專利名稱：：具保護層的整合觸控面板的顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實用新型是有關(guān)一種顯示裝置，尤其指一種具有觸控面板及其保護層的液晶顯示裝置。
背景技術(shù)：
：具有觸控面板的液晶顯示裝置已為公知，如圖1所示，即揭示一種直接將觸控面板10以雙面膠黏著于液晶顯示器上的結(jié)構(gòu)，其中該液晶顯示器包括一上偏光片11、一液晶顯示面板的上基板12、一液晶顯示面板的下基板13以及一下偏光片14。此種結(jié)構(gòu)的缺陷為整體液晶顯示器的重量較重及體積較大，且以雙面膠黏著觸控面板也會降低液晶顯示器的光穿透率。為改進圖1所示公知技術(shù)的缺陷，另有整合觸控面板的液晶顯示器的技術(shù)被提出，如在智能型手機(smartphone)、個人數(shù)字助理(PDA)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、平板計算機(tabletPC)等手持式觸控產(chǎn)品。為減少重量、產(chǎn)品厚度、簡化工藝以及提高產(chǎn)品亮度、對比等性質(zhì)，已有業(yè)者提出整合觸控面板和顯示面板的結(jié)構(gòu)和制造方法，如中國臺灣專利公告第1247184號，即以微影工藝形成控制電路在一液晶顯示器面板的外圍區(qū)域上，然后形成一觸控面板在該液晶顯示器面板上，其中該液晶顯示器面板是作為該觸控面板的下基板，并且以該控制電路驅(qū)動該觸控面板，其并使用電容式觸控面板以提升液晶顯示器的使用壽命與觸控質(zhì)量。另，美國專利第6765629號及7190416號亦提出整合觸控面板和顯示面板的類似技術(shù)。此外，美國專利第7235340號提出一種整合光學式觸控面板的液晶顯示器，其提供一顯示面板，該顯示面板包含有一像素區(qū)以及一控制電路區(qū)，于該像素區(qū)上形成復(fù)數(shù)個呈數(shù)組排列的像素，且于該像素區(qū)上形成復(fù)數(shù)個不與各該像素相重迭的定位圖案，用來標示該像素區(qū)的坐標。然而以上所有提出整合型觸控液晶顯示面板的結(jié)構(gòu)，并未解決一些因使用上的問題而造成的缺陷。按一般人習慣上仍以手指或觸控(光)筆來觸控整合型觸控液晶顯示面板，觸碰時會產(chǎn)生液晶面板畫質(zhì)扭曲變形(pushmura)的問題，且手持式整合型觸控液晶顯示面板因常曝置于外界，容易受到異物刮傷或撞擊而影響其面板使用壽命。美國專利第4910504號雖然提出整合電容式觸控液晶顯示面板并加一透明保護蓋板的結(jié)構(gòu)，解決了液晶面板畫質(zhì)扭曲變形(pushmum)的問題，但仍不能解決如何因應(yīng)該透明保護蓋板因受到外界異物刮傷、撞擊，而降低耐壓強度的問題。
實用新型內(nèi)容有鑒于公知技術(shù)的缺陷，本實用新型的目的在提供一種具有強化保護層的整合觸控面板的顯示器，以解決液晶面板畫質(zhì)扭曲變形(pushniura)的問題。本實用新型又一目的在提供一種強化保護層，用來加置于整合觸控面板的液晶顯示器上，以提高該保護層的抗刮、耐壓強度。為實現(xiàn)上述目的，依本實用新型的一方面，以上與其它的目的可由提供下列具保護層的整合觸控面板的顯示器而實現(xiàn)。一種具保護層的整合觸控面板的顯示器，其包含一液晶顯示面板、一觸控面板的觸控層形成于該液晶顯示面板上，其特征在于形成一保護層于該觸控層之上，以保護該觸控層及/或液晶顯示面板。于本實用新型一具體例中，該液晶顯示面板可包含一上基板，作為該觸控面板的一下基板。于另一具體例中，該保護層為玻璃層，并可經(jīng)化學性強化處理，例如離子交換處理，其保護層的厚度為0.1到2.5mm間，保護層的層深度(d印thoflayer)為20到100um間。于次一具體例中，該觸控面板為電容式或光學感應(yīng)式。于再一具體例中，該保護層的表面壓縮應(yīng)力為400到800MPa間，而其維氏硬度(Vickerhardness)在200g負載時為600到800kgf/mi^間，且抗壓強度以4點測試法測試，在失效機率(failureprobability)1%條件下可為200MPa到500MPa間。此外，該保護層抵抗因受尖硬物壓而破裂(sharpimpactdamage)的能力以維氏壓痕(Vickerindenter)壓入測試法可承受至少2000g的靜負載力而不會產(chǎn)生任何徑向或橫向裂痕。本實用新型提供一種用于前述具保護層的整合觸控面板的顯示器中的保護層而實現(xiàn)。圖1是公知具觸控面板的液晶顯示器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型另一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實用新型又一實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖中主要組件符號說明公知技術(shù)部份(圖l)IO觸控面板；ll上偏光片；12液晶顯示面板的上基板；13液晶顯示面板的下基板；14下偏光片；本實用新型部份(圖2)20保護層；21上偏光片；22投影電容式氧化銦錫矩陣薄膜(ITOarrayfilm)(觸控面板的觸控層)；23液晶顯示面板的上基板(觸控面板下基板)；24液晶顯示面板的下基板；25下偏光片；26背光源；本實用新型部份(圖3)30保護層；31投影電容式氧化銦錫矩陣薄膜(ITOarrayfilm)(觸控面板的觸控層)；32上偏光片;33液晶顯示面板的上基板(觸控面板下基板)；34液晶顯示面板的下基板；35下偏光片；36背光源；本實用新型部份(圖4)40保護層；41顯示器面板;42光學感應(yīng)式觸控面板的像素矩陣(pixel具體實施方式為進一步了解本實用新型的目的、功能、特點和優(yōu)點，下文將配合附圖說明本實用新型的較佳實施例。圖2顯示依本實用新型一較佳實施例的具保護層的整合觸控面板的顯示器。該具保護層的整合觸控面板的顯示器包括一保護層20、一上偏光片21、一投影電容式氧化銦錫矩陣薄膜(ITOarrayfilm)22(作為觸控面板的觸控層)、一液晶顯示面板的上基板23(亦作為觸控面板下基板)、一液晶顯示面板的下基板24、一下偏光片25以及一背光源26。其中下偏光片25位于液晶顯示面板的下基板24以及背光源26之間，而上偏光片21位于投影電容式氧化銦錫矩陣薄膜22之上。液晶顯示面板的上基板23與下基板24構(gòu)成液晶顯示面板，其中下基板24上具有薄膜晶體管數(shù)組(圖式未示出)用以控制液晶的方向，而上基板23具有彩色濾光片(圖式未示出〉。本實用新型的液晶(圖式未示出)位于上基板23與下基板24之間，而觸控面板的下基板則直接使用液晶顯示面板上基板23充任。該保護層20的特性將詳述于后。圖3顯示依本實用新型另一較佳實施例的具保護層的整合觸控面板的顯示器。該具保護層的整合觸控面板的顯示器包括一保護層30、一投影電容式氧化銦錫矩陣薄膜(ITOarrayfilm)31(作為觸控面板的觸控層)、一上偏光片32、一液晶顯示面板的上基板33(亦作為觸控面板下基板)、一液晶顯示面板的下基板34、一下偏光片35以及一背光源36。其中下偏光片35位于液晶顯示面板的下基板34以及背光源36之間，而上偏光片32位于投影電容式氧化銦錫矩陣薄膜31的下方。液晶顯示面板的上基板33與下基板34構(gòu)成液晶顯示面板，其中的液晶(圖式未示出)位于上基板33與下基板34之間，而觸控面板的下基板則系直接使用液晶顯示面板上基板33。同樣，該保護層30的特性亦將詳述于后。圖4顯示依本實用新型又一較佳實施例的具保護層的整合觸控面板的顯示器。該具保護層的整合觸控面板的顯示器包括保護層40、顯示面板41、光學感應(yīng)式觸控面板的像素矩陣(pixelarray)42，其中該顯示面板41可為LCD液晶顯示面板或OLED有機發(fā)光顯示面板。同樣，該保護層40的特性亦詳述如后。圖2到圖4的本實用新型具保護層的整合觸控面板的顯示器的各實施例中，該保護層可為玻璃層，并可經(jīng)化學性強化處理，說明如下。按公知化學性強化處理是于低于玻璃熔點(meltingpoint)的操作溫度下，將含Na的玻璃浸入硝酸鉀(KN03)中，利用Na+與K+離子交換方式，使較大的K+離子植入玻璃，留下殘存應(yīng)力(residualstress)以增加玻璃表面強度。由于操作溫度低于玻璃熔點(meltingpoint),故化學性強化處理后的玻璃不會改變其光學特性，且不論玻璃是何種曲面外形及厚度，皆可作化學性強化處理，惟一般皆用在較薄的玻璃(厚度2.5mm以下)。此外，玻璃層強化亦可利用物理性強化處理來達成。公知物理性強化處理系于高于玻璃熔點(meltingpoint)的操作溫度下，將玻璃急速冷卻，使玻璃表面留下殘存應(yīng)力，其具有以下缺點1、不適用于較薄的玻璃(厚度2.5誦以下)；2、不適用于特殊曲面外形的玻璃(因高溫易使玻璃變形)；3、不適用于高度光學要求的玻璃；4、抗壓強度比經(jīng)化學性強化處理過的玻璃低。由于物理性強化處理相較化學性強化處理具有如上缺陷，因此本實用新型的保護層采用化學性強化處理為宜。對于經(jīng)化學性強化處理過的玻璃的強度特性，一般業(yè)界以層深度試驗(D印thoflayertest)、壓縮應(yīng)力試驗(compressivestresstest)及抗壓強度(CompressiveStrength)來表示。層深度(D印thofLayer,DOL)的定義是經(jīng)化學強化(離子交換)處理的玻璃，即K+離子進入玻璃留下殘存應(yīng)力(residualstress)，量測由玻璃表面具有最大表面壓縮應(yīng)力(surfacecompressivestress)至U零應(yīng)力點(zerostresspoint)的深度。舌寸傷或撞傷裂縫系主要影響化學強化玻璃的耐壓強度的因素，一般使用者在使用時，保護層易受到外界異物刮傷或撞傷的裂縫深度，小則2030um，大則4050um，一旦裂縫深度大于或等于層深度時，該保護層完失去強度保護特性，故層深度一定要大于裂縫深度，以保護強化玻璃層有足夠的耐壓強度。一般建議的裂縫深度，較安全區(qū)間在小于或等于層深度的1/3范圍。表1是本實用新型較佳實施例的化學強化玻璃以及本實用新型使用一般化學強化玻璃的層深度和壓縮應(yīng)力(Co卿ressivestress)的比較表l:層深度DOL和壓縮應(yīng)力(Compressivestress)比較表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>由表1可知，本實用新型較佳實施例的化學強化玻璃的層深度DOL遠大于本實用新型使用一般化學強化玻璃的層深度，容許強化玻璃因受外界異物刮傷或撞傷產(chǎn)生較深的裂縫而仍有足夠的壓縮應(yīng)力保護，且更小的Compressivestress/D0L值，使化學強化玻璃較不易受刮傷裂縫而降低壓縮應(yīng)力。此外，抗壓強度(CompressiveStrength)定義系依四點測試法(4-pointtest)，將待測樣品置于4點中，施以外力靜壓，直到樣品破裂為止所受的最大壓力。表2是本實用新型較佳實施例的化學強化玻璃以及本實用新型使用一般化學強化玻璃的抗壓強度(CompressiveStrength)的比較表2:抗壓強度(CompressiveStrength)比較表本實用新型使用一般化學強化玻璃本實用新型較佳實施例的化學強化玻璃抗壓強度(Compressivestrength):在機械失效機率1%條件下(@mechanicalfailureprobability=l%)~200MPa~500MPa由表2可知，本實用新型較佳實施例的化學強化玻璃的抗壓強度遠大于本實用新型使用一般化學強化玻璃，可達2.5倍。其中，lMpa=lN/rara2~二0.lkgf/mm2。公知技術(shù)是以化學強化施用于較薄玻璃(厚度2.5mm以下)，但至今仍無人提出以化學強化玻璃層安置于整合觸控液晶顯示面板上，以同時解決液晶面板畫質(zhì)扭曲變形(pushmura)的問題并提高保護層的抗刮耐壓強度的特性。再者，本實用新型所提出化學強化輕薄玻璃保護層，最大DOL可達到100um，可同時解決整合型觸控液晶顯示面板觸碰液晶面板畫質(zhì)扭曲變形(pushmura)的問題，并使整合型觸控液晶顯示面板達到輕薄、耐壓、抗刮等特性的要求。另，以維氏硬度試驗(VickerhardnessTest)來量測本實用新型化學強化玻璃保護層的抗刮性，是壓入硬度試驗的一種，以一定負荷力和壓痕大小得到可靠的硬度值，其測量值用HV表示。表3是本實用新型較佳實施例的化學強化后的玻璃以及本實用新型較佳實施例的化學強化前的玻璃其維氏硬度(Vickerhardness)的比較表3:維氏硬度(Vickerhardness)比較表<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>由表3可知，本實用新型較佳實施例的化學強化玻璃的維氏硬度明顯大于未經(jīng)化學強化處理的玻璃。此外，本實用新型較佳實施例的化學強化保護層抵抗因受尖硬物壓而破裂(sharpimpactdamage)的能力，以維氏壓痕(Vickerindenter)壓入測試法可承受至少2000g的靜負載力，而不會產(chǎn)生徑向或橫向裂痕。雖然本實用新型已利用上述的較佳實施例予以詳細描述，然其并非用以限定本實用新型，本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實用新型的精神和范圍內(nèi)，可進行各種更動及修改，因此本實用新型的保護范圍當以申請的權(quán)利要求范圍所界定的內(nèi)容為準。權(quán)利要求1、一種具保護層的整合觸控面板的顯示器，包含一液晶顯示面板；一觸控面板的觸控層，形成于該液晶顯示面板上；其特征在于一保護層，形成于該觸控層之上。2、如權(quán)利要求1所述的具保護層的整合觸控面板的顯示器，其特征在于該液晶顯示面板包含一上基板作為該觸控面板的一下基板。3、如權(quán)利要求1或2所述的具保護層的整合觸控面板的顯示器，其特征在于該保護層為玻璃層。4、如權(quán)利要求1所述的具保護層的整合觸控面板的顯示器，其特征在于其中該保護層的厚度為O.l到2.5mm間。5、如權(quán)利要求4所述的具保護層的整合觸控面板的顯示器，其特征在于其中該保護層的層深度為20至ljl00um間。6、如權(quán)利要求1所述的具保護層的整合觸控面板的顯示器，其特征在于該觸控面板為投影電容式。7、如權(quán)利要求1所述的具保護層的整合觸控面板的顯示器，其特征在于該觸控面板為光學感應(yīng)式。8、如權(quán)利要求1所述的具保護層的整合觸控面板的顯示器，其特征在于該保護層的表面壓縮應(yīng)力為400到800MPa間。9、如權(quán)利要求1所述的具保護層的整合觸控面板的顯示器，其特征在于該保護層的維氏硬度在200g負載時為600到800kgf/mm2間。10、如權(quán)利要求1所述的具保護層的整合觸控面板的顯示器，其特征在于該保護層的抗壓強度在失效機率1%條件下為200MPa到500MPa間。專利摘要本實用新型是有關(guān)一種具保護層的整合觸控面板的顯示器，包含一液晶顯示面板、一觸控面板的觸控層形成于該液晶顯示面板上，其特征在于形成一保護層于該觸控層之上，以保護該觸控層及/或液晶顯示面板。于一較佳實施例中，該液晶顯示面板可包含一上基板，作為該觸控面板的一下基板，該保護層為玻璃層，并可經(jīng)化學性強化處理。本實用新型另涉及一種用于前述具保護層的整合觸控面板的顯示器中的保護層。文檔編號G02F1/133GK201373962SQ200820189659公開日2009年12月30日申請日期2008年12月29日優(yōu)先權(quán)日2008年12月29日發(fā)明者王兆應(yīng)申請人:臺灣康寧顯示玻璃股份有限公司