CN101614925A - 双稳态显示器及其制法 - Google Patents

Abstract

一种双稳态显示器及其制法，主要是在一薄膜晶体管阵列基板与一双稳态显示薄膜之间以光刻胶涂布、曝光、显影、蚀刻、光刻胶去除等工艺而制作有多条第一电极与第二电极，且以一绝缘层做为彼此的电性隔离，该绝缘层在各该第一电极与第二电极的重叠交会处具有经蚀刻工艺制得的穿孔结构，在外力触压作用下，特定部位的第二电极将通过穿孔与对应的第一电极接触，据以产生电阻阻抗效应，以便判断出触压点的位置。

Description

双稳态显示器及其制法

技术领域

本发明是与光学显示器有关，更详而言之是指一种具有触控功能的双稳态显示器及其制法。

背景技术

图1所示为已知具备触控功能的电子书(E-Paper Display)结构，该电子书1是于一薄膜晶体管阵列基板2上叠设一做为显示用的双稳态显示薄膜3，再于该双稳态显示薄膜3上方贴附一触控面板4作为触控操作的接口。

上述电子书1的触控面板4是以外加方式叠合于双稳态显示薄膜3上方而成，不仅增加工艺，更因触控面板4必须由两片透明基板4a、4b相贴合而成，故使得电子书1存在着整体厚度加大与重量加重的缺点；更且，触控面板4因位于双稳态显示薄膜3的外侧，亦即位于接近观看者的一侧，因此将损及双稳态显示薄膜3的光学显示效果，如造成穿透率下降或是反射率上升，前述情形皆将降低电子书1的使用效果。为此，本案发明人期许改善上述缺点，乃经详思细索并积多年从事光学显示器的研究开发经验，终而有本发明的产生。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种双稳态显示器及其制法，具有提升光学显示效果及降低显示器整体厚度及减轻重量的功效。

缘以达成上述的目的，本发明所提供的一种双稳态显示器及其制法，包含于一薄膜晶体管阵列基板上覆设一第一绝缘层，再于该第一绝缘层的表面设置有多条并列的第一电极，接着制备一第二绝缘层覆盖所述第一电极，且该第二绝缘层具有多个对应各第一电极并贯穿两侧面的穿孔，其中至少有部份的第一电极对应于各穿孔的部位形成一第一触点；之后再制备多条第二电极并列于该第二绝缘层的表面，所述第二电极的线迹通过各该穿孔，且对应于穿孔的部位形成一第二触点，每一第二触点正对着每一第一触点且与对应的第一触点保持一间距；最后将一双稳态显示薄膜配置于该第二绝缘层与所述第二电极的上方即完成。

附图说明

为进一步揭示本发明的具体技术内容，以下结合实施例及附图说明如后，其中：

图1为已知具备触控功能电子书结构的示意图。

图2为本发明一较佳实施例的局部剖面示意图。

图3为本发明上述较佳实施例的组合剖视图。

图4类同图3，揭示穿孔是由湿式蚀刻方式制得。

图5类同图3，揭示于第二绝缘层与双稳态显示薄膜之间增设有第三绝缘层。

图6类同图2，揭示第一电极与第二电极的位置是位于像素区的正上方位置。

图7类同图2，揭示多条电极相互电性连接后再外接至双稳态显示器的系统端。

图8类同图2，揭示电极是以间隔方式与双稳态显示器的系统端电性连接。

具体实施方式

图2、图3为本发明一较佳实施例的双稳态显示器100，其包括一薄膜晶体管阵列基板10、一第一绝缘层18、多条第一电极20、一第二绝缘层22、多条第二电极24、一双稳态显示薄膜26与一用以侦测并判断出触压位置的系统端28，其中：

该薄膜晶体管阵列基板10包含有多条沿着第一方向D1平行设置的数据线12与沿着第二方向D2平行设置的扫描线14，所述数据线12与扫描线14相互交错形成多个像素区16。

该第一绝缘层18设于该薄膜晶体管阵列基板10上，且覆盖所述数据线12、扫描线14与像素区16，该第一绝缘层18具有一平坦表面181。

所述第一电极20沿着第一方向D1平行设置于该第一绝缘层18的平坦表面181上，在本实施例中，每一条第一电极20恰位于所对应数据线12的正上方位置，且每一第一电极20的一端电性连接至该系统端28。

该第二绝缘层22完全覆盖着第一绝缘层18与所述第一电极20，且具有多个对应各第一电极20并贯穿两侧面的穿孔221，前述穿孔221的形成是经过光刻胶涂布、曝光、显影、蚀刻、光刻胶去除等工艺而制得，在本实施例中，所涂布的光刻胶是使用负型光刻胶，而蚀刻步骤是采干式蚀刻方式，据以制得如图3所示的实质上为等径的穿孔221，各穿孔221并造成第一电极20部份呈裸露，于此定义，第一电极20对应于各穿孔221的裸露部位是形成一第一触点201。

所述第二电极24沿着与第一方向D1呈正交的第二方向D2平行设置于该第二绝缘层22相对第一电极20的另一侧表面，每一第二电极24恰位于所对应扫描线14的正上方位置，且每一第二电极24的一端电性连接至该系统端28；另说明的是，本实施例中的第二电极24是经由溅镀(sputtering)方式而于该第二绝缘层22表面预先形成一金属薄膜后，再经光刻胶涂布、曝光、显影、蚀刻、光刻胶去除等工艺而制得条状结构，且各第二电极24覆盖贴合于该第二绝缘层22上所形成的所述穿孔221，于前述溅镀过程中，逸出靶材的原子因电荷效应群聚于穿孔221的周缘，据以形成伸入穿孔221的突块241，突块241一端面并构成一第二触点242，每一第二触点242正对着每一第一触点201且与对应的第一触点201保持着一间距。

该做为显示用的双稳态显示薄膜26具有一胶面261，其以胶面261完全贴附于第二绝缘层22表面与所述第二电极24上；构成前述的双稳态显示薄膜26者可为E-link公司生产的微胶囊电泳(MicrocapsulesElectrophoretic)，或是SiPix公司所生产具有有色电泳液的Microcup

阵列结构。

以上即为本发明双稳态显示器100较佳实施例结构的说明，以下再叙述其触控感应的方式：

当外部触压力作用于该双稳态显示器100的双稳态显示薄膜26表面时，该触压力同时造成所触及部位的第二电极24突块241前端的第二触点242与第一电极20的第一触点201接触并据以产生电阻阻抗效应，此时，该系统端28将因电流阻抗变化而快速地判断出压力作用所在位置，以便于后续显示操控。

本发明将做为触控感应的结构，以内建方式制作于薄膜晶体管阵列基板10与双稳态显示薄膜26之间，不仅不会影响双稳态显示薄膜26的光学显示效果，更有助于降低显示器整体厚度及减轻重量。

另，本发明用以制作获得穿孔结构的方法，亦可选择采用湿式蚀刻(wet etching)方式，据以制得如图4所示的中间部位呈较大孔径的穿孔221’，该穿孔221’型态有助于第二电极24的突块241与第一电极20顺利接触。

其次，为提高双稳态显示薄膜26的贴合良率，可在完成所述第二电极24的制作之后，增加一道用以形成一第三绝缘层30的工艺，如图5所示，该第三绝缘层30完全覆盖住该第二绝缘层22与所述第二电极24，且第三绝缘层30相对第二绝缘层22的另一侧面为一平坦面301，该平坦面301提供该双稳态显示薄膜26确实贴附，以达提升贴合良率。

在上述实施例中，第一电极20是对应于数据线12的正上方，第二电极24是对应于扫描线14的正上方，然，第一电极20与第二电极24的位置并不以此为限，请参阅图6，其中，所述第一电极20’与第二电极24’的位置是位于像素区16的正上方位置。

再说明的是，本发明的所述第一电极20与所述第二电极24亦可以多条为一组的方式分成多个分群，如图7所示，每一分群的电极预先相互电性连接后，再于末端外接至该系统端28，且每一分群当中的第一条第一或第二电极20a、24a至末条第一或第二电极20b、24b的距离是小于或等于0.7公分，此设计方式是因电极呈细致密布，当以手指作为触压时，指尖前端所触及涵盖宽度至多约在0.7公分左右，因此，此分群方式足以提供系统端28正确地侦测感应出触及的特定位置。

另外，电极与系统端28的连接关系，尚可如图8所示的采间隔方式设计，惟，所间隔的电极数目不以一条为限制，但连接有系统端28的电极之间的距离必须在0.7公分以内，如此以便于系统端28能正确地侦测出触压位置，当然，亦可在图2的架构下，选择将两相邻的第一电极20及两相邻的第二电极24的距离设计在小于或等于0.7公分范围内，以适用于以手指为触控的场合使用，相对的，若是应用在以类似笔尖为触控的场合使用，则宜将两相邻的第一或第二电极20、24的距离设计成更为紧密。

以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，凡是应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效结构变化，理应包含在本发明的权利要求范围内。

Claims (19)

1.一种双稳态显示器，其特征在于，包含：

一薄膜晶体管阵列基板；

一第一绝缘层，覆设于该薄膜晶体管阵列基板上；

多条并列且沿着一第一方向设置的第一电极，所述第一电极位于该第一绝缘层相对该薄膜晶体管阵列基板的另一侧表面；

一第二绝缘层，覆盖所述第一电极，且具有多个对应各第一电极并贯穿两侧面的穿孔，至少有部份的第一电极对应于各穿孔的部位形成一第一触点；

多条位于该第二绝缘层相对所述第一电极的另一侧表面的第二电极，所述第二电极沿着与该第一方向呈交错的一第二方向并列设置，其中至少有部份的第二电极的线迹通过各该穿孔，且完全覆盖贴合于对应穿孔的周缘，第二电极并于对应穿孔的部位形成一第二触点，每一第二触点正对着每一第一触点且与对应的第一触点保持一间距；以及

一双稳态显示薄膜，是配置于所述第二电极的上方。

2.如权利要求1所述的双稳态显示器，其特征在于，其中至少有部份的第二电极具有多个突块，各突块伸入对应的穿孔，且突块的端面形成该第二触点。

3.如权利要求1所述的双稳态显示器，其特征在于，其中该第二绝缘层的各该穿孔为等径的孔洞。

4.如权利要求1所述的双稳态显示器，其特征在于，其中该第二绝缘层的各该穿孔的中间部位呈较大孔径。

5.如权利要求1所述的双稳态显示器，其特征在于，其中还包括有一覆盖该第二绝缘层与所述第二电极的第三绝缘层，该第三绝缘层具有一平坦面，该双稳态显示薄膜贴附于该平坦面。

6.如权利要求1所述的双稳态显示器，其特征在于，其中该薄膜晶体管阵列基板包含有相互交错的多条数据线与扫描线，其中至少有部份的数据线的位置与第一电极相对应，至少有部份的扫描线位置与第二电极相对应。

7.如权利要求1所述的双稳态显示器，其特征在于，其中该薄膜晶体管阵列基板包含有多条数据线与扫描线，所述数据线与扫描线相互交错形成多个像素区，所述第一电极与所述第二电极通过像素区的正上方。

8.如权利要求1所述的双稳态显示器，其特征在于，其中所述第一电极被划分成多个分群，每一分群由多条第一电极构成，且每一分群中的第一条第一电极至末条第一电极的距离小于或等于0.7公分。

9.如权利要求1所述的双稳态显示器，其特征在于，其中所述第二电极被划分成多个分群，每一分群由多条第二电极构成，且每一分群中的第一条第二电极至末条第二电极的距离小于或等于0.7公分。

10.如权利要求1所述的双稳态显示器，其特征在于，其中两相邻的第一电极的距离小于或等于0.7公分。

11.如权利要求1所述的双稳态显示器，其特征在于，其中两相邻的第二电极的距离小于或等于0.7公分。

12.如权利要求1所述的双稳态显示器，其特征在于，其中所述第一电极划分成多个分群，每一分群由多条第一电极构成且电性连接，每一分群中的第一条第一电极至末条第一电极的距离小于或等于0.7公分。

13.如权利要求1所述的双稳态显示器，其特征在于，其中所述第二电极划分成多个分群，每一分群由多条第二电极构成且电性连接，每一分群中的第一条第二电极至末条第二电极的距离小于或等于0.7公分。

14.一种如权利要求1的双稳态显示器的制作方法，其特征在于，包含下列步骤：

a)制备一第一绝缘层于一薄膜晶体管阵列基板上，该第一绝缘层具有一平坦表面；

b)制备多条沿着一第一方向并列设置的第一电极于步骤a)的第一绝缘层的平坦表面上；

c)制备一具有多数穿孔的第二绝缘层覆盖步骤b)的所述第一电极，且所述穿孔一端开口对应着第一电极；

d)制备多条沿着与该第一方向呈交错且彼此并列设置的第二电极于步骤c)的第二绝缘层表面，各第二电极完全覆盖贴合于对应穿孔的周缘，且具有伸入对应穿孔的突块，突块与第一电极保持一间距；

e)配置一双稳态显示薄膜于第二绝缘层的上方。

15.如权利要求14所述的双稳态显示器的制作方法，其特征在于，其中步骤c)的穿孔是经干式蚀刻制成等径的孔洞。

16.如权利要求14所述的双稳态显示器的制作方法，其特征在于，其中步骤c)的穿孔是经湿式蚀刻制成中间部位呈较大孔径的孔洞。

17.如权利要求14所述的双稳态显示器制作方法，其特征在于，其中步骤d)的第二电极的突块是经过溅镀工艺使得逸出靶材的原子群聚于穿孔周缘而形成。

18.如权利要求14所述的双稳态显示器的制作方法，其特征在于，其中步骤e)的双稳态显示薄膜具有一胶面完全贴附于步骤c)的第二绝缘层表面与步骤d)的所述第二电极上。

19.如权利要求14所述的双稳态显示器的制作方法，其特征在于，其中在步骤d)之后还预先制备有一第三绝缘层完全覆盖步骤c)的第二绝缘层表面与步骤d)的所述第二电极，该第三绝缘层具有一平坦面，步骤e)的双稳态显示薄膜具有一胶面完全贴附于该第三绝缘层的平坦面上。

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