專利名稱：具觸控功能的彩色濾光片及液晶顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一具觸控功能的彩色濾光片及包含該彩色濾光片的液晶 顯示裝置。
背景技術(shù)：
圖1為一習(xí)知具觸控功能的液晶顯示裝置100的示意圖。如圖1所 示，液晶顯示裝置100包含一觸控面板102及一液晶面板104，觸控面板 102藉由雙面膠106黏貼在液晶面板104上而使兩者結(jié)合。然而，此一組 裝方式會導(dǎo)致觸控面板102與液晶面板104間存在大量空隙，此一空隙 容易造成漏光現(xiàn)象而使光穿透率下降。因此，如圖2所示的另一習(xí)知液 晶顯示裝置200的設(shè)計(jì)，其是利用一光學(xué)膠206以整面膠黏的方式黏合 觸控面板202及液晶面板204來解決漏光問題，然而，利用光學(xué)膠206 黏合的方式可靠度并不高且容易產(chǎn)生氣泡。再者，如圖1及圖2所示的 習(xí)知設(shè)計(jì)均有構(gòu)件數(shù)過多的問題，使組裝后的整體架構(gòu)難以薄型化。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種具觸控功能的彩色濾光片及包含該彩色濾光片的液 晶顯示裝置，其能避免習(xí)知設(shè)計(jì)產(chǎn)生的種種問題。
依本發(fā)明的一實(shí)施方式， 一種具觸控功能的彩色濾光片包含一透明 基板、 一導(dǎo)電層、 一濾光層及一保護(hù)層。導(dǎo)電層形成于該透明基板上以 感測觸控訊號，且導(dǎo)電層的周緣形成有邊緣電極。濾光層形成于導(dǎo)電層上，且保護(hù)層形成于濾光層上。濾光層具有復(fù)數(shù)紅光、綠光、及藍(lán)光穿 透區(qū)，且一液晶顯示裝置的一像素單元至少涵蓋一紅光、 一綠光、及一 藍(lán)光穿透區(qū)。
依本發(fā)明的另一實(shí)施方式， 一種具觸控功能的液晶顯示裝置包含一 彩色濾光片基板、 一主動組件基板及介設(shè)于兩者間的一液晶層。 一第一 半穿透導(dǎo)電層形成于一第一透明基板上以感測觸控訊號，該第一半穿透 導(dǎo)電層的周緣形成有邊緣電極，且一間隙層形成于第一半穿透導(dǎo)電層上。 間隙層具有依不同厚度值區(qū)分的復(fù)數(shù)第一區(qū)域、復(fù)數(shù)第二區(qū)域及復(fù)數(shù)第 三區(qū)域，且各個(gè)第一、第二及第三區(qū)域分別重合液晶顯示裝置的一像素 單元的一紅光、 一綠光、及一藍(lán)光穿透區(qū)。 一第二半穿透導(dǎo)電層形成于 間隙層上， 一平坦化層形成于該第二半穿透導(dǎo)電層上，且一共享電極層 形成于平坦化層上。復(fù)數(shù)主動組件及復(fù)數(shù)像素電極形成于主動組件基板 的一第二透明基板上。
藉由上述設(shè)計(jì)，因彩色濾光片的第一半穿透導(dǎo)電層可同時(shí)作為感測 觸控訊號的導(dǎo)電層，故可同時(shí)提供濾光與觸控功能，當(dāng)此一彩色濾光片 整合于一液晶顯示裝置時(shí)， 一方面因不需如習(xí)知技術(shù)般使用雙面膠或光
學(xué)膠黏貼的方式結(jié)合，故可避免漏光問題且可提高光穿透率及可靠度；
另一方面可減少構(gòu)件數(shù)而有利于整體顯示模塊的薄型化且可簡化相關(guān)制程。
本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點(diǎn)可以從本發(fā)明所揭露的技術(shù)特征中得到進(jìn) 一步的了解。為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂， 下文特舉實(shí)施例并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。
圖1為一習(xí)知具觸控功能的液晶顯示裝置的示意圖。 圖2為另一習(xí)知具觸控功能的液晶顯示裝置的示意圖。
圖3為一示意圖，顯示依本發(fā)明一實(shí)施例的具觸控功能的彩色濾光片。
圖4、圖5、及圖6為顯示經(jīng)本發(fā)明一實(shí)施例的彩色濾光片所濾出的 不同色光光譜圖。
圖7為一示意圖，顯示依本發(fā)明一實(shí)施例的具觸控功能的液晶顯示 裝置。
圖8為一示意圖，顯示形成于導(dǎo)電層周緣的邊緣電極圖案。 圖9A及圖9B為說明兩不同觸碰位置檢測方式的示意圖。 圖IO為一示意圖，顯示依本發(fā)明另一實(shí)施例的具觸控功能的彩色濾 光片。
主要組件符號_說明
10、 50 彩色濾光片
12、 28、 52 透明基板
14、 18 半穿透導(dǎo)電層
16 間隙層
17 邊緣電極
20 液晶顯示裝置
22 平坦化層
24 共享電極層
26、 36 配向?qū)?br>
30 彩色濾光片基板
32 切換組件34 38 40 42 54 56 56a 56b 56c 56d 58
100、 200 102、 202 104、 204 106 雙面膠 206 光學(xué)膠 P 觸碰點(diǎn)
像素電極 液晶層
主動組件基板 手指 導(dǎo)電層 彩色濾光層 紅色濾光跡區(qū) 綠色濾光跡區(qū) 藍(lán)色濾光跡區(qū) 黑矩陣
表面披覆層
液晶顯示裝置 觸控面板 液晶面板
具體實(shí)施例方式
有關(guān)本發(fā)明的前述及其它技術(shù)內(nèi)容、特點(diǎn)與功效，在以下配合參考 圖式的實(shí)施例的詳細(xì)說明中，將可清楚的呈現(xiàn)。以下實(shí)施例中所提到的
方向用語，例如上、下、左、右、前或后等，僅是參考附加圖式的方 向。因此，使用的方向用語是用來說明并非用來限制本發(fā)明。
圖3為一示意圖，顯示依本發(fā)明一實(shí)施例的具觸控功能的彩色濾光片10。如圖3所示，透明基板12上依序沉積一第一半穿透導(dǎo)電層14、 一間隙層16和一第二半穿透導(dǎo)電層18。半穿透導(dǎo)電層14、 18與間隙層 16可利用蒸鍍或?yàn)R鍍之類的真空鍍膜方式，形成于透明基板12上，且透 明基板12可為一玻璃基板(glass substrate)、塑料基板(plastic sheet) 或塑料軟膜(plastic film)。依本實(shí)施例的設(shè)計(jì)，兩半穿透導(dǎo)電層14、 18 中間介設(shè)一間隙可調(diào)的間隙層16，可依不同間隙厚度構(gòu)成多個(gè)單腔法布 里-珀羅(single-cavityFabry-Perot)干涉濾波結(jié)構(gòu)。當(dāng)光行經(jīng)兩反射鏡面 所構(gòu)成的平行腔時(shí)，若兩平行反射層的間隙大小(即間隙層厚度)為入 射光半波長(A/2)的整數(shù)倍時(shí)，則產(chǎn)生建設(shè)性干涉而輸出窄波長范圍的 高分辨率光波，故藉由調(diào)整間隙層的厚度，可決定該單腔法布里-珀羅濾 波結(jié)構(gòu)輸出的具最大穿透率的中心波長。因此，本實(shí)施例設(shè)計(jì)使于同一 像素區(qū)域內(nèi)分布的間隙層16具有三種不同的間隙厚度，且該間隙厚度設(shè) 計(jì)使輸出波長分別落入紅光、綠光及藍(lán)光波長范圍，如此即可構(gòu)成彩色 濾光片IO對應(yīng)一像素單元的紅光、綠光、及藍(lán)光穿透區(qū)。半穿透導(dǎo)電層 14、 18較佳為釆用銀或銀為主要成份的合金，間隙層16可為例如MgF2、 Si02、 Si3N4、 A1203、 Ti02、 Zr02或Nb205的介電材料所構(gòu)成，或?yàn)檠趸?銦錫(Indium Tin Oxide; ITO)、氧化銦鋅(Indium Zinc Oxide; IZO)、 或氧化鋁鋅(Aluminum Zinc Oxide; AZO)之類的金屬導(dǎo)電氧化物所構(gòu) 成。舉例而言，當(dāng)半穿透導(dǎo)電層14、 18為銀材質(zhì)且間隙層材料為Si3N4 時(shí)，彩色濾光片10可分別濾出圖4的藍(lán)光光譜、圖5的綠光光譜、及圖 6的紅光光譜。
圖7為一示意圖，顯示一具觸控功能的液晶顯示裝置20。請參照圖 7，液晶顯示裝置20包含一彩色濾光片基板30、 一主動組件基板40、及 介設(shè)于兩者間的一液晶層38。于彩色濾光片基板30中，圖7所示的第一半穿透導(dǎo)電層14可作為感測觸控訊號的導(dǎo)電層，第二半穿透導(dǎo)電層18 則可作為一接地層； 一平坦化層22覆蓋第二半穿透導(dǎo)電層18， 一共享電 極層24以整面分布方式形成于平坦化層22上，且一配向?qū)?6形成于共 享電極層24上。于主動組件基板40中，透明基板28上形成有如薄膜晶 體管(TFT)之類的復(fù)數(shù)切換組件32、復(fù)數(shù)像素電極34、及一配向?qū)?6。 再者，如圖8所示，邊緣電極17形成于半穿透導(dǎo)電層14的周緣，且邊 緣電極17沿著半穿透導(dǎo)電層14的各個(gè)周邊以某些預(yù)定圖案形式重復(fù)。 當(dāng)手指42 (圖7所示)未接觸半穿透導(dǎo)電層14上的透明基板12時(shí)，各 個(gè)邊緣電極17為等電位，故半穿透導(dǎo)電層14上沒有電流流過。當(dāng)手指 42觸碰透明基板12時(shí)，人體的靜電流入地面而產(chǎn)生微量電流，藉由一控 制器(圖未示)依電流值變化可以計(jì)算出手指42的觸碰位置，再由液晶 顯示裝置20作相應(yīng)的顯示。位置檢測方法依電流由邊緣電極17的四邊 或者四角輸入?yún)^(qū)分為四邊輸入法(圖9A所示)或四角輸入法(圖9B所 示)。圖9A及圖9B的P點(diǎn)代表觸碰點(diǎn)，當(dāng)電流如圖9A所示由四個(gè)邊 上輸入時(shí)，等電位的電場是藉由將四個(gè)角落的電阻設(shè)為小于四個(gè)邊上的 電阻的阻抗分配方式而得，再依據(jù)上下、左右電流比計(jì)算出觸碰點(diǎn)P位 置。當(dāng)電流如圖9B所示由四個(gè)角輸入時(shí)， 一般由印刷額緣電阻與半穿透 導(dǎo)電層14組合得到等電位的電場，因流經(jīng)四個(gè)角落位置處的邊緣電極17 的電流大小與手指到四個(gè)角落的距離成正比，可據(jù)以計(jì)算出觸碰點(diǎn)P位 置。
藉由上述設(shè)計(jì)，因彩色濾光片10的第一半穿透導(dǎo)電層14可同時(shí)作 為感測觸控訊號的導(dǎo)電層，故可同時(shí)提供濾光與觸控功能，當(dāng)此一彩色 濾光片10整合于一液晶顯示裝置20時(shí)， 一方面因不需如習(xí)知技術(shù)般使 用雙面膠或光學(xué)膠黏貼的方式結(jié)合，故可避免漏光問題且可提高光穿透率及可靠度；另一方面可減少構(gòu)件數(shù)而有利于整體顯示模塊的薄型化， 例如可省略習(xí)知設(shè)計(jì)中觸控面板與液晶顯示面板相互接觸的透明基板， 且本設(shè)計(jì)也可簡化相關(guān)制程。
圖IO為一示意圖，顯示依本發(fā)明另一實(shí)施例的具觸控功能的彩色濾 光片50。如圖10所示， 一透明基板52上依序形成一感測觸控訊號的導(dǎo) 電層54、彩色濾光層56及一表面披覆層(overcoat layer) 58。彩色濾光 層56包含紅色濾光跡區(qū)(filter trace) 56a、綠色濾光跡區(qū)56b、藍(lán)色濾光 跡區(qū)56c、及兩濾光跡區(qū)間提供遮光作用的黑矩陣層(blackmatrix; BM) 56d。各個(gè)濾光跡區(qū)例如可由不同顏色的有機(jī)顏料所構(gòu)成。藉由將一穿透 或半穿透導(dǎo)電層直接形成于彩色濾光層上以作為感測觸控訊號的導(dǎo)電層 54，使彩色濾光片50可同時(shí)提供濾光與觸控功能，獲得與前述實(shí)施例相 同的效果。于本實(shí)施例中，透明基板52同樣可為一玻璃基板、塑料基板 或塑料軟膜。
雖然本發(fā)明已以較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明， 任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更 動與潤飾，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的申請專利范圍所界定者為 準(zhǔn)。另外，本發(fā)明的任一實(shí)施例或申請專利范圍不須達(dá)成本發(fā)明所揭露 的全部目的或優(yōu)點(diǎn)或特點(diǎn)。此外，摘要部分和標(biāo)題僅是用來輔助專利文 件搜尋的用，并非用來限制本發(fā)明的權(quán)利范圍。
權(quán)利要求
1、一種具觸控功能的彩色濾光片，包含一透明基板；一導(dǎo)電層，形成于該透明基板上以感測觸控訊號，且該導(dǎo)電層的周緣形成有邊緣電極；一濾光層，形成于該導(dǎo)電層上，該濾光層具有復(fù)數(shù)紅光、綠光、及藍(lán)光穿透區(qū)，且一液晶顯示裝置的一像素單元至少涵蓋一紅光、一綠光、及一藍(lán)光穿透區(qū)；及一保護(hù)層，形成于該濾光層上。
2、 如權(quán)利要求l所述的彩色濾光片，其特征在于該導(dǎo)電層為一第 一半穿透導(dǎo)電層，且該濾光層包含一間隙層，形成于該第一半穿透導(dǎo)電層上，該間隙層具有依不同厚 度值區(qū)分的復(fù)數(shù)第一區(qū)域、復(fù)數(shù)第二區(qū)域及復(fù)數(shù)第三區(qū)域，且各該第一、 第二及第三區(qū)域分別重合該彩色濾光片的該紅光、綠光、及藍(lán)光穿透區(qū)； 及一第二半穿透導(dǎo)電層，形成于該間隙層上。
3、 如權(quán)利要求2所述的彩色濾光片，其特征在于該第一及該第二 半穿透導(dǎo)電層的材料為銀或銀合金；該間隙層是由介電材料或金屬導(dǎo)電 氧化物所構(gòu)成。
4、 如權(quán)利要求3所述的彩色濾光片，其特征在于該介電材料為選自MgF2、 Si02、 Si3N4、 A1203、 Ti02、 Zr02或Nb205所組成的群組其中 之一；該金屬導(dǎo)電氧化物為氧化銦錫(Indium Tin Oxide; ITO)、氧化 銦鋅(Indium Zinc Oxide; IZO)、或氧化鋁鋅(Aluminum Zinc Oxide; AZO)。
5、 如權(quán)利要求2所述的彩色濾光片，其特征在于該保護(hù)層為一平 坦化層。
6、 如權(quán)利要求l所述的彩色濾光片，其特征在于該濾光層包含復(fù)數(shù)紅色濾光跡區(qū)(filter trace)、綠色濾光跡區(qū)、及藍(lán)色濾光跡區(qū)，且該 些濾光跡區(qū)由有機(jī)顏料所構(gòu)成。
7、 如權(quán)利要求6所述的彩色濾光片，其特征在于更包含一黑矩陣 層形成于每兩相鄰濾光跡區(qū)間。
8、 如權(quán)利要求6所述的彩色濾光片，其特征在于該保護(hù)層為一表面披覆層(overcoat layer)。
9、 如權(quán)利要求l所述的彩色濾光片，其特征在于該透明基板為一 玻璃基板(glass substrate)、 一塑料基板(plastic sheet)、或一塑料軟膜(plastic film)。
10、 一種具觸控功能的液晶顯示裝置，包含 一彩色濾光片基板，包含一第一透明基板；一第一半穿透導(dǎo)電層，形成于該第一透明基板上以感測觸控訊 號，且該導(dǎo)電層的周緣形成有邊緣電極；一間隙層，形成于該第一半穿透導(dǎo)電層上，該間隙層具有依不 同厚度值區(qū)分的復(fù)數(shù)第一區(qū)域、復(fù)數(shù)第二區(qū)域及復(fù)數(shù)第三區(qū)域，且各該 第一、第二及第三區(qū)域分別重合該液晶顯示裝置的一像素單元的一紅光、一綠光、及一藍(lán)光穿透區(qū)；一第二半穿透導(dǎo)電層，形成于該間隙層上； 一平坦化層，形成于該第二半穿透導(dǎo)電層上；及 一共享電極層，形成于該平坦化層上；及一主動組件基板，包含 一第二透明基板；復(fù)數(shù)主動組件及復(fù)數(shù)像素電極，形成于該第二透明基板上；及一液晶層，介設(shè)于該彩色濾光片基板與該主動組件基板間。
11、 如權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，其特征在于該第二半穿 透導(dǎo)電層為一接地層。
12、 如權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，其特征在于該第一及該 第二半穿透導(dǎo)電層的材料為銀或銀合金；該間隙層是由介電材料或金屬導(dǎo)電氧化物所構(gòu)成。
13、 如權(quán)利要求12所述的液晶顯示裝置，其特征在于該介電材料 為選自MgF2、 Si02、 Si3N4、 A1203、 Ti02、 Zr02或Nb205所組成的群組 其中之一；該金屬導(dǎo)電氧化物為氧化銦錫、氧化銦鋅、或氧化鋁鋅。
14、 如權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，其特征在于該第一半穿 透導(dǎo)電層、該間隙層及該第二半穿透導(dǎo)電層構(gòu)成復(fù)數(shù)個(gè)單腔法布里-珀羅(single cavity Fabry-Perot)濾波結(jié)構(gòu)。
15、 如權(quán)利要求10所述的液晶顯示裝置，其特征在于該些透明基 板為一玻璃基板、 一塑料基板、或一塑料軟膜。
全文摘要
一種具觸控功能的彩色濾光片，包含一透明基板、一導(dǎo)電層、一濾光層及一保護(hù)層。導(dǎo)電層形成于透明基板上以感測觸控訊號且其周緣形成有邊緣電極，濾光層形成于導(dǎo)電層上，且保護(hù)層形成于濾光層上。濾光層具有復(fù)數(shù)紅光、綠光、及藍(lán)光穿透區(qū)，且一液晶顯示裝置的一像素單元至少涵蓋一紅光、一綠光、及一藍(lán)光穿透區(qū)。
文檔編號G02F1/1335GK101551544SQ20081008987
公開日2009年10月7日 申請日期2008年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月3日
發(fā)明者郭建忠 申請人:勝華科技股份有限公司