专利名称：平面显示装置的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种平面显示装置，特别是关于一种触控面板(Touch Panel)和液晶显示器结合的平面显示装置。
背景技术：
触控面板通常配置在液晶显示器或阴极显像管(Cathode RayTube，CRT)的表面上，让使用者透过屏幕画面上的指示以手指或笔尖等触控所需位置，以此进行命令的输入。请参阅图1，是一种现有技术触控面板的结构示意图。该触控面板1包括两相对设置的第一玻璃基板2和第二玻璃基板3，第一透明电极4设置在第一玻璃基板2的内侧表面，第二透明电极5设置在第二玻璃基板3的内侧表面，多个点隔片(Dot Spacer)6设置在第一透明电极4和第二透明电极5之间。进行输入动作时，手指或笔尖触控所需位置，产生压力引起该位置的第一透明电极4和第二透明电极5的电压变化，经由控制系统(图未示)测知其电压变化并且计算该接触点的位置进行相关输入。
一种现有技术的触控面板和液晶显示器结合的平面显示装置可参阅2004年1月21日公告的中国台湾专利第573,180号，如图2所示。该平面显示装置60包括两相对设置的第一透明基板18和第二透明基板32、一分布在该第一透明基板18和第二透明基板32之间的液晶层26、一和第二透明基板32外侧表面相对的第三透明基板46。
多个薄膜晶体管20设置在该第一透明基板18的内侧表面，一保护层22覆盖该多个薄膜晶体管20和第一透明基板18的内侧表面，第一透明电极24设置在该保护层22上。彩色滤光片30设置在第二透明基板32的内侧表面，第二透明电极28设置在该彩色滤光片30和第二透明基板32的内侧表面上，该第二透明基板32的外侧表面和第三透明基板46的内侧表面分别设置有第三透明电极42和第四透明电极44。该第一透明基板18的外侧表面和第三透明基板46的外侧表面分别设置有第一偏光片16和第二偏光片36。背光模块10临近该第一偏光片16的外侧表面设置，该背光模块10包括导光板11、光源12及反射片14。
由于该平面显示装置60的第二透明基板32同时充当触控面板的下透明基板和液晶显示器的上透明基板，因此相对于触控面板的下透明基板和液晶显示器的上透明基板分别需要使用一透明基板的平面显示装置，该平面显示装置60具有轻、薄、成本低的优点。
但是，由于该第二偏光片36设置在第三透明基板46的外侧表面，当进行输入动作时，使用者的手指或笔尖会直接触及该第二偏光片36，因此该第二偏光片36容易被刮伤，使该平面显示装置60的使用寿命缩短。而且平面显示装置60中该两偏光片16、36采用外贴的设置方式，背光模块10发出的光线经第一偏光片16作用后所得的偏振光需先经过该彩色滤光片30后方可到达第二偏光片36，彩色滤光片30对穿过其中的偏振光产生一定散射作用，因而对经偏光片16作用后所形成的偏振光造成破坏，降低平面显示装置60的偏光效率和光穿透率，影响其图像显示品质。
该平面显示装置60采用的偏光片16、36通常为寻常光偏振型偏光片(Ordinary Type Polarizer)，该种寻常光偏振型偏光片的偏光特性为寻常偏振态的入射光可穿过；非寻常偏振态的入射光穿过时将被吸收。该偏光片16、36的主要材料为聚乙烯醇(PolyvinylAlcohol，PVA)，由于PVA耐高温性能较差，通常不超过80℃，因而平面显示装置60不适宜在较高温度的环境下使用。使用相互正交设置的两寻常光偏振型偏光片16、36时，图像的对比度会随着观看角度的增加而急剧降低(如图3所示)，从而产生视角限制；并且使用相互正交设置的两寻常光偏振型偏光片16、36时，该平面显示装置60在0度角、90度角、180度角、270度角及其附近区域的漏光较为严重(请参阅图4的浅色区域)，影响图像显示品质。
发明内容
为了克服现有技术平面显示装置使用寿命短、图像显示品质不佳的缺陷，本发明提供一种使用寿命长、图像显示品质较佳的平面显示装置。
一种平面显示装置，其包括第一透明基板、第二透明基板、第三透明基板、一液晶层、第一透明电极和第二透明电极、第一偏光片和第二偏光片，该液晶层设置在该第一透明基板与该第二透明基板之间，该第一透明电极和第二透明电极分别设置在该第二透明基板与该第三透明基板之间，其中第二偏光片设置于第二透明基板的内侧表面上。
本发明的平面显示装置的两偏光片可均采用非寻常光偏振型偏光片，并且该两偏光片分别设置在第一透明基板和第二透明基板的内侧表面；或采用一非寻常光偏振型偏光片和一寻常光偏振型偏光片搭配使用，其中该非寻常光偏振型偏光片设置在第二透明基板的内侧表面。
和现有技术相比，本发明的平面显示装置具有如下优点偏光片采用内置在相应基板内侧的设置方式，不易被刮伤，平面显示装置的使用寿命长；偏光片采用非寻常光偏振型偏光片，耐化学溶剂，而且耐热温度达200℃，并使平面显示装置在较大的视角范围均可获得较高对比度，有效改善其图像显示品质；采用一内置的非寻常光偏振型偏光片和一寻常光偏振型偏光片搭配使用时，由于相互正交的非寻常光偏振型偏光片及寻常光偏振型偏光片的光轴互相垂直，对入射光的漏光恰能互补，可补偿平面显示装置在较大视角范围内的漏光现象，进一步提升平面显示装置的图像显示品质。
图1是现有技术触控面板的结构示意图。
图2是现有技术的触控面板和液晶显示器结合的平面显示装置的结构示意图。
图3是现有技术使用寻常光偏振型偏光片的平面显示装置在不同视角范围的对比度特性曲线示意图。
图4是现有技术使用寻常光偏振型偏光片的平面显示装置漏光特性示意图。
图5是本发明平面显示装置第一实施方式的结构示意图。
图6是本发明采用非寻常光偏振型偏光片的平面显示装置在不同视角范围的对比度特性曲线示意图。
图7是本发明平面显示装置第二实施方式的结构示意图。
图8是本发明采用的非寻常光偏振型偏光片的平面显示装置漏光特性示意图。
图9是本发明平面显示装置第三实施方式的结构示意图。
具体实施方式
请参阅图5，是本发明平面显示装置第一实施方式的结构示意图。该平面显示装置160包括两相对设置的第一透明基板118和第二透明基板132、液晶层126分布在该第一透明基板118和第二透明基板132之间、一和第二透明基板132外侧表面相对的第三透明基板146。
多个薄膜晶体管120设置在该第一透明基板118的内侧表面，第一偏光片116覆盖该多个薄膜晶体管120及第一透明基板118的内侧表面，一保护层122设置在该第一偏光片116上，第一透明电极124设置在该保护层122上。彩色滤光片130设置在第二透明基板132的内侧表面，第二透明电极128设置在该彩色滤光片130的内侧表面，第二偏光片136设置该第二透明电极128上。该第二透明基板132的外侧表面和第三透明基板146的内侧表面分别设置有第三透明电极142和第四透明电极144。
该透明电极124、128、142及144由氧化铟锡(Indium Tin Oxide，ITO)或氧化铟锌(Indium Zinc Oxide，IZO)等透明导电材料制成。进行输入动作时，手指或笔尖触控所需位置，产生压力引起该位置的第三透明电极142和第四透明电极144的电压变化，经由控制系统(图未示)测知其电压变化且计算该接触点位置，并控制相关位置薄膜晶体管120的开关以达到进行相关输入的目的。
该第一偏光片116和第二偏光片136正交设置，两者的偏光方向相互垂直。该二偏光片116、136为非寻常光偏振型偏光片(Extraordinary Type Polarizer)，其由具有液晶相(Liquid-crystallinePhase)的有机染料制成，其偏光特性为非寻常偏振态的入射光可穿过该偏光片116、136，寻常偏振态的入射光穿过该偏光片116、136时将被吸收。该两偏光片116、136的厚度一般小于100微米，厚度较薄，所以该两偏光片116、136分别设置在相应基板118、132内侧表面时，不会对平面显示装置160的操作电压造成不良影响。
请一起参阅图3和图6，图6是本发明采用的非寻常光偏振型偏光片的平面显示装置在不同视角范围的对比度特性曲线示意图，该曲线显示出本发明平面显示装置160在较大视角范围内(约-50度角至+50度角)对比度的变化幅度较小。从该曲线和图3采用寻常光偏振型偏光片的平面显示装置在不同视角范围的对比度特性曲线比对可知，本发明的平面显示装置160采用内置的非寻常光偏振型偏光片116、136取代传统外贴式的寻常光偏振型偏光片具有如下优点使用非寻常光偏振型偏光片时，相比传统寻常光偏振型偏光片，其在较大的视角范围均可获得较高对比度，从而提升平面显示装置160图像的显示品质。
该两偏光片116、136设置在彩色滤光片130的同侧，偏振光无须经过彩色滤光片130后才进入第二偏光片136，可消除彩色滤光片对偏振光的破坏及散射，提高偏光效率及光穿透率，因而可进一步提升平面显示装置160的图像显示品质；并且该采用内置在相应基板内侧的设置方式，使该两偏光片116、136不易被刮伤，平面显示装置160的使用寿命长。另外传统的寻常光偏振型偏光片一般耐热温度仅为80℃，不耐高温，本发明采用的非寻常光偏振型偏光片116、136耐热温度为200℃，因此平面显示装置160更耐高温；并且非寻常光偏振型偏光片116、136本身厚度较薄，使该平面显示装置160更为轻薄。该平面显示装置160的制程中可直接将两偏光片116、136镀在相应基板118、132上，可省去传统采用大量人工外贴偏光片116、136的成本。
请参阅图7，是本发明平面显示装置第二实施方式的结构示意图。该平面显示装置260和平面显示装置160的结构大致相同，其和平面显示装置160的区别在于该第一偏光片216设置在平面显示装置260第一透明基板218的外侧表面上。该第一偏光片216是寻常光偏振型偏光片，第二偏光片236是非寻常光偏振型偏光片，其设置在第二透明电极228的内侧表面。
请一起参阅图4和图8，图8是本发明第一实施方式采用两相互正交的非寻常光偏振型偏光片平面显示装置160的漏光特性示意图，和图4采用两相互正交寻常光偏振型偏光片的平面显示装置60漏光特性示意图相比照，可知采用相互正交的非寻常光偏振型偏光片及寻常光偏振型偏光片的光轴互相垂直，非寻常光偏振型偏光片和寻常光偏振型偏光片的结合对入射光波的漏光可互补。因而本发明第二实施方式的平面显示装置260中搭配使用一非寻常光偏振型偏光片和一寻常光偏振型偏光片时，可显著降低在较大视角范围内的漏光幅度，进一步改善平面显示装置260的图像显示品质。
当然，若仅需要平面显示装置获得较佳的图像显示品质，而不考虑偏光片是否容易被刮伤、彩色滤光片对偏振光的破坏及散射时，请参阅图9，是本发明平面显示装置第三实施方式的结构示意图。该平面显示装置360和平面显示装置160的结构大致相同，其和平面显示装置160的区别在于该第二偏光片336设置在平面显示装置360第三透明基板346的外侧表面上。该第二偏光片336是寻常光偏振型偏光片，第一偏光片316是非寻常光偏振型偏光片，其设置在多个薄膜晶体管320及第一透明基板318的内侧表面。
权利要求
1.一种平面显示装置，包括第一透明基板、第二透明基板、第三透明基板、一液晶层、第一透明电极和第二透明电极、第一偏光片和第二偏光片，该液晶层设置在该第一透明基板与该第二透明基板之间，该第一透明电极和第二透明电极分别设置在该第二透明基板与该第三透明基板之间，其特征在于第二偏光片设置于第二透明基板的内侧表面上。
2.如权利要求1所述的平面显示装置，其特征在于该两偏光片都是非寻常光偏振型偏光片。
3.如权利要求2所述的平面显示装置，其特征在于该第一偏光片设置在该第一透明基板的内侧表面上。
4.如权利要求3所述的平面显示装置，其特征在于该第一透明基板内侧表面与该第一偏光片之间设置多个薄膜晶体管。
5.如权利要求4所述的平面显示装置，其特征在于该第一偏光片上设置一保护层。
6.如权利要求5所述的平面显示装置，其特征在于该保护层上设置第三透明电极。
7.如权利要求3所述的平面显示装置，其特征在于该第二透明基板的内侧表面与第二偏光片之间还设置一彩色滤光片。
8.如权利要求7所述的平面显示装置，其特征在于该第二偏光片与该彩色滤光片之间设置第四透明电极。
9.如权利要求1所述的平面显示装置，其特征在于该第二偏光片是非寻常光偏振型偏光片，第一偏光片是寻常光偏振型偏光片。
10.如权利要求9所述的平面显示装置，其特征在于该第一偏光片设置在该第一透明基板之外侧表面上。
全文摘要
一种平面显示装置，其包括第一透明基板、第二透明基板、第三透明基板、一液晶层、第一透明电极和第二透明电极、第一偏光片和第二偏光片，该液晶层设置在该第一透明基板与该第二透明基板之间，该第一透明电极和第二透明电极分别设置在该第二透明基板与该第三透明基板之间，其中第二偏光片设置于第二透明基板的内侧表面上。
文档编号G02F1/13GK1673821SQ20041002670
公开日2005年9月28日 申请日期2004年3月27日 优先权日2004年3月27日
发明者杨秋莲 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 群创光电股份有限公司