一种集成屏下红外光学触摸的电子纸显示模组的制作方法

1.本发明涉及电子纸烧录技术领域，特别涉及一种集成屏下红外光学触摸的电子纸显示模组。


背景技术：

2.电子纸也叫数码纸。它是一种超薄、超轻的显示屏，目前已越来越多地应用于广阔的领域。例如书籍、报纸或杂志的印刷介质、可折叠屏幕、电子壁纸等。
3.现有技术中的电子纸显示屏如专利号cn201120521334.5所公开的一体化电子纸显示触摸屏，该技术方案采用的方法是将触摸屏直接热压通过oca胶集成在电子纸显示屏的电子墨水层上面，玻璃基板25采用无碱玻璃，通过热压粘贴于热熔胶层24；ito电极膜22、电子墨水胶囊23及热熔胶层24结合为电子墨水层，采用市售商品，电子墨水层通过热熔胶层24与玻璃基板25粘结；电阻薄膜触摸屏21通过oca胶无缝粘合于电子墨水层的ito电极膜22上面。在不偏离本发明的精神和范围的情况下还可以构成许多差别的实施例，如电阻薄膜触摸屏也可以改为电容薄膜式触摸屏。
4.因此现有的电子纸触摸屏主要是在屏幕前加贴电容触摸，或者在模组背后外加磁控触摸，加贴电容触摸涉及到工艺控制，同时会影响模组的透光率，良率也会受影响，磁控触摸则是增加成本，两种方案都增加了模组的厚度。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明提供了一种集成屏下红外光学触摸的电子纸显示模组，以解决上述技术问题。
6.一种集成屏下红外光学触摸的电子纸显示模组，其包括一个基板组件，以及一个设置在所述基板组件上的导光保护膜组件。所述基板组件包括一个玻璃基板，一个设置在所述玻璃基板上的电子纸膜片，多个间隔设置在所述玻璃基板上的红外发光管，以及多个间隔设置在所述玻璃基板上的红外接收管。所述电子纸膜片位于所述玻璃基板的中心，所述红外发光管和所述红外接收管呈矩形分布在所述玻璃基板的边缘，所述红外发光管和所述红外接收管相对设置且位置一一对应，所述红外发光管和所述红外接收管的光路矩阵呈矩形网状。所述导光保护膜组件包括一个设置在所述基板组件上的导光保护膜，两个设置在所述导光保护膜上的银镀层，多个设置在所述导光保护膜上的银点，以及多个设置在所述导光保护膜上的eva胶。所述银镀层设置在所述导光保护膜靠近所述红外发光管和所述红外接收管一端的顶面及底面。所述银点均匀阵列设置在所述导光保护膜顶面且位于所述银镀层中间，所述eva胶位于所述光路矩阵的交点。
7.进一步地，所述电子纸膜片的大小小于所述玻璃基板的大小。
8.进一步地，多个所述红外发光管呈一条直线排列并设置有两排，多个所述红外接收管呈一条直线排列并设置有两排，所述红外发光管和所述红外接收管上覆盖有透明硅胶。
9.进一步地，所述基板组件还包括一个设置在所述电子纸膜片上的oca胶，以及一个涂抹在所述玻璃基板上的封边胶。
10.进一步地，所述导光保护膜组件还包括多个设置在所述导光保护膜上的黑色胶块，所述黑色胶块为间隔分布的长方形eva黑色吸光胶块且位于相邻的所述红外发光管和相邻的所述红外接收管之间。
11.进一步地，所述导光保护膜朝向所述玻璃基板的端面上设置有多个凸镜和多个凹镜，所述凸镜和所述凹镜呈矩形分布，所述凸镜位于所述红外发光管的上方且一个所述红外发光管对应一个所述凸镜，所述凹镜位于所述所述红外接收管的上方且一个所述红外接收管对应一个所述凸镜。
12.进一步地，所述导光保护膜的边缘设有斜面，所述斜面朝所述玻璃基板的方向倾斜，位于所述导光保护膜顶面的所述银镀层延伸至所述斜面。
13.进一步地，所述eva胶为球体。
14.进一步地，所述红外发光管由一个pn结和一个设置在所述pn结上的发光材料组成，所述发光材料为gaalas即砷铝化镓。
15.进一步地，所述红外接收管为pin结并包括一个n层材料，一个设置在所述n层材料上的i层材料，以及一个设置在所述i层材料上的p层材料，所述p层材料是光敏材料a-si即掺硼非晶硅，所述i层材料为普通a-si,所述n层材料为n+a-si即高浓度掺杂砷非晶硅。
16.与现有技术相比，本发明提供的集成屏下红外光学触摸的电子纸显示模组通过在所述红外发光管和所述红外接收管呈矩形分布在所述玻璃基板的边缘。所述红外发光管和所述红外接收管相对设置且位置一一对应，从而形成呈矩形的光路矩阵。所述eva胶位于所述光路矩阵的交点，使所述eva胶位于光线交汇最多的点，利用eva胶实现红外光的阻断和吸收，实现既不影响可见光，又可以实现红外光的传输及阻断。当手指按压导光保护膜压扁所述eva胶时，所述eva胶球能将整个光路截面阻断，使红外光无法通过，从而通过手指按压所述导光保护膜来控制红外光的通断，来识别到矩阵的点的位置，以使实现触摸功能，不需要外置显示屏，使厚度更小。同时采用内置红外发光源，集成光源面积小，阵列设置的银点和凹、凸镜可以提高透光率。
附图说明
17.图1为本发明提供的一种集成屏下红外光学触摸的电子纸显示模组沿红外接收管的结构示意图。
18.图2为图1的集成屏下红外光学触摸的电子纸显示模组沿红外发光管的结构示意图。
19.图3为图1的集成屏下红外光学触摸的电子纸显示模组所具有的基板组件的俯视图。
20.图4为图1的集成屏下红外光学触摸的电子纸显示模组所具有的红外发光管的结构示意图。
21.图5为图1的集成屏下红外光学触摸的电子纸显示模组所具有的红外接收管的结构示意图。
22.图6为图1的集成屏下红外光学触摸的电子纸显示模组所具有的导光保护模组件
的俯视图。
23.图7为图1的集成屏下红外光学触摸的电子纸显示模组锁具有红外接收管的光路示意图。
24.图8为图2的集成屏下红外光学触摸的电子纸显示模组锁具有红外发光管的光路示意图。
具体实施方式
25.以下对本发明的具体实施例进行进一步详细说明。应当理解的是，此处对本发明实施例的说明并不用于限定本发明的保护范围。
26.如图1至图8所示，其为本发明提供的集成屏下红外光学触摸的电子纸显示模组的结构示意图。所述集成屏下红外光学触摸的电子纸显示模组包括一个基板组件10，以及一个设置在所述基板组件10上的导光保护膜组件20。可以想到的是，所述集成屏下红外光学触摸的电子纸显示模组还包括其他的一些功能模块，如控制模块，电路组件模块，以及传输模块等等，其为本领域技术人员所习知的技术，在此不再赘述。
27.所述基板组件10包括一个玻璃基板11，一个设置在所述玻璃基板11上的电子纸膜片12，多个间隔设置在所述玻璃基板11上的红外发光管13，多个间隔设置在所述玻璃基板11上的红外接收管14，一个设置在所述电子纸膜片12上的oca胶15，以及一个涂抹在所述玻璃基板11上的封边胶16。
28.所述玻璃基板11作为电子纸显示模组的底板，其用于设置上述各个功能组件。
29.所述电子纸膜片12的大小小于所述玻璃基板11的大小，且位于所述玻璃基板11的中心，从而使所述电子纸膜片12的边缘与所述玻璃基板11的边缘具有一定距离，留出空间设置所述红外接收管14和所述红外发光管13。
30.多个所述红外发光管13呈一条直线排列并设置有两排，多个所述红外接收管14呈一条直线排列并设置有两排，所述红外发光管13和所述红外接收管14呈矩形分布在所述玻璃基板11的边缘。所述红外发光管13和所述红外接收管14相对设置且位置一一对应，即一排所述红外发光管13相对侧设置有所述红外接收管14，从而保证分布的均匀性。所述红外发光管13和所述红外接收管14上覆盖有透明硅胶17，所述透明硅胶17为保护层起到保护作用。
31.所述红外发光管13由一个pn结131和一个设置在所述pn结131上的发光材料132组成。所述pn结131包括p极电极、n极电极、p层材料、以及n层材料，其应当为现有技术。所述发光材料132为gaalas即砷铝化镓。通过所述pn结131施加正向电压，从而激发所述发光材料132产生红外光。
32.所述红外接收管14为pin结并包括一个n层材料141，一个设置在所述n层材料141上的i层材料142，以及一个设置在所述i层材料142上的p层材料143。所述p层材料143是光敏材料a-si即掺硼非晶硅，所述i层材料为普通a-si,所述n层材料141为n+a-si即高浓度掺杂砷非晶硅。所述i层材料142用来吸收太阳光能量，所述p层材料143和所述n层材料141用来形成内建电场以收集电荷。当入射光照在电池表面，所述i层材料142会吸收光子的能量并产生空穴电子对。在pn结的内建电场作用下，空穴电子对向所述p层材料143移动，电子向所述n层材料141移动。在不断有阳光入射并存在外接负载时，会产生持续稳定的电流。
33.所述oca胶15设置在所述电子纸膜片12上并用于粘接所述导光保护膜组件20，oca胶是用于胶结透明光学元件的特种粘胶剂，具有无色透明、光透过率在95％以上、胶结强度良好等特点，其为现有技术，在此不再赘述。
34.所述封边胶16涂抹在所述红外发光管13和所述红外接收管14上且位于所述玻璃基板11和所述导光保护膜组件20，起到密封连接的作用。
35.所述导光保护膜组件20包括一个设置在所述基板组件10上的导光保护膜21，多个设置在所述导光保护膜21上的黑色胶块22，两个设置在所述导光保护膜21上的银镀层23，多个设置在所述导光保护膜21上的银点24，以及多个设置在所述导光保护膜21上的eva胶25。
36.所述导光保护膜21通过所述oca胶15与所述电子纸膜片12连接，所述导光保护膜21采用丙烯酸树脂、聚碳酸酯、环氧树脂制成的透明导光保护膜，具有良好导光性及硬度强度，可以同时实现保护和导光的作用。
37.所述导光保护膜21朝向所述玻璃基板11的端面上设置有多个凸镜211和多个凹镜212。所述凸镜211和所述凹镜212呈矩形分布，所述凸镜211位于所述红外发光管13的上方且一个所述红外发光管13对应一个所述凸镜211。所述凹镜212位于所述所述红外接收管14的上方且一个所述红外接收管14对应一个所述凸镜211。所述凸镜211用于扩散所述红外发光管13发出的光，所述凹镜212用于汇聚光线，确保将足够强度的红外光传输到所述红外接收管14上，具体光线说明会在下面结合所述银镀层23和所述eva胶25一起说明。
38.所述导光保护膜21的边缘设有斜面213，所述斜面213朝所述玻璃基板11的方向倾斜，其用于在设置所述银镀层23后折射光线。
39.所述黑色胶块22设置在所述导光保护模21内，所述黑色胶块22为间隔分布的长方形eva黑色吸光胶块且位于相邻的所述红外发光管13和相邻的所述红外接收管14之间，使所述导光保护膜21的边缘形成光定向区，其作用是吸收从所述凸镜211和所述凹镜212聚焦反射过来的红外光中的未按指定路径传输逃逸出来的红外光，提高光的传输效率，如图7、8所示。
40.所述银镀层23用于反射光线，所述银镀层23为矩形且中间镂空。所述银镀层23设置在所述导光保护膜21靠近所述红外发光管13和所述红外接收管14一端的顶面及底面。位于所述导光保护膜21顶面的所述银镀层23延伸至所述斜面213，使所述斜面213能将光线反射至所述导光保护膜21中。由于所述红外发光管13和所述红外接收管14呈矩形分布且位置相互对应，因此所述红外发光管13和所述红外接收管14的光路矩阵呈矩形网状如图6中的虚线所示。为了使光大部分能在光路中传输，所述银点24均匀阵列设置在所述导光保护膜21顶面且位于所述银镀层23中间，所述银点24分布越密光传输效果好，但是光透过率变差，因此在本实施例中所述银点24位于光路矩阵的交点，间距应大于3mm，小于8mm，所述银点24的直径2mm。所述红外发光管13发出的光线透过所述透明硅胶17后，通过所述凸镜212汇聚后由所述斜面213进行反射。光线通过所述导光保护膜21顶面和底面上的所述银镀层23、所述银点24，以及所述oca胶15的反射实现光在所述导光保护膜21中的传输，使一部分光从多个所述银点24之间射出，另一部分光从另一端射出经所述凹镜211汇聚到所述红外接收管14中，所述红外接收管14将红外光转换成电流信号，如图7、8所示。
41.所述eva胶25为球体且掺杂al-cus粉末2.5wt％，所述eva胶25的分布与光路矩阵
有关，所述eva胶位于所述光路矩阵的交点，所述eva胶25的直径为一条光路矩阵宽度的三分之一，使所述eva胶25位于光线交汇最多的点，利用eva具有有良好的弹性，以及红外透阻隔率大于85％，可见光透过率大于55％的特性实现红外光的阻断和吸收，实现既不影响可见光，又可以实现红外光的传输及阻断，这样可以保证进入光路的66％的红外光能顺利被所述红外接收管14接收。同时由于所述eva胶25位于光线交汇最多的点，当手指按压导光保护膜压扁所述eva胶25时，所述eva胶球能将整个光路截面阻断，使红外光无法通过，从而通过手指按压所述导光保护膜21来控制红外光的通断，来识别到矩阵的点的位置，以使实现触摸功能。需要说明的是，所述eva胶25并非一定要设置在所述银点24的正下方，在每一个所述银点24的附近会有一个所述eva胶25。
42.与现有技术相比，本发明提供的集成屏下红外光学触摸的电子纸显示模组通过在所述红外发光管13和所述红外接收管14呈矩形分布在所述玻璃基板11的边缘。所述红外发光管13和所述红外接收管14相对设置且位置一一对应，从而形成呈矩形的光路矩阵。所述eva胶位于所述光路矩阵的交点，使所述eva胶25位于光线交汇最多的点，利用eva胶25实现红外光的阻断和吸收，实现既不影响可见光，又可以实现红外光的传输及阻断。当手指按压导光保护膜压扁所述eva胶25时，所述eva胶球能将整个光路截面阻断，使红外光无法通过，从而通过手指按压所述导光保护膜21来控制红外光的通断，来识别到矩阵的点的位置，以使实现触摸功能，不需要外置显示屏，使厚度更小。同时采用内置红外发光源，集成光源面积小，阵列设置的银点24和凹、凸镜212、211可以提高透光率。
43.以上仅为本发明的较佳实施例，并不用于局限本发明的保护范围，任何在本发明精神内的修改、等同替换或改进等，都涵盖在本发明的权利要求范围内。