CN101539676A - 触控式显示装置、触控式液晶显示装置及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种触控式液晶显示装置，包括：一液晶显示单元、一触控面板以及一第二偏光片。液晶显示单元包括：一下基板、一上基板、一液晶层与一第一偏光片。上基板对向于下基板。液晶层设置于下基板与上基板之间。第一偏光片设置于下基板上。触控面板对向于液晶显示单元而设置。第二偏光片设置在触控面板上、且位于液晶显示单元与触控面板之间。在此触控式液晶显示装置中产生反射的光线强度较低，进而能提供良好的对比度与可视性。

Description

触控式显示装置、触控式液晶显示装置及其制造方法

技术领域

本发明是有关于一种触控式显示装置(Touch Display)及其制造方法，且特别是有关于一种具有良好对比度与可视性的触控式液晶显示装置(LCD witha built-in touch panel)及其制造方法。

背景技术

触控面板(touch panel)是一种已为大众广泛接受的人机界面。触控面板可组装在诸多种类的平面显示器上，以使平面显示器能显示画面以及输入操作信息。

图1为现有一种触控式液晶显示装置的示意图。请参照图1，此触控式液晶显示装置100包括：液晶显示面板110以及触控面板120，其中液晶显示面板110包括：第一偏光片111、下基板112、有源元件阵列113、液晶层114、共用电极层115、上基板116以及第二偏光片117。而触控面板120包括：第一基板121、下电极122、介电层123、上电极124与第二基板125。特别是，藉由双面胶130将触控面板120与液晶显示面板110贴合在一起。然而，双面胶130仅贴附于液晶显示面板110与触控面板120的周围，所以在触控面板120与液晶显示面板110之间存在有空气层140。环境中的光线(未绘示)会在此空气层140产生反射，导致液晶显示面板110的对比度与可视性下降。

图2为现有另一种触控式液晶显示装置的示意图。请参照图2，此触控式液晶显示装置102与触控式液晶显示装置100大致相同，相同的元件标示以相同的符号。两者的差异在于：在触控式液晶显示装置102中，藉由光学胶150将液晶显示面板110与触控面板120贴合在一起。由于光学胶150是全面地涂布在液晶显示面板110与触控面板120之间。因此，触控式液晶显示装置102不会产生界面反射的问题，具有良好的显示效果。然而，光学胶150在长时间使用之后，会产生信赖性不佳的问题。另外，在组装过程中，光学胶150可能会产生气泡而导致光线的异常散射。再者，利用光学胶150的做法仍有整体的厚度过厚、以及在贴合不良时不易重工的问题。特别是，若仅有触控面板120损坏且液晶显示面板110尚为良好时，将造成触控面板120更换不易。

图3为现有又一种触控式液晶显示装置的示意图。请参照图3，此触控式液晶显示装置104与触控式液晶显示装置100大致相同，相同的元件标示以相同的符号。两者的差异在于：在触控式液晶显示装置104中增加了一层抗反射膜160(antireflection film)，设置在触控面板120面向液晶显示面板110的一侧，仍藉由双面胶130将液晶显示面板110与触控面板120贴合在一起。因此，触控式液晶显示装置104不会产生界面反射的问题，具能进行良好的重工。

然而，抗反射膜160的成本较高。另外，在贴附抗反射膜160时，常因周边的残留粘胶(未绘示)而造成抗反射膜160污染、或是贴附不良等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种触控式液晶显示装置，具有良好的对比度与可视性。

本发明提供一种触控式液晶显示装置的制造方法，可制作具有良好的对比度与可视性的触控式液晶显示装置。

本发明提供一种触控式显示装置，具有良好的对比度与可视性。

基于上述，本发明提出一种触控式液晶显示装置，包括：液晶显示单元、触控面板以及第二偏光片。液晶显示单元包括：下基板、上基板、液晶层与第一偏光片。上基板对向于下基板。液晶层设置于下基板与上基板之间。第一偏光片设置于下基板上。触控面板对向于液晶显示单元而设置。第二偏光片设置于触控面板面向液晶显示单元的一侧、且位于液晶显示单元与触控面板之间。

在本发明的一实施例中，上述的触控式液晶显示装置还包括一气密垫圈，设置于上基板与第二偏光片之间，而气密垫圈在触控面板与液晶显示单元之间围出一空间，且此空间存在一空气层。

在本发明的一实施例中，上述的触控式液晶显示装置还包括一四分之一波长片，设置于第二偏光片上、且位于第二偏光片与液晶显示单元之间。

在本发明的一实施例中，上述的触控式液晶显示装置还包括一共用电极层，设置于上基板、且位于上基板与液晶层之间。

在本发明的一实施例中，上述的触控式液晶显示装置还包括一彩色滤光阵列层，设置于上基板、且位于上基板与共用电极层之间。

在本发明的一实施例中，上述的触控式液晶显示装置还包括一有源元件阵列，设置于下基板上。

在本发明的一实施例中，上述的触控面板包括：电阻式触控面板、电容式触控面板、超音波式触控面板或光学式触控面板。

在本发明的一实施例中，上述的触控面板包括：一第一基板、一第一电极图案、一介电层、一第二电极图案及一第二基板。第一电极图案设置于第一基板上。第二基板对向于第一基板。第二电极图案设置于第二基板上。介电层设置于第一电极图案与第二电极图案之间。

基于上述，本发明还提出一种触控式液晶显示装置的制造方法。首先，提供一液晶显示单元，包括：一下基板、对向于下基板的一上基板、设置于下基板与上基板之间的一液晶层、及设置于下基板上的一第一偏光片。再来，提供一触控面板，对向于液晶显示单元而设置。继而，提供一第二偏光片，将第二偏光片设置在触控面板面向液晶显示单元的一侧，且位于液晶显示单元与触控面板之间。之后，组装液晶显示单元、触控面板与第二偏光片。

在本发明的一实施例中，上述的触控式液晶显示装置的制造方法还包括提供一气密垫圈，设置于上基板与第二偏光片之间，而气密垫圈在触控面板与液晶显示单元之间围出一空间，且此空间存在一空气层。

在本发明的一实施例中，上述的触控式液晶显示装置的制造方法还包括提供一四分之一波长片，设置于第二偏光片上、且位于第二偏光片与液晶显示单元之间。

在本发明的一实施例中，上述的触控式液晶显示装置的制造方法还包括于上基板形成一共用电极层，此共用电极层位于上基板与液晶层之间。

在本发明的一实施例中，上述的触控式液晶显示装置的制造方法还包括于上基板形成一彩色滤光阵列层，此彩色滤光阵列层位于上基板与共用电极层之间。

在本发明的一实施例中，上述的触控式液晶显示装置还包括于下基板上形成一有源元件阵列。

在本发明的一实施例中，上述的触控面板包括：电阻式触控面板、电容式触控面板、超音波式触控面板或光学式触控面板。

在本发明的一实施例中，上述的触控面板包括：一第一基板、一第一电极图案、一介电层、一第二电极图案及一第二基板。第一电极图案设置于第一基板上。第二基板对向于第一基板。第二电极图案设置于第二基板上。介电层设置于第一电极图案与第二电极图案之间。

基于上述，本发明又提出一种触控式显示装置，包括一显示单元、一触控面板以及一偏光片。触控面板对向于显示单元而设置。偏光片设置在触控面板上、且位于显示单元与触控面板之间。

在本发明的一实施例中，上述的触控式显示装置还包括：一四分之一波长片，设置于偏光片上、且位于偏光片与显示单元之间。

本发明的触控式显示装置采用在触控面板面向显示单元的一侧设置偏光片的方式，藉此可减弱反射光而提升影像显示的对比度。特别是，因将第二偏光片移动到触控面板上，不但可使触控式液晶显示装置能正常显示画面，也能进一步降低在空气层产生反射的光线的强度。另外，搭配第二偏光片与四分之一波长片，更可完全消除反射光线所造成的干扰。所以，触控式液晶显示装置能提供具有良好的对比度与可视性的画面。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1为现有一种触控式液晶显示装置的示意图。

图2为现有另一种触控式液晶显示装置的示意图。

图3为现有又一种触控式液晶显示装置的示意图。

图4为本发明较佳实施例的一种触控式液晶显示装置的示意图。

图5为本发明较佳实施例的另一种触控式液晶显示装置的示意图。

图6A～图6C为本发明较佳实施例的一种触控式液晶显示装置的制造方法的流程示意图。

图7A与图7B为本发明较佳实施例的两种触控式显示装置的示意图。

主要元件符号说明：

100、102、104、200、202：触控式液晶显示装置

110：液晶显示面板

111、211：第一偏光片

112、212：下基板

113、213：有源元件阵列

114、214：液晶层

115、215：共用电极层

116、216：上基板

117、217：第二偏光片

120、220、320：触控面板

121、221：第一基板

122：下电极

123、223：介电层

124：上电极

125、225：第二基板

130：双面胶

140、240：空气层

150：光学胶

160：抗反射膜

210：液晶显示单元

214a：液晶分子

218：彩色滤光阵列层

220a：触控面板面向液晶显示单元的一侧

222：第一电极图案

224：第二电极图案

230：气密垫圈

240a：空间

250、340：四分之一波长片

300：触控式显示装置

310：显示单元

330：偏光片

L、L’：光线

具体实施方式

图4为本发明较佳实施例的一种触控式液晶显示装置的示意图。请参照图4，此触控式液晶显示装置200包括：一液晶显示单元210、一触控面板220以及一第二偏光片217。液晶显示单元210包括：一下基板212、一上基板216、一液晶层214与一第一偏光片211。上基板216对向于下基板212。液晶层214设置于下基板212与上基板216之间。第一偏光片211设置于下基板212上。触控面板220对向于液晶显示单元210而设置。第二偏光片217设置在触控面板220面向液晶显示单元210的一侧220a、且位于液晶显示单元210与触控面板220之间。

在一实施例中，第一偏光片211具有一第一偏振轴向，第二偏光片217具有一第二偏振轴向，而第一偏振轴向垂直于第二偏振轴向。当然，第一偏振轴向与第二偏振轴向也可以是不为垂直的配置方式，在此并不予以限定。

请继续参照图4，触控式液晶显示装置200还可包括一共用电极层215，设置于上基板216、且位于上基板216与液晶层214之间。另外，触控式液晶显示装置200还可包括一有源元件阵列213，设置于下基板212上。藉由共用电极层215与有源元件阵列213之间所形成的电场，可以驱动液晶层214中的液晶分子214a转动，而使液晶显示单元210进行显示。另外，触控式液晶显示装置200还可包括一彩色滤光阵列层218，设置于上基板216、且位于上基板216与共用电极层215之间。

请再参照图4，该触控面板220例如是电容式触控面板，其包括：一第一基板221、一第一电极图案222、一介电层223、一第二电极图案224及一第二基板225。第一电极图案222设置于第一基板221上。第二基板225对向于第一基板221。第二电极图案224设置于第二基板225上。介电层223设置于第一电极图案222与第二电极图案224之间。当按触触控面板220时，第一电极图案222与第二电极图案224之间会诱导出一操作信号，以进行信息的输入。然而，在本发明中并不限定触控面板220的种类，触控面板220也可以是电阻式触控面板、超音波式触控面板或光学式触控面板。

值得注意的是，此触控式液晶显示装置200还包括一气密垫圈230(gasket)，设置于上基板216与第二偏光片217之间，而气密垫圈230在触控面板220与液晶显示单元210之间围出一空间240a，且此空间240a存在一空气层240。此气密垫圈230是用以组装触控面板220与液晶显示单元210，并使得触控式液晶显示装置200易于重工，亦即，当液晶显示单元210仍为良好时，可易于更换触控面板220。然而，由于在空间240a中存在空气层240，所以当光线L入射到触控式液晶显示装置200时，光线L会在空气层240产生反射。

值得注意的是，光线L是由垂直偏振方向与水平偏振方向等两个向量的光线成份所组成。由于第二偏光片217具有一第二偏振方向，所以理论上只会让光线L中、其偏振方向与第二偏振方向相同的光线L’通过，因而光线L’的强度仅为光线L的强度约50％。由此可知，藉由将第二偏光片217设置在触控面板220面向液晶显示单元210的一侧220a的做法，可有效地降低反射的光线L’的强度，而能提供良好的对比度与可视性。

值得注意的是，上述将原本液晶显示单元210中所具有的两个偏光片其中之一移到触控面板220上的做法(在此实施例中是将第二偏光片217移动到触控面板220上)，不但可使触控式液晶显示装置200能正常显示画面，也能进一步解决光线L在空气层240所产生的反射问题。更详细而言，仅改变第二偏光片217设置的位置，即可解决因光线L的反射所造成的对比度下降的问题。另外，相较于现有图3中贴附抗反射膜160的做法，此触控式液晶显示装置200使用的元件数量较少，且第二偏光片217的成本比抗反射膜160来得低，因而能降低整体触控式液晶显示装置200的制作成本。

图5为本发明较佳实施例的另一种触控式液晶显示装置的示意图。请参照图5，此触控式液晶显示装置202与图4所示的触控式液晶显示装置200类似，相同的元件标示以相同的符号，且详细的结构在此不予以重述。

如图5所示的触控式液晶显示装置202还包括四分之一波长片250，设置于第二偏光片217上、且位于第二偏光片217与液晶显示单元210之间。如此一来，利用第二偏光片217与四分之一波长片250可形成圆偏光片。根据光学偏振的原理，光线L入射第二偏光片217、四分之一波长片250后，在空气层240反射而形成光线L’。此光线L’再通过四分之一波长片250后，其偏振方向与第二偏光片217的偏振方向呈垂直状态，因而使光线L’无法向外出射。如此一来，可进一步解决因反射的光线L’所造成的对比度下降的问题。

图6A～图6C为本发明较佳实施例的一种触控式液晶显示装置的制造方法的流程示意图。首先，请参照图6A，提供一液晶显示单元210，包括：一下基板212、对向于下基板212的一上基板216、设置于下基板212与上基板216之间的一液晶层214、及设置于下基板212上的一第一偏光片211。

请继续参照图6A，还可以于上基板218形成一共用电极层215，此共用电极层215位于上基板216与液晶层214之间。形成此共用电极层215的方法例如为溅镀法，此共用电极层215的材质例如为铟锡氧化物或铟锌氧化物。另外，还可以于上基板216形成一彩色滤光阵列层218，此彩色滤光阵列层218位于上基板216与共用电极层215之间。形成此彩色滤光阵列层218的方法例如是光刻制程、喷墨制程或转印制程。再者，于下基板212上可形成一有源元件阵列213。形成有源元件阵列213的方法例如是现有的五道光掩模制程与蚀刻技术。上述构件的详细结构已经叙述如上，在此不予以重述。

再来，请参照图6B，提供一触控面板220，对向于液晶显示单元210而设置。此触控面板220的构件已经叙述如上，在此不予以重述。特别是，在此并不限定触控面板220的种类，触控面板220也可以是电阻式触控面板、电容式触控面板、超音波式触控面板或光学式触控面板。

继而，请参照图6C，提供一第二偏光片217，将第二偏光片217设置在触控面板220面向液晶显示单元210的一侧220a、且第二偏光片217位于液晶显示单元210与触控面板220之间。

之后，组装液晶显示单元210、触控面板220与第二偏光片217，而形成如图4所示的触控式液晶显示装置200，其中第一偏光片211具有一第一偏振轴向，第二偏光片217具有一第二偏振轴向，而第一偏振轴向垂直于第二偏振轴向。在另外的实施例中，第一偏振轴向也可不垂直于第二偏振轴向。

特别是，可提供一气密垫圈230，设置于上基板216与第二偏光片217之间，而气密垫圈230在触控面板220与液晶显示单元210之间围出一空间240a，且此空间240a存在一空气层240。另外，在另一实施例中，还可提供一四分之一波长片250，设置于第二偏光片217上、且位于第二偏光片217与液晶显示单元210之间，如图5所绘示。

图7A与图7B为本发明较佳实施例的两种触控式显示装置的示意图。请先参照图7A，此触控式显示装置300包括一显示单元310、一触控面板320以及一偏光片330。触控面板320对向于显示单元310而设置。偏光片330设置在触控面板320上、且位于显示单元310与触控面板320之间。

显示单元310例如是液晶显示器、有机电激发光显示器、等离子显示器或是任何种类的显示器。显示单元310也可以是设置在电器用品上具有印制图面的基板，用来投射出具有特定图案的光线。

请继续参照图7A，类似于图4的原理，当光线L入射到触控式显示装置300后，反射的光线L’的强度会因为偏光片330而减弱，而能解决因反射的光线L’所造成的对比度下降的问题。

请再参照图7B，另一实施例的触控式显示装置302还可包括：一四分之一波长片340，设置于偏光片330上、且位于偏光片330与显示单元310之间。类似于图5的原理，偏光片330与四分之一波长片340形成圆偏光片，使得光线L’无法向外出射，进而能提升显示的对比度。

综上所述，本发明触控式显示装置、触控式液晶显示装置及其制造方法至少具有以下优点：

此触控式显示装置在触控面板面对显示单元的一侧设置偏光片，藉此可减弱反射光而提升影像显示的对比度。特别是，将第二偏光片设置在触控面板上，除了可使触控式液晶显示装置能正常显示画面，也可以降低在空气层产生反射的光线的强度。因此，触控式液晶显示装置能提供具有良好的对比度与可视性的画面。另外，藉由在第二偏光片与液晶显示单元之间设置四分之一波长片，可完全消除反射光线所造成的干扰。此触控式液晶显示装置利用气密垫圈组装液晶显示单元与触控面板，可达到易于重工的功效。再者，所使用的元件数量较少而能够降低制作成本。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的修改和完善，因此本发明的保护范围当以权利要求书所界定的为准。

Claims (18)

1.一种触控式液晶显示装置，其特征在于，包括：

一液晶显示单元，包括：

一下基板；

一上基板，对向于该下基板；

一液晶层，设置于该下基板与该上基板之间；

一第一偏光片，设置于该下基板上；

一触控面板，对向于该液晶显示单元而设置；以及

一第二偏光片，设置在该触控面板面向该液晶显示单元的一侧、且位于该液晶显示单元与该触控面板之间。

2.如权利要求1所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，还包括：

一气密垫圈，设置于该上基板与该第二偏光片之间，而该气密垫圈在该触控面板与该液晶显示单元之间围出一空间，且该空间存在一空气层。

3.如权利要求1所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，还包括：

一四分之一波长片，设置于该第二偏光片上、且位于该第二偏光片与该液晶显示单元之间。

4.如权利要求1所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，还包括：

一共用电极层，设置于该上基板、且位于该上基板与该液晶层之间。

5.如权利要求4所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，还包括：

一彩色滤光阵列层，设置于该上基板、且位于该上基板与该共用电极层之间。

6.如权利要求1所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，还包括：

一有源元件阵列，设置于该下基板上。

7.如权利要求1所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，该触控面板包括：

电阻式触控面板、电容式触控面板、超音波式触控面板或光学式触控面板。

8.如权利要求1所述的触控式液晶显示装置，其特征在于，该触控面板包括：

一第一基板；

一第一电极图案，设置于该第一基板上；

一第二基板，对向于该第一基板；

一第二电极图案，设置于该第二基板上；以及

一介电层，设置于该第一电极图案与该第二电极图案之间。

9.一种触控式液晶显示装置的制造方法，包括：

提供一液晶显示单元，包括：一下基板、对向于该下基板的一上基板、设置于该下基板与该上基板之间的一液晶层、及设置于该下基板上的一第一偏光片；

提供一触控面板，对向于该液晶显示单元而设置；

提供一第二偏光片，将该第二偏光片设置在该触控面板面向该液晶显示单元的一侧、且该第二偏光片位于该液晶显示单元与该触控面板之间；以及

组装该液晶显示单元、该触控面板与该第二偏光片。

10.如权利要求9所述的触控式液晶显示装置的制造方法，其特征在于，还包括：

提供一气密垫圈，设置于该上基板与该第二偏光片之间，而该气密垫圈在该触控面板与该液晶显示单元之间围出一空间，且该空间存在一空气层。

11.如权利要求9所述的触控式液晶显示装置的制造方法，其特征在于，还包括：

提供一四分之一波长片，设置于该第二偏光片上、且位于该第二偏光片与该液晶显示单元之间。

12.如权利要求9所述的触控式液晶显示装置的制造方法，其特征在于，还包括：

于该上基板形成一共用电极层，该共用电极层位于该上基板与该液晶层之间。

13.如权利要求12所述的触控式液晶显示装置的制造方法，其特征在于，还包括：

于该上基板形成一彩色滤光阵列层，该彩色滤光阵列层位于该上基板与该共用电极层之间。

14.如权利要求9所述的触控式液晶显示装置的制造方法，其特征在于，还包括：

于该下基板上形成一有源元件阵列。

15.如权利要求9所述的触控式液晶显示装置的制造方法，其特征在于，该触控面板包括：电阻式触控面板、电容式触控面板、超音波式触控面板或光学式触控面板。

16.如权利要求9所述的触控式液晶显示装置的制造方法，其特征在于，该触控面板包括：

一第一基板；

一第一电极图案，设置于该第一基板上；

一第二基板，对向于该第一基板；

一第二电极图案，设置于该第二基板上；以及

一介电层，设置于该第一电极图案与该第二电极图案之间。

17.一种触控式显示装置，包括：

一显示单元；

一触控面板，对向于该显示单元而设置；以及

一偏光片，设置在该触控面板上、且位于该显示单元与该触控面板之间。

18.如权利要求17所述的触控式显示装置，其特征在于，还包括：

一四分之一波长片，设置于该偏光片上、且位于该偏光片与该显示单元之间。

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