰，提供用户良好的观赏质量，并避免环境光线在显示单元8处反射后造成外观上的反光问题。

综合上述九个实施例，本发明触控显示装置1的第一实施例至第六实施例是以液晶显示装置的态样实施，第七实施例至第九实施例则是以有机发光显示器的态样实施。但无论是何种实施方式，本发明触控显示装置1都能通过将触控单元4设置于上偏光层3、显示单元5之间的配置方式，运用上偏光层3对光线的极化特性及滤光特性，有效避免使用者从盖板2的另一侧察觉触控电极结构42的蚀刻痕，而提升观赏影像的质量。此外，本发明触控显示装置1还通过光学补偿基板41对光线的偏振特性的控制，让光学补偿基板41与上偏光层3相互匹配，且在其与显示单元5、下偏光层6、四分之一波板7的配合态样下，增进触控显示装置1的光学视觉效果，并解决其应用为有机发光显示器时的反光问题，故确实能达成本发明的目的。

惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求书及专利说明书内容所作的简单的等效变化与修饰，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。

Claims (7)

1.一种触控显示装置，定义相互垂直的一第一线偏振方向及一第二线偏振方向，其特征在于，该触控显示装置包含：

一上偏光层，允许具有该第一线偏振方向的光线穿透，并阻挡具有该第二线偏振方向的光线；

一显示单元，与该上偏光层相互间隔，用于显现影像画面；

一触控单元，设置于该上偏光层与该显示单元之间，包括

一光学补偿基板，具挠曲性且为二分之一波片，该光学补偿基板具有位于两相反侧的一入射面及一出光面，并使从该入射面入射的圆偏振光类型的入射光与从该出光面穿透出的圆偏振光类型的透射光具有相反的圆偏振方向，及

一触控电极结构，设置于该光学补偿基板；及

一四分之一波板，设置于该上偏光层与该光学补偿基板之间，且具有一个与该第一线偏振方向夹45度角的快轴。

2.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于：该光学补偿基板的材质为三醋酸纤维素或N型三醋酸纤维素。

3.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于：该触控电极结构设置于该光学补偿基板的入射面或出光面。

4.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于：该触控电极结构具有一第一电极层及一第二电极层，该第一电极层设置于该光学补偿基板的出光面，该第二电极层设置于该光学补偿基板的入射面。

5.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于：该触控电极结构的材质为纳米银、金属网格、铟锡氧化物、石墨烯、纳米碳管。

6.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于：该触控电极结构的材质为导电高分子。

7.如权利要求1所述的触控显示装置，其特征在于：该触控显示装置还包含一盖板，该盖板设置于该上偏光层与该触控单元之间，或者与该触控单元分别设置于该上偏光层的两相反侧。