一種帶觸摸功能的電子紙顯示模組及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型帶觸摸功能的電子紙顯示模組，該電子紙顯示模組包括觸控傳感器組件層和位于觸控傳感器組件層上的柔性電子紙顯示屏。該顯示模組包括觸控傳感器組件層；和位于該觸控傳感器組件層上的柔性電子紙顯示屏；以及分別與所述觸控傳感器組件層、電子紙顯示屏相連的控制器，該控制器根據(jù)觸控傳感器組件層感應(yīng)到的信號(hào)，控制所述電子紙顯示屏進(jìn)行顯示。本發(fā)明由于將柔性電子紙顯示屏設(shè)置于觸控傳感器組件層的上方，這樣觸控傳感器組件層不會(huì)影響電子紙的顯示性能；另外由于柔性電子紙本身具有薄而柔軟的特點(diǎn)，可以保障觸控傳感器對(duì)操作者操作的感應(yīng)具有較高的靈敏度。
【專利說(shuō)明】—種帶觸摸功能的電子紙顯示模組及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種觸摸屏技術(shù)，尤其涉及一種帶觸摸功能的電子紙顯示模組及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前一般的觸控顯示屏都是在顯示屏上面加觸摸傳感器，因?yàn)轱@示屏大都是硬材質(zhì)的，將顯示屏設(shè)置于觸摸傳感器的上方，則壓力無(wú)法穿透玻璃到達(dá)觸控感應(yīng)器。但將顯示屏設(shè)置于觸摸傳感器的上方，會(huì)對(duì)顯示效果有所影響，導(dǎo)致用戶體驗(yàn)大大下降。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題之一是提供一種帶觸摸功能的電子紙顯示模組，能夠改善觸摸屏的顯示性能。
[0004]本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題之二是提供一種觸控靈敏度高、顯示性能好的帶觸摸功能的電子紙顯示裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題之一，本發(fā)明提供一種帶觸摸功能的電子紙顯示模組，其包括觸控傳感器組件層、位于該觸控傳感器組件層上的柔性電子紙顯示屏。作為本發(fā)明一種帶觸摸功能的電子紙顯示模組的一個(gè)實(shí)施例，所述電子紙顯示屏、觸控感器組件層之間設(shè)有粘接層。
[0006]作為本發(fā)明一種帶觸摸功能的電子紙顯示模組的一個(gè)實(shí)施例，所述觸控傳感器組件層設(shè)置有壓力傳導(dǎo)式觸摸感應(yīng)傳感器。具體地所述壓力傳導(dǎo)式觸摸感應(yīng)傳感器為電阻式傳感器或壓力電容式傳感器。
[0007]作為本發(fā)明一種帶觸摸功能的電子紙顯示模組的一個(gè)實(shí)施例，所述電子紙顯示屏依次包括撓性透明基層、透明導(dǎo)電層、電泳媒質(zhì)層及柔性驅(qū)動(dòng)背板，所述觸控傳感器組件層位于該柔性驅(qū)動(dòng)背板下方。
[0008]作為本發(fā)明一種帶觸摸功能的電子紙顯示模組的一個(gè)實(shí)施例，所述電泳媒質(zhì)層為微膠囊電泳媒質(zhì)層。
[0009]為解決上述技術(shù)問(wèn)題之二，本發(fā)明還提供一種帶觸摸功能的電子紙顯示裝置，其包括觸控傳感器組件層；位于該觸控傳感器組件層上的柔性電子紙顯示屏；以及分別與所述觸控傳感器組件層、電子紙顯示屏相連的控制器，該控制器根據(jù)觸控傳感器組件層感應(yīng)到的信號(hào)，控制所述電子紙顯示屏進(jìn)行顯示。
[0010]本發(fā)明一種帶觸摸功能的電子紙顯示模組及裝置由于電子紙顯示屏設(shè)置于觸控傳感器組件層的上方，觸控傳感器組件層不會(huì)影響電子紙的顯示性能，加之柔性電子紙本身具有薄而柔軟的特點(diǎn)，可以保障觸控傳感器的靈敏度，這樣保障觸摸屏具有較高的觸控靈敏度的同時(shí)提高了觸摸屏的顯示性能。
[0011]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明，其作為本說(shuō)明書(shū)的一部分，通過(guò)實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的原理，本發(fā)明的其他方面、特征及其優(yōu)點(diǎn)通過(guò)該詳細(xì)說(shuō)明將會(huì)變得一目了然。【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1為本發(fā)明一種帶觸摸功能的電子紙顯示模組在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1中帶觸摸功能的電子紙顯示模組操作示意圖；
圖3為本發(fā)明一種帶觸摸功能的電子紙顯示模組中電子紙顯示屏在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明一種帶觸摸功能的電子紙顯示裝置在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的原理框圖。【具體實(shí)施方式】
[0013]參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0014]圖1為本發(fā)明一種帶觸摸功能的電子紙顯示模組在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。該帶觸摸功能的電子紙顯示模組包括觸控傳感器組件層10，位于觸控傳感器組件層10上的柔性電子紙顯示屏20，以及設(shè)置在所述電子紙顯示屏、觸控感器組件層之間的粘接層30。圖2為圖1中帶觸摸功能的電子紙顯示模組操作示意圖。
[0015]參考圖3，圖3為本發(fā)明一種帶觸摸功能的電子紙顯示模組中電子紙顯示屏在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)示意圖。所述電子紙顯示屏層依次包括撓性透明基層21、透明導(dǎo)電層22、電泳媒質(zhì)層23、柔性驅(qū)動(dòng)背板24，所述觸控傳感器組件層位于柔性驅(qū)動(dòng)背板的下方。
[0016]所述撓性透明基層21可以是PET (透明薄膜)，具可撓性。
[0017]所述透明導(dǎo)電層22具體可以為ITO導(dǎo)電層，構(gòu)成一公共電極。在化學(xué)上，ITO為納米銦錫金屬氧化物，是Indium Tin Oxides的縮寫(xiě)。具有很好的導(dǎo)電性和透明性,可以切斷對(duì)人體有害的電子輻射、紫外線及遠(yuǎn)紅外線。因此，銦錫氧化物通常噴涂在玻璃、塑料及電子顯示屏上，用作透明導(dǎo)電薄膜，同時(shí)減少對(duì)人體有害的電子輻射及紫外、紅外。ITO是一種N型氧化物半導(dǎo)體-氧化銦錫，ITO薄膜即銦錫氧化物半導(dǎo)體透明導(dǎo)電膜，通常有兩個(gè)性能指標(biāo):電阻率和透光率。
[0018]所述電泳媒質(zhì)層23包括多個(gè)微膠囊，即電泳媒質(zhì)層23為微膠囊電泳媒質(zhì)層，每個(gè)微膠囊中懸浮有若干個(gè)第一粒子和第二粒子。第一粒子與第二粒子的顏色不同，且電性也不同，即所述第一粒子帶有正電，第二粒子帶有負(fù)電；或第一粒子帶有負(fù)電，第二粒子帶有正電；或第一粒子帶電(正電或負(fù)電)，第二粒子為中性粒子；或第一粒子為中性粒子，第二粒子帶電(正電或負(fù)電)，帶電粒子在電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下可在微膠囊中移動(dòng)。
[0019]通常，由于電泳媒質(zhì)層處于透明導(dǎo)電層22和柔性驅(qū)動(dòng)背板24之間，即在透明導(dǎo)電層22和柔性驅(qū)動(dòng)背板24之間產(chǎn)生的電場(chǎng)變化，可驅(qū)使第一粒子和第二粒子移動(dòng)，從而從透明導(dǎo)電層、可撓性透明基層顯示出不同的畫(huà)面，所述驅(qū)動(dòng)背板可包括多個(gè)薄膜晶體管(TFT)及多個(gè)像素電極(pixel electrode)。TFT為薄膜場(chǎng)效應(yīng)晶體管(Thin Film Transistor),是指顯示器上的每一象素點(diǎn)都是由集成在其后的薄膜晶體管來(lái)驅(qū)動(dòng)，從而可以做到高速度、高亮度、高對(duì)比度顯示屏幕信息。有關(guān)電泳顯示的驅(qū)動(dòng)方法為本領(lǐng)域通常知識(shí)，在此不再贅述。
[0020]所述柔性驅(qū)動(dòng)背板24主要有以下幾種類型及其制作方法:
1、金屬基板柔性TFT技術(shù) 金屬基板制作TFT的第一個(gè)工藝是減小金屬表面的粗糙度。為此需要先期對(duì)金屬進(jìn)行拋光。金屬表面通過(guò)拋光形成多勢(shì)壘結(jié)構(gòu)，表面均方根(RMS)粗糙度可從幾百nm降低到幾nm。例如將金屬基板就通過(guò)拋光將RMS粗糙度從100 nm降低到5nm。通過(guò)降低表面粗糙度，清潔金屬表面，除了可以使光刻相對(duì)容易，增加金屬的彎曲性，同時(shí)，多勢(shì)壘結(jié)構(gòu)還可以有效防止金屬基板和柵極金屬之間產(chǎn)生寄生電容。
[0021]拋光完成之后，就可以利用傳統(tǒng)工藝在其上制作TFT陣列。例如在金屬基板上制作了底柵背溝道刻蝕型a-Si TF Ts0該器件的柵金屬和源、漏金屬通過(guò)濺射沉積，a-S1、n+a-Si和SiNx層通過(guò)PECVD沉積，晶體管由5道光刻工藝完成。半導(dǎo)體層和絕緣層由離子反應(yīng)刻蝕，金屬層由濕法刻蝕。
[0022]TFT陣列完成后即可壓覆上電泳顯示前板，完成金屬基板的電子墨水顯示器件制作。
[0023]用金屬基板制作柔性TFT的主要優(yōu)點(diǎn)是:(I)工藝步驟簡(jiǎn)單，除了需要前期對(duì)金屬進(jìn)行拋光處理外，不需要在傳統(tǒng)工藝上做過(guò)多的修改，從而節(jié)約大量成本。(2)不需要考慮溫度過(guò)高的問(wèn)題，適合標(biāo)準(zhǔn)的TF T工藝。例如在不銹鋼材料上進(jìn)行熱摻雜、熱氧化物生長(zhǎng)、硅化生長(zhǎng)等I 000 V左右工藝是完全沒(méi)有問(wèn)題的。(3)與塑料基板的柔性顯示器相比，金屬基板更加耐用，化學(xué)性質(zhì)也更加穩(wěn)定，不會(huì)出現(xiàn)塑料基板的變性和老化問(wèn)題，大大延長(zhǎng)成品器件的使用壽命。
[0024]2、激光釋放塑基電子技術(shù)(EPLaR)
激光釋放塑基電子技術(shù)(EPLaR)基本思路是為了防止塑料基板在遇到高溫時(shí)收縮，將其固定在剛性基板上保持形狀，待TFT陣列制作完成后再將剛性基板脫開(kāi)。目前，EPLaR技術(shù)可以在聚酰亞胺(polyimide，極限溫度250 V )上利用傳統(tǒng)工藝制作a-Si: H晶體管。
[0025]一種可行的直接在塑料基板上制作，P-SiTFTs的方案是利用脈沖激光退火的辦法，先期在塑料基底和a-S1:H之間沉積一層很薄的Si02絕熱層，然后通過(guò)有效控制脈沖激光的功率和寬度，使得a-Si: H在極短時(shí)間內(nèi)獲得足夠時(shí)間結(jié)晶，而熱量不足以傳遞到下層的塑料基板。
[0026]以聚酰亞胺上制作a-S1:H TFT陣列的方法為例，工藝舉例如下:
(I)在玻璃基板上用勻膠法涂覆一層聚酰亞胺，厚度在3?20iim，也可更厚。一般的聚酰亞胺層厚度選為5 ym。(2)在聚酰亞胺層上采用等粒子沉積方法沉積一層SiNx絕緣層，在SiNx層上采用6道光刻工藝制作背溝道刻蝕型a-Si TF Ts0 (3) TFT工藝完成后，壓覆上電泳顯示材料前板。(4)最后通過(guò)激光工藝將聚酰亞胺層和玻璃基板分開(kāi)，就完成了整個(gè)柔性電子墨水顯示器件的制作。
[0027]TFT背板完成后，利用真空壓膜機(jī)將電泳材料前面板壓覆在上面，就完成了電子墨水電泳器件的制作過(guò)程。
[0028]3、激光退火表面釋放技術(shù)(SUFTLA)
激光退火表面釋放技術(shù)思路就是先期將TFT陣列采用傳統(tǒng)工藝制作在剛性基板上，然后將其取下粘貼到柔性基板上實(shí)現(xiàn)柔性TFT背板。整個(gè)過(guò)程中塑料基板都不會(huì)接觸到高溫工藝，有效解決了受熱型變的問(wèn)題。
[0029]SUFTLA工藝過(guò)程舉例如下:(I)在將TFT制作到原始玻璃基板上之前，需要用a-Si: H先做一層犧牲層(sacrificial layer)。(2)通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的低溫工藝將LP TFT做到犧牲層。(3)用暫時(shí)性的水溶膠將一塊臨時(shí)玻璃基板粘到TFT層上表面，水溶膠用UV光固化。臨時(shí)玻璃基板的作用是在隨后的轉(zhuǎn)移過(guò)程中對(duì)TFT陣列做固定和支撐。(4)由XeCl準(zhǔn)分子激光器(入=308nm)從原始玻璃基板一側(cè)照射a-Si: H犧牲層。在激光的照射下，a_Si: H中的氫脫出，從而減弱a-Si犧牲層表面與TFT層底面的Si02層之間的粘力，使得TFT器件層容易從犧牲層上脫開(kāi)，與原始玻璃板分離。(5)原始玻璃基板分離后，用非水溶的永久性黏合劑將TFT的背面粘貼到柔性塑料基板上，膠水同樣可以采用UV照射固化。(6)將器件沒(méi)在水里，洗去黏合臨時(shí)玻璃基板的水溶膠，這樣TFT就可以與臨時(shí)玻璃基板脫開(kāi)而轉(zhuǎn)移到塑料基板上了。
[0030]柔性TFT背板制作完成后，只需利用一臺(tái)真空壓膜機(jī)將電泳材料前板壓覆在背板上就完成了電子墨水顯示器的制造。SUFTLA工藝?yán)脙纱蜹FT轉(zhuǎn)移(第一次從原始玻璃基板取下粘貼到塑料基板上，第二次從臨時(shí)玻璃基板取下)，巧妙地使塑料基板完全避開(kāi)了受熱型變。與EPLaR工藝相比，既大大增加了可以選擇的塑料材料范圍，又不需要為了彌補(bǔ)基板型變而特別設(shè)計(jì)TFT單元結(jié)構(gòu)尺寸。
[0031]4、有機(jī) TFT 技術(shù)(OTFT)
首先，有機(jī)材料TFT的制作過(guò)程中不存在高的工藝溫度，這就允許采用多種的塑料基板代替玻璃基板。其次，有機(jī)半導(dǎo)體TFT的力學(xué)性質(zhì)與塑料基板非常匹配，大大增加了電子紙顯示器的柔性，同時(shí)減輕了器件重量，也使器件更加牢固。
[0032]有機(jī)TFT基板一般要選擇化學(xué)性能和物理性能都比較良好的塑料，例如最常用的杜邦帝人薄膜生產(chǎn)的PEN和PET。這樣的材料透光性好，無(wú)色，堅(jiān)固，廉價(jià)，表面粗糙度小，有一定的溫度耐受性，并且在TFT制作過(guò)程中不容易與其他試劑起反應(yīng)，作為成品在普通環(huán)境下使用時(shí)也有很好的穩(wěn)定性。
`[0033]有機(jī)TF T的柵絕緣層可以選用傳統(tǒng)的無(wú)機(jī)材料或者有機(jī)材料。但是對(duì)于制作在柔性塑料基板上的OTFTs，最佳的選擇是有機(jī)材料柵絕緣層，因?yàn)橛袡C(jī)材料的性能與塑料基板和其上的TFT層之間的熱脹系數(shù)更匹配。一般采用的有機(jī)柵絕緣層材料有PVP，PI以及 acryl 。
[0034]由于塑料基板的厚度在幾十微米量級(jí)，非常柔軟不易操作，因此在制作有機(jī)TFT的時(shí)候仍然需要事先將塑基壓覆在一塊剛性基板上(一般是玻璃)。這樣，一些成熟的工藝，例如勻膠、光刻等都可以用于有機(jī)TFT陣列的制造。
[0035]有機(jī)TFT陣列的制作過(guò)程舉例如下:
(I)在一定溫度下對(duì)塑料基板進(jìn)行預(yù)收縮。(2)在Class 1000超凈室中清洗粒子污染。(3)在塑料基板上用polyfluorene-based polymer半導(dǎo)體制作有源層，并做出數(shù)據(jù)線及源漏。(4)有機(jī)材料作柵絕緣層，同時(shí)也是存儲(chǔ)電容電介質(zhì)。(5)在柵絕緣層上用噴墨法制作柵電極和存儲(chǔ)電容電極，并覆蓋第二層絕緣層。(6)用激光打通過(guò)孔，導(dǎo)電聚合物制作像素電極。
[0036]TFTs制作完成后，利用壓膜法將電泳顯示材料壓覆在TFT基板上，就完成了電子墨水顯示器件的制作。
[0037]所述觸控傳感器組件層為包括若干個(gè)觸控傳感器，該觸控傳感器設(shè)置有壓力傳導(dǎo)式觸摸感應(yīng)傳感器。具體地所述壓力傳導(dǎo)式觸摸感應(yīng)傳感器為電阻式傳感器或壓力電容式傳感器。該觸控傳感器組件層位于電子紙驅(qū)動(dòng)背板的下方。
[0038]所述粘接層30起到粘附作用，該粘接層30包括粘接劑，用于粘結(jié)觸控傳感器組件層和電子紙顯示屏。
[0039]參考圖2，圖2為帶觸摸功能的電子紙顯示模組操作示意圖。所述觸控傳感器組件層用于感應(yīng)操作者操作筆(手寫(xiě)筆)100的操作動(dòng)作，以使電子紙顯示屏能根據(jù)操作者的操作動(dòng)作顯示出對(duì)應(yīng)的畫(huà)面。相比現(xiàn)有技術(shù)，由于電子紙組件本身具有薄而柔軟的特點(diǎn)，因此將其設(shè)置于觸控傳感器組件層的上方，同樣能使觸控傳感器組件層對(duì)操作者的操作具有較高的靈敏度，而電子紙顯示屏由于設(shè)置于觸控傳感器組件層的上方，可以使電子紙觸摸屏的顯示性能更加理想。
[0040]參考圖4，圖4為本發(fā)明一種帶觸摸功能的電子紙顯示裝置在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中的原理框圖。該帶觸摸功能的電子紙顯示裝置包括上述實(shí)施例中的帶觸摸功能的電子紙顯示模組和控制器40。該控制器40分別與所述帶觸摸功能的電子紙顯示模組中的觸控傳感器組件層10、柔性電子紙顯示屏20電性連接，該控制器根據(jù)觸控傳感器組件層感應(yīng)到的信號(hào)，控制所述電子紙顯示屏進(jìn)行顯示。具體地，如上述實(shí)施例上述，所述電子紙顯示屏依次包括撓性透明基層、透明導(dǎo)電層、電泳媒質(zhì)層及柔性驅(qū)動(dòng)背板，所述觸控傳感器組件層位于所述柔性驅(qū)動(dòng)背板下方。所述控制器與電子紙顯示屏的柔性驅(qū)動(dòng)背板相連。該觸控傳感器組件層感應(yīng)到操作者的操作動(dòng)作后，將感應(yīng)信號(hào)發(fā)送給控制器，控制器根據(jù)感應(yīng)到的壓力信號(hào)控制電子紙的驅(qū)動(dòng)背板驅(qū)動(dòng)所述電泳媒質(zhì)層顯示相應(yīng)的圖案。
[0041]相比現(xiàn)有技術(shù)，本帶觸摸功能的電子紙顯示裝置由于電子紙組件本身具有薄而柔軟的特點(diǎn)，因此將其設(shè)置于觸控傳感器組件層的上方，同樣能使觸控傳感器組件層保持較高的感應(yīng)靈敏度，而電子紙顯示屏由于設(shè)置于觸控傳感器組件層的上方，可以使電子紙觸摸屏的顯示性能更加理想。
[0042]以上所揭露的僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，因此依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所作的等同變化，仍屬本發(fā)明所涵蓋的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種帶觸摸功能的電子紙顯示模組，其特征在于包括觸控傳感器組件層、位于該觸控傳感器組件層上的柔性電子紙顯示屏。
2.如權(quán)利要求1所述的電子紙顯示模組，其特征在于所述電子紙顯示屏、觸控感器組件層之間設(shè)有粘接層。
3.如權(quán)利要求1所述的電子紙顯示模組，其特征在于所述觸控傳感器組件層設(shè)置有壓力傳導(dǎo)式觸摸感應(yīng)傳感器。
4.如權(quán)利要求3所述的電子紙顯示模組，其特征在于所述壓力傳導(dǎo)式觸摸感應(yīng)傳感器為電阻式傳感器或壓力電容式傳感器。
5.如權(quán)利要求1所述的電子紙顯示模組，其特征在于所述電子紙顯示屏依次包括撓性透明基層、透明導(dǎo)電層、電泳媒質(zhì)層及柔性驅(qū)動(dòng)背板，所述觸控傳感器組件層位于該柔性驅(qū)動(dòng)背板下方。
6.如權(quán)利要求5所述的電子紙顯示模組，其特征在于所述電泳媒質(zhì)層為微膠囊電泳媒質(zhì)層。
7.—種帶觸摸功能的電子紙顯示裝置，其特征在于包括: 觸控傳感器組件層； 位于該觸控傳感器組件層上的柔性電子紙顯示屏； 以及分別與所述觸控傳感器組件層、電子紙顯示屏相連的控制器，該控制器根據(jù)觸控傳感器組件層感應(yīng)到的信號(hào)，控制所述電子紙顯示屏進(jìn)行顯示。
8.如權(quán)利要求7所述的電子紙顯示裝置，其特征在于所述電子紙顯示屏、觸控感器組件層之間設(shè)有粘接層。
9.如權(quán)利要求7所述的電子紙顯示裝置，其特征在于所述觸控傳感器組件層設(shè)置有壓力傳導(dǎo)式觸摸感應(yīng)傳感器。
10.如權(quán)利要求7所述的電子紙顯示裝置，其特征在于所述電子紙顯示屏依次包括撓性透明基層、透明導(dǎo)電層、電泳媒質(zhì)層及柔性驅(qū)動(dòng)背板，所述觸控傳感器組件層位于所述柔性驅(qū)動(dòng)背板下方；所述控制器與電子紙顯示屏的柔性驅(qū)動(dòng)背板相連；該控制器根據(jù)觸控傳感器組件層感應(yīng)到的信號(hào)，控制柔性驅(qū)動(dòng)背板驅(qū)動(dòng)所述電泳媒質(zhì)層進(jìn)行顯示。
【文檔編號(hào)】G02F1/167GK103529616SQ201210230996
【公開(kāi)日】2014年1月22日 申請(qǐng)日期:2012年7月5日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月5日
【發(fā)明者】王喜杜, 陳宇 申請(qǐng)人:廣州奧翼電子科技有限公司