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TW201409092A - 偏光板及其觸控液晶面板和觸控顯示器 - Google Patents

偏光板及其觸控液晶面板和觸控顯示器 Download PDF

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TW201409092A
TW201409092A TW101129918A TW101129918A TW201409092A TW 201409092 A TW201409092 A TW 201409092A TW 101129918 A TW101129918 A TW 101129918A TW 101129918 A TW101129918 A TW 101129918A TW 201409092 A TW201409092 A TW 201409092A
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TW
Taiwan
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layer
substrate
polarizing plate
liquid crystal
touch
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Application number
TW101129918A
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English (en)
Inventor
Shao-Keng Huang
Sheng-Hui Chang
Yu-Cheng Tung
Original Assignee
Chunghwa Picture Tubes Ltd
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Publication date
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Priority to US13/764,116 priority patent/US20140049699A1/en
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Abstract

一種偏光板，包括：一第一基材層；一偏光層，設置在該第一基材層上；一第二基材層，設置在該偏光層上，使該偏光層位在該第一基材層與該第二基材層之間；一感壓膠層，形成在該第一基材層之一下表面，使該第一基材層位在該偏光層與該感壓膠層之間；以及一遮光圖案，形成在該第二基材層與該感壓膠層之間。

Description

偏光板及其觸控液晶面板和觸控顯示器
本發明係有關於一種偏光板，特別是有關於一種能提高硬挺性的偏光板，和使用此偏光板的觸控液晶面板和觸控顯示器。
觸控面板(touch panel)，是一種已為大眾廣泛接受的一種作為資訊交流的界面工具。目前應用較廣的觸控面板主要有兩種，分別為電阻式與電容式。
圖1為先前技術的觸控顯示器之剖面示意圖。一般的觸控顯示器900，其結構都是採用在保護玻璃910(Cover Lens)與液晶顯示模組930之間(Liquid Crystal Display Module，LCM)，加上一層觸控感應器(Touch Sensor)920的多層化結構。由於傳統的觸控面板必須使用1~2片玻璃製成觸控感應器，再加上保護玻璃，因此增加觸控面板的厚度、設計難度、成本提高和耗時等缺點。
因此，便有需要提供一種可代替保護玻璃的偏光板，和使用此偏光板的觸控顯示器，以解決前述的問題。
本發明之一目的為克服現有的偏光板過於柔軟，而沒足夠的抗彎強度及抗壓強度，而提供一種具有高硬挺性的偏光板。
本發明之另一目的為克服現有觸控液晶面板過於厚 重，而利用一種具有高硬挺性的偏光板來製作觸控液晶面板，使觸控液晶面板更為輕薄。
本發明之又一目的為克服現有觸控模組過於厚重，而利用一種具有高硬挺性且可印刷的偏光板來取代保護玻璃，使觸控顯示器更為輕薄。
本發明之再一目的為克服現有觸控顯示器過於厚重，而利用一種具有高硬挺性的偏光板來製作觸控顯示器，使觸控顯示器更為輕薄。
為達成上述目的，本發明提供一種偏光板，包括：一第一基材層；一偏光層，設置在該第一基材層上；一第二基材層，設置在該偏光層上，使該偏光層位在該第一基材層與該第二基材層之間；一感壓膠層，形成在該第一基材層之一下表面，使該第一基材層位在該偏光層與該感壓膠層之間；以及一遮光圖案，形成在該第二基材層與該感壓膠層之間。
為達成上述目的，本發明另提供一種觸控液晶面板，包括：一第一偏光板；一薄膜電晶體基板，設置在該第一偏光板上方；一液晶層，設置在該薄膜電晶體基板上方，使該薄膜電晶體基板位在該第一偏光板與該液晶層之間；一彩色濾光片基板，設置在該液晶層上方；一第二偏光板，設置在該彩色濾光片基板上方，使該彩色濾光片基板位在該液晶層與該第二偏光板之間，該第二偏光板包括：一第一基材層；一偏光層，設置在該第一基材層上；一第二基材層，設置在該偏光層上，使該偏光層位在該第一基材層 與該第二基材層之間；一感壓膠層，形成在該第一基材層之一下表面，使該第一基材層位在該偏光層與該感壓膠層之間；以及一遮光圖案，形成在該第二基材層與該感壓膠層之間；以及一觸控感測器，位在該第二偏光板與該液晶層之間。
本發明再提供一種觸控顯示器，包括：一觸控液晶面板，包括：一第一偏光板；一薄膜電晶體基板，設置在該第一偏光板上方；一液晶層，設置在該薄膜電晶體基板上方，使該薄膜電晶體基板位在該第一偏光板與該液晶層之間；一彩色濾光片基板，設置在該液晶層上方；一第二偏光板，設置在該彩色濾光片基板上方，使該彩色濾光片基板位在該液晶層與該第二偏光板之間，該第二偏光板包括：一第一基材層；一偏光層，設置在該第一基材層上；一第二基材層，設置在該偏光層上，使該偏光層位在該第一基材層與該第二基材層之間；一感壓膠層，形成在該第一基材層之一下表面，使該第一基材層位在該偏光層與該感壓膠層之間；以及一遮光圖案，形成在該第二基材層與該感壓膠層之間；以及一觸控感測器，形成在該第二偏光板與該薄膜電晶體基板之間；以及一背光模組，用以提供光源給該觸控液晶面板。
因此，本發明增加該偏光板之第一基材層與第二基材層的厚度，使得偏光板可代替保護玻璃，因此，在使用本發明偏光板的觸控液晶面板和觸控顯示器能達到薄形化的要求，並減輕觸控液晶面板和觸控顯示器的重量。
在偏光板上增加遮光圖案，可用以遮蔽使用此偏光板的觸控液晶面板或觸控顯示器的電路走線及電子元件，以增加視覺上的美觀。
為了讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯，下文將配合所附圖示，作詳細說明如下。
圖2為本發明第一實施例之偏光板剖面示意圖。如圖2所示，該偏光板100包括：一第一保護膜110、一第二保護膜180、一感壓膠層120、一遮光圖案130、一第一基材層140、一第二基材層160、一偏光層150以及一表面處理層170。
本發明第一實施例中，該偏光層150設置在該第一基材層140上。第二基材層160設置在該偏光層150上，使該偏光層150位在該第一基材層140與該第二基材層160之間。該偏光層150為聚乙烯醇(Poly Vinyl Alcohol；PVA)膜，但不限於此。例如，聚乙烯醇(PVA)為柔軟透明塑膠，在其內部擴散滲透有碘離子，可吸收平行於排列方向的光束電場分量，只讓垂直方向的光束電場分量通過。
該第一基材層140與該第二基材層160可為三醋酸纖維素(triacetyl cellulose，簡稱TAC)、二醋酸纖維素(diacetyl cellulose，簡稱DAC)、聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate，簡稱PET)、環烯烴聚合物(cycloolefin polymer，簡稱COP)、環烯烴共聚合物(cycloolefin copolymer，簡稱COC)、聚碳酸酯(polycarbonate，簡稱PC) 薄膜或其類似者等之材料，其主要用來保護偏光層150，且該第一基材層140與該第二基材層160的厚度大於80微米，以及該第一基材層140與該第二基材層160相加總合的厚度介於160微米與780微米之間，因此可提高該偏光板100的抗彎強度及抗壓強度(亦即提高該偏光板100的硬挺性)，不會因為外來的力量而改變偏光層150的偏光效果。若將該偏光板100取代觸控液晶面板或觸控顯示器的保護玻璃時，除了保留原先的偏光效果外，還能使觸控液晶面板或觸控顯示器更為輕薄。
該表面處理層170形成在該第二基材層160之上。該第二保護膜180設置在該表面處理層170上，使該表面處理層170位在該第二保護膜180與該第二基材層160之間。該表面處層170可包含：硬質樹脂塗佈層(HC)、防眩塗佈層(AG)、防反射塗佈層(AR)、抗靜電塗佈層(AS)、廣視野角改善塗佈層(WV)之其中至少一者。藉由表面處理層170，可以達到各種硬質、防眩、防反射及抗靜電之機能。若本發明之偏光板100不須硬質、防眩、防反射及抗靜電之機能，則該表面處理層170並非必要。
在本發明第一實施例中，該遮光圖案130可使用印刷的方式形成在該第一基材層140之下表面141，使該遮光圖案130位在該第一基材層140與該感壓膠層120之間。該遮光圖案130可為環狀，圍繞設置在該第一基材層140之下表面141。該遮光圖案130的材質可為各種有機材質，如樹脂(厚度介於5微米與15微米之間)。樹脂可使用黑色 樹脂或灰色樹脂等，該樹脂可再摻雜一物質，該物質可為金屬(如鉻)、金屬氧化物(氧化鉻)或其混合物，亦或是非金屬(如碳)等等。舉例來說，遮光圖案130的材質可為酚醛樹脂(novalac polymer)與正型感光性顏料(dye)所形成的棕色樹酯、丙烯酸樹酯黏著劑與正型感光性彩色顏料(color pigment)所形成的黑色樹脂，或是丙烯酸單體與負型黑色顏料(black pigment)所形成的黑色樹脂等。
在另一實施例中，請再參閱圖2，該遮光圖案130可使用濺鍍的方式，形成在該第一基材層140的下表面141，使該遮光圖案130位在該第一基材層140與該感壓膠層120之間，且該遮光圖案130的材質可為金屬材質。
該感壓膠層120形成在該第一基材層140之下表面141，並覆蓋該遮光圖案130，使該第一基材層140位在該偏光層150與該感壓膠層120之間。該第一保護膜110設置於該感壓膠層120之下表面121。該感壓膠層(Pressure Sensitive Adhesives Layer)120是指輕壓即可黏著到物體表面的黏著劑，是由彈性體、增黏樹脂、增塑劑和填充料調配而成。感壓膠層120之性能係隨著所使用單體、聚合的方式、所控制膠體之分子量或玻璃轉化溫度而有不同。常見的感壓膠層120的種類有天然橡膠、苯乙烯丁二烯橡膠(Styrene Butadiene Rubber，簡稱SBR)、壓克力樹脂(丙烯酸酯共聚物)等等。
圖3為本發明第一實施例之偏光板上視圖。該遮光圖案130圍繞在該偏光板100的周圍，可用以遮蔽使用此偏 光板100的觸控液晶面板或觸控顯示器的電路走線及電子元件，以增加視覺上的美觀。
如圖4所示為本發明第二實施例之偏光板剖面示意圖。第二實施例的偏光板200大體上類似於第一實施例的偏光板100。第二實施例的偏光板200與第一實施例的偏光板100不同的地方在於該遮光圖案230所形成的位置。
第二實施例的遮光圖案230利用濺鍍的方式形成在該第一基材層240之上表面241，使該遮光圖案230形成在偏光層250與第一基材層240之間。該遮光圖案230為環狀，圍繞設置在該第一基材層240的上表面241之周圍，厚度須小於0.45微米，以避免影響偏光層250的光學性質。該遮光圖案230的材質為金屬材質。另外，像第一保護膜210、第二保護膜280、感壓膠層220、第二基材層260以及一表面處理層270的結構位置和材料與第一實施例相同，在此則不予贅述。
如圖5所示，為本發明第三實施例之偏光板剖面示意圖。第三實施例的偏光板300大體上類似於第一實施例的偏光板100。第三實施例的偏光板300與第一實施例的偏光板100不同的地方在於遮光圖案330的位置。
該遮光圖案330利用濺鍍的方式形成在該第二基材層360之下表面361，使該遮光圖案330位在偏光層350與第二基材層360之間。該遮光圖案330為環狀，圍繞設置在該第二基材層360的下表面361之周圍，厚度須小於0.45微米，以避免影響偏光層350的光學性質。該遮光圖案330 的材質為金屬材質。另外像第一保護膜310、第二保護膜380、感壓膠層320、第一基材層340、以及一表面處理層370的結構和位置與第一實施例相同，在此則不予贅述。
根據第一實施例、第二實施例或第三實施例的之偏光板可知：該遮光圖案可位在該第一基材層與該感壓膠層之間、該遮光圖案可位在該第一基材層與該偏光層之間、或該遮光圖案可位在該第二基材層與該偏光層之間。換言之，該遮光圖案可形成在該第二基材層與該感壓膠層之間。
如圖6a所示，為本發明之第一實施例之觸控液晶面板剖面示意圖。該觸控液晶面板400包括：一第一偏光板410、一彩色濾光片基板450、一薄膜電晶體基板420、一液晶層430、一第二偏光板460以及一觸控感測器(Touch Sensor)440。觸控感測器440通常是由橫縱交錯隔開之透明導電線路所構成，並利用手指對橫縱交錯之透明導電線路所產生之電場干擾進行偵測，讀出不同橫縱軸之感應訊號，以判定觸碰位置。
該薄膜電晶體基板420設置在該第一偏光板410上方。該液晶層430設置在該薄膜電晶體基板420上方，使該薄膜電晶體基板420位在該第一偏光板410與該液晶層430之間。在本實施例中，該觸控感測器440先形成在該彩色濾光片基板450的下表面451，然後該彩色濾光片基板450再設置在該液晶層430上方，使該觸控感測器440位在該彩色濾光片基板450與該液晶層430之間(此為Sensor in cell設計)。
該第二偏光板460設置在該彩色濾光片基板450上方，使該彩色濾光片基板450位在該觸控感測器440與該第二偏光板460之間。該第二偏光板460的結構為上述第一實施例、第二實施例或第三實施例的偏光板。
如圖6b所示，在另一實施例中，該觸控感測器440先形成在該薄膜電晶體基板420的上表面421，然後該薄膜電晶體基板420再設置在該液晶層430下方，使該觸控感測器440位在該薄膜電晶體基板420與該液晶層430之間(此亦為Sensor in cell設計)。該第二偏光板460設置在該彩色濾光片基板450上方，使該彩色濾光片基板450位在該液晶層430與該第二偏光板460之間。該第二偏光板460的結構為上述第一實施例、第二實施例或第三實施例的偏光板。
因為上述第一實施例、第二實施例或第三實施例的偏光板具有較高抗彎強度及抗壓強度，可當作保護玻璃(Cover Lens)使用，而且該偏光板又具備原先偏振光之效果，因此本發明實施例不須要再使用保護玻璃來當作使用者的觸控面，就可減少觸控液晶面板的厚度及重量。
如圖7所示，為本發明之第二實施例之觸控液晶面板剖面示意圖。該觸控液晶面板500包括：一第一偏光板510、一彩色濾光片基板550、一薄膜電晶體基板520、一液晶層530、一第二偏光板560以及一觸控感測器540。
該薄膜電晶體基板520設置在該第一偏光板510上方。該液晶層530設置在該薄膜電晶體基板520上方，使 該薄膜電晶體基板520位在該第一偏光板510與該液晶層530之間。該彩色濾光片基板550設置在該液晶層530上方。該觸控感測器540形成在該彩色濾光片基板550的上表面551，使該彩色濾光片基板550位在該觸控感測器540與該液晶層530之間。
該第二偏光板560設置在該觸控感測器540上方，使該觸控感測器540位在該彩色濾光片基板550與該第二偏光板560之間，也可以說該觸控感測器540位在位在該第二偏光板560與該液晶層530之間。該第二偏光板560的結構為上述第一實施例、第二實施例或第三實施例的偏光板。
因為上述第一實施例、第二實施例或第三實施例的偏光板具有較高抗彎強度及抗壓強度，可當作保護玻璃使用，而且該偏光板又具備原先偏振光之效果，因此本發明實施例不須要再使用保護玻璃來當作使用者的觸控面，就可減少觸控液晶面板的厚度及重量。
如圖8所示，為本發明之第三實施例之觸控液晶面板剖面示意圖。該觸控液晶面板600包括：一第一偏光板610、一彩色濾光片基板650、一薄膜電晶體基板620、一液晶層630、一第二偏光板660、一透明基板670以及一觸控感測器640
該薄膜電晶體基板620設置在該第一偏光板610上方。該液晶層630設置在該薄膜電晶體基板620上方，使該薄膜電晶體基板620位在該第一偏光板610與該液晶層 630之間。該彩色濾光片基板650設置在該液晶層630上方，而形成一液晶面板690。
該觸控感測器640形成在該透明基板670的上表面671，該第二偏光板660設置在該觸控感測器640上，使該觸控感測器640位在該第二偏光板660與透明基板670之間。上述第二偏光板660、觸控感測器640及透明基板670的結合，成為一觸控面板680，該觸控面板再連結該液晶面板690，並將該透明基板670設置在該彩色濾光片基板650的上表面651，形成一觸控液晶面板600。該第二偏光板660的結構為上述第一實施例、第二實施例或第三實施例的偏光板。
本發明第三實施例之觸控液晶面板600，是將液晶面板690及觸控面板680獨立分開來做，最後再將液晶面板690結合觸控面板680。這種製作方法可以避免當製作過程中有任何一方出現問題時，不用報廢整個觸控液晶面板，進而降底製造成本。
因為上述第一實施例、第二實施例或第三實施例的偏光板具有較高抗彎強度及抗壓強度，可當作保護玻璃使用，而且該偏光板又具備原先偏振光之效果，因此本發明實施例不須要再使用保護玻璃來當作使用者的觸控面，就可減少觸控液晶面板的厚度及重量。
根據第一實施例、第二實施例或第三實施例的之觸控液晶面板可知：該觸控感測器可位在該彩色濾光片基板與該液晶層之間、該觸控感測器可位在該薄膜電晶體基板與 該液晶層之間、該觸控感測器可位在該第二偏光板與該彩色濾光片之間、或該觸控感測器可位在該第二偏光板與該透明基板之間。換言之，該觸控感測器可位在該第二偏光板與該薄膜電晶體基板之間。
如圖9所示，為本發明觸控顯示器剖面示意圖。該觸控顯示器700包括一觸控液晶面板710、一黏著膠720以及一背光模組730。
該背光模組730用以提供光源給該觸控液晶面板710。該觸控液晶面板710藉由一黏著膠720貼合該背光模組730，使該觸控液晶面板710以及該背光模組730相互固定。該黏著膠720可為雙面膠、光學膠(Liquid Optically Clear Adhesive，OCA)或是水膠(Optical Clear Resin，OCR)。
本發明觸控顯示器的觸控液晶面板的結構為上述第一實施例、第二實施例或第三實施例的觸控液晶面板。在此則不予贅述。
因此，本發明增加該偏光板之第一基材層與第二基材層的厚度，使得偏光板可代替保護玻璃，因此，在使用本發明偏光板的觸控液晶面板和觸控顯示器能達到薄形化的要求，並減輕觸控液晶面板和觸控顯示器的重量。
在偏光板上增加遮光圖案，可用以遮蔽使用此偏光板的觸控液晶面板或觸控顯示器的電路走線及電子元件，以增加視覺上的美觀。
綜上所述，乃僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段之實施方式或實施例而已，並非用來限定本發明 專利實施之範圍。即凡與本發明申請專利範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。
100、200、300‧‧‧偏光板
110、210、310‧‧‧第一保護膜
120、220、320‧‧‧感壓膠層
121、141、361、451‧‧‧下表面
130、230、330‧‧‧遮光圖案
140、240、340‧‧‧第一基材層
150、250、350‧‧‧偏光層
160、260、360‧‧‧第二基材層
170、270、370‧‧‧表面處理層
180、280、380‧‧‧第二保護膜
241、421、551、651、671‧‧‧上表面
400、500、600、710‧‧‧觸控液晶面板
410、510、610‧‧‧第一偏光板
420、520、620‧‧‧薄膜電晶體基板
430、530、630‧‧‧液晶層
440、540、640‧‧‧觸控感測器
450、550、650‧‧‧彩色濾光片基板
460、560、660‧‧‧第二偏光板
670‧‧‧透明基板
680‧‧‧觸控面板
690‧‧‧液晶面板
700、900‧‧‧觸控顯示器
720‧‧‧黏著膠
730‧‧‧背光模組
910‧‧‧保護玻璃
920‧‧‧觸控感應器
930‧‧‧液晶顯示模組
圖1為先前技術的觸控顯示器之剖面示意圖。
圖2為本發明第一實施例之偏光板剖面示意圖。
圖3為本發明第一實施例之偏光板上視圖。
圖4所示為本發明第二實施例之偏光板剖面示意圖。
圖5為本發明第三實施例之偏光板剖面示意圖。
圖6a及圖6b為本發明之第一實施例之觸控液晶面板剖面示意圖。
圖7為本發明之第二實施例之觸控液晶面板剖面示意圖。
圖8為本發明之第三實施例之觸控液晶面板剖面示意圖。
圖9為本發明觸控顯示器剖面示意圖。
100‧‧‧偏光板
110‧‧‧第一保護膜
120‧‧‧感壓膠層
121‧‧‧下表面
130‧‧‧遮光圖案
140‧‧‧第一基材層
141‧‧‧下表面
150‧‧‧偏光層
160‧‧‧第二基材層
170‧‧‧表面處理層
180‧‧‧第二保護膜

Claims (13)

  1. 一種偏光板，包括：一第一基材層；一偏光層，設置在該第一基材層上；一第二基材層，設置在該偏光層上，使該偏光層位在該第一基材層與該第二基材層之間；一感壓膠層，形成在該第一基材層之一下表面，使該第一基材層位在該偏光層與該感壓膠層之間；以及一遮光圖案，形成在該第二基材層與該感壓膠層之間。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中該第一基材層與該第二基材層相加總合的厚度介於160微米到780微米之間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，更包括一表面處理層形成在該第二基材層之上，該表面處理層並包含一硬質樹脂塗佈層、一防眩塗佈層、一防反射塗佈層、一抗靜電塗佈層及一廣視野角改善塗佈層之其中至少一者。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中該遮光圖案設置在該第一基材層之該下表面，使該遮光圖案位在該第一基材層與該感壓膠層之間，並圍繞設置在該第一基材層之該下表面。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中該遮光圖案設置在該第一基材層之一上表面，使該遮光圖案位在該 第一基材層與該偏光層之間，並圍繞設置在該第一基材層之該上表面。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中該遮光圖案設置在該第二基材層之一下表面，使該遮光圖案位在該第二基材層與該偏光層之間，並圍繞設置在該第二基材層之該下表面。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之偏光板，其中該遮光圖案的材質為樹脂材料或金屬材料。
  8. 一種觸控液晶面板，包括：一第一偏光板；一薄膜電晶體基板，設置在該第一偏光板上方；一液晶層，設置在該薄膜電晶體基板上方，使該薄膜電晶體基板位在該第一偏光板與該液晶層之間；一彩色濾光片基板，設置在該液晶層上方；一第二偏光板，設置在該彩色濾光片基板上方，使該彩色濾光片基板位在該液晶層與該第二偏光板之間，其中該第二偏光板為如申請專利範圍第1項所述之偏光板；以及一觸控感測器，位在該第二偏光板與該薄膜電晶體基板之間。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之觸控液晶面板，其中該觸控感測器形成在該彩色濾光片基板的一下表面，使該觸控感測器位在該彩色濾光片基板與該液晶層之間。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之觸控液晶面板，其中該觸 控感測器形成在該薄膜電晶體基板的一上表面，使該觸控感測器位在該薄膜電晶體基板與該液晶層之間。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之觸控液晶面板，其中該觸控感測器形成在該彩色濾光片基板的一上表面，使該觸控感測器位在該第二偏光板與該彩色濾光片之間。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之觸控液晶面板，更包括一透明基板，設置在該彩色濾光片基板的一上表面，該觸控感測器形成在該透明基板之一上表面，使該透明基板位在該觸控感測器與該彩色濾光片基板之間，該第二偏光板設置在該觸控感測器之一上表面，使該觸控感測器位在該第二偏光板與該透明基板之間。
  13. 一種觸控顯示器，包括：一觸控液晶面板，為如申請專利範圍第8項所述之觸控液晶面板；以及一背光模組，用以提供光源給該觸控液晶面板。
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