TWI382336B - 觸控式顯示裝置 - Google Patents

Description

觸控式顯示裝置

本發明是有關於一種顯示面板，且特別是有關於一種可提供觸控控制功能的顯示面板。

人機介面(Man-Machine Interface, MMI)是指人與機器之間溝通的媒介。一般市面上販售的電子裝置，為了讓使用者方便操作，都會設計一個人機介面，以提供使用者輸入指令並使電子裝置執行各項功能。隨著資訊技術、無線行動通訊和資訊家電的快速發展與應用，為了達到攜帶更便利、體積更輕巧化以及操作更人性化的目的，許多電子裝置已由傳統之鍵盤或滑鼠等輸入裝置，轉變為使用觸控面板(Touch Panel)作為輸入裝置。其中，顯示功能與觸控功能的結合可使得人機介面的設計具有更高便利性。

目前，觸控功能與顯示功能結合的方式大致可分為外掛(plug-in)式以及內建(built-in)式兩種。當觸控元件與顯示面板以內建方式結合時，有助於減小電子裝置的體積並達到體積薄化的需求。因此，觸控元件內建於顯示面板的技術已逐漸受到重視。

圖1繪示為習知之一種內建有觸控元件的觸控式顯示面板的剖面示意圖。請參照圖1，觸控式顯示面板100配置於一背光模組10上方，觸控式顯示面板100包括陣列基板110、液晶層120以及對向基板130。另外，為了達到顯示的效果，觸控式顯示面板100外側貼附有偏光片102與 偏光片104。液晶層120配置於陣列基板110與對向基板130之間，且陣列基板110上配置有多個光學式觸控感測元件112。當使用者以手指20或是其他物品碰觸觸控式顯示面板100時，這些觸控感測元件112可以感應光線的變化並輸出對應的訊號以執行各種功能。

觸控感測元件112的感測模式分為兩種，其一為遮光感測模式(light-shading sensing mode)而另一為反射感測模式(light-reflecting sensing mode)。以遮光感測模式而言，手指20的碰觸會將觸控感測元件112上方的光線遮蔽。因此，觸控感測元件112會輸出對應的訊號以達到觸控控制的作用。然而，當外界光線強度較弱時，每一個觸控感測元件112所感測到的外界光線都很微弱，而導致觸控感測元件112無法精確地分辨手指20碰觸的位置。

若以反射感測模式而言，手指20碰觸於觸控式顯示面板100時，會將背光模組10所發出的光線反射回觸控式顯示面板100中。此時，觸控感測元件112便可接收反射光線而進行適當的操作指令。不過，外界環境光線較強時，所有的觸控感測元件112都會接收到很強的光線，而無法精確地分辨反射光與外界光線。整體來說，觸控式顯示面板100雖因整合有顯示功能與觸控控制功能而可提供較便利的操作模式，卻無法廣泛的應用於不同外界環境光的條件中。

本發明提供一種觸控式顯示裝置，以解決內建觸控感 測元件的顯示面板無法廣泛應用於各種環境光的問題。

本發明另提供一種液晶顯示面板，以解決內建於液晶顯示面板中的觸控感測元件之靈敏性及壽命不佳的問題。

本發明提出一種觸控式顯示裝置，其包括一第一基板、一第二基板、一液晶層、一主動元件陣列、一第一光學層、至少一反射圖案、一第二光學層以及一背光模組。第二基板與第一基板相對。液晶層配置於第一基板與第二基板之間。此外，第二基板位於第一基板與背光模組之間。主動元件陣列配置於第二基板上，且位於第二基板與液晶層之間，其中主動元件陣列包括至少一光感測元件。反射圖案配置第一基板與液晶層之間，並與光感測元件相對。第一光學層配置於反射圖案與光感測元件之間。第二光學層配置於第二基板上，且第一光學層位於第二光學層與反射圖案之間。

本發明另提出一種液晶顯示面板，其包括一第一基板、一第二基板、一液晶層、一主動元件陣列、一第一光學層、至少一反射圖案以及一第二光學層。第二基板與第一基板相對。液晶層配置於第一基板與第二基板之間。主動元件陣列配置於第二基板上，且位於第二基板與液晶層之間，其中主動元件陣列包括至少一光感測元件。反射圖案配置第一基板與液晶層之間，並與光感測元件相對。第一光學層配置於反射圖案與光感測元件之間。第二光學層配置於第二基板上，且第一光學層位於第二光學層與反射圖案之間。

在本發明之一實施例的觸控式顯示裝置及液晶顯示面板中，第一光學層為一第一偏光層，且第一光學層配置於第一基板與液晶層之間。此時，第二光學層例如ㄈ為一第二偏光層，且第一光學層的一第一偏振軸與第二光學層的一第二偏振軸相互垂直。

另外，第一光學層可以為一1/4λ相位延遲層，而第二光學層為一偏光層，則第二光學層位於第一光學層與光感測元件之間。當第一光學層為1/4λ相位延遲層，第一光學層可以配置於第一基板上，且位於液晶層與反射圖案之間。當第一光學層為1/4λ相位延遲層，第一光學層也可以配置於第二基板上，且位於液晶層與第二光學層之間。此時，上述之觸控式顯示裝置更包括一外部1/4λ相位延遲片，其配置於第一基板遠離液晶層之一側。觸控式顯示裝置更再包括一外部偏光片，且外部1/4λ相位延遲片配置於第一基板與外部偏光片之間。

在本發明之一實施例的觸控式顯示裝置及液晶顯示面板中，液晶層為一垂直配向型液晶層或一水平配向型液晶層。

在本發明之一實施例中，觸控式顯示裝置及液晶顯示面板更包括一黑矩陣圖案，其配置於第一基板上，位於第一基板與反射圖案之間。

在本發明之一實施例的觸控式顯示裝置及液晶顯示面板中，光感測元件為一光電晶體或一光二極體。

在本發明之一實施例的觸控式顯示裝置及液晶顯示 面板中，光感測元件的一感光面朝向反射圖案。

在本發明之一實施例的觸控式顯示裝置及液晶顯示面板中，可使用手指或探筆達成觸控之功用。

本發明採用反射圖案與光學層配置於液晶顯示面板內部的結構，因此反射圖案、光學層與液晶層所提供的光學作用可以影響光線在液晶顯示面板內的偏極化狀態及路徑。如此一來，將光學元件內建於液晶顯示面板以提供觸控操作的功能時，光學元件的靈敏性便不會受到外界環境光的影響。本發明的液晶顯示面板與一背光模組搭配而構成的顯示裝置即具有良好的操作便利性。

為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。

以往觸控式顯示裝置的相關產品中，為了減輕重量及縮小產品厚度，會將觸控相關元件整合於顯示面板當中，如圖1所繪示的顯示面板100。然而，以光學式觸控元件而言，外界環境光的強弱對於觸控元件的感測正確性影響甚鉅，而使觸控式顯示裝置無法真正在各種使用環境中都可滿足使用者的需求。

本發明遂提出一種內建有光感測元件的液晶顯示面板及觸控式顯示裝置。本發明的液晶顯示面板藉著液晶層以及其他光學層的光學特性控制光線於液晶顯示面板內的偏極化狀態及路徑。此時，液晶顯示面板的表面受到按壓 與否可以決定液晶顯示面板內的光線是否可被光感測元件接收。光感測元件便不會受到外界環境光的影響而可以正確地做出觸控位置的判斷。因此，本發明的液晶顯示面板及顯示裝置可以提供便利且準確的觸控操作功能。

圖2A與圖2B為本發明之第一實施例的觸控式顯示裝置及其爆炸圖。請先參照圖2A，觸控式顯示裝置200包括一液晶顯示面板202以及一背光模組204。液晶顯示面板202位於背光模組204上方，且背光模組204用以提供面光源以使顯示裝置200進行顯示。

液晶顯示面板202包括一第一基板210、一第二基板220、一液晶層230、一主動元件陣列240、一第一光學層250、至少一反射圖案260以及一第二光學層270。第二基板220與第一基板210相對。液晶層230配置於第一基板210與第二基板220之間。主動元件陣列240配置於第二基板220上，且位於第二基板220與液晶層230之間，其中主動元件陣列240包括至少一光感測元件242。反射圖案260配置於第一基板210與液晶層230之間，並與光感測元件242相對。第一光學層250配置於反射圖案260與光感測元件242之間。第二光學層270配置於第二基板220上，且第一光學層250位於第二光學層270與反射圖案260之間。實務上，第二基板220位於第一基板210與背光模組280之間。

背光模組204所提供的面光源一般而言會朝向第一基板210前進並穿過液晶顯示面板202以進行畫面的顯示。 在本實施例中，背光模組204所提供的一部份面光源可能會被反射圖案260反射而自反射圖案260朝向第二基板220前進，也就構成感測光。此時，若藉由適當的條件控制則可使感測光選擇性地不照射於或是照射於光感測元件242。本實施例即利用這樣的現象使光感測元件242進行觸控感測。也因此，本實施例的光感測元件242的一感光面242A是朝向反射圖案260的，以接收被反射回來的感測光。在本實施例中，光感測元件242例如為一光電晶體或一光二極體，當然光感測元件242也可以是其他可感測光線的元件。

具體來說，感測光必須在液晶顯示面板202未被使用者觸碰時與被碰觸時，分別地不照射於或照射於光感測元件242，以進行觸控感測。因此，為了控制感測光之行徑，在液晶顯示面板202內部配置了第一光學層250與第二光學層270，其中第一光學層250例如是一1/4λ相位延遲層，而第二光學層270則例如是一偏光層。第一光學層250與第二光學層270例如是以多層膜的方式形成於液晶顯示面板202內部。所以，第一光學層250與第二光學層270的配置不會使液晶顯示面板202的厚度增加，而使觸控式顯示裝置200符合薄型化的需求。另外，圖2A僅繪示一個光感測元件242作為說明，實際上應用在不同的顯示裝置200中，光感測元件242的數量也可隨之不同。

值得一提的是，當第一光學層250是一1/4λ相位延遲層，而第二光學層270是一偏光層時，顯示裝置200可 以更包括一外部1/4λ相位延遲片206以及一外部偏光片208。外部1/4λ相位延遲片206配置於第一基板210遠離液晶層230之一側，而且外部1/4λ相位延遲片206配置於第一基板210與外部偏光片208之間。此時，外部偏光片208的偏振軸是與第二光學層270的偏振軸相互垂直，所以顯示裝置200可以維持正常的顯示功能。液晶顯示面板202還可配置有位於反射圖案260與第一基板210之間的至少一黑矩陣圖案280。實際上，反射圖案260及光感測元件242是位於黑矩陣圖案280所遮蔽的非顯示區域中。

以下將舉例說明第一光學層250與第二光學層270所提供的作用與觸控式顯示裝置200進行觸控感測的方式。請同時參照圖2A與圖2B，觸控式顯示裝置200被開啟時，背光模組204適於朝液晶顯示面板202發出一光線290，也就是先前所述的感測光。在本實施例中，光線290經過第二光學層270後，會受到第二光學層270的作用而轉變成線性偏振的一第一線偏振光292。第一線偏振光292的偏振方向實質上是平行於第二光學層270的偏振軸。

接著，由於本實施例的第一光學層250為1/4λ相位延遲層，第一線偏振光292經過第一光學層250的作用會轉變成一第一圓偏振光294並入射液晶層230。液晶層230位於黑矩陣圖案280下方的液晶分子不需進行畫面的顯示，且無論液晶顯示面板202顯示何種畫面，此處的液晶分子都未因顯示電壓的改變而被擾動。此時，若液晶層230提供的相位差為零時，液晶層230便不會破壞第一圓偏振 光294的偏振狀態而使第一圓偏振光294照射於反射圖案260。換言之，本實施例是以液晶層230未受擾動時所提供的相位差值為零作為舉例，但本發明不以此為限。

然後，根據偏振光的反射作用，第一圓偏振光294被反射圖案260反射後會轉變成與原來偏振狀態相反的一第二圓偏振光296。也就是說，第一圓偏振光294如果是右旋偏振光則第二圓偏振光296為左旋偏振光。反之，第一圓偏振光294如果是左旋偏振光則第二圓偏振光296為右旋偏振光。

第二圓偏振光296經過未擾動的液晶層230後仍維持原來的偏振狀態，而繼續向前行。第二圓偏振光296在第一光學層250的作用下會轉變成一第二線偏振光298。在此，第一圓偏振光294與第二圓偏振光296的偏振狀態恰好相反，因此第二線偏振光298的偏振方向會與第一線偏振光292的偏振方向相互垂直。如此一來，第二線偏振光298即無法穿透第二光學膜270，也就無法照射於光感測元件242上。換言之，在本實施例中，液晶層230位於黑矩陣圖案280下方的液晶分子未受擾動的狀態之下，光感測元件242不會產生感測動作。

圖3A與圖3B為本發明之第一實施例的觸控式顯示裝置被觸控時的示意圖及其爆炸圖。請同時參照圖3A與圖3B，第一基板210實際上略具有可撓性。觸控式顯示裝置200被觸控時，也就是使用者按壓液晶顯示面板202時，液晶層230的液晶分子因受到擠壓而呈現混亂的排列狀 態。此時，液晶層230中位於黑矩陣圖案280下方的液晶分子所提供的相位差值則不為零。所以，原本入射於液晶層230的第一圓偏振光294的偏振狀態會受到破壞而轉變成第一混合光294'。實務上，被擾動後的液晶分子呈現混亂的排列，而無法提供固定的相位差值。因此，第一混合光294'的偏振狀態可能是橢圓偏振、線偏振、圓偏振或是混合有上述各種偏振狀態。

接著，第一混合光294'被反射圖案260反射後會變成一第二混合光296'。第二混合光296'隨之經過液晶層230後仍呈現著混雜的偏振狀態。當第二混合光296'繼續前進而進入第一光學層250，部份呈現圓偏振狀態及橢圓偏振狀態的光線可以被轉換成線性偏振狀態。實際上，至少一部份第二混合光296'可以被第一光學層250轉換成具有與第一線偏振光292相同偏振狀態的第三線偏振光292'及其他偏振光。此時，第三線偏振光292'便可穿過第二光學層270而照射於光感測元件242的感光面242A。也就是說，光感測元件242可以感測到使用者的觸控，而進行觸控控制的工作。

在習知的技術中，如圖1所示，將光感測元件112內建於液晶顯示面板100內部時，背光模組10所發出的光線是經過特定路徑後才會照射於光感測元件112，其中此光線即可稱之為感測光。感測光所行經的特定路徑包括先穿過整個液晶顯示面板100(至少包括兩基板110與130、液晶層120及上下偏光片102、104)，而後藉由使用者的手 指20反射，並再一次經過至少一偏光片102及一陣列基板110。在這樣的路徑過程中，感測光的強度會大幅的減低。所以，習知的技術會發生感測光不夠強烈而使觸控感測靈敏性不佳的問題。特別是，手指20的反射率較低，更容易造成被反射的感測光太過微弱而無法正確被感測的現象。

在本實施例中，反射圖案260可由高反射率的材質製成，例如金屬等材質，其反射率遠高於手指所能提供的反射率。當然，本實施例的觸控式顯示裝置200進行觸控感測時，感測光的路徑過程中只經過第二基板220一次，且不需經過第一基板210。因此，本發明之設計可避免感測光的強度過度減弱而也有助於提升觸控感測的靈敏性及正確性。

除此之外，在本實施例中，使用者未觸控液晶顯示面板202時(如圖2B)，光感測元件242無法接收到任何來自背光模組204的感測光。同時，黑矩陣圖案280已將外界環境光遮蔽，所以外界環境光的強弱都不會使光感測元件242產生感測的動作。也就是說，觸控式顯示裝置200無論在何種環境光之下都可以正確的以觸控感測的模式被操作。另外，本發明的觸控式顯示裝置200使用手指或探筆都能達成觸控之功用。因此，觸控式顯示裝置200具有較高的觸控感測正確性以及較高的使用便利性。

為了使光感測元件242的感測動作更為正確，本實施例還可以調整黑矩陣圖案280的尺寸，使得黑矩陣圖案280的面積適當地擴大以有效遮蔽外界環境光。舉例來說，當 液晶層230的厚度為4μm時，黑矩陣圖案280邊緣到光感測元件242的距離可以擴大至大約7μm，以有效遮蔽不必要的外在環境光線。液晶顯示面板202顯示畫面時，有部分顯示光線仍可能藉由反射圖案260的反射而照射至光感測元件242。然而，這些由顯示光線反射而照射至光感測元件242的光較為微弱，所以本實施例可以藉由提高光感測元件242的感測下限來進行補償。實務上，黑矩陣圖案280的面積擴大也有助於降低顯示光線被反射至光感測元件242的機率。

再者，黑矩陣圖案280也可以避免薄膜電晶體的部分材料在強烈外在環境光線照射下，產生Staebler-Wronski效應，造成光電轉換效率受限及使用壽命的減少。由於環境光源之光線係經黑矩陣圖案280的遮蔽，使得光感測元件242只感測到部分背光的光線290，因此，不僅有效地防止光感測元件242的老化現象，更能提高其使用壽命。

另外，本發明的構想不僅可應用於上述觸控式顯示裝置200的結構中。圖4繪示為本發明之第二實施例的觸控式顯示裝置。請參照圖4，觸控式顯示裝置400實際上與觸控式顯示裝置200相似，其差異在於觸控式顯示裝置400的第一光學層250是配置於第一基板210上，且位於液晶層230與反射圖案260之間。第一光學層250是1/4λ相位延遲層，而第二光學層270是一偏光層時，第一光學層250無論位於液晶層230上方或下方都可以提供相同的光 學作用。也就是說，觸控式顯示裝置400雖在膜層順序上與觸控式顯示裝置200有不同的配置關係，卻可以具有相同的觸控控制功能。當然，這也意味著觸控式顯示裝置400可以提供方便並且準確的觸控控制功能。

本實施例藉由液晶顯示面板202內部的光學層250、270及反射圖案260改變入射光線的偏振狀態，以使光感測元件242在特定的狀態下接收到感測光。因此，觸控式顯示裝置400的觸控感測動作不受外界環境光的影響。就觸控式顯示裝置200與400的結構設計，形成於液晶顯示面板202內部的這些光學層250、270是以多層膜的形式配置於第一基板210與第二基板220上。相較於以往將光學膜片貼附於液晶顯示面板202外部的結構設計，本發明之液晶顯示面板202具有較薄之厚度。

值得一提的是，本實施例的觸控設計不會影響液晶顯示面板202的顯示畫素設計及佈局。因此，液晶顯示面板202中顯示畫素設計及佈局可以是所屬技術領域中所應用的各種顯示畫素的設計。舉例而言，上述的實施例所繪示的液晶層230都以垂直配向型排列作為說明，但實際上本發明的觸控式顯示裝置可以使液晶層230為水平配向型排列或是扭轉向列型排列。此外，各顯示畫素的設計可以是主動式、被動式、穿透式、半穿反式、廣視角型或共平面型等各種型態的顯示畫素。亦即，主動元件陣列240還可包括掃描線、資料線、主動元件、儲存電容等未繪於圖中的元件，其中光感測元件242可以選擇性的與這些元件電 性連接或是相互獨立。

為了提供適當的光學作用以達觸控控制的功能，第一光學層250也可以不是第一實施例與第二實施例中所述的1/4λ相位延遲層。以下將舉例說明本發明之其他種觸控式顯示裝置。但本發明並不限於這些實施例所記載的內容，本發明實質上更包括其他依照相似概念控制感測光於液晶顯示面板內的行徑的觸控式顯示裝置。

圖5A與圖5B繪示為本發明之第三實施例的觸控式顯示裝置及其爆炸圖。請先參照圖5A，觸控式顯示裝置500與觸控式顯示裝置400相似。兩者之差異在於：觸控式顯示裝置500中，配置於液晶顯示面板202內的第一光學層550與第二光學層570分別為一第一偏光層以及一第二偏光層。在本實施例中，第一光學層550與第二光學層570分別配置於第一基板210與第二基板220上，且第一光學層550與第二光學層570實際上是位於液晶層530相對的兩側。另外，第一光學層550的第一偏振軸與第二光學層570的第二偏振軸是相互垂直的。因此，第一光學層550與第二光學層570所提供的光學作用可使觸控式顯示裝置500進行正常的顯示功能，而不需搭配有外部偏光片等其他光學膜片。

請同時參照圖5A與圖5B，當觸控式顯示裝置500被開啟時，背光模組204所發出的光線592會向液晶顯示面板202照射。光線592經第二光學層570的作用後會轉換成一第一線偏振光594並入射於液晶層530。第一線偏振 光的偏振方向例如是與第二光學層570的第二偏振軸平行。

在本實施例中，液晶層530未受到擾動時所提供的相位差值例如為零，所以第一線偏振光594可以維持原本的偏振狀態並繼續前行以入射第一光學層550。此時，因為第一光學層550的第一偏振軸與第一線偏振光594的偏振方向相互垂直，所以第一線偏振光594無法穿過第一光學層550。第一線偏振光594即無法照射於反射圖案260，更無法被光感測元件242接收。換言之，當液晶層530的液晶分子未被擾動時，感測光無法被反射而使光感測元件242不會產生感測動作。

圖6繪示為圖5B之觸控式顯示裝置被觸控時的示意圖。請參照圖6，液晶層530位於黑矩陣圖案280下方的液晶分子在使用者的觸控下會受到擠壓而呈現凌亂的排列。因此，液晶層530的光學性質會受到影響而在此處提供不為零的相位差值。如此一來，背光模組204所發出的光線592在液晶顯示面板202中的行徑將會與圖5B所繪示之行徑不同。

詳細而言，背光模組204所發出的光線592經過第二光學層570後會轉變成第一線偏振光594。第一線偏振光594繼續前行並入射液晶層530後會受到液晶層530的作用而失去原本的偏振性質，也就轉換成一第一混合光596。由於，此處的液晶分子受擠壓而呈現散亂排列，液晶層530提供的相位差值並不明確。所以，第一混合光596 的偏振狀態實質上是混雜的，例如包括各個方向的線性偏振狀態、圓偏振狀態或是橢圓偏振狀態等。

第一混合光596具有混雜的偏振狀態，因此有部分的第一混合光596可以通過第一光學層550而照射於反射圖案260。也就是說，第一混合光596中有部分的光線是可以通過第一光學層550的第二線偏振光598。實際上，第二線偏振光598的偏振方向平行於第一光學層550的第一偏振軸，亦即與第一線偏振光594的偏振方向垂直。

第二線偏振光598被反射圖案260反射後仍可維持原本的偏振狀態並通過第一光學層550，而隨之入射於液晶層530。接著，繼續前進的第二線偏振光598因為受到液晶層530的作用，而轉變成一第二混合光596'。第二混合光596'的偏振狀態也是混雜的，所以第二混合光596'例如包括有與第一線偏振光相同偏振狀態的第三線偏振光594'及其他偏振狀態的光。此時，第三線偏振光594'便可通過第二光學層570，而使光感測元件242測得。換言之，液晶層530中位於光感測元件242上方的液晶分子因使用者的觸控而混亂排列時，光感測元件242可以對應的產生感測動作。觸控式顯示裝置500便因此可以具有觸控控制的功能。

另外，第二光學層570的配置位置可以不在液晶層530與光感測元件242之間。舉例而言，圖7繪示為本發明之第四實施例的觸控式顯示裝置。請參照圖7，觸控式顯示裝置700與前述實施例的觸控式顯示裝置500相似，其差 異僅在於第二光學層570的配置位置。觸控式顯示裝置700中，第二光學層570是配置於第二基板220遠離液晶層530的一側。

也就是說，第二光學層570實質上可以依照習知的方式配置於第二基板220外部。詳言之，第二光學層570配置於第二基板220外部的方式可以是以多層膜的形式形成於第二基板220上，或是先形成於一承載基材(未繪示)上再將此承載基材(未繪示)貼附於第二基板220上。如此一來，觸控式顯示裝置700的元件配置與設計可以更具有彈性。

上述實施例皆以液晶層230、530在初始狀態(未受擾動)下所提供的相位差為零的狀態作為說明。所以，光感測元件242是依照接收光線與否的感測模式作為感測的判斷。在其他實施例中，液晶層230、530在初始狀態下若提供1/2λ相位差值，光感測元件242在液晶層230、530未受擾動時仍可接收到光線。因此，為了達到觸控控制的動作，光感測元件242可以是以接收到的光線減弱與否的感測模式進行感測判斷。也就是說，液晶層230、530所提供的相位差值因不同顯示模式而改變時，只要適當的調整光感測元件242的感測模式，觸控式顯示裝置200、400、500、700仍可提供高靈敏性的觸控控制功能。

綜上所述，本發明利用內部光學層的配置使液晶顯示面板及觸控式顯示裝置具有觸控功能。液晶顯示面板及觸控式顯示裝置的觸控感測靈敏性不受外界環境光的影響， 因而使本發明的液晶顯示面板及觸控式顯示裝置可以適用於各種環境條件中。也就是說，本發明的液晶顯示面板及觸控式顯示裝置可以廣泛應用於各種資訊電子產品當中。另外，本發明之液晶顯示面板內部所配置的光學層除了有助於達到觸控控制的動作也提供適當的光學作用以使觸控式顯示裝置正常的進行畫面的顯示。所以，本發明之光學層不會使觸控式顯示裝置中元件設計變得複雜，也不會造成製造成本的增加。簡言之，本發明在不增加觸控式顯示裝置複雜性的前提下，使觸控式顯示裝置具有良好的觸控功能以及較高的使用便利性。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧背光模組

20‧‧‧手指

100‧‧‧觸控式顯示面板

102、104‧‧‧偏光片

110‧‧‧陣列基板

112‧‧‧觸控感測元件

120‧‧‧液晶層

130‧‧‧對向基板

200、400、500、700‧‧‧觸控式顯示裝置

202‧‧‧液晶顯示面板

204‧‧‧背光模組

206‧‧‧外部1/4λ相位延遲片

208‧‧‧外部偏振片

210‧‧‧第一基板

220‧‧‧第二基板

230、530‧‧‧液晶層

240‧‧‧主動元件陣列

242‧‧‧光感測元件

242A‧‧‧感光面

250、550‧‧‧第一光學層

260‧‧‧反射圖案

270、570‧‧‧第二光學層

280‧‧‧黑矩陣圖案

290、592‧‧‧光線

290'‧‧‧其他偏振光

292、594‧‧‧第一線偏振光

292'、594'‧‧‧第三線偏振光

294‧‧‧第一圓偏振光

294'、596‧‧‧第一混合光

296‧‧‧第二圓偏振光

296'、596'‧‧‧第二混合光

298、598‧‧‧第二線偏振光

圖1繪示為習知之一種內建有觸控元件的觸控式顯示面板的剖面示意圖。

圖2A與圖2B為本發明之第一實施例的觸控式顯示裝置及其爆炸圖。

圖3A與圖3B為本發明之第一實施例的觸控式顯示裝置被觸控時的示意圖及其爆炸圖。

圖4繪示為本發明之第二實施例的觸控式顯示裝置。

圖5A與圖5B繪示為本發明之第三實施例的觸控式顯 示裝置及其爆炸圖。

圖6繪示為圖5B之觸控式顯示裝置被觸控時的示意圖。

圖7繪示為本發明之第四實施例的觸控式顯示裝置。

200‧‧‧顯示裝置

202‧‧‧液晶顯示面板

204‧‧‧背光模組

206‧‧‧外部1/4λ相位延遲片

208‧‧‧外部偏振片

210‧‧‧第一基板

220‧‧‧第二基板

230‧‧‧液晶層

240‧‧‧主動元件陣列

242‧‧‧光感測元件

242A‧‧‧感光面

250‧‧‧第一光學層

260‧‧‧反射圖案

270‧‧‧第二光學層

280‧‧‧黑矩陣圖案

Claims (24)

1. 一種觸控式顯示裝置，包括：一第一基板；一第二基板，與該第一基板相對；一液晶層，配置於該第一基板與該第二基板之間，且該第一基板、該第二基板與該液晶層構成一液晶顯示面板；一背光模組，該第二基板位於該第一基板與該背光模組之間，且該液晶顯示面板位於該背光模組上方；一主動元件陣列，配置於該第二基板上，位於該第二基板與該液晶層之間，其中該主動元件陣列包括至少一光感測元件；至少一反射圖案，配置於該第一基板與該液晶層之間，並與該光感測元件相對；一第一光學層，配置於該反射圖案與該光感測元件之間；以及一第二光學層，配置於該第二基板上，且該第一光學層位於該第二光學層與該反射圖案之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示裝置，其中該第一光學層為一第一偏光層，且該第一光學層配置於該第一基板與該液晶層之間。
3. 如申請專利範圍第2項所述之觸控式顯示裝置，其中該第二光學層為一第二偏光層，且該第一光學層的一第一偏振軸與該第二光學層的一第二偏振軸相互垂直。
4. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示裝置， 其中該第一光學層為一1/4 λ相位延遲層。
5. 如申請專利範圍第4項所述之觸控式顯示裝置，其中該第二光學層為一偏光層，且該第二光學層位於該第一光學層與該光感測元件之間。
6. 如申請專利範圍第5項所述之觸控式顯示裝置，其中該第一光學層配置於該第一基板上，且位於該液晶層與該反射圖案之間。
7. 如申請專利範圍第5項所述之觸控式顯示裝置，其中該第一光學層配置於該第二基板上，且位於該液晶層與該第二光學層之間。
8. 如申請專利範圍第5項所述之觸控式顯示裝置，更包括一外部1/4 λ相位延遲片，配置於該第一基板遠離該液晶層之一側。
9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控式顯示裝置，更包括一外部偏光片，該外部1/4 λ相位延遲片配置於該第一基板與該外部偏光片之間。
10. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示裝置，其中該液晶層為一垂直配向型液晶層或一水平配向型液晶層。
11. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示裝置，更包括一黑矩陣圖案，配置於該第一基板上，位於該第一基板與該反射圖案之間。
12. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示裝置，其中該光感測元件為一光電晶體或一光二極體。
13. 如申請專利範圍第1項所述之觸控式顯示裝置，其中該光感測元件的一感光面朝向該反射圖案。
14. 一種液晶顯示面板，包括：一第一基板；一第二基板，與該第一基板相對；一液晶層，配置於該第一基板與該第二基板之間；一主動元件陣列，配置於該第二基板上，位於該第二基板與該液晶層之間，其中該主動元件陣列包括至少一光感測元件；至少一反射圖案，配置於該第一基板與該液晶層之間，並與該光感測元件相對；一第一光學層，配置於該反射圖案與該光感測元件之間；以及一第二光學層，配置於該第二基板上，且該第一光學層位於該第二光學層與該反射圖案之間。
15. 如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示面板，其中該第一光學層為一第一偏光層，且該第一光學層配置於該第一基板與該液晶層之間。
16. 如申請專利範圍第15項所述之液晶顯示面板，其中該第二光學層為一第二偏光層，且該第一光學層的一第一偏振軸與該第二光學層的一第二偏振軸相互垂直。
17. 如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示面板，其中該第一光學層為一1/4 λ相位延遲層。
18. 如申請專利範圍第17項所述之液晶顯示面板， 其中該第二光學層為一偏光層，且該第二光學層位於該第一光學層與該光感測元件之間。
19. 如申請專利範圍第18項所述之液晶顯示面板，其中該第一光學層配置於該第一基板上，且位於該液晶層與該反射圖案之間。
20. 如申請專利範圍第18項所述之液晶顯示面板，其中該第一光學層配置於該第二基板上，且位於該液晶層與該第二光學層之間。
21. 如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示面板，其中該液晶層為一垂直配向型液晶層或一水平配向型液晶層。
22. 如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示面板，更包括一黑矩陣圖案，配置於該第一基板上，位於該第一基板與該反射圖案之間。
23. 如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示面板，其中該光感測元件為一光電晶體或一光二極體。
24. 如申請專利範圍第14項所述之液晶顯示面板，其中該光感測元件的一感光面朝向該反射圖案。