TW573180B - Flat display with touch panel - Google Patents

Description

573180 五、發明說明（1) 5 - 1發明領域： 本發明係有關於一種結合觸控面板的平面顯示器，特 別是有關於一種結合觸控面板的液晶顯示器。 5 - 2發明背景： 液晶顯示器，是一種平價的平面顯示器，是在現今的 曰常生活中可以應用到相當的多的電氣用品，例如電視或 ~ 是電腦的顯示裝置，攝影機的取景器，計算機上的顯示 || 器，手錶或是手機上的顯示螢幕，許多控制器的顯示裝 置，甚至是光碟音響的顯示面板。在實際的日常生活中我 們常常需要在顯示螢幕上使用觸控面板（touch panel )，例如在觀光景點的介紹。目前的平面顯示器若 需要增加觸控面板時大都直接貼覆於上透明基板結構之 上。例如Kaneda在美國專利6 4 1 1 3 44中就直接揭露出將觸 控面板直接貼覆於穿透式液晶顯示器這樣的結構出來。 如第一圖所示，傳統的穿透式液晶顯示器1 0 0具有一 平板式光導板1 1 0 ，係用以將光導板兩個端表面的兩個光 源1 1 2的光線轉向並導入到出光面給液晶顯示面板。在第 4 一圖中，光導板110的底部可以使用許多突起，這是使用 網點的方式將光線向上反射。另一種方式是使用V型切面 —

第5頁 573180 五、發明說明（2) 將光線向上反射。在相對光導板1 1 0的出光面有一個反射 板1 1 4用以將折射到下面的光線全部反射到光導板1 1 〇的出 光面。在光導板110上依序有一偏光板116，與一下基板 1 1 8。傳統的下基板1 1 8是透明玻螭板，薄膜電晶體丨2 〇直 接形成在下基板1 1 8上。然後依序形成保護層1 2 2與透明電 極1 2 4在下基板1 1 8上以形成液晶顯示面板的下板。接著， 在另一片透明玻璃，也就是液晶顯示面板的上基板1 3 2， 在其上依序形成彩色濾鏡1 30與透明電極1 28以形成液晶顯〜 示面板的上板。然後將上板與下板的透明電極層面對面的 密封並且抽真空，再將液晶1 2 6注入上下板之間以形成所 · 謂的液晶顯示面板。最後，將一偏光板1 3 6放在上基板1 3 2 的上方，就是構成主要的穿透式液晶顯示器1 〇 〇。 在第一圖中，觸控面板102具有一下透明基板140，一 下透明電極層1 4 2形成在下基板1 4 0上。一個形成在上透明 基板1 4 6的上透明電極層1 4 4，與下透明電極層1 4 2之間相 對的結合在一起。藉由壓迫上透明基板146與下透明基板 1 4 0使得基板之間相互接觸來測定位置。在上透明基板丨4 6 上面有一偏光板148。 但是，這種直接將觸控面板貼覆於液晶面板上，不只 是會增加整個顯示模組的厚度，同時也會降低光的穿透 & 率。另外，太多的透明玻璃層不但會造成景深過深的問 題，同時也會大幅增加整個顯示模組的重量。 —

573180 五、發明說明（3) 5 - 3發明目的及概述： 鑒於上述之發明背景中，傳統的結合觸控面板的平面 顯示器所產生的諸多缺點，本發明主要的目的在於將一透 明基板同時作為液晶顯示器的上基板與觸控面板的下基 板，因而可以達到整個顯示模組輕薄化的優點。同時液晶 顯示器的上偏光板可以省略掉而直接使用觸控面板的偏光 板。 本發明的另一目的在觸控面板與液晶顯示器可以共用 一軟性印刷電路板，這是因為觸控面板的下透明電極層直 接形成在液晶顯不is的上基板上。 本發明的又一目的在於減少光線在穿透整個顯示模組 的介質所造成的光能量損失，進而提昇了光能量以及減少 功率的消耗。 本發明的下一目的在於降低目前為人詬病之景深太深 之問題並且增加了光穿透率。 根據以上所述之目的，本發明提供了一種結合觸控面 板的平面顯示器，包含一平面顯示器及一觸控面板。上述

第7頁 573180 五、發明說明（4) 之平面顯示器，具有一面狀光源以及一顯示面板，而顯示 面板具有一下基板以及一上透明基板。觸控面板位於上透 明基板上，係包含一第一透明電極層位於上透明基板上， 一第二透明電極層位於第一透明電極層上，一透明平板位 於第二透明電極上，及一偏光板位於透明平板上。上述之 面狀光源係背光源。 本發明同時提供一種結合觸控面板的液晶顯示器，包 含一液晶顯示器，以及一觸控面板，其中觸控面板位於液 晶顯示器的偏光板與上透明基板之間，而液晶顯示器之上 透明基板係做為觸控面板之下電極板之基板。上述之偏光 板位於觸控面板的上透明基板上。 包第明二透控控 ，一透第三觸觸 器，一 一第該該 示板第，一與與 顯光一鏡，器器 晶偏，濾極示示 液一層色電顯顯 的第護彩明晶晶 板一保一透液液 面有一 ，四之之 控序，極第述述 觸依體電一上上 合上晶明，。且。 結板電透極板並板 種光膜二電光，路 一背薄第明偏板電 供在式一透二光刷 提及列，三第偏印 時以陣層第一二性 同，，晶一及第軟 明板板液，以該一 發光基一板，用用 本背明，基板共共 一透極明基板板 含一電透明面面 i 5 - 4發明詳細說明：

第8頁 573180 五、發明說明（5) 本發明的一些實施例會詳細描述如下。然而，除了詳 · 細描述外，本發明還可以廣泛地在其他的實施例施行，且 本發明的範圍不受限定，其以之後的專利範圍為準。 本發明主要是提供一種結合觸控面板的平面顯示器， 包含一平面顯示器及一觸控面板。上述之平面顯示器，具 有一面狀光源以及一顯示面板，而顯示面板具有一下基板 -以及一上透明基板。觸控面板位於上透明基板上，係包含 一第一透明電極層位於上透明基板上，一第二透明電極層 — 位於第一透明電極層上，一透明平板位於第二透明電極 彳p 上，及一偏光板位於透明平板上。上述之面狀光源係背光 源。 上述之平面顯示器為一液晶顯示器，而液晶顯示器與 觸控面板共用該偏光板。另外，上述之液晶顯示器與該觸 控面板共用一軟性印刷電路板。 本發明同時提供一種結合觸控面板的液晶顯示器，包 含一液晶顯示器，以及一觸控面板，其中觸控面板位於液 晶顯示器的偏光板與上透明基板之間，而液晶顯示器之上 透明基板係做為觸控面板之下電極板之基板。上述之偏光4 板位於觸控面板的上透明基板上。

第9頁 573180 五、發明說明（6) 上述之液晶顯不裔與該觸控面板共用該偏光板’並且 上述之液晶顯示器與該觸控面板共用一軟性印刷電路板。 上述之液晶顯示器使用一背光源。 本發明同時提供一種結合觸控面板的液晶顯示器，包 含一背光板，以及在背光板上依序有一第一偏光板，一第 一透明基板，陣列式薄膜電晶體，一保護層，一第一透明 電極，一液晶層，一第二透明電極，一彩色濾鏡，一第二 透明基板，一第三透明電極，一第四透明電極，一第三透 明基板，以及一第二偏光板。上述之液晶顯示器與該觸控 面板共用該第二偏光板，並且上述之液晶顯示器與該觸控 面板共用一軟性印刷電路板。 接下來，係根據本發明描述一個結合觸控面板的平面 顯示器的實施例。如第二圖所示，一般的平面顯示器IV有 兩個基板，分別為下基板1 8與上基板3 2。上基板3 2 —定是 透明基板，其材料可以使用玻璃或是塑膠。本發明是使用 上基板32直接作為觸控面板的下基板，所以下透明電極4 2 直接塗佈在上基板3 2上面。之後，以一般的觸控面板的製 程完成如第一圖所示之結構。 一般的平面顯示器可以使用液晶顯示器，本發明可使 用穿透式液晶顯示器，除了可以共用一透明基板之外，還 可以共用一偏光板。如第三圖所示，觸控面板的下透明電

第10頁 573180 五、發明說明（7) 極層4 2直接形成在液晶顯示器的上透明基板3 2上，而原來 在液晶顯示器的上偏光板3 6現在位於觸控面板的上透明基 板4 6的上面。 如第三圖所示，係根據本發明描述一個結合觸控面板 的液晶顯示器6 0的實施例。本發明是將觸控面板放在液晶 顯示器的上基板32與上偏光板36之間，其中觸控面板與液 晶顯示器共用了液晶顯示器的上基板3 2與液晶顯示器的上 偏光板3 6。 如第 ，係 導入 底部 反射 對光 光線 一偏 陣列 成保 板的 板的 以形 極層 三圖所示 用以將光 到出光面 可以使用 。另一種 導板1 0的 全部反射 光板1 6， 式薄膜電 護層2 2與 下板。接 上基板32 成液晶顯 面對面的 板1 0 向並 1 0的 向上 在相 面的 序有 板， 序形 示面 示面 極2 8 明電 ，穿透式液晶顯示器具有一平板式光導 導板兩個端表面的兩個光源1 2的光線轉 給液晶顯示面板。在第三圖中，光導板 許多突起，這是使用網點的方式將光線 方式是使用V型切面將光線向上反射。 出光面有一個反射板1 4用以將折射到下 到光導板1 0的出光面。在光導板1 0上依 與一下基板18。下基板18是透明玻璃 晶體2 0直接形成在下基板1 8上。然後依 透明電極2 4在下基板1 8上以形成液晶顯 著，在另一片透明玻璃，也就是液晶顯 ，在其上依序形成彩色濾鏡3 0與透明電 示面板的上板。然後將上板與下板的透 密封並且抽真空，再將液晶2 6注入上下

第11頁 573180 五、發明說明（8) 板之間以形成所謂的液晶顯不面板。 在液晶顯示器的上基板3 2上面直接形成觸控面板的下 電極板4 2 ’也就是直接以液晶顯不裔的上基板3 2作為觸控 面板的下基板。這樣可以節省一個透明基板。然後，以另 一片透明基板46作為觸控面板的上基板，並且在其上形成 觸控面板的上電極板44。將上電極板46與下電極板44面對 面組裝以形成觸控面板。最後，將一偏光板3 6放在觸控面 -板的上基板4 6的上方，以形成結合觸控面板的液晶顯示器 6 0 ° 本發明的另一個優點是由於觸控面板的下電極板4 2直H 接形成在液晶顯示器的上基板3 2，觸控面板與液晶顯示面 板可以共用一個軟性印刷電路板。如第四圖所示，結合觸 控面板的液晶顯示器6 0上面有兩組電極。一個是由觸控面 板所產生的電極5 1 ，另一組是由液晶顯示器所產生的電極 5 2。對於軟性印刷電路板7 0，上面有電極5 3可以與結合觸 控面板的液晶顯示器6 0上的電極5 1、5 2電氣地連接。 本發明利用一透明基板同時作為液晶顯示器的上基板 與觸控面板的下基板，的確有相當多的優點。首先，整個 顯示模組可以達到輕薄化的優點，同時液晶顯示器的上偏φ 光板可以省略掉而直接使用觸控面板的偏光板。另外，觸 控面板與液晶顯示器可以共用一軟性印刷電路板，這是因 -

第12頁 573180 五、發明說明（9) 為觸控面板的下透明電極層直接形成在液晶顯示器的上 板上。再者，由於減少光線在穿透整個顯示模組的介質 造成的光能量損失，進而提昇了光能量以及減少功率的 耗。更進一步的，降低了目前為人Ί后病之景深太深之問 並且增加了光穿透率。 以上所述僅為本發明之較佳實施例而已，並非用以 定本發明之申請專利範圍；凡其它未脫離本發明所揭示 精神下所完成之等效改變或修飾，均應包含在下述之申 專利範圍内。 基 所 消 題 限 之 請 573180 圖式簡單說明 圖式簡單說明： 第一圖顯示傳統的一種結合觸控面板的液晶顯示器； 第二圖係根據本發明所顯示的一實施例； 第三圖係根據本發明所顯示的另一實施例；及 第四圖顯示利用本發明的技術，液晶顯示器與觸控面板可 以共用一個軟性印刷電路板。 主要代表符號 10 光導板 1 2 光源 14 反射板 16 偏光板 18 下基板 20 陣列式薄膜電晶體 22 保護層 2 4 透明電極 2 6 液晶 2 8 透明電極 30 彩色濾鏡 3 2 液晶顯示器的上基板

第14頁 573180 圖式簡單說明 3 6 偏光板 4 2 觸控面板的下電極板 44 觸控面板的上電極板 46 觸控面板的上基板 5 1 電極 5 2 電極 5 3 電極 60 結合觸控面板的液晶顯示器 7 0 軟性印刷電路板 1 00 穿透式液晶顯示器 1 02 觸控面板 110 光導板 112 光源 1 14 反射板 116 偏光板 118 下基板 120 薄膜電晶體 122 保護層 1 24 透明電極 12 6 液晶 1 28 透明電極 130 彩色濾鏡 132 上基板 13 6 偏光板

第15頁 573180 圖式簡單說明 1 40 下透明基板 1 42 下透明電極層 1 44 上透明電極層 1 46 上透明基板 148 偏光板 〇

第16頁

Claims (1)

1. 573180, •六、___夺請專射滅圍 申請專利範圍： 1 . 一種結合觸控面板的平面顯示器，包含： 一平面顯示器，具有一面狀光源以及一顯示面板，該 顯示面板具有一下基板以及一上透明基板；以及 一觸控面板位於該上透明基板上，係包含一第一透明 電極層位於該上透明基板上，一第二透明電極層位於該第 一透明電極層上，一透明平板位於該第二透明電極上，及 一偏光板位於該透明平板上。 2 .如申請專利範圍第1項之結合觸控面板的平面顯示器， 其中上述之平面顯示器為一液晶顯示器。 3 .如申請專利範圍第2項之結合觸控面板的平面顯示器， 其中上述之液晶顯示器與該觸控面板共用該偏光板。 4. 如申請專利範圍第2項之結合觸控面板的平面顯示器， 其中上述之面狀光源係背光源。 5. 如申請專利範圍第4項之結合觸控面板的平面顯示器， 其中上述之液晶顯示器與該觸控面板共用一軟性印刷電路 板。 6. —種結合觸控面板的液晶顯示器，包含：

   第17頁 573180 六、申請專利範圍 一液晶顯示器，具有一偏光板與一上透明基板；以及 一觸控面板位於該偏光板與該上透明基板之間，該上 透明基板係做為該觸控面板之下電極板之基板。 7. 如申請專利範圍第6項之結合觸控面板的平面顯示器， 其中上述之偏光板位於該觸控面板之上透明基板上。 8. 如申請專利範圍第7項之結合觸控面板的平面顯示器， 其中上述之液晶顯示器與該觸控面板共用該偏光板。 9. 如申請專利範圍第7項之結合觸控面板的平面顯示器， 其中上述之液晶顯示器使用一背光源。 1 0 .如申請專利範圍第9項之結合觸控面板的平面顯示器， 其中上述之液晶顯示器與該觸控面板共用一軟性印刷電路 板。 1 1 . 一種結合觸控面板的液晶顯示器，包含： 一背光板； 一第一偏光板位於該背光板上； 一第一透明基板位於該第一偏光板上； 陣列式薄膜電晶體位於該第一透明基板上； 一保護層位於該第一透明基板上以覆蓋該陣列式薄 膜電晶體；

   第18頁 573180 六、申請專利範圍 一第一透明電極位於該保護層上； 一液晶層位於該第一透明電極上； 一第二透明電極位於該液晶層上； 一彩色濾鏡位於該第二透明電極上； 一第二透明基板位於該彩色濾鏡上； 一第三透明電極位於該第二透明基板上； 一第四透明電極位於該第三透明電極上； 一第三透明基板位於該第四透明基板上；以及 一第二偏光板位於該第三透明基板上。 1 2 .如申請專利範圍第1 1項之結合觸控面板的平面顯示 器，其中上述之液晶顯示器與該觸控面板共用該第二偏光 板。 1 3.如申請專利範圍第1 1項之結合觸控面板的平面顯示 器，其中上述之液晶顯示器與該觸控面板共用一軟性印刷 電路板。

   第19頁