專利名稱：集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置。
背景技術(shù)：
電子墨水顯示裝置因具有良好的分辨率、廣視角以及高對(duì)比性，且不需要額外 電壓以維持晝相，而成為新一代的顯示技術(shù)。請(qǐng)參閱圖1，圖1是一種現(xiàn)有技術(shù)的橫向電 場(chǎng)(In-Plane Switching，IPS)顯示型的電子墨水顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該電子墨水顯示 裝置10包括第一基板11、與該第一基板11平行且相對(duì)設(shè)置的第二基板12、背光源13以 及設(shè)置于該第一、第二基板11、12之間的遮光塊14、薄膜晶體管層16、公共電極162、 像素電極163、彩色濾光層17、微膠囊18。該背光源13用于向該電子墨水顯示裝置10 提供背光。該薄膜晶體管層16包括薄膜晶體管161。該遮光塊14設(shè)置于該第一基板11鄰近第二基板12的一側(cè)。該薄膜晶體管層 16設(shè)置于該第二基板12鄰近該第一基板11的一側(cè)。該公共電極163和該像素電極162 設(shè)置于該彩色濾光層17和該薄膜晶體管層16之間。該彩色濾光層17包括交替排布的紅 (Red)、綠(Green)、藍(lán)(Blue)三色彩色濾光單元。該微膠囊18設(shè)置于該彩色濾光層17 和該遮光塊14之間。該微膠囊18包括電解液和懸浮于該電解液中的帶電顆粒181，該帶 電顆粒181帶有正負(fù)電荷。該帶電顆粒181不透光。請(qǐng)一并參閱圖1、圖2，其中，圖2是圖1所示的電子墨水顯示裝置10的薄膜晶 體管層16、公共電極162和像素電極163的結(jié)構(gòu)示意圖。該薄膜晶體管層16還包括多 條相互平行的柵極線164、多條相互平行的數(shù)據(jù)線165以及公共電極線168。每條柵極線 164和每條數(shù)據(jù)線165相交處形成一像素單元。在每一像素單元內(nèi)，該薄膜晶體管161的 柵極連接該柵極線164，源極連接該數(shù)據(jù)線165，漏極連接該像素電極163。該公共電極 線168與該柵極線164平行設(shè)置，且該公共電極線168與該公共電極162電性連接。該 像素電極163和該公共電極162呈梳狀，且彼此交替排布。該遮光塊14的位置與該薄膜 晶體管161的位置相對(duì)，用于遮擋該薄膜晶體管161的反射光。在該柵極線164上施加控制信號(hào)控制該薄膜晶體管161的導(dǎo)通與截止，進(jìn)而控制 該數(shù)據(jù)線165上的電壓是否施加到該像素電極163。當(dāng)像素電壓通過該數(shù)據(jù)線165施加 到該像素電極163，公共電壓通過該公共電極線168施加到該公共電極162時(shí)，該像素電 極163和該公共電極162之間形成水平電場(chǎng)，該微膠囊18內(nèi)的帶電顆粒181在該電場(chǎng)的 作用下發(fā)生移動(dòng)并聚集，由于該帶電顆粒181對(duì)光線的阻擋作用，在該帶電顆粒181聚集 的地方，該背光源13發(fā)出的光線不能通過該微膠囊18，而在該帶電顆粒181之間的間隙 處，該背光源13發(fā)出的光線透過該微膠囊18。因此，通過控制該像素電極163和該公共 電極162之間所加的電壓，控制該像素電極163和該公共電極162之間形成的橫向電場(chǎng)， 進(jìn)而控制該微膠囊18內(nèi)帶電顆粒181的排布密度和位置，從而控制該背光源13通過該微 膠囊18的光的通過量，以達(dá)到顯示圖像的目的。 觸摸屏做為一種用戶交互操作的界面而得到廣泛的應(yīng)用，為了使該電子墨水顯示裝置10具有觸碰功能，通常的做法是在該第一基板11的與該遮光塊14相對(duì)的一側(cè)的 表面貼附一層觸摸屏。雖然這種做法能夠使該電子墨水顯示裝置10具有觸碰功能，但這 種集 成觸摸屏的電子墨水顯示裝置10厚度大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種厚度小的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置。一種集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置，包括第一基板、與該第一基板相對(duì)設(shè)置 的第二基板，該集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置還包括觸碰檢測(cè)裝置以及設(shè)置于該第一 基板的鄰近該第二基板一側(cè)的遮擋層，提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)于該遮擋層，當(dāng)觸碰該電子墨水顯 示裝置時(shí)，該觸碰檢測(cè)裝置通過檢測(cè)流經(jīng)該遮擋層的電流檢測(cè)該電子墨水顯示裝置被觸 碰的位置。本發(fā)明優(yōu)選的一種方案，該電子墨水顯示裝置的響應(yīng)速度低于該遮擋層的驅(qū)動(dòng) 信號(hào)的驅(qū)動(dòng)頻率。該遮擋層的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電場(chǎng)總和為零。該遮擋層的驅(qū)動(dòng)信號(hào)為正弦波 信號(hào)或脈沖方波信號(hào)。該電子墨水顯示裝置的響應(yīng)速度為100-150ms，該遮擋層的驅(qū)動(dòng) 信號(hào)的驅(qū)動(dòng)頻率為ΙΟΟΚΗζ。本發(fā)明優(yōu)選的一種方案，該觸碰檢測(cè)裝置通過檢測(cè)流經(jīng)該遮擋層的四個(gè)角的電 流檢測(cè)該電子墨水顯示裝置被觸碰的位置。本發(fā)明優(yōu)選的一種方案，該遮擋層包括多個(gè)遮擋塊、第一遮擋條和第二遮擋 條，該多個(gè)遮擋塊通過該第一、第二遮擋條相互電性連接。本發(fā)明優(yōu)選的一種方案，該遮擋塊的材料為鉻或氧化鉻，該遮光層24呈均勻?qū)?電性能的平面。該第一、第二遮擋條的材料為鉻或氧化鉻，該第一、第二遮擋條與該遮 擋塊同一工序中形成。本發(fā)明優(yōu)選的一種方案，該集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置是橫向電場(chǎng)顯示型 的電子墨水顯示裝置。本發(fā)明優(yōu)選的一種方案，該集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置還包括設(shè)置于該第 一、第二基板之間的薄膜晶體管層、像素電極、公共電極和彩色濾光層，該薄膜晶體管 層設(shè)置于該第二基板鄰近該第一基板的一側(cè)，該像素電極、公共電極設(shè)置于該薄膜晶體 管層和該彩色濾光層之間，該像素電極和該公共電極呈梳狀，且彼此交替排布。本發(fā)明優(yōu)選的一種方案，該薄膜晶體管層包括薄膜晶體管，該遮擋塊與該薄膜 晶體管相對(duì)設(shè)置，該第一遮擋條的位置與該柵極線的位置相對(duì)、第二遮擋條的位置與該 數(shù)據(jù)線的位置相對(duì)。本發(fā)明優(yōu)選的一種方案，該集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置還包括設(shè)置于該彩 色濾光層和該遮擋層之間的多個(gè)微膠囊，每個(gè)微膠囊內(nèi)包含多個(gè)帶電顆粒。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置將該遮擋塊相互電 性連接形成遮擋層，向該遮擋層提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，當(dāng)觸碰該電子墨水顯示裝置時(shí)，該觸碰 檢測(cè)裝置通過檢測(cè)流經(jīng)該遮擋層的電流檢測(cè)該電子墨水顯示裝置被觸碰的位置。由于利 用該遮擋層實(shí)現(xiàn)觸摸屏的功能，因此，本發(fā)明的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置并不需 要額外增加觸摸屏，從而減小了厚度，節(jié)約了成本。


圖1 是一種現(xiàn)有技術(shù)的橫向電場(chǎng)顯示型的電子墨水顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1所示的電子墨水顯示裝置的薄膜晶體管層、公共電極和像素電極的結(jié) 構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置的遮擋層的結(jié)構(gòu)示意圖。圖5是本發(fā)明的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置的觸碰電路的等效示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一 步的詳細(xì)描述。本發(fā)明提供一種集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置，該集成觸摸屏的電子墨水顯 示裝置主要包括第一基板、與該第一基板相對(duì)設(shè)置的第二基板、設(shè)置于該第一基板的鄰 近該第二基板一側(cè)的遮擋層以及觸碰檢測(cè)裝置，提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)于該遮擋層，當(dāng)觸碰該電 子墨水顯示裝置時(shí)，該觸碰檢測(cè)裝置通過檢測(cè)流經(jīng)該遮擋層的電流檢測(cè)該電子墨水顯示 裝置被觸碰的位置。請(qǐng)參閱圖3，圖3是本發(fā)明的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。 該電子墨水顯示裝置20包括第一基板21、與該第一基板21平行且相對(duì)設(shè)置的第二基板 22、背光源23、觸碰檢測(cè)裝置以及設(shè)置于該第一、第二基板21、22之間的遮光層24、薄 膜晶體管層26、公共電極262、像素電極263、彩色濾光層27、微膠囊28。該背光源23 用于向該電子墨水顯示裝置20提供背光。該觸碰檢測(cè)裝置通過檢測(cè)流經(jīng)該遮擋層24的 電流檢測(cè)該電子墨水顯示裝置20被觸碰的位置。該遮光層24設(shè)置于該第一基板21鄰近第二基板22的一側(cè)，該遮光層24呈均勻 導(dǎo)電性能的平面。該薄膜晶體管層26設(shè)置于該第二基板22鄰近該第一基板21的一側(cè)。 該公共電極263和該像素電極262設(shè)置于該彩色濾光層27和該薄膜晶體管層26之間，該 像素電極163和該公共電極162呈梳狀，且彼此交替排布。該彩色濾光層27包括交替排 布的紅、綠、藍(lán)三色彩色濾光單元。該微膠囊28設(shè)置于該彩色濾光層27和該遮光層24 之間。該微膠囊28包括電解液和懸浮于該電解液中的帶電顆粒281，該帶電顆粒281帶 有正、負(fù)電荷。該帶電顆粒281可以是白色顆粒、黑色顆粒或者是灰色顆粒，也可以是 其它的顏色的顆粒，只要這些帶電顆粒281能夠阻擋光的通過。在本實(shí)施方式中，該帶 電顆粒281呈黑色和白色，其中黑色顆粒帶正電荷，白色顆粒帶負(fù)電荷。該薄膜晶體管層26包括薄膜晶體管261、多條相互平行的柵極線、多條相互平 行的數(shù)據(jù)線以及公共電極線。每條柵極線和每條數(shù)據(jù)線相交處形成一像素單元。在每 一像素單元內(nèi)，該薄膜晶體管261的柵極連接該柵極線，源極連接該數(shù)據(jù)線，漏極連接 該像素電極。該公共電極線與該柵極線平行設(shè)置，且該公共電極線與該公共電極電性連 接。請(qǐng)一并參閱圖4，圖4是圖3所示的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置20的遮擋層 24的結(jié)構(gòu)示意圖，該遮擋層24包括多個(gè)遮擋塊241、第一遮擋條242和第二遮擋條243。 該遮擋塊241、該第一、第二遮擋條242、243的材料為導(dǎo)電性材料，該遮擋塊241通過該第一、第二遮擋條242、243電性連接。該遮擋塊241所在的位置與該薄膜晶體管261 所在的位置相對(duì)，該第一遮擋條242的位置與該柵極線的位置相對(duì)、第二遮擋條243的位 置與該數(shù)據(jù)線的位置相對(duì)。優(yōu)選的，在本實(shí)施方式中，該遮擋塊241呈陣列形式排布， 該遮擋塊241、該第一、第二遮擋條242、243的材料為鉻或氧化鉻，該遮擋塊241和該第 一、第二遮擋條242、243在同一工序中形成。該遮擋塊241用于遮擋來(lái)自該薄膜晶體管 層26的薄膜晶體管261的反射光以及來(lái)自各個(gè)像素單元之間的漏光，該第一遮擋條242 用于遮擋來(lái)自該柵極線的反射光，該第二遮擋條243用于遮擋來(lái)自該數(shù)據(jù)線的反射光。在該薄膜晶體管層26的柵極線上施加控制信號(hào)控制該薄膜晶體管261的導(dǎo)通與截止，進(jìn)而控制數(shù)據(jù)線上的電壓是否施加到該像素電極263。當(dāng)像素電壓通過該數(shù)據(jù)線 施加到該像素電極263，公共電壓通過該公共電極線施加到該公共電極262時(shí)，該像素電 極263和該公共電極262之間形成水平電場(chǎng)，該微膠囊28內(nèi)的帶電顆粒281在該電場(chǎng)的 作用下發(fā)生移動(dòng)并聚集，由于該帶電顆粒281對(duì)光線的阻擋作用，在該帶電顆粒281聚集 的地方，該背光源23發(fā)出的光線不能通過該微膠囊28，而在該帶電顆粒281之間的間隙 處，該背光源23發(fā)出的光線透過該微膠囊28。因此，通過控制該像素電極263和該公共 電極262之間所加的電壓，控制該像素電極263和該公共電極262之間形成的橫向電場(chǎng)， 進(jìn)而控制該微膠囊28內(nèi)帶電顆粒281的排布密度和位置，從而控制該背光源23通過該微 膠囊28的光的通過量，以達(dá)到顯示圖像的目的。本發(fā)明的電子墨水顯示裝置20實(shí)現(xiàn)觸碰功能的原理如下請(qǐng)參閱圖5，圖5是本發(fā)明的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置20的觸碰電路的等 效示意圖。提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)于該遮擋層24，該電子墨水顯示裝置20的響應(yīng)速度低于該遮 擋層24的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)頻率。該遮擋層24的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電場(chǎng)總和為零，優(yōu)選的，交 流電源31向該遮擋層24的四個(gè)角提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，該驅(qū)動(dòng)信號(hào)為正弦波信號(hào)或脈沖方波信 號(hào)。當(dāng)觸碰該電子墨水顯示裝置20時(shí)，手指觸摸位置A處的遮擋層24和手指之間形 成一等效電容32，該手指到該交流電源31之間就形成一個(gè)導(dǎo)通的電路。設(shè)該觸摸位置A 到該遮擋層24的四個(gè)角的等效電阻分別為Rl、R2、R3、R4，則這四個(gè)電阻Rl、R2、 R3、R4的電阻值與該觸摸位置A到該遮擋層24的四個(gè)角的距離成正比，該觸摸位置A 與該遮擋層24的四個(gè)角之間形成的電流II、12、13、14與該觸摸位置A到該遮擋層24 的四個(gè)角的距離成反比，即通過該觸碰檢測(cè)裝置29檢測(cè)該遮擋層24的四個(gè)角的電流大小 就可確定該電子墨水顯示裝置20被觸碰的位置A。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置20將該遮擋塊241 相互電性連接形成遮擋層24，向該遮擋層24提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，當(dāng)觸碰該電子墨水顯示裝置 20時(shí)，該觸碰檢測(cè)裝置29通過檢測(cè)流經(jīng)該遮擋層24的電流檢測(cè)該電子墨水顯示裝置20 被觸碰的位置。由于利用該遮擋層24實(shí)現(xiàn)觸摸屏的功能，因此，本發(fā)明的集成觸摸屏的 電子墨水顯示裝置20并不需要額外增加觸摸屏，從而減小了厚度，且節(jié)約了成本。通 常，電子墨水顯示屏的響應(yīng)速度為100-150ms，觸摸屏的驅(qū)動(dòng)頻率一般為ΙΟΟΚΗζ，由于 電子墨水顯示屏響應(yīng)速度遠(yuǎn)低于該觸摸屏的驅(qū)動(dòng)頻率，因此，本發(fā)明的集成觸摸屏的電 子墨水顯示裝置20并不會(huì)因?yàn)樵黾佑|摸屏的功能而影響該電子墨水顯示裝置20的顯示。 另外，由于對(duì)觸摸屏所加的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電場(chǎng)總和為零，也不會(huì)影響該微膠囊28中帶電顆粒281的移動(dòng)，因此也不會(huì)影響該電子墨水顯示裝置20的顯示。
本發(fā)明的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置20的觸碰檢測(cè)裝置29檢測(cè)該遮擋層24 的四個(gè)角的電流大小就可確定該電子墨水顯示裝置20被觸碰的位置A。該遮擋層24的四 個(gè)角所在的位置可以為該遮擋層24的四個(gè)頂角處的遮擋塊241所在的位置，也可以是第 一遮擋條242中的最上和最下兩根第一遮擋條242的四個(gè)端點(diǎn)，還可以是第二遮擋條243 中的最左和最右兩根第二遮擋條243的四個(gè)端點(diǎn)，并不限于上述實(shí)施方式所述。在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下還可以構(gòu)成許多有很大差別的實(shí)施例。 應(yīng)當(dāng)理解，除了如所附的權(quán)利要求所限定的，本發(fā)明不限于在說(shuō)明書中所述的具體實(shí)施 例。
權(quán)利要求
1.一種集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置，包括第一基板、與該第一基板相對(duì)設(shè)置的 第二基板，其特征在于，該集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置還包括觸碰檢測(cè)裝置以及設(shè) 置于該第一基板的鄰近該第二基板一側(cè)的遮擋層，提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)于該遮擋層，當(dāng)觸碰該 電子墨水顯示裝置時(shí)，該觸碰檢測(cè)裝置通過檢測(cè)流經(jīng)該遮擋層的電流檢測(cè)該電子墨水顯 示裝置被觸碰的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置，其特征在于該電子墨水 顯示裝置的響應(yīng)速度低于該遮擋層的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)頻率。
3.如權(quán)利要求2所述的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置，其特征在于該電子墨水 顯示裝置的響應(yīng)速度為100-150ms，該遮擋層的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)頻率為ΙΟΟΚΗζ。
4.如權(quán)利要求1所述的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置，其特征在于該遮擋層的 驅(qū)動(dòng)信號(hào)的電場(chǎng)總和為零。
5.如權(quán)利要求1所述的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置，其特征在于該遮擋層的 驅(qū)動(dòng)信號(hào)為正弦波信號(hào)或脈沖方波信號(hào)。
6.如權(quán)利要求1所述的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置，其特征在于該觸碰檢測(cè) 裝置通過檢測(cè)流經(jīng)該遮擋層的四個(gè)角的電流檢測(cè)該電子墨水顯示裝置被觸碰的位置。
7.如權(quán)利要求1所述的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置，其特征在于該遮擋層包 括多個(gè)遮擋塊、第一遮擋條和第二遮擋條，該多個(gè)遮擋塊通過該第一、第二遮擋條相互 電性連接。
8.如權(quán)利要求7所述的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置，其特征在于該遮擋塊的 材料為鉻或氧化鉻，該遮光層M呈均勻?qū)щ娦阅艿钠矫妗?br> 9.如權(quán)利要求8所述的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置，其特征在于該第一、第 二遮擋條的材料為鉻或氧化鉻，該第一、第二遮擋條與該遮擋塊同一工序中形成。
10.如權(quán)利要求7所述的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置，其特征在于該集成觸 摸屏的電子墨水顯示裝置還包括設(shè)置于該第一、第二基板之間的薄膜晶體管層、像素 電極、公共電極和彩色濾光層，該薄膜晶體管層設(shè)置于該第二基板鄰近該第一基板的一 側(cè)，該像素電極、公共電極設(shè)置于該薄膜晶體管層和該彩色濾光層之間，該像素電極和 該公共電極呈梳狀，且彼此交替排布。
11.如權(quán)利要求10所述的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置，其特征在于該薄膜晶 體管層包括薄膜晶體管、柵極線和數(shù)據(jù)線，該遮擋塊的位置與該薄膜晶體管所在的位置 相對(duì)，該第
12.如權(quán)利要求10所述的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置，其特征在于該集成觸 摸屏的電子墨水顯示裝置還包括設(shè)置于該彩色濾光層和該遮擋層之間的多個(gè)微膠囊，每 個(gè)微膠囊內(nèi)包含多個(gè)帶電顆粒。
13.如權(quán)利要求1所述的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置，其特征在于該集成觸摸 屏的電子墨水顯示裝置是橫向電場(chǎng)顯示型的電子墨水顯示裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置。該集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置包括第一基板、與該第一基板相對(duì)設(shè)置的第二基板，觸碰檢測(cè)裝置以及設(shè)置于該第一基板的鄰近該第二基板一側(cè)的遮擋層，提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)于該遮擋層，當(dāng)觸碰該電子墨水顯示裝置時(shí)，該觸碰檢測(cè)裝置通過檢測(cè)流經(jīng)該遮擋層的電流檢測(cè)該電子墨水顯示裝置被觸碰的位置。本發(fā)明的集成觸摸屏的電子墨水顯示裝置厚度小，成本低。
文檔編號(hào)G02F1/167GK102023450SQ20091019587
公開日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2009年9月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月18日
發(fā)明者王麗花, 邱承彬, 陳悅 申請(qǐng)人:上海天馬微電子有限公司