專利名稱：觸摸感應(yīng)電泳顯示器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種觸摸感應(yīng)電泳顯示器。
背景技術(shù)：
近來，已經(jīng)開發(fā)了其中觸摸感應(yīng)器件與顯示器件集成的產(chǎn)品。這種感應(yīng)器件可以 檢測由例如使用者的手指或觸摸筆的觸摸而產(chǎn)生的光變化或壓力，使得依據(jù)觸摸的電信號 能夠被提供到顯示器件或在顯示器件內(nèi)集成的數(shù)據(jù)處理單元。顯示器件能夠基于由感應(yīng)器 件產(chǎn)生的電信號檢測是否發(fā)生觸摸和/或觸摸的位置，與觸摸相關(guān)的信息能夠被傳輸?shù)絻?nèi) 部或外部的數(shù)據(jù)處理器件，然后內(nèi)部/外部的器件能夠基于其接收到的接觸信息而明確表 達(dá)將被顯示的新的圖像信號。電泳顯示器件通常使用反射光來顯示它們的圖像。然而，該顯示品質(zhì)會由于觸摸 板組件的添加而惡化，觸摸板組件會使得反射光的量減少。此外，電泳顯示器通常形成在柔 性基板上，該基板會由于反復(fù)觸摸而變彎曲(變形)，從而降低進(jìn)一步觸摸識別的正確性。 此外，當(dāng)基板被彎曲時(shí)，相鄰像素之間的顏色分離會不正確，從而使顯示品質(zhì)惡化。在本背景技術(shù)部分公開的以上信息僅用于增強(qiáng)對本公開背景技術(shù)的理解，因此， 該背景可以包含不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的部分的信息，現(xiàn)有技術(shù)是已經(jīng)被相關(guān)技術(shù)中的一般技術(shù) 人員知道的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本公開提供一種觸摸感應(yīng)顯示器件，即使顯示器件彎曲，其也能夠正確地感應(yīng)觸 摸而不使顯示品質(zhì)惡化并能夠正確地顯示響應(yīng)的圖像。根據(jù)示范性實(shí)施例的電泳顯示器包括透光的第一基板；形成在第一基板下面的 感應(yīng)層；電連接到感應(yīng)層的感應(yīng)線；第二基板；以及電泳層，設(shè)置在第一基板與第二基板之 間。感應(yīng)層可以由在暴露于所施加的變化級別的紅外(IR)線或熱量時(shí)其電阻變化的 材料制成。感應(yīng)層可以例如包括釩氧化物、鈦、鉬、硅鍺(SiGe)和非晶硅中的至少一種。感應(yīng)層可以由包括鈦和鈦氧化物的雙層制成。感應(yīng)層可以包括設(shè)置在感應(yīng)層上方的反射減少層。反射減少層可以包括金屬氧化物或金屬氮化物。還可以包括薄膜晶體管，設(shè)置在感應(yīng)層下面；柵極線和數(shù)據(jù)線，連接到薄膜晶體 管并形成在感應(yīng)層下面。感應(yīng)線可以包括平行于柵極線延伸的第一感應(yīng)線和平行于數(shù)據(jù)線延伸的第二感 應(yīng)線。還可以包括鈍化層，覆蓋薄膜晶體管；以及像素電極，形成在鈍化層下面，其中 鈍化層可以具有接觸孔，該接觸孔限定為穿過該鈍化層，并且其中像素電極通過鈍化層中 的接觸孔電連接到薄膜晶體管的輸出端子。
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還可以包括濾色器，該濾色器密封感應(yīng)層的至少下部分且形成在感應(yīng)層下面。濾色器可以具有穿過其限定且暴露感應(yīng)層的至少一個(gè)接觸孔。至少一條感應(yīng)線可以通過穿過濾色器限定的相應(yīng)的至少一個(gè)接觸孔而電連接到
感應(yīng)層。多條感應(yīng)線可以包括第一感應(yīng)線和第二感應(yīng)線，濾色器的至少一個(gè)接觸孔可以包 括第一接觸孔和第二接觸孔，第一感應(yīng)線可以通過第一接觸孔電連接到感應(yīng)層，第二感應(yīng) 線可以通過第二接觸孔電連接到感應(yīng)層。電泳層可以包括微囊體(microcapsule)，該微囊體包括電泳顆粒。電泳顆粒可以被分為兩類電泳顆粒，該兩類電泳顆粒具有相反極性的相應(yīng)電荷。兩類電泳顆粒的其中一類可以包括散發(fā)(imparting)暗色的材料諸如炭黑，另一 類可以包括散發(fā)亮色的材料諸如鈦氧化物或二氧化硅。還可以包括形成在第二基板上的公共電極。根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的電泳顯示器包括基板；形成在基板上的多個(gè)像素 組件，每個(gè)都包括薄膜晶體管和多個(gè)電泳顆粒；以及形成在基板上的多個(gè)傳感器組件，其中 一個(gè)或多個(gè)傳感器組件用作阻擋外部光入射在下面的一個(gè)或多個(gè)薄膜晶體管上的光阻擋 構(gòu)件?；暹€可以包括濾色器，濾色器可以覆蓋傳感器組件。每個(gè)傳感器可以設(shè)置在形成有相應(yīng)的像素組件的區(qū)域中。如上所述，在顯示品質(zhì)不惡化的情形下實(shí)現(xiàn)了接觸感應(yīng)，即使顯示器件彎曲，也能 實(shí)現(xiàn)正確的接觸感應(yīng)并能正確地顯示圖像。


圖1是根據(jù)示范性實(shí)施例的顯示器件的框圖；圖2是根據(jù)示范性實(shí)施例的顯示器件中的像素和傳感器的等效電路圖；圖3是根據(jù)示范性實(shí)施例的電泳顯示器中的像素單元布局的俯視平面圖；圖4是圖3中示出的電泳顯示器沿線IV-IV獲得的截面圖；以及圖5是根據(jù)示范性實(shí)施例的傳感器的透視圖。
具體實(shí)施例在下文中將參照附圖更全面地描述本發(fā)明，附圖中示出了一個(gè)或多個(gè)示范性實(shí)施 例。如本領(lǐng)域技術(shù)人員在閱讀本公開之后將理解的，所述的實(shí)施例可以以各種不同的方式 修改，而都不脫離本教導(dǎo)的精神或范圍。在附圖中，為了清晰，夸大了層、膜、面板、區(qū)域等的厚度。相同的附圖標(biāo)記在整個(gè) 說明書中表示相同的元件。應(yīng)當(dāng)理解，當(dāng)一元件諸如層、膜、區(qū)域或基板被稱為“在”另一元 件“上”時(shí)，它可以直接在另一元件上，或者還可以存在中間元件。相反，當(dāng)元件被稱為“直 接”在另一元件“上”時(shí)，不存在中間元件?，F(xiàn)在，將參照圖1和圖2描述根據(jù)示范性實(shí)施例的顯示器件。圖1是根據(jù)示范性實(shí)施例的集成的顯示和觸摸感應(yīng)器件的框圖，圖2是其中設(shè)置 有圖像像素顯示組件和觸摸感應(yīng)組件的重復(fù)像素單元的等效電路圖。
參照圖1，根據(jù)示范性實(shí)施例的觸摸感應(yīng)顯示器件1000包括顯示面板單元300、 圖像掃描單元400、圖像數(shù)據(jù)線驅(qū)動單元500、感應(yīng)信號處理器700和800以及信號控制器 600。雖然沒有示出，但是信號控制器600及感應(yīng)信號處理器700和800可以有效地耦接到 另一數(shù)據(jù)處理電路(例如，CPU)，該另一數(shù)據(jù)處理電路在觸摸感應(yīng)顯示器件1000內(nèi)部或外 部。參照圖1和圖2，顯示面板單元300可以包括支撐基板，在該支撐基板上集成地形 成多條顯示驅(qū)動線G1-GjPD1-Dp連接到顯示驅(qū)動線的多個(gè)圖像形成像素組件PX、多條感應(yīng) 信號線S1-Sn和P1-Pm以及連接到感應(yīng)信號線的多個(gè)傳感器組件SC。像素組件PX和傳感器 組件SC可以布置成一對一的矩形矩陣形式，在該矩形矩陣中對每個(gè)像素組件PX存在一個(gè) 傳感器組件SC。在可選實(shí)施例中，每預(yù)定數(shù)量的多個(gè)像素組件PX可以有一個(gè)傳感器組件 SC (例如，每3個(gè)、每4個(gè)、每5個(gè)可以有一個(gè)傳感器組件SC)。顯示信號線包括多條圖像掃描線G1-Gn，傳輸圖像掃描信號(例如，柵極激活信 號)；以及多條圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm,傳輸圖像數(shù)據(jù)信號到由掃描信號選擇的像素組件。在一個(gè)實(shí)施例中，第一感應(yīng)線S1-Sn和第二感應(yīng)線P1-Pm連接到每個(gè)重復(fù)像素單元 或像素單元的重復(fù)組中的各個(gè)測輻射熱儀組件B，其中測輻射熱儀構(gòu)造為用于感測局部溫 度、熱量或紅外輻射并產(chǎn)生感應(yīng)信號，該感應(yīng)信號可以從測輻射熱儀B傳輸?shù)礁袘?yīng)信號處 理器700和800的至少之一。更具體地，在一個(gè)實(shí)施例中，測輻射熱儀B響應(yīng)局部溫度、局 部熱量或局部碰到紅外輻射而改變其電阻，感應(yīng)信號處理器700和800的至少之一確定測 輻射熱儀組件B的電阻。在像素組件與觸摸感應(yīng)組件之間存在一一對應(yīng)關(guān)系的實(shí)施例中，圖像感應(yīng)線G1-Gn 和第一感應(yīng)線S1-Sn基本沿行方向延伸以幾乎彼此平行地走線(rim)，圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm和 第二感應(yīng)線P1-Pm基本沿列方向延伸以幾乎彼此平行地走線。更具體地，在一個(gè)實(shí)施例中， 如圖1所示，單元400和700分別沿支撐基板的第一相對側(cè)形成，單元500和800分別沿第 二相對側(cè)形成。參照圖2，每個(gè)像素組件PX (例如第i行(i = 1，2，……，N)和第j列(j = 1， 2，……，M)的像素組件PXij)包括連接到相應(yīng)的圖像掃描線Gj和相應(yīng)的圖像數(shù)據(jù)線DjW 各個(gè)開關(guān)元件Qsl。每個(gè)像素組件PX還包括相應(yīng)的電光轉(zhuǎn)換單元E/0U，該電光轉(zhuǎn)換單元E/ OU將局部的電狀態(tài)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的光學(xué)狀態(tài)。開關(guān)元件Qsl可以是具有三個(gè)端子元件的薄膜 晶體管，該三個(gè)端子元件包括連接到圖像掃描線Gi的控制端子(柵極)、連接到圖像數(shù)據(jù)線 Dj的輸入端子(源極)以及連接到電光轉(zhuǎn)換器EOU(例如，像素電極)的輸出端子(漏極)。
電光轉(zhuǎn)換器EOU將選擇性地通過開關(guān)元件Qs 1的電信號的強(qiáng)度轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的光學(xué) 狀態(tài)。電光轉(zhuǎn)換單元EOU可以根據(jù)所使用的顯示器件的類型而改變，并且例如可以在使用 液晶顯示器(LCD)的情形下為液晶電容器以及在使用有機(jī)發(fā)光器件(OLED)的情形下為有 機(jī)發(fā)光二極管。在這里描述的示范性實(shí)施例中，電光轉(zhuǎn)換單元EOU包括對于使用電泳顯示 器(ELPD)的情形的電泳電容器。電泳電容器可以特征在于多個(gè)微小電容器的組合，該多個(gè) 微小電容器中的每個(gè)都通過設(shè)置微囊體形顆粒來限定。在一個(gè)實(shí)施例中，微囊體包括具有 不同極性的兩類電泳顆粒和透明電介質(zhì)流體。當(dāng)電泳顆粒響應(yīng)施加到電泳電容器上的電壓 而移動時(shí)，電介質(zhì)流體提供預(yù)定的粘性，包括粘性電介質(zhì)流體的電泳電容器具有以下功能 如果去除所施加的電壓，則移動的電泳顆粒不再移動。在具有不同極性的兩類電泳顆粒中，一種可以具有黑色，另一種可以具有白色。當(dāng)然也可以有其它的顏色組合。如果黑色的電泳 顆粒布置在圖像光被反射的上基板側(cè)，則顯示黑色；如果白色的電泳顆粒布置在上基板側(cè)， 則顯示白色。通過改變在頂部的黑色電泳顆粒的數(shù)量的局部密度以及在頂部的白色電泳顆 粒的數(shù)量，可以實(shí)現(xiàn)不同色調(diào)的灰度。將參照圖4再次描述微囊體的結(jié)構(gòu)。如上所述，傳感器組件SC包括能感測局部熱量和/或局部紅外線輻射的測輻射熱 儀B。在測輻射熱儀B的一個(gè)實(shí)施例中，如果感測熱傳導(dǎo)熱量或紅外(IR)輻射的相應(yīng)一個(gè)， 則電阻相應(yīng)地改變，橫跨測輻射熱儀B的電壓或由測輻射熱儀B傳輸?shù)碾娏鞲鶕?jù)改變的電 阻而變化，從而可以確定在測輻射熱儀上是否存在預(yù)定的傳導(dǎo)熱或IR輻射。該方法的優(yōu)點(diǎn) 在于通過簡單的結(jié)構(gòu)，測輻射熱儀B利用由活體手指或另一組件產(chǎn)生的熱量和/或紅外線 來感測觸摸，該感測可以區(qū)分該檢測是通過傳導(dǎo)熱還是紅外輻射來實(shí)現(xiàn)，其是由相應(yīng)的活 體溫暖的手指(例如，當(dāng)手指觸摸時(shí))產(chǎn)生；當(dāng)觸摸是由在預(yù)定IR波長工作的IR發(fā)射觸摸 筆產(chǎn)生時(shí)，該感測通過由觸摸筆產(chǎn)生的紅外輻射來實(shí)現(xiàn)。此外，測輻射熱儀B的結(jié)構(gòu)可以制 作簡單，使得即使當(dāng)對于每個(gè)像素組件PX分別布置相應(yīng)的傳感器組件SC (1 1比率)時(shí)， 也能夠最小化由于包括測輻射熱儀B而引起的像素單元的開口率降低。在可選實(shí)施例中，傳感器組件SC可以通過采用諸如發(fā)光二極管或光敏薄膜晶體 管的感光元件或者通過采用能感應(yīng)壓力變化的元件而形成。如果需要，在顯示器件中可以 同時(shí)集成多于一個(gè)的該組件。在圖2的一個(gè)實(shí)施例中，開關(guān)元件Qsl可以由非晶硅或多晶硅薄膜晶體管(TFT) 制成，各種信號線可以由一條或多條單層或多層金屬線以及導(dǎo)電摻雜的半導(dǎo)體區(qū)域制成。再參照圖1，圖像掃描單元400連接到顯示面板單元300的圖像掃描線G1-Gn，并將 圖像掃描信號依次施加給圖像掃描線G1-Gn，該圖像掃描信號隨時(shí)間由預(yù)定的柵極開啟電壓 (Vcon)和預(yù)定的柵極關(guān)閉電壓(Ve。ff)的組合形成。預(yù)定的柵極開啟和柵極關(guān)閉電壓(Ve。n， Vcoff)的電平可以不同于在電路中其它地方使用的數(shù)字邏輯電平。圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動器500連接到顯示面板單元300的圖像數(shù)據(jù)線D1-Dm,并且在由灰度 電壓產(chǎn)生器550所產(chǎn)生的各個(gè)灰度級電壓中進(jìn)行選擇以與柵掃描信號同步地施加到相應(yīng) 的數(shù)據(jù)線，從而可尋址地驅(qū)動像素組件并形成期望的圖像。感應(yīng)信號處理器700和800包括第一感應(yīng)信號處理器700，連接到第一感應(yīng)線 S1-Sn,從而感應(yīng)來自第一感應(yīng)線的檢測信號；以及第二感應(yīng)信號處理器800，連接到第二感 應(yīng)線P1-Pm,從而感應(yīng)來自第二感應(yīng)線的檢測信號。在一個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)由于在相應(yīng)的測輻 射熱儀B中的電阻變化而使得在矩陣尋址(matrix-addressed)的感應(yīng)線對之間出現(xiàn)電壓 值的變化時(shí)，感應(yīng)信號處理器700和800檢測該電壓值的變化。感應(yīng)信號處理器700和800 執(zhí)行預(yù)定的信號處理操作(例如電壓放大和信號過濾操作)，然后模數(shù)轉(zhuǎn)換器(A/D)轉(zhuǎn)換經(jīng) 放大且過濾的模擬電壓信號，從而產(chǎn)生并輸出相應(yīng)的數(shù)字感應(yīng)數(shù)據(jù)信號DSN。數(shù)字感應(yīng)數(shù)據(jù) 信號DSN可以被輸入到信號控制器600或者可以被施加到顯示器件1000內(nèi)部或外部的另 一數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理器(例如，CPU)。信號控制器600控制并協(xié)調(diào)圖像掃描單元400、圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動器500以及感應(yīng)信號 處理器700和800的操作。接下來，將描述顯示器件的操作。信號控制器600接收輸入圖像信號(例如數(shù)字編碼的R、G和B信號)以及輸入控制信號，以控制來自圖形控制器(未示出)的圖像信號R、G和B的顯示。對于每個(gè)將被驅(qū) 動的像素組件(PX)，輸入圖像信號R、G和B可以包含編碼的亮度信息。編碼的亮度可以是 預(yù)定數(shù)量的灰度(例如1024 = 21Q、256 = 28或64 = 26的預(yù)定灰度級)之一。輸入控制信 號的示例可以包括垂直同步信號Vsync、水平同步信號Hsync、主時(shí)鐘信號MCLK、數(shù)據(jù)使能
信號DE等。信號控制器600以適于顯示面板單元300的基于輸入圖像信號R、G和B的操作條 件的方式來處理輸入圖像信號R、G和B。信號控制器600產(chǎn)生圖像掃描控制信號C0NT1、圖 像數(shù)據(jù)控制信號C0NT2和感應(yīng)控制信號C0NT3和C0NT4。信號控制器600將圖像掃描控制 信號CONTl傳輸?shù)綀D像掃描單元400，并將圖像數(shù)據(jù)控制信號C0NT2和處理后的圖像信號 DAT傳輸?shù)綀D像數(shù)據(jù)驅(qū)動器500。此外，信號控制器600將感應(yīng)控制信號C0NT3和C0NT4分 別傳輸給感應(yīng)信號處理器700和800。圖像掃描控制信號CONTl包括圖像掃描開始信號STV，用于指示圖像掃描的開 始；以及至少一個(gè)時(shí)鐘信號，用于控制柵極開啟電壓的輸出循環(huán)。圖像掃描控制信號CONTl 還可以包括輸出使能信號0E，用于限定柵極開啟電壓(VgJ的維持時(shí)間。圖像數(shù)據(jù)控制信號C0NT2包括水平同步開始信號STH，對一組像素PX通知開始 圖像數(shù)據(jù)的傳輸；裝載信號LOAD，用于指示將被施加到圖像數(shù)據(jù)線Dl-DM的數(shù)據(jù)電壓；以及 數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號HCLK。感應(yīng)控制信號C0NT3和C0NT4包括接收控制信號，從感應(yīng)信號處理器700和800 處的每個(gè)傳感器組件SC接收感應(yīng)結(jié)果；以及用于處理和控制所接收到的檢測信號的信號。顯示器件的操作可以主要分為(例如，隨時(shí)間多路傳輸和/或經(jīng)由各個(gè)通訊通道 而多路傳輸)通過像素PX在屏幕上顯示圖像的操作以及通過感應(yīng)單元SC檢測接觸存在的 操作。這兩種操作可以基本上同時(shí)地或獨(dú)立地執(zhí)行。在后者的情形下，顯示器件可以在預(yù) 定的顯示周期期間僅執(zhí)行顯示操作，并可以在預(yù)定的感應(yīng)期間僅執(zhí)行感應(yīng)操作。在一個(gè)示 范性實(shí)施例中，這兩種操作經(jīng)由各個(gè)通訊通道基本同時(shí)地執(zhí)行；雖然為了圖像顯示目的和 為了觸摸感應(yīng)傳感器的讀取目的，不必使同一水平行的像素單元被同時(shí)掃描。首先，將詳細(xì)描述通過像素PX顯示圖像的顯示操作。圖像數(shù)據(jù)驅(qū)動器500根據(jù)從信號控制器600傳輸?shù)臄?shù)據(jù)控制信號C0NT2接收一行 像素PX的數(shù)字圖像信號DAT，并響應(yīng)每個(gè)數(shù)字圖像信號而選擇灰度級電壓以根據(jù)預(yù)定的數(shù) 字信號的編碼將數(shù)字圖像信號DAT轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬數(shù)據(jù)信號。之后，數(shù)據(jù)驅(qū)動器500將 轉(zhuǎn)換后的模擬數(shù)據(jù)信號施加到相應(yīng)的數(shù)據(jù)線D1至Dm。根據(jù)從信號控制器600傳輸?shù)膱D像掃描控制信號CONTl，圖像掃描單元400將柵極 開啟電壓施加到圖像掃描線G1-Gn,以開啟連接到圖像掃描線G1-Gn的開關(guān)器件Qsl。然后， 施加到圖像數(shù)據(jù)線Dl-DM的數(shù)據(jù)電壓通過開啟的開關(guān)元件Qsl而被施加到相應(yīng)的電光轉(zhuǎn)換 器EOU中的一個(gè)電極(例如，像素電極)。電光轉(zhuǎn)換器EOU將數(shù)據(jù)電壓轉(zhuǎn)換成光學(xué)信號，從而顯示期望的圖像。在電泳顯示 器的情形中，帶電的電泳顆粒由于施加到一個(gè)電極的電壓而移動，被移動的電泳顆粒反射 入射光，從而顯示圖像。電泳顆粒31和33在微囊體30中的位置根據(jù)數(shù)據(jù)電壓的大小、其 極性和施加時(shí)間而被不同地改變。以每行一個(gè)水平掃描周期(該周期也可以寫成“1H”并與水平同步信號Hsync和
7數(shù)據(jù)使能信號DE的一個(gè)周期相同)為單位，上述操作被反復(fù)執(zhí)行從而依次施加?xùn)艠O開啟電 壓到所有的圖像掃描線Gl至Gn，使得相應(yīng)同步的數(shù)據(jù)信號被施加到所有的像素PX。結(jié)果， 顯示一幀的圖像。接下來，將描述顯示器件的感應(yīng)操作。感應(yīng)信號處理器700和800將具有預(yù)定電平的傳感器詢問信號(例如，具有預(yù)定 大小的電流的電脈沖)施加到第一感應(yīng)線和第二感應(yīng)線，以確定接觸是否被交叉尋址的傳 感器組件SC感測到。施加到第一感應(yīng)線和第二感應(yīng)線的電壓信號的電平可以彼此不同。如 果接觸被詢問傳感器組件SC識別，則傳感器SC的測輻射熱儀B的電阻根據(jù)觸摸類型基于 輻射的紅外線或者熱傳導(dǎo)而改變，因此從第一感應(yīng)線和第二感應(yīng)線接收到的信號具有相應(yīng) 于測輻射熱儀B的電阻以及從感應(yīng)信號處理器700和800施加的詢問信號(例如，電流脈 沖)的不同電平(例如，電壓的不同電平)。如上所述，被觸摸的傳感器SC可以通過具有變 化電平的信號來確定。第一感應(yīng)信號處理器700和第二感應(yīng)信號處理器800通過例如放大和濾波來處理 模擬感應(yīng)數(shù)據(jù)信號，以將模擬感應(yīng)數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)感應(yīng)數(shù)據(jù)信號DSN并將其輸出。信號控制器600或外部器件通過使用數(shù)字感應(yīng)數(shù)據(jù)信號DSN來確定接觸的存在和 接觸位置。接下來，將參照圖3和圖4來描述根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的電泳顯示器的像 素PX和傳感器SC的結(jié)構(gòu)。圖3是根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施例的電泳顯示器的像素布局圖，圖4是圖3中示 出的電泳顯示器沿線IV-IV得到的截面圖。電泳顯示器包括上面板、下面板以及插設(shè)在上面板與下面板之間的電泳層。首先，將描述下面板。如圖4所示，下面板包括下基板210以及形成在下基板210 上的公共電極270。下基板210可以由玻璃或透明塑料制成。塑料優(yōu)選地是柔性的，從而電 泳顯示器可以彎曲。可以使用如塑料、聚碳酸酯(polycarbon)、聚酰亞胺、聚醚砜 (polyethersulfone(PES))、多芳基化合物(polyarylate (PAR))、聚苯二甲酸乙二酯(PEN) 和聚對苯二甲酸乙二酸酯(PET)。當(dāng)下基板210由玻璃形成時(shí)，下基板210可以具有約 500 μ m的厚度；當(dāng)下基板210由塑料形成時(shí)，下基板210可以具有約30 μ m的厚度。公共電極270形成在形成有多個(gè)像素PX和多個(gè)傳感器SC的整個(gè)顯示區(qū)域上，并 可以由透明導(dǎo)體例如ITO或IZO形成?，F(xiàn)在，將參照圖3和圖4描述上面板。上基板110形成在上面板的最上層。類似于下基板210，上基板110可以由玻璃或透明塑料形成；在由塑料形成的情形 下，上基板110可以優(yōu)選地具有柔性特性。當(dāng)上基板110由玻璃形成時(shí)，上基板110可以具 有約500 μ m的厚度；當(dāng)上基板110由塑料形成時(shí)，上基板110可以具有約30 μ m的厚度。 根據(jù)將用于集成的顯示和觸摸感應(yīng)器件中的接觸檢測類型，上基板110應(yīng)當(dāng)能夠使一個(gè)或 多個(gè)預(yù)定IR波長和/或局部施加的熱和/或表示物理信號的其它接觸從其通過。感應(yīng)層50形成在上基板110之下。感應(yīng)層50形成在薄膜晶體管將形成在像素組 件PX中的位置上方，從而如此設(shè)置的感應(yīng)層50能夠同時(shí)提供阻擋入射到薄膜晶體管的半導(dǎo)體層的光的光阻擋構(gòu)件的功能。此外，感應(yīng)層50感應(yīng)紅外線或傳導(dǎo)熱(通過上基板110 傳導(dǎo))以改變感應(yīng)層50的電阻，從而具有感應(yīng)是否產(chǎn)生接觸的功能。在一個(gè)實(shí)施例中，感 應(yīng)層50可以由釩氧化物、鈦、鉬、硅鍺(SiGe)或非晶硅制成。另一方面，在圖3和圖4的示 范性實(shí)施例中，鈦用于感應(yīng)層50，然而，鈦是自身能良好地反射光的金屬，從而顯示特性會 由于光被鈦層的無意反射而惡化。為了解決該問題，鈦氧化物層51形成在鈦層52之上，以 降低反射率，從而可以防止或減少由于反射而引起的顯示特性的惡化。(還可以使用其它材 料層諸如氮化鈦TiN來形成適當(dāng)厚度(例如，中心綠色(central green color)的1/4波 長)的反射干擾板，從而減少可見線光譜中不期望的反射。)在感應(yīng)層50下方但是覆蓋像素電極區(qū)域的濾色器230形成在感應(yīng)層50下方。對 于每個(gè)像素單元，濾色器230可以是三基色(諸如紅、綠和藍(lán))之一，從而實(shí)現(xiàn)圖像的全色 顯示。在水平方向上相鄰的像素PX的濾色器230的顏色可以彼此不同，在豎直方向上相鄰 的像素PX的濾色器230的顏色可以彼此相同。此外，濾色器230形成為具有兩個(gè)間隔開 的接觸孔182-1和182-2，接觸孔182-1和182-2限定在濾色器230中并暴露上面的感應(yīng) 層50，從而可以制作到感應(yīng)層50(例如，鈦層)的電阻感應(yīng)電接觸。兩個(gè)接觸孔182-1和 182-2具有使接觸(contact) 172-1和122-1通過的功能，接觸172-1和122-1分別將感應(yīng) 層50連接到相應(yīng)的感應(yīng)線。濾色器230與像素組件PX形成在相同的顯示面板內(nèi)，從而即使包括柔性基板的顯 示器件彎曲，也可以降低濾色器和相應(yīng)的電泳層未對準(zhǔn)的可能性，從而可以防止由于顯示 器件的彎曲而引起的顯示特性的惡化。在大致相同的區(qū)域形成有柵極線122和間隔開的第一感應(yīng)線122，其中后者通過 第一接觸孔182-1連接到感應(yīng)層50，接觸孔182-1被限定為延伸穿過電絕緣的濾色器230， 并且間隔開的信號線121和122從底側(cè)附接到濾色器230。柵極線121和第一感應(yīng)線122沿水平方向延伸，且彼此平行。柵極線121包括在 同一層的一體的柵極電極124，柵極電極124在圖3的俯視平面圖中示出為從柵極線121 向下突出。第一感應(yīng)線122在圖3中類似地示出為包括向下突出的接觸突起122-1。突起 122-1具有通過第一接觸孔182-1將第一感應(yīng)線122電連接到感應(yīng)層的功能。另一方面，根 據(jù)另一示范性實(shí)施例，分離的信號線可以形成為使感應(yīng)層50和第一感應(yīng)線122彼此連接。覆蓋柵極線121和第一感應(yīng)線122的柵極絕緣層140形成為其下的下一個(gè)層。柵 極絕緣層140包括濾色器230的第二接觸孔182-2從其穿過的延伸部。因而，感應(yīng)層50通 過穿過柵極絕緣層140和濾色器230的第二接觸孔182-2而暴露，從而連接到其它感應(yīng)線。半導(dǎo)體層150形成在柵極絕緣層140之下。半導(dǎo)體層150設(shè)置在柵極電極124的 位置下方，并可以覆蓋設(shè)置柵極電極124的區(qū)域。根據(jù)示范性實(shí)施例，半導(dǎo)體層150可以由 非晶半導(dǎo)體或多晶半導(dǎo)體(例如，硅)形成，本發(fā)明示范性實(shí)施例的半導(dǎo)體層150由非晶半 導(dǎo)體形成。在半導(dǎo)體層150和柵極絕緣層140下方形成有數(shù)據(jù)線171、漏極電極175和第二 感應(yīng)線172，其中后者通過第二接觸孔182-2連接到感應(yīng)層50。數(shù)據(jù)線171和第二感應(yīng)線 172沿縱向方向延伸且彼此平行。數(shù)據(jù)線171包括朝向半導(dǎo)體層150延伸的源極電極173， 漏極電極175關(guān)于柵極電極124與源極電極173相對。柵極電極124、半導(dǎo)體層150、源極 電極173和漏極電極175形成薄膜晶體管(例如，圖2的開關(guān)元件Qsl)。由摻雜的半導(dǎo)體
9或硅化物制成的歐姆接觸層還可以形成在半導(dǎo)體層150與源極電極173之間以及半導(dǎo)體層 150與漏極電極175之間。另一方面，第二感應(yīng)線172包括朝向第二接觸孔182-2突出的突 起172-1，突起172-1具有通過第二接觸孔182-2電連接到感應(yīng)層50的功能。在可選的實(shí) 施例中，第二感應(yīng)線172和感應(yīng)層50可以通過額外的信號線彼此連接。鈍化層180形成在半導(dǎo)體層150、數(shù)據(jù)線171、漏極電極175、第二感應(yīng)線172和柵 極絕緣層140之下并覆蓋它們。鈍化層180具有限定為從其穿過的第三接觸孔185，第三接 觸孔185暴露漏極電極175的一部分。像素電極190形成在鈍化層180之下，像素電極190通過第三接觸孔185電連接 到漏極電極175。像素電極190可以由透明導(dǎo)電材料(例如ITO或ΙΖ0)形成并通過漏極電 極175接收數(shù)據(jù)電壓，從而向電泳層施加電場。電泳層形成在上面板與下面板之間，電泳層包括微囊體30，該微囊體30包括不 同類型的電泳顆粒31和33，具有不同的帶電極性；以及透明的電介質(zhì)液體35。電泳顆粒 31和33中的一種具有正極性，另一種具有負(fù)極性；一種具有黑色，另一種具有白色。黑色 的電泳顆粒33由諸如炭黑的黑色材料形成，白色的電泳顆粒31可以由鈦氧化物TiO2或硅 石SiO2形成。另一方面，電泳顆粒31和33可以由核(core)以及包圍該核的著色層形成。優(yōu)選地，電介質(zhì)流體35的粘性適中，以在存在移動場時(shí)增大電泳顆粒31 和33的遷移率而在沒有移動場時(shí)將它們固定在適當(dāng)?shù)奈恢茫瑑?yōu)選地，電介質(zhì)流 體35為具有低電介質(zhì)常數(shù)并抑制不期望的化學(xué)反應(yīng)的類型。電介質(zhì)流體35由 透明材料制成以獲得反射亮度。作為電介質(zhì)流體35的示例，可以使用諸如萘烷 (decahydronaphthalene)Λ5~ 亞乙基 ~2~ P拳 1水片 M (5-ethylidene-2-norbornene) Λ 脂肪油、石蠟油(paraffin oil)的碳?xì)浠衔铮T如甲苯、二甲苯、二芳基乙烷 (phenylxylylethane)、十二烷基苯和烷基萘(alkyl naphthalene)的芳香烴，以及 諸如全氟萘燒(perf luorodecal in)、全氟甲苯(perf luorotoluene)、全氟二甲苯 (perf luoroxylen)、二 氯三氟甲苯(dichlorobenzotri fluoride)、3,4, 5-三氯三氟甲苯 (3,4, 5-trichlorobenzotrif luoride)、氯五氟苯(chloropentaf luoro-benzene)、二氯壬
(dichlorononane)(pentachlorobenzene)白勺 化溶齊[J。電泳顆粒31和33根據(jù)公共電極270與像素電極190之間的電場而沿不同方向移 動，如果白色電泳顆粒31布置在像素電極190側(cè)，則從外部入射的光被反射到電泳顆粒31， 從而在外部識別出白色。實(shí)際上，濾色器230形成在像素電極190上，從而即使白色電泳顆 粒31布置在像素電極190側(cè)，也不顯示真正的白色，而是對濾色器230的顏色顯示最大亮 度。如果濾色器230分別呈現(xiàn)最大的亮度，則其組合顯示白色。另一方面，如果黑色電泳顆粒33布置在最靠近透明像素電極190的一側(cè)，則從外 部入射的光被反射到這些電泳顆粒33，從而在外部識別出黑色。此外，根據(jù)布置在像素電極 190側(cè)的白色顆粒和黑色顆粒的數(shù)量，可以顯示各種灰度。通過連接到數(shù)據(jù)線171的薄膜晶體管而施加有數(shù)據(jù)電壓的像素電極190與公共電 極270 —起形成電場，電場的大小根據(jù)數(shù)據(jù)電壓的大小而不同。電泳顆粒31和33的移動 方向和移動距離根據(jù)電場的大小而變化，從而顯示不同灰度的圖像。接下來，將參照圖5的透視示意圖描述本發(fā)明實(shí)施例的傳感器組件SC的結(jié)構(gòu)和操作。
圖5中示出的傳感器SC是傳感器SC及圖4的感應(yīng)線122和172的結(jié)構(gòu)，省略了 與像素PX有關(guān)的剩余結(jié)構(gòu)的圖示。傳感器組件SC限定測輻射熱儀B，并至少包括感應(yīng)層50和連接到感應(yīng)層50的兩 條感應(yīng)線122和172。在一個(gè)實(shí)施例中，感應(yīng)層50由選自釩氧化物、鈦、鉬、硅鍺(SiGe)或非晶硅組成的 組中選出的一種或多種材料制成，用于降低高反射率，如4所示，反射干涉氧化物或氮化物 層還可以形成在其上。
感應(yīng)層50響應(yīng)當(dāng)手指接近以觸摸時(shí)產(chǎn)生的熱量或紅外線輻射，從而改變感應(yīng)層 50的電阻。結(jié)果，施加到兩個(gè)感應(yīng)線122和172的電壓電平改變，從而可以確定是否觸摸到 相應(yīng)的感應(yīng)層50。在圖5中，與圖3和圖4的示范性實(shí)施例不同，額外的連接線51和52形成在感應(yīng) 層50與感應(yīng)線122和172之間。絕緣層(諸如濾色器或柵極絕緣層)形成在感應(yīng)層50與 每條感應(yīng)線122和172之間，使得它們通過連接線51和52彼此電連接。另一方面，像素PX的薄膜晶體管形成在感應(yīng)層50之下，使得感應(yīng)層50可以具有 作為光阻擋構(gòu)件的功能。盡管已經(jīng)結(jié)合目前被認(rèn)為是可行的示范性實(shí)施例描述了本教導(dǎo)，但是應(yīng)當(dāng)理解， 本發(fā)明的公開不限于所公開的實(shí)施例，而是相反，意欲覆蓋包括于本教導(dǎo)的精神和范圍內(nèi) 的各種修改和等效布置。本申請要求于2009年8月26日提交到韓國知識產(chǎn)權(quán)局的韓國專利申請 No. 10-2009-0079471的優(yōu)先權(quán)和權(quán)益，其全部內(nèi)容在此引入以作參考。
權(quán)利要求
1.一種電泳顯示器，包括 透光的第一基板；感應(yīng)層，形成在所述第一基板下面； 感應(yīng)線，電連接到所述感應(yīng)層； 第二基板；以及電泳層，設(shè)置在所述第一基板與所述第二基板之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泳顯示器，其中所述感應(yīng)層由當(dāng)暴露于施加的變化級別的紅外線或熱時(shí)電阻變化的材料制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電泳顯示器，其中所述感應(yīng)層包括釩氧化物、鈦、鉬、硅鍺和非晶硅中的至少一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電泳顯示器，其中 所述感應(yīng)層由包括鈦和鈦氧化物的雙層制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電泳顯示器，其中所述感應(yīng)層包括設(shè)置在所述感應(yīng)層之上的反射減少層。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電泳顯示器，其中所述反射減少層包括金屬氧化物或金屬氮 化物。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泳顯示器，還包括 薄膜晶體管，設(shè)置在所述感應(yīng)層之下；以及柵極線和數(shù)據(jù)線，連接到所述薄膜晶體管并形成在所述感應(yīng)層之下。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電泳顯示器，其中所述感應(yīng)線包括平行于所述柵極線延伸的第一感應(yīng)線和平行于所述數(shù)據(jù)線延伸的第二感應(yīng)線。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電泳顯示器，還包括 鈍化層，覆蓋所述薄膜晶體管；以及像素電極，形成在所述鈍化層之下，其中所述鈍化層具有接觸孔，該接觸孔限定為從所述鈍化層穿過，其中所述像素電極 通過所述鈍化層中的所述接觸孔電連接到所述薄膜晶體管的輸出端子。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泳顯示器，還包括濾色器，密封所述感應(yīng)層的至少下部且形成在所述感應(yīng)層之下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種觸摸感應(yīng)電泳顯示器件。圖像顯示器件具有在器件的像素組件中完整地分布的觸摸感應(yīng)傳感器組件。在一個(gè)實(shí)施例中，該分布是每個(gè)像素組件有一個(gè)傳感器組件。在一個(gè)實(shí)施例中，像素組件通過選擇性地反射光而形成圖像的像素部分，傳感器組件由反射光的材料組成。更具體地，在一個(gè)實(shí)施例中，光反射像素組件是電泳單元，傳感器組件包括鈦層，在鈦層下設(shè)置有濾色器層以保護(hù)性地覆蓋該鈦層。通過在其上提供抗反射層來減少從光反射傳感器反射的光。傳感器組件響應(yīng)局部溫度的變化或施加到其上的紅外輻射量的變化而改變電阻。傳感器組件的電阻通過兩條線測量，該兩條線連接到傳感器組件并延伸穿過設(shè)置在濾色器層中的接觸孔。
文檔編號G06F3/045GK102004363SQ20101010586
公開日2011年4月6日 申請日期2010年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月26日
發(fā)明者全亨一, 李相明, 黃泰亨 申請人:三星電子株式會社