TWI233570B - Touch panel display apparatus and method of fabricating the same - Google Patents

Description

123352Q_ 五、發明說明（1) ---- 發明所屬之技術領3 本發明係關於一種顯示裝置，特別是關於一種觸控式 面板的顯示裝置及其相關之製造方法。 先前技術 本發明已於200 1年12月28日在韓國以韓國專利申請號 P2001-86557申請專利，在此一併提出作為喪考。 習知觸控式面板顯示裝 (Stylus pen)或手指觸壓面 壓或電流訊號，藉此訊號輸 訊。一般常用的是一種以類 板，且其整合一液晶顯示面 顯示面板通常是藉由控制光 液晶單元，以顯示影像。每 亦即像素信號來控制光穿透 第一圖為習用技藝中裝 式面板裝置的示意圖。第一 於一液晶顯示面板3 1及一背 一電腦系統3 5係透過一觸控 因此，操作觸控式面板3 2時 控器34上做運算，並以此辨 弟一圖係第一圖中習用 第二圖中，液晶顯示面板31 3lb ’而觸控式面板32包含一 置的應用上’係以一輕觸筆 板上的某位置來產生相應的電 入來自使用者的命令或圖形資 比方式輸入的電阻式觸控面 板，例如一平板顯示器。液晶 線穿透設置於二玻璃基板間的 個液晶單元可因應影像訊號， 之量。 δ又在 液晶顯示面板上的觸控 圖中，一觸控式面板32係架設 光源3 3上。該觸控式面板3 2與 裔3 4及訊號線3 6作電性連結。 ，被接觸位置的電壓值係在觸 識觸碰的位置的座標。 觸控式面板裝置的橫斷面圖。 包含一上平板31a及一下平板 -上平板32a及一下平板32b，

rJ2aa57〇__ 五、發明說明（2) 一偏光板4係設置於該液晶顯示面板31及該觸控式面板3 2 之間。 液晶顯示面板3 1包含液晶材料1 4及置於下平板3 1 b與 上平板31a間的隔離物5。一閘極線6，一絕緣膜8，一像素 電極1 0 a，以及一第一配向膜1 2 a係依序設置於下平板3 1 b 之下基板上。上平板3 1 a包含一黑色矩陣1 6，一彩色濾光 片18，一共用電極i〇b，以及一第二配向膜i2b依序設置於 其底面上。該隔離物5係在上平板3 la結合至下平板31b之 前，設置至第一配向膜丨2a上。此隔離物5可將上平板3 la 與下平板3 lb隔離開均勻的間隙，並藉此使液晶材料14具 有均一的厚度。 〃 觸控式面板32包含一設置於下平板3 2b與上平板3 2a間 之隔離物28，且可包含一片聚對苯二甲酸乙二酯（pET，

Polyethylene terephthalate)膜。一下透明膜 26 係設置 於下平板32b的下板2〇上，而上透明膜27係設置於上平板 32a的上板24上。上板24係由ΡΕτ製成，而下板2〇係由玻 璃、塑膠及PET其中之一所製成。該上及下透明膜27及26 係由穿透率良好的透明導電材料所製成。舉例而言，如氧 化銦錫（Indium-tin-oxide，IT0)，氧化銦辞 (Indium-zinc-oxide，IZ0)及氧化銦錫辞 (Indium-tin-zinc-oxide， ITZ0)其中之一。 一上電極層設置於上透明膜27的端側，而一下電極層 則δ又置於下透明膜2 6的端側。當上板2 4被輕觸筆或手指觸 壓時’上電極層會與下電極層形成短路，藉此產生一個與

第6頁 五、發明說明（3) 觸壓位置相應的電流或電壓訊號。此外，該上及下電極層 係由導電性良好的金屬材料所構成，例如銀。上及下透明 膜2 7及2 6均係由非晶型I T 0結構或一結晶型IT 〇結構所構 成。 偏光板4係設置於觸控式面板3 2的下平板3 2 b以及液晶 顯示面板31的上平板3 la之間，並且可將液晶顯示面板31 之兩侧的可見光轉換成線性偏光。一第一黏著層1 a係設置 於偏光板4及觸控式面板32的下平板32b之間，而一第二黏 著層lb係設置於偏光板4及上平板3 la之間。 弟二圖為弟一圖中習用觸控式面板上的電極及訊號線 的平視圖，而第四圖為第三圖中習用觸控式面板的上及下 平板的透視圖。 於第三圖及第四圖，觸控式面板32的上平板32a(第四 圖中）包含沿垂直向設置於其邊端的X軸電極27a及27b，而 sfL號線2 8 c及2 8 d係由此X轴電極2 7 a及2 7 b的中心伸出，以 提供電流或電壓訊5虎給觸控器3 4。而觸控式面板3 2的下平 板32b(第四圖中）包含沿水平向設置於其邊端的γ軸電極 26a及26b，而訊號線28a及28b係由此Y軸電極26a及26b的 中心伸出，以提供電流或電壓訊號給觸控器3 4。訊號線 28a，28b，28c，及28d包含一尾部以及與26a，26b , 27a，和27b相連結之電極延伸部。因此，訊號線28a， 28b，28c ’及28d係由電極26a，26b，27a，和27b的中央 伸出’並延伸至觸控式面板3 2的一側，以此與觸控器相連 結（未顯示）。

12^550_ 五、發明說明（4) 當觸控式面板32的上及下透明膜27及26係由非晶型 I T0結構所構成時，此上及下透明膜27及26僅具有較低的 耐久性及較低的抗磨性。因此，如果長時間使用觸控式面 板32，上板24及下20板將會與上及下透明膜27及26分離 開。如此，由上及下電極層所測得的電壓線性特性將受到 破壞。另一方面，當上及下透明膜27及26係由結晶型IT0 結構所構成時，透明膜將具有柔軟性。此結晶結構可藉由 沉積I Τ0物質以及以熔點下的高溫熱處理而形成。當沉積 ΙΤ0物質時，此IT0物質會具有非晶型構造，而熱處理將胃改 變該物質，使其成為結晶構造。此外，既然結晶型nQ鲈 構的上及下透明膜27及26均具有柔軟性，因此並不耐久^ m!式面板使用一段長時間後，此1τ〇膜層很容 易損壞，致使上及下電極層所測得的電壓線性特性受 發明内容 因此，本發明係提供一觸控式面 造方法，藉此實質上解決f用姑菽& g置及其相關的I 的問題。 胃上解决白用技藝的缺點及其限制所造4 法，其可改善使】、d::::二8面！裝置及其製造;$ 本發明其他附加的特：及優：:兩者的耐久性。 列敘述及操作中，可下列敘述中指出，由下 j顯而易見地習得本菸明, 述，申請專利範圍以及所w 毛月。由文字敘 及所附圖式中所特別指出的結構，將

更能了解本發明 下面將作具 所達成的其他優 由一結晶型透明 一所製成的上透 料與該非 導電材 所製成 另 置一上 結構之 板上設 明導電 需 係提供 的目的 體且廣 點。- 導電材 明膜的 晶型導 的下透明膜的下 一方面， 板及一下 觸控 板，於 一的第一透明導 置一具有其他結 成下透 ，前述 申請專 材料以製 了解的是 本發明之 及優點。 泛地敘述，以符合本發明的目的及 觸控式面板顯示裝置包含一個具有 料與一非晶型透明導電材料其中之 以及一具有由該結晶型透明 其中之一之他種結晶型結構 上板， 電材料 板。 式顧示 上板上 電材料 晶型及 明膜。 之一般 利範圍 面板裝置的製造方法包含設 設置一具有結晶型及非晶型 以製成上 曰亥非晶型 透明膜，以及於下 結構之一的第二透 敘述及下面更詳細的說明均 的例證及進一步的解釋。 實施方式 隨後之圖式係包含提供對本發明 為說明書之一部分，其係描述本發明 供本發明原則的說明。 進一步的了解，並且 之具體貫施方式並提 請參照後述之圖式為例 例做詳細說明。 將對本發明之最佳具體實施 第五圖係根據本發明的裝 控式面板裝置例之橫斷面圖。 可包含一具有一上平板131a及 没在一液晶顯示面板上的觸 弟五圖中，觸控式面板裝置 一下平板1 3 1 b的液晶顯示面

T91^S7〇_______ 五、發明說明（6) 板131 ’ 一具有一上平板132a及一下平板132b的觸控式面 板1 3 2 ’以及一設置於該液晶顯示面板1 31及觸控式面板 1 3 2之間的偏光板。該液晶顯示面板1 3 1可包含置於下平板 131b與上平板13 la間之液晶材料114，以及一隔離物15。

一閘極線，一絕緣膜，一像素電極丨丨〇a，以及一第一配向 膜112a ’依序設置於該下平板1311)上之一下基板上。該上 平板13 la可包含一黑色矩陣116，一彩色濾光片118，一共 用電極110b，以及一第二配向膜112b，依序設置於其底面 之上。該隔離物1 5係在該上平板1 3 1 a與下平板1 3 1 b相前， 設置至該第一配相膜112a上。該隔離物15可將上平板13 la 與下平板1 31 b隔離開一均勻間隙，並藉此使液晶材料114 的厚度均一。 該觸控式面板132可包含一設置於下平板13 2b及上平 板1 32a間之隔離物1 28，而且該隔離物1 28可包含一PET 膜。該下平板132b之下板120上可設置一下透明膜142，而 該上平板132a之上板124上可設置一上透明膜140，該上板 124可以包含PET，而下板120可以包含玻璃、塑膝以及pet 其中之一。

一上電極層可被設置於該上透明膜14 〇的端侧，而一 下電極層可被設置於該下透明膜1 4 2的端側。當上板1 2 4被 一輕觸筆或手指觸壓時，上電極層會與下電極層形成短 路’藉此產生一個可隨觸壓位置改變的電流或電壓訊號。 此外，該上及下電極層係由導電性良好的金屬材料所構 成，例如在其上印刷銀。

第10頁 -- 五、發明說明（7) 該上及下透明膜140及142可由ΙΤΟ，ίζο以及丨了別其 之一所製成。該上及下透明膜140及142之沉積厚度可為約 300Α。該上及不透明膜140及142可由彼此不同結2型結構 的I TO物質所製成。舉例而言，上透明膜140是由結晶型 IT0物質所製成，而下透明膜142是由非結晶型ΙΤ〇\θθ質所 製成。換言之，上透明膜140是由非晶型ΙΤ0物質所製成， 而下透明膜142是由結晶型ΙΤ0物質所製成。 " 該上及下透明膜140及142可由沉積的ΙΤ0物質形成非 晶型I TO物質。因此，此沉積程序後可接著進行一高溫熱 處理程序。例如，沉積非晶型IT0物質後，該非晶型IT〇物 質可以用低於該IΤ 0物質熔點之高溫做熱處理，藉此可使 非晶型I TO物質轉變為結晶型I TO物質。藉由以不同結晶結 構之I TO物質形成上透明膜140及下透明膜142，可增加耐 用性及抗磨損性，並克服其脆性。 第六圖係根據本發明的設置於第五圖的觸控式面板上 之電極及訊號線例的平視圖。而第七圖係根據本發明的第 六圖的觸控式面板上之上及下板例的透視圖。第六圖中， 觸控式面板1 3 2的上平板1 3 2 a (第五圖中）包含沿垂直向設 置於其邊端的X軸電極142a及142b，而訊號線128c及128d 可由此X轴電極142a及142b的中心伸出，以提供電流或電 壓訊號給觸控器（未顯示）。 於第七圖中，觸控式面板1 3 2的下平板1 3 2 b包含沿水 平向設置於其邊端的Y軸電極14〇a及140b，而訊號線128a 及128b可由此Y軸電極l4〇a及140b的中心伸出，以提供電

第11頁

流或電堡訊號於k您/ I t on 、、口觸&裔（未顯示）。訊號線1 28a，1 28b， 128c及128d可肖冬 pm 匕 3 — 尾部以及與 14〇a，14〇b，142a*142b 相連結之電極延伸部。因此，訊號線128a，128b，128c及 12^可由電極l40a，HOb，142a和142b的中心伸出，並延 伸至觸控式面板132的一側與觸控器連結（未顯示）。 除了設置於觸控式面板底部的液晶顯示面板以 據本發明之觸控式面板裝置還可應用於電漿平板，示哭 (Plasma Display panels，PDP)，場發射平面顯示哭™ (Field Emission Displays，FED)，以及電致'朵二一

器（Electro Luminescence Devices ， ELD)。 卜不 對於熟習該項技藝之人士，當可於本發明之 板裝置及其製造方法上做些許修飾及變形，彳 發明之精神或範疇。因此，本發明所涵蓋的修飾=本 係在附加的申請專利範圍及其等效物的範嘴^内及變形’

圖式簡單說明 第一圖係習用括 裝置的示意圖。A之裝設在液晶顯示面板上的觸控式面板 弟二圖係第 第三圖係第二图γ Θ用觸控式面板裝置的橫斷面圖。 —圖之習用觸控式面板上的電極及訊號線的平 圖之習用 固I 1乐第二 視圖。 第四圖係第三 圖。 習用觸控式面板的上及下平板的透視 第五圖係祀擔 板裝置例2橫斷:=的裝設在液晶顯示面板上的觸控式面 第六圖係根據本發明 極及訊號線例的平二7置4五圖的觸控式面板上之電 弟七圖係根據本發 > 例的透視圖。 弟/、圖的觸控式面板上之上及下板 天*件附號 la 第一黏著層 l〇b 共用電極 112a 弟一配向膜 116 黑色矩陣 12a 第一配向膜 124 上板 128b訊號線 131 液晶顯示面板 13 2 觸控式面板 l〇a 像素電極 1 l〇b共用電極 114 液晶材料 120 下板 128a訊號線 12 8d訊號線 131b下平板 132b下平板 lb 第二黏著層 110a 像素電極 112b 弟—配向膜 118 彩色濾光片 12b 弟—配向膜 128 隔離物 128c 訊號線 131a 1平板 132a i平板

第13頁 Τ01Κ7Π___ 圖式簡單說明 14 液晶材料 14 偏光板 140 上透明膜 142 下透明膜 142a X轴電極 140a Y軸電極 142b X轴電極 140b Y軸電極 15 隔離物 16 黑色矩陣 18 彩色滤光片 20 下板 24 上板 26 下透明膜 26a Υ軸電極 26b Υ軸電極 27 上透明膜 27a X軸電極 27b X軸電極 28 隔離物 28a 訊號線 28b 訊號線 28c 訊號線 28d 訊號線 32 觸控式面板 31 液晶顯不面板 31a 上平板 31b 下平板 32a 上平板 32b 下平板 33 背光源 34 觸控器 35 電腦糸統 36 訊號線 4 偏光板 5 隔離物 6 閘極線 8 絕緣膜

第14頁

Claims (1)

1233570

六、申請專利範圍 1 · 一種觸控式面板顯示裝置，包含有： 一具有由一結晶型透明導電材料與一非晶型導電 其中之一所製成的上透明膜的上板；以及 4 一具有由該結晶型透明導電材料與該非晶型導電材 其中之一之他種結晶型結構所製成的下透明膜的下’ 板。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之觸控式面板裝置，進一牛 包含一液晶顯示裝置設置於該下板的底面上。 v 3·如申請專利範圍第i項所述之觸控式面板裝置，其中談 上及下透明膜包含氧化銦锡，氧化姻辞及氧化鋼錫 κ 其中之一。 4如申請、專利範圍第丄項所述之觸控式面板裝置，進_步 包3 、沿該上及下板外側區域所設置的電極層，以 及一用《於其間維持_特定間隙而言 明膜間的隔離物。 你X上及卜边 5 · 一種製造觸控式面此航-脖班士 ！_ 步驟： 面板顯不裝置的方法，其係包含以下 δ又置一上板及一下板· 山板^ ^又置、—具有一結晶型構造及非晶型構造其 透明導電材料以製成上透明膜；以及 在該下板上今罢 a a德έ士曰別° 一具有該結晶型結構及該非晶型結構 的他種結晶型結構的 ^ αΡΪ it ^ ^ 傅的弟二透明導電材料以製成下透明 膜。 6 . 如申睛專利ill结r , u,, 乾圍弟5項所述之製造觸控式面板顯示裝置

第15頁

第16頁