专利名称：具有内嵌电阻式触控结构的双稳态显示器的制作方法
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内嵌电阻式触控结构的双
稳态显示器。
背景技术：
图1所示的一般双稳态显示器1包括一薄膜晶体管阵列基板2、一包含多个染色微 胶囊电泳(Microcapsules Electrophoretic) 3a的显示薄膜3与一对向电极基板4，利用控 制薄膜晶体管阵列基板2与对向电极基板4之间产生电压，造成该显示薄膜3的所述微胶 囊电泳3a位置改变以达成预设的显示效果。 上述双稳态显示器1虽可仿效墨水在纸张上的显现效果，但，其画面的异动仍是 以触压按键为控制，显得不甚便利，虽然有些业者会额外地搭配触控面板以提供较方便的 操控，如图2所示，惟，触控面板5因具备上、下基板5a、5b等构件，将使得双稳态显示器1 与触控面板5结合后的整体结构的厚度与重量增加，不符产品朝向精致化发展，且因触控 面板5是以外加方式组装在双稳态显示器1的外侧，将造成光的穿透率下降或是反射率上 升，而有影响双稳态显示器1的光学显示效果之虞。 有鉴于此，本案发明人期许改善上述缺点，经详思细索与多年开发经验，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具有内嵌电阻式触控结构的双稳态显示器，具有 降低结构厚度与重量的效，且可提升光学显示效果。 缘以达成上述的目的，本发明所提供的一种具有内嵌电阻式触控结构的双稳态显
示器，是于一双稳态显示薄膜与一薄膜晶体管阵列基板之间设置一触控感应单元，该触控 感应单元具有多条第一侦测线、多条第二侦测线与一图案化的第一绝缘层，所述第一侦测
线沿着一第一方向与该薄膜晶体管阵列基板的栅极线并列设置，且与该薄膜晶体管阵列基 板的源极线电性隔离，每一第一侦测线具有至少一第一导电面，所述第二侦测线则是沿着 一第二方向与源极线并列设置，且在延伸方向上与对应的栅极线及第一侦测线电性隔离， 每一第二侦测线并具有至少一第二导电面，该第一绝缘层将栅极线、第一侦测线、源极线与 第二侦测线隔离，且具有多个穿孔分别对应一条第一侦测线的第一导电面与一条第二侦测 线的第二导电面。 是以，本发明将达成触控侦测的触控感应单元内建于双稳态显示器中，可达成降 低结构厚度与重量的目的，并可减低对显像效果的影响。
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详细说明如后，其 中
图1为已知双稳态显示器的示意图。 图2为已知具备触控面板的双稳态显示器示意图。 图3为本发明一较佳实施例双稳态显示器的结构示意图。 图4为本发明触控感应单元与栅极线及源极线的相关配置图。 图5为图4的局部放大图。 图6为图5的6-6方向剖视图。 图7为图5的7-7方向剖视图。 图8类同图4，揭示各侦测线是以多条为一组的方式划分成多个分群并电性连接 至系统端。 图9类同图4，揭示每一栅极线配置一条第一侦测线，每一源极线配置一条第二侦 测线。 图10类同图5，揭示第二侦测线的支线面宽小于穿孔开口宽度。 图11为图10的11-11方向剖视图。 图12类同图3，揭示双稳态显示器还包括有一平坦层。 图13类同图7，揭示第二侦测线的支线呈悬臂状。
具体实施例方式
请参阅图3、图4及图5所示，为本发明一较佳实施例的双稳态显示器100，其包括 一对向电极基板10、一双稳态显示薄膜16、一薄膜晶体管阵列基板20、一系统端29、一触控 感应单元30、一覆盖层38与多个像素电极40，其中 该对向电极基板10包括 一 以聚乙烯对苯二甲酸酯 (Polyethyleneter印hthalate，PET)材料制成的塑性表层12及一形成于该塑性表层12 — 面的ITO(Indium Tin Oxide film)电极层14。 该双稳态显示薄膜16是由一粘着层18而与该薄膜晶体管阵列基板20结合， 其用以作为显示影像用的结构可选自E-link公司所生产的微胶囊电泳(Microcapsules Electrophoretic)或是SiPix公司所生产具有染色电泳的Microcup⑧阵列结构。
该薄膜晶体管阵列基板20具有一基板22、多条栅极线24、多条源极线26与多个 晶体管27，所述栅极线24与源极线26设置于该基板22表面221，且分别沿着呈交错的一 第一方向D1与一第二方向D2并列设置并交织形成多个像素区28，在本实施例中，第一方向 Dl与第二方向D2是为正交，又，栅极线24与源极线26彼此为电性绝缘，而所述晶体管27 设置于基板22表面221，且每一晶体管27位于一个像素区28内。 该系统端29具有运算整合双稳态显示器100多项的操控功能，例如可侦测出本发 明触控感应单元30所产生的电阻阻抗变化，据以判断受触压位置及进一步控制影像显示。
该触控感应单元30包括有多条第一侦测线32、一图案化的第一绝缘层34与多条 第二侦测线36，其中 所述第一侦测线32是与所述栅极线24经由同一道工艺一并制得而位于该薄膜晶 体管阵列基板20的基板22表面221，如图4所示，本实施例的所述栅极线24被以三条为 一组的方式划分成多个群组，每一群组的栅极线24配置一条第一侦测线32，且第一侦测线 32平行群组中的第一条栅极线24，又，前一群组与次一群组栅极线24所配置第一侦测线32之间的距离是小于或等于0. 7公分，并且，两相邻的第一侦测线32彼此先相互电性连接后 再于末端通过连结一个接合垫(pad) 33而与该系统端29电性连接，请续配合图5至图7所 示，每一第一侦测线32的顶面构成一第一导电面321 ，且具有多个第一凸块322连接于该第 一导电面321。 该图案化的第一绝缘层34是经过涂布绝缘材料、曝光、显影、蚀刻等步骤而制得， 其包括有多个隔离块341-344叠设在栅极线24与第一侦测线32，且位于后续制作的源极线 26与第二侦测线36延伸通过的路径上，目的在于将栅极线24与第一侦测线32以及源极线 26与第二侦测线36电性隔离，如图5所示，其中每一隔离块341包括相连接呈"L"型的第 一肋条341a与第二肋条341b，第一肋条341a沿着第二方向D2设置并覆盖着其延伸路径 通过的栅极线24与第一侦测线32，第二肋条341b则是沿着第一方向Dl设置，且叠设在第 一侦测线32上方，又，每一隔离块341在其第二肋条341b上设置有一穿孔341c，图6、图7 进一步揭示每一穿孔341c —端开口对应着第一侦测线32的第一导电面321上的一个第一 凸块322，每一隔离块341具有一顶面341d与第一侦测线32的第一导电面321相隔一第一 距离S1 ;另说明的是，上述各隔离块341-344的制作，亦可将两并邻者以一体成型方式一次 制得，例如并邻的隔离块341与隔离块342是连接成一体、并邻的隔离块343与隔离块344 是连接成一体。 所述第二侦测线36的制作是与源极线26经同一道工艺一并制得，须先说明的是， 在制作第二侦测线36与源极线26之前，各穿孔341c中预先被填满以绝缘材料制成的支撑 垫(因支撑垫最终将被特定清洗液侵蚀清除，故未表示于图中)，且支撑垫顶缘略高出该隔 离块341的顶面341d，接着，续经沉积金属薄膜、涂布光阻、曝光、显影及蚀刻等步骤，即于 该基板22表面221同时制得所述第二侦测线36与源极线26，本实施例的所述源极线26亦 被以三条为一组的方式划分成多个群组，每一群组的源极线26配置一条第二侦测线36，且 前一群组与次一群组源极线26所配置的第二侦测线36之间的距离小于或等于0. 7公分， 又，每一第二侦测线36是由一条主线361与多条支线362所构成，其中
每一主线361平行邻近的源极线26，并在其延伸方向上由隔离块341的第一肋条 341a与隔离块344的阻隔而与栅极线24以及第一侦测线32电性隔离，如图4所示，两相 邻的主线361先相互电性连接后再于末端通过连结一个接合垫33而与该系统端29电性连 接； 每一第二侦测线36的所述支线362则是各别沿着每一隔离块341的第二肋条 341b表面设置，且延伸通过对应的穿孔341c，支线362因受到位于穿孔341c内的支撑垫顶 缘突出于隔离块341顶面341d的影响，将于面对穿孔341c 1面形成一凹面，如图7所示， 该凹面构成一第二导电面363且与该第一导电面321保持一大于第一距离SI的第二距离 S2，又，如图6所示，本实施例的支线362于第二方向D2上的面宽Wl是大于穿孔341c于第 二方向D2上的开口宽度W2，因此使得支线362的两侧分别具有一开口 364，开口 364的作 用在于以特定清洗液侵蚀支撑垫后，穿孔341c内的支撑垫得循着开口 364完全排出，由此 使得第二导电面363直接面对第一导电面321 ，另外，每一第二侦测线36并具有多个第二凸 块365各别连接于每一支线362的第二导电面363，且各别对应一个第一凸块322。
该覆盖层38是以绝缘材料制成而覆盖所有的栅极线24、源极线26、晶体管27、像 素区28、第一侦测线32与第二侦测线36，且覆盖层38具有一表面381。
所述像素电极40设置于该覆盖层38的表面381，且各别对应一个像素区28并与 一个晶体管27电性连接。 以上即为本发明双稳态显示器100各细部构造说明，当使用者使用该双稳态显示 器100并以手指作为接触显示器表面时，触压的作用力将促使对应该处的第二侦测线36变 形，同时造成第二凸块365接触第一凸块322，进而产生电阻阻抗效应，此时，该系统端29将 根据电流阻抗的变化而快速地判断出触压作用力的所在位置，以便于后续的显示操控。
其次，在使用者以手指前端接触双稳态显示器100表面时，指尖前端接触涵盖的 宽度至多在0. 7公分左右，因此，本发明将两相邻的第一侦测线32与两相邻的第二侦测线 36的距离设定在小于或等于O. 7公分的范围时，足可供位在手指触及附近的第一侦测线32 与第二侦测线36彼此接触并产生电流阻抗变化，以便系统端29检知该变化；当然，双稳态 显示器100的设计若是以触控笔作为操作使用时，则宜将两相邻的第一侦测线32与两相邻 的第二侦测线36的距离设计成更为紧密为佳。 是以，本发明将作为感应触控的第一侦测线32与第二侦测线36以内建方式制作 于双稳态显示器100内部，解决了已知将触控面板以外加方式制作易造成整体厚度与重量 增加的缺点，且不会影响到双稳态显示器100的光学显示效果，再者，因第一侦测线32与第 二侦测线36是随着制作栅极线24与源极线26的工艺一并制得，毋需另增新工艺，故不会 增加制作成本与作业上的负担。 以下复说明本发明各侦测线与系统端的多个可行衍生变化关系，其中
图8所揭示的，是以前述实施例第四图的架构为基础再衍生的设计，亦即在所有 的栅极线24与源极线26被以多条为一组而划分成多个群组，且每一群组各别配置一条对 应的第一侦测线32与第二侦测线36的情形下，该触控感应单元30的所有第一侦测线32 与第二侦测线36再被以多条为一组的方式划分成多个分群，每一分群的第一侦测线32与 第二侦测线36彼此电性连接后再于末端通过连结一个接合垫33而外接至该系统端29，又， 每一分群中的第一条第一侦测线32a至末条第一侦测线32b，以及每一分群中的第一条第 二侦测线36a至末条第二侦测线36a的距离亦样维持在小于或等于0. 7公分。
图9进一步揭露每一栅极线24配置一条第一侦测线32，每一源极线26配置一条 第二侦测线36，且所述第一侦测线32与第二侦测线36被以多条为一组的方式划分成多个 分群，每一分群的侦测线同样先相互电性连接后再于末端通过连结一个接合垫33而外接 至该系统端29，每一分群中的第一条第一侦测线32a至末条第一侦测线32b的距离小于或 等于0. 7公分，每一分群中的第一条第二侦测线36a至末条第二侦测线36b的距离亦小于 或等于0.7公分。 从以上说明再配合图4、图8及图9所示可知，各侦测线是以两条以上为一分群的 方式预先相互电性连接后再于末端连结一个接合垫33，接合垫33再与该系统端29电性连 接，此设计方式可减少使用接合垫33的数量，具有降低成本支出的优点，惟，本发明并不排 除每一条侦测线各别与一个接合垫33连结后再与系统端29电性连接的设计制作方式，其 端赖产品的实际需求而变更制作。 另外，为达成在制作过程中可顺利将填充于穿孔341c内的支撑垫清除的结构，除 图5至图7所揭露的外，图10、图11揭露隔离块341'上的穿孔341e于第二方向D2上的开 口宽度W3大于第二侦测线36'的支线362'于第二方向D2上的面宽W4，如此，清洗液得通过支线362'与穿孔341e周缘的缝隙366对支撑垫进行侵蚀清除，同样地，支线362'底面 具有一第二凸块365'接近第一侦测线32的第一凸块322。 必须说明的是，上述各实施例中，是由第一凸块322与第二凸块365、365'相接触 而达成第一侦测线32与第二侦测线36、36'电性导通的目的，惟，实际制作并不以具备第一 凸块322与第二凸块365、365'为必需，亦即得以变形的第二侦测线36、36'直接触及第一 侦测线32即可产生电流阻抗效应。
以下再说明本发明结构的可行变化态样 图12揭示双稳态显示器100还包括有一平坦层42，该平坦层42覆设该覆盖层38， 因平坦层42是以有机材料制成而具有反射光线的效果，将有助于提升影像显示品质。
图13揭示第二侦测线36"的支线362"并未延伸通过穿孔341c，支线362"是呈悬 臂状。 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权利要求范围 所为的等效结构变化，理应包含在本发明的专利范围内。
权利要求
一种具有内嵌电阻式触控结构的双稳态显示器，包含一双稳态显示薄膜；一薄膜晶体管阵列基板，设置于该双稳态显示薄膜下方，且具有一基板、多条栅极线与多条源极线，所述栅极线与源极线彼此为电性绝缘，且分别沿着呈交错的一第一方向与一第二方向并列设于该基板表面；一触控感应单元，设置于该双稳态显示薄膜与该薄膜晶体管阵列基板之间，其包括多条第一侦测线、多条第二侦测线与一图案化的第一绝缘层，其中所述第一侦测线与所述栅极线并列设于该基板表面，且与所述源极线电性隔离，每一第一侦测线具有至少一第一导电面；所述第二侦测线与所述源极线并列设于该基板表面，且在其延伸方向上与对应的栅极线及第一侦测线电性隔离，每一第二侦测线并具有至少一第二导电面；该第一绝缘层用以将沿着第一方向设置的栅极线与第一侦测线以及沿着第二方向设置的源极线与第二侦测线隔离，且具有多个穿孔分别对应一条第一侦测线的第一导电面与一条第二侦测线的第二导电面。
2. 如权利要求1所述具有内嵌电阻式触控结构的双稳态显示器，其中，每一第一侦测 线的顶面构成该第一导电面，每一第二侦测线包括一条主线与多条支线，该主线平行邻近 的源极线设置，每一支线沿着对应的一条第一侦测线设置，且具有一该第二导电面。
3. 如权利要求2所述具有内嵌电阻式触控结构的双稳态显示器，其中，该第一绝缘层 的每一穿孔于第二方向上的开口宽度小于该第二侦测线的支线于第二方向上的面宽，每一 支线并具有至少一开口与对应的穿孔相通。
4. 如权利要求3所述具有内嵌电阻式触控结构的双稳态显示器，其中该第一绝缘层具 有一顶面，该顶面与每一第一侦测线的第一导电面相隔一第一距离，每一第二侦测线的支 线具有一凹面对应穿孔，该凹面构成该第二导电面且与对应的第一侦测线的第一导电面相 隔一大于该第一距离的第二距离，使得每一支线于凹面的两侧分别具有一该开口 。
5. 如权利要求4所述具有内嵌电阻式触控结构的双稳态显示器，其中每一第一侦测线具有多个第一凸块连接于第一导电面，且各别对应一个穿孔，每一第二侦测线具有多个第 二凸块各别连接于每一支线的凹面，且各别对应一个第一凸块。
6. 如权利要求2所述具有内嵌电阻式触控结构的双稳态显示器，其中，该第一绝缘层 的每一穿孔于第二方向上的开口宽度大于该第二侦测线的支线于第二方向上的面宽。
7. 如权利要求6所述具有内嵌电阻式触控结构的双稳态显示器，其中每一第一侦测线具有多个第一凸块连接于第一导电面，且各别对应一个穿孔，每一第二侦测线具有多个第 二凸块各别连接于每一支线的第二导电面，且各别对应一个第一凸块。
8. 如权利要求1所述具有内嵌电阻式触控结构的双稳态显示器，其中所述栅极线以多 条为一组的方式划分成多个群组，每一群组的栅极线配置一条第一侦测线。
9. 如权利要求8所述具有内嵌电阻式触控结构的双稳态显示器，其中前一群组的栅 极线所配置的第一侦测线与次一群组的栅极线所配置的第一侦测线的距离小于或等于0. 7 公分。
10. 如权利要求8所述具有内嵌电阻式触控结构的双稳态显示器，其中所述第一侦测 线以多条为一组的方式划分成多个分群，每一分群中的第一条第一侦测线至末条第一侦测线的距离小于或等于0. 7公分。
11. 如权利要求1所述具有内嵌电阻式触控结构的双稳态显示器，其中所述源极线以 多条为一组的方式划分成多个群组，每一群组的源极线配置一条第二侦测线。
12. 如权利要求11所述具有内嵌电阻式触控结构的双稳态显示器，其中前一群组的源 极线所配置的第二侦测线与次一群组的源极线所配置的第二侦测线的距离小于或等于0. 7 公分。
13. 如权利要求11所述具有内嵌电阻式触控结构的双稳态显示器，其中所述第二侦测 线以多条为一组的方式划分成多个分群，每一分群中的第一条第二侦测线至末条第二侦测 线的距离小于或等于0. 7公分。
14. 如权利要求1所述具有内嵌电阻式触控结构的双稳态显示器，其中每一栅极线配 置一条第一侦测线，所述第一侦测线以多条为一组的方式划分成多个分群，每一分群中的 第一条第一侦测线至末条第一侦测线的距离小于或等于0. 7公分。
15. 如权利要求1所述具有内嵌电阻式触控结构的双稳态显示器，其中每一源极线配 置一条第二侦测线，所述第二侦测线以多条为一组的方式划分成多个分群，每一分群中的 第一条第二侦测线至末条第二侦测线的距离小于或等于0. 7公分。
全文摘要
一种具有内嵌电阻式触控结构的双稳态显示器，是于一双稳态显示薄膜与一薄膜晶体管阵列基板之间设置一触控感应单元，该触控感应单元具有多条第一侦测线与多条第二侦测线，其中，第一侦测线平行薄膜晶体管阵列基板的栅极线设置，第二侦测线平行薄膜晶体管阵列基板的源极线设置，且第一侦测线与第二侦测线彼此以电性隔离方式交错设置，在有外力触压作用下，第二侦测线将适当变形而触及第一侦测线，据以产生电阻阻抗效应，以供计算判断出触压点的位置。
文档编号G02F1/167GK101750831SQ200810183758
公开日2010年6月23日 申请日期2008年12月15日 优先权日2008年12月15日
发明者赖辉龙 申请人:奇信电子股份有限公司