專利名稱：柔性觸摸屏顯示器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及例如釆用電阻式觸摸屏技術(shù)結(jié)合柔性觸摸屏元件和柔性顯 示器，以制造柔性組合設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中已知幾種提供用于觸摸墊或觸摸屏的傳感器的技術(shù)。這種已知的技術(shù)包括電容技術(shù)、表面聲波技術(shù)、壓敏技術(shù)例如量子隧道復(fù)合(QTC)材 料和電阻技術(shù)。我們以前描述了制造柔性顯示器的技術(shù)(例如參見WO 2004/070466、 WO 2006/059162、 WO 2006/056808、 WO 2006/061658，所有這些 通過引用合并在本文中)。這里特別關(guān)注電阻式觸摸屏元件與顯示器介質(zhì)和包 括柔性村底的背板結(jié)合，以形成新穎的柔性電阻式觸摸屏顯示結(jié)構(gòu)。從US 2004/121599摘取的附圖1示出了已知電阻式觸摸屏顯示器(10)的 一個例子。其具有基底(12)、第一導(dǎo)電層(14)、蓋板(16)、第二導(dǎo)電層 (18)和背襯表面(15)。蓋板包括整體可壓縮隔離點(diǎn)(50)從而當(dāng)手指(13) 按壓觸摸屏?xí)r，在第一和第二導(dǎo)電層之間形成電阻連接。在顯示器例如OLED (有機(jī)發(fā)光二極管)柔性平板顯示器上提供觸摸屏。該配置的主要缺點(diǎn)在于在顯示介質(zhì)上設(shè)置觸摸屏元件造成清晰度下降一一 顯示器必須通過觸摸屏元件觀看從而大大降低了顯示器的光學(xué)清晰度。WO 2005/01735描述了該問題的一種解決方案，其中在手持電子設(shè)備的罩 殼的前表面上提供顯示器模塊，在顯示器的后表面上提供訪問路徑，并在其上 設(shè)置觸摸墊。在柔性導(dǎo)電鉑基底上制造顯示器，所述基底暴露于顯示器背部用 于檢測用戶手指和基底之間的耦合能力。但是該結(jié)構(gòu)的主要缺陷在于必須安裝 顯示器以提供在其上安裝觸摸屏元件的顯示器后部訪問路徑。多篇文獻(xiàn)描述了 一種觸敏設(shè)備，其中基底下面的LCD屏幕提供觸敏顯示器。 例如參考US5， 623, 280、 US2001/0022632、 US5, 907, 375和WO2005/078566 (其中還提到了有機(jī)發(fā)光二極管顯示器)。但是在這些文獻(xiàn)中，顯示器在常規(guī) 意義上不具有柔性；其僅僅足夠薄以允許整體觸摸傳感器功能所需要的輕微變 形。其它背景材料可在US2003/0026971、 WO2004/066136中找到。一般地，認(rèn)為硬基底對觸摸屏的合適運(yùn)行是必要的，但是需要真正柔性的 組合設(shè)備。以前沒有描述如何實(shí)現(xiàn)這種設(shè)備。但是發(fā)明人設(shè)計了一種制造組合 顯示器設(shè)備和觸敏傳感器的技術(shù)，該顯示器設(shè)備和觸敏傳感器作為整體是真正 具有柔性的。發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明，因此提供了一種觸敏有源矩陣顯示器設(shè)備，該設(shè)備包括在 第一柔性基底上制造的顯示器，所述顯示器具有視面；以及位于所述顯示器下 面的具有第二柔性基底的觸敏傳感器；其中通過觸摸所述顯示器的所述視面運(yùn)行所述觸敏傳感器；以及所述組合的顯示器和觸敏傳感器是柔性的。優(yōu)選包括柔性電阻式傳感器的觸敏傳感器安裝在柔性基底的后部，該后部在顯示器的與視面相反的一側(cè)。但是，此外還可釆用觸摸屏技術(shù)，例如非壓敏電阻投射電容和電感型傳感器。在本發(fā)明的實(shí)施例中，因?yàn)橛|摸屏元件位于該設(shè)備結(jié)構(gòu)之下，所以對顯示器的光學(xué)清晰度基本沒有損害。而且用戶可從上面的觀看側(cè)操作柔性電阻式觸摸屏顯示器設(shè)備，從而使得該設(shè)備比顯示器后表面被用作觸摸墊的顯示器更易操作，使得該設(shè)備的應(yīng)用范圍更寬。在實(shí)施例中，觸敏傳感器和顯示器都具有層狀結(jié)構(gòu)并共享柔性基底。因此可在顯示器的柔性基底背板上制造傳感器，或者可在傳感器的柔性基底上制造通常包括薄膜晶體管陣列的顯示器背板，或者可在傳感器導(dǎo)電層上制造顯示器的柔性基底背板。在后一種情況中，導(dǎo)電層用作柔性基底，并物理支承顯示器背板。通常電阻式觸摸屏結(jié)構(gòu)包括被隔離結(jié)構(gòu)隔開的第一和第二導(dǎo)電層，例如由粘性基質(zhì)中的微珠構(gòu)成的隔離點(diǎn)、通過印刷或者光刻形成的點(diǎn)、或者沿US2004/212599中所描述的線整體形成為傳感器柔性層一部分的可壓縮隔離點(diǎn)。 但是，因?yàn)閭鞲衅魑挥陲@示器后面，所以一個或兩個傳感器導(dǎo)電層不必是光學(xué) 透明的，并且在實(shí)施例中可采用基本上非透明的導(dǎo)體。如前所述，通常該顯示器包括具有晶體管陣列的背板，并且在優(yōu)選實(shí)施例 中結(jié)構(gòu)配置為背板位于該設(shè)備的中性(neutral)軸或者表面(平面)上(在內(nèi)部 或者基本上鄰近) 一一即該設(shè)備的中性軸鄰近或者位于包括薄膜晶體管(TFT) 陣列的層內(nèi)。這一點(diǎn)減小了使用觸敏顯示器設(shè)備時晶體管上的機(jī)械應(yīng)變?？蛇x 擇地，觸敏傳感器可位于中性軸或表面上(在內(nèi)部或者基本上鄰近)。在一些優(yōu)選實(shí)施例中，該顯示器設(shè)備包括任何具有反射顯示器介質(zhì)例如電 泳顯示器介質(zhì)如電子紙的平板顯示器介質(zhì)，因?yàn)槠溆欣谠谟|摸屏元件中使用 非透明導(dǎo)電材料。但是在其它實(shí)施例中，可采用發(fā)射顯示器介質(zhì)例如OLED顯 示器介質(zhì)，或者可選擇地采用透射顯示器介質(zhì)例如液晶介質(zhì)。如前所述，觸敏傳感器優(yōu)選包括具有響應(yīng)于機(jī)械壓力電連接在一起的第一 和第二導(dǎo)體層的機(jī)械傳感器，廣義的電阻觸摸屏傳感器。在一些優(yōu)選的實(shí)施例 中，該顯示器包括具有適合于溶液沉積(solution deposition)在柔性基底上的多 層電子結(jié)構(gòu)的有源矩陣顯示器。通常，該顯示器包括以行和列電極尋址的兩維分布的電連接點(diǎn)，對應(yīng)兩個不同導(dǎo)電層的成對邊沿相互垂直。這樣流入每個邊沿的電流相對幅值可用于以常規(guī)方式確定該兩層之間的接觸點(diǎn)的X和Y坐標(biāo)。例如可采用通常的4、 5、 8或者9-線技術(shù)。另一個方面，本發(fā)明提供了一種觸敏有源矩陣顯示器設(shè)備，所述設(shè)備包括在柔性基底上制造的顯示器，所述顯示器具有視面；以及所述顯示器下面的觸敏傳感器；其中通過觸摸所述顯示器的所述視面運(yùn)行所述觸敏傳感器；以及所述有源矩陣顯示器包括適合于溶液沉積的多層電子結(jié)構(gòu)。在實(shí)施例中，多層電子結(jié)構(gòu)包括顯示器的有源矩陣背板。根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，柔性觸敏有源矩陣顯示器設(shè)備包括有機(jī)場效應(yīng)晶體管(FESs)的有源矩陣。有機(jī)FET包括共軛聚合物或者小共軛分子的有源半導(dǎo)體層。優(yōu)選地，有機(jī)FET還包括溶液處理聚合物電介質(zhì)或者通過化學(xué)汽相 沉積所沉積的有機(jī)柵極電介質(zhì)形式的有機(jī)柵極電介質(zhì)層，溶液處理聚合物電介 質(zhì)例如但不限于聚曱基丙烯酸曱酯(PMMA)或者聚苯乙烯(PS)，化學(xué)汽相 沉積所沉積的有機(jī)柵極電介質(zhì)例如但不限于聚對二曱苯(parylene)。優(yōu)選地， 有機(jī)電介質(zhì)的厚度選擇為200nrn至lpm的范圍。如果電介質(zhì)層比200nm薄，則 設(shè)備產(chǎn)出較低，并且設(shè)備更易受到操作觸摸傳感器時施加于有源矩陣的機(jī)械壓 力所造成的機(jī)械破壞和短路。如果電介質(zhì)比lpm厚，則柵極電容太低而不能獲 得顯示器操作所需要的必須ON- OFF電流比。有機(jī)場效應(yīng)晶體管特別是包括共 軛聚合物半導(dǎo)體和有機(jī)柵極電介質(zhì)的有機(jī)PET具有良好的機(jī)械特性，從而在實(shí) 施例中，當(dāng)柔性觸敏有源矩陣顯示器設(shè)備在操作中被重復(fù)彎曲時不會明顯退化。 而且，在實(shí)施例中當(dāng)以鐵筆或者另一種尖細(xì)、銳利的物體施加機(jī)械壓力以操作 觸摸屏?xí)r，有機(jī)FET性能不會退化。相反，當(dāng)在操作和彎曲柔性觸敏有源矩陣 顯示器中對層施加機(jī)械應(yīng)力時，許多無機(jī)FET例如常失見無定形或者 多晶體FET 容易受到機(jī)械破壞并形成微裂紋。相反，所描述的柔性觸敏有源矩陣顯示器設(shè) 備的實(shí)施例可被重復(fù)彎曲至小于5cm的曲率半徑。為獲得觸敏有源矩陣顯示器的期望柔性，任何用于觸摸傳感器和有源矩陣 顯示器的基底厚度優(yōu)選在從10|im至250fxm的范圍內(nèi)，更優(yōu)選在從20|_mi至 200[im的范圍內(nèi)。如果任何基底的厚度比此范圍更厚，則設(shè)備的柔性受到破壞。 如果觸摸傳感器的視面和底部基底之間的任何基底比250pm厚，則因?yàn)樾枰^ 高的機(jī)械力將機(jī)械壓力從顯示器的視面?zhèn)鬟f至設(shè)在其下的觸摸傳感器，所以觸 摸屏的分辨率降低。觸摸傳感器底部基底的厚度原則上可以比設(shè)備的任何其它 基底更厚，而不會明顯影響觸摸屏的操作。但是，設(shè)備的整體彎曲要求可能限 制觸摸傳感器底部基底的厚度。FET的有源矩陣陣列優(yōu)選地位于設(shè)備的中性軸附近，并且為實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)， 底部基底的厚度不應(yīng)明顯大于設(shè)備的其它基底的厚度。假定d,為顯示器介質(zhì)/有 源矩陣和設(shè)備視面之間的柔性基底的厚度，d2為其上形成有源矩陣的柔性基底 的厚度，d3和(14分別為觸敏傳感器上部和下部柔性基底的厚度。在本發(fā)明的一 個實(shí)施例中，以壓敏粘合劑將有源矩陣的基底和觸摸傳感器的上部柔性基底粘結(jié)在一起。假定有源矩陣、顯示器介質(zhì)和觸敏傳感器的各有源層的厚度和任何 基底的厚度相比較小，則在一些實(shí)施例中d2 + d3 + d^山。可選擇地，設(shè)備的中性軸選擇為處于觸敏傳感器元件的平面中。在電阻觸 敏傳感器的情況下，因?yàn)樵跊]有機(jī)械輸入的情況下彎曲會導(dǎo)致兩個檢測電極接 觸，所以彎曲引起的大應(yīng)力會導(dǎo)致觸敏傳感器產(chǎn)生錯誤信號。通過將觸敏傳感 器元件設(shè)置在中性軸上可盡量減小這一點(diǎn)。因此在一些實(shí)施例中，d4 d,+d2+ d3。另一方面，本發(fā)明提供一種觸敏顯示器設(shè)備，所述設(shè)備包括在柔性基底 上制造的顯示器，所述顯示器具有視面；位于所述顯示器下的觸敏傳感器；其 中通過觸摸所述顯示器的所述視面操作所述觸敏傳感器；并且所述觸敏傳感器 被像素化(pixellated)。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，可以任意排列或置換方式組合本發(fā)明上述方面的 特征和本發(fā)明上述方面的實(shí)施例。另一方面，本發(fā)明提供如上所述的觸敏顯示器設(shè)備的用途，該用途包括 在顯示器設(shè)備上顯示圖像，檢測顯示器的視面觸摸并提供觸摸檢測信號。因此，本發(fā)明的一個實(shí)施例提供了一種用于電阻觸摸屏結(jié)構(gòu)的設(shè)備配置， 其中包括與柔性背板接觸的柔性顯示器介質(zhì)。該背板包括有源晶體管矩陣陣列 并形成在柔性基底上。該柔性顯示器介質(zhì)通過顯示器有源層(例如有機(jī)發(fā)光二 極管或者液晶顯示器單元)的直接沉積或者通過在柔性反基底上疊層顯示器介 質(zhì)(例如但不限于的電泳、電致變色或者電子紙顯示器介質(zhì))與柔性背板接觸。 包括柔性背板和柔性顯示器介質(zhì)的顯示器被層疊在電阻觸摸屏傳感器的頂部， 所述電阻觸摸屏傳感器通過對顯示器介質(zhì)施加壓力從頂部運(yùn)行。通過將觸摸屏 傳感器設(shè)置在柔性顯示器后面，觸摸屏傳感器的金屬和電介質(zhì)層的有限光吸收 和反射不會破壞顯示器的光學(xué)質(zhì)量。在實(shí)施例中，不需要光學(xué)設(shè)計折中、顯示 器或觸摸屏的光學(xué)工程以集成觸摸屏功能和顯示器。實(shí)施例允許在電阻觸摸屏元件內(nèi)組合非透明導(dǎo)體材料。這樣的材料可以為 薄金屬層，其替換了導(dǎo)電層的常規(guī)透明材料例如ITO。將I丁O或者其它同樣易 碎的材料組合進(jìn)柔性顯示器不是優(yōu)選的，這樣的材料在彎曲時易破裂。在當(dāng)前的觸摸屏技術(shù)中采用ITO的主要優(yōu)點(diǎn)為ITO導(dǎo)電性高，而且透明度高，因此其 對用戶而言是保證可能的光學(xué)清晰度最高的有用材料。在現(xiàn)有技術(shù)中透明材料 的需要被描述為特別重要。但是，ITO涂層的成本高，將來由于原材料特別是銦 的稀有天然資源，預(yù)計成本更高。在本發(fā)明的實(shí)施例中，不需要采用實(shí)現(xiàn)觸摸 屏功能的透明導(dǎo)體，可采用任何適合于柔性基底集成的金屬，例如導(dǎo)電聚合物 或者低成本、薄膜真空或者溶液沉積無機(jī)金屬例如銅或者鋁。在另 一個實(shí)施例中，可通過去除對上聚合物薄膜的需要減小該設(shè)備結(jié)構(gòu)的 整個觸摸屏結(jié)構(gòu)厚度。在該結(jié)構(gòu)中，觸摸屏的上導(dǎo)電層直接沉積在柔性背板底 面上。另一個實(shí)施例中，背板直接在電阻觸摸屏元件的上導(dǎo)電層處理。該設(shè)備設(shè) 計排除了單獨(dú)的襯底用于背板的需要，相反，晶體管在觸摸屏元件的上導(dǎo)電層上制造。


為幫助理解本發(fā)明，將通過實(shí)例并參考附圖描述其特別實(shí)施例，其中 圖l描述了現(xiàn)有技術(shù)已知的觸摸屏結(jié)構(gòu)配置；圖2描述了根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例將觸摸屏元件組合在柔性顯示器下面的 電阻觸摸屏結(jié)構(gòu)的設(shè)備結(jié)構(gòu)；圖3示出了被組合在電阻觸摸屏設(shè)備結(jié)構(gòu)下面的電阻觸摸屏元件的部件；圖4示出了被組合在柔性顯示器下面的電阻觸摸屏元件的部件，其中觸4莫 屏傳感器的上電極根據(jù)本發(fā)明沉積在柔性顯示器基底的背部；圖5示出了被組合在柔性顯示器下面的電阻觸摸屏元件的部件，直接在觸 摸屏元件上處理柔性顯示器背板；圖6描述了薄膜晶體管和柔性基底；以及適合于溶液沉積的有源矩陣顯示 器設(shè)備的橫截面和平面圖。
具體實(shí)施方式
一般而言，我們將描述具有集成觸摸傳感器的柔性顯示器設(shè)備，其中將電阻觸摸屏元件置于柔性顯示器下面而不會破壞顯示器的光學(xué)清晰度，因此產(chǎn)生 100%的光學(xué)清晰度。柔性顯示器將與柔性背板接觸的柔性顯示器介質(zhì)結(jié)合在柔 性基底上，允許通過對顯示器介質(zhì)施加壓力從上面操作設(shè)備。柔性顯示器介質(zhì) 和顯示器背板層疊在電阻觸摸屏元件上。參考附圖，圖2描述了包括疊放在柔性背板102上的顯示器介質(zhì)101的電 阻觸摸屏結(jié)構(gòu)的設(shè)備結(jié)構(gòu)。顯示器介質(zhì)優(yōu)選具有如下文所述的超薄尺寸。優(yōu)選 地，電泳顯示器介質(zhì)組合在設(shè)備結(jié)構(gòu)中并且位于背板上。如圖2所示，背板包 括柔性基底102b。柔性基底102b可為薄層玻璃、聚酰亞胺(PI)或者柔性金屬 箔，但柔性基底優(yōu)選由聚合物膜組成，例如聚對苯二曱酸乙二醇酯 (polyethyleneterephtalate ) ( PET ) 或者聚萘二曱酸乙二醇酯 (polyethylenenaphtalene ) (PEN)。然后采用壓敏粘合劑(PSA)將顯示器介質(zhì) 101和顯示器背板102疊放在電阻觸摸屏103上。通過將觸摸屏元件結(jié)合在柔性顯示器的背側(cè)獲得光學(xué)清晰度。圖3描述了 位于設(shè)備底側(cè)的電阻觸摸屏元件103的部件。導(dǎo)電底層107位于底部基底108 上。底部基底108也優(yōu)選為柔性基底，例如聚對苯二曱酸乙二醇酯(PET)或者 聚萘二曱酸乙二醇酯(PEN)。 一般地，選擇底部基底108對觸摸屏的操作而言 比下面的其它基底較不關(guān)鍵(參見下文)。絕緣隔離點(diǎn)層106位于下導(dǎo)體層上面，緊接著是另一個上導(dǎo)電材料層105, 該層可以和下層導(dǎo)體材料的材料相同。隔離點(diǎn)位于導(dǎo)電層之間以隔開所述下導(dǎo) 體層和上導(dǎo)體層105、 107。例如但不限于塑料基底(例如PET或者PEN)、薄 金屬箔基底(如鋼)或者薄玻璃基底通過形成所述元件的上基底完成電阻觸摸 屏元件。上基底材料的優(yōu)選厚度為25pm - 50jimi以獲得觸摸屏對從上部施加的 局部壓力的最佳靈敏度。在本發(fā)明的實(shí)施例中，觸摸屏的導(dǎo)電層105、 107可由透明導(dǎo)體例如ITO或 者非透明導(dǎo)體材料例如薄金屬層制成。和電阻觸摸屏位于顯示器上部即用戶和 顯示器介質(zhì)之間的設(shè)備結(jié)構(gòu)相反，這里描述的觸摸屏隱藏于使用者位于顯示器 后面的結(jié)構(gòu)不要求觸摸屏透明。因此，廉價、非透明金屬例如銅或者鋁可用于 觸摸屏的電極。在該新穎設(shè)備結(jié)構(gòu)中，因?yàn)檠诱剐越饘俦∧こ３１炔捎靡姿樘召Y例如ITO更有柔性，所以采用非透明導(dǎo)電材^F的能力可用于提高電阻觸摸屏設(shè)備的柔性。另外，因?yàn)楸〗饘俨牧夏ねǔ楸菼TO廉價的材料，所以將金屬 材料用于導(dǎo)電層還具有降低成本的效果。此外，由于采用金屬材料比采用ITO 可獲得較高的導(dǎo)電性，因此采用金屬層還可提高觸摸屏元件內(nèi)的總體性能。為獲得觸摸屏對從上面施加壓力的良好敏感性，觸摸屏104的上基底和柔 性背板102b的基底以及顯示器介質(zhì)101應(yīng)當(dāng)盡可能薄，同時保持制造和操作中 足夠的機(jī)械完整性和硬度。該基底的厚度優(yōu)選為10-250|Lim的量級，更優(yōu)選為 20-200pm的量級。特別優(yōu)選的厚度大約為175pm。電阻觸摸屏設(shè)備的本結(jié)構(gòu)允許改變整個設(shè)備堆積體中各層的厚度、特別是 基底108、 104、 120b的厚度，以及顯示器介質(zhì)及其支承件的厚度，以保證包括 設(shè)備薄膜晶體管陣列的顯示器背板位于設(shè)備中性軸中。通過將晶體管設(shè)置在中 性軸上，保證了在彎曲電阻觸摸屏設(shè)備時對背板施加最小的應(yīng)力。可選擇地， 設(shè)備中性軸可設(shè)計為位于該結(jié)構(gòu)的在彎曲時最易受到機(jī)械破壞、破裂或者分層 的另一層中。在本發(fā)明的實(shí)施例中，可通過消除對觸摸屏上基底104的需要減小新穎設(shè) 備結(jié)構(gòu)整體觸摸屏結(jié)構(gòu)的厚度。在該結(jié)構(gòu)中，將電阻觸摸屏的上導(dǎo)電層105沉 積在柔性背板102b的底面上(參見圖4)。這可通過以下過程實(shí)現(xiàn)作為柔性 背板制造步驟的一部分在基底102b底部上形成一組導(dǎo)電電極和互聯(lián)裝置圖案， 然后采用和現(xiàn)在使用的使常規(guī)觸摸屏的上基底和下基底108、 104相接觸的過程 相似的疊層過程，層疊柔性背板和觸摸屏的底部基底108?？蛇x擇地，可在有源 矩陣晶體管陣列的制造過程中以完成的觸摸屏疊層為基底直接在觸摸屏上基底 104的頂部上制造柔性背板。為進(jìn)一步減小該設(shè)備的總厚度，如圖5所示，可直接在電阻觸摸屏元件的 上導(dǎo)電層上處理包括設(shè)備晶體管的柔性背板102。為提供電絕緣，在觸摸屏的上 導(dǎo)電層105和柔性背板電活性(electroactive)層之間沉積薄介電隔離層109。該 隔離層的厚度優(yōu)選為1-20pm的量級。其還可用于為觸摸屏表面提供平面化。 這樣不需要用于支承背板的單獨(dú)基底，進(jìn)一步改進(jìn)了觸摸屏對通過顯示器元件 所施加的壓力的靈敏度。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，在電阻觸摸屏元件103的頂側(cè)形成電阻觸摸屏顯示器設(shè)備的背板102。采用有源矩陣驅(qū)動結(jié)構(gòu)制造該完整顯示器。所述背板包括晶體管陣列。圖6中示出了示例晶體管。在本發(fā)明的一些優(yōu) 選實(shí)施例中，可通過下述方法制造形成結(jié)合至背板上的晶體管陣列的每個晶體 管在基底110上沉積導(dǎo)電材料并形成圖案以形成源極和漏極111、 112。優(yōu)選 地，可采用由玻璃或聚合物膜制成的柔性基底，但是優(yōu)選采用例如聚對苯二曱 酸乙二醇酯(PET)或者聚萘二曱酸乙二醇酯(PEN)的塑料基底102b。圖案化 的導(dǎo)電層lll、 112包括導(dǎo)電聚合物例如PEDOT、或者金屬材料例如金或者銀。 其可通過以下技術(shù)來沉積和形成圖案溶液處理(solution processing)技術(shù)(例 如但不限于旋涂、浸涂、刮涂、棒(bar)涂、縫模(slot-die)涂或者噴涂)、 噴墨、凹版印刷、平版印刷或者絲網(wǎng)印刷?？蛇x擇地，可采用真空沉積技術(shù)， 例如蒸發(fā)和濺射以及光刻才支術(shù)。一旦形成導(dǎo)電層圖案以形成源極和漏極，則在基底和圖案化電極上沉積一 層半導(dǎo)體材料113。半導(dǎo)體層可包括真空或溶液可處理的有機(jī)或無機(jī)半導(dǎo)體材 料，例如但不限于半導(dǎo)體聚合物如多芳胺(polyarylamine )、聚芴(poyfluorene) 或者聚漆吩(polythiophene derivatives )衍生物、小分子有機(jī)半導(dǎo)體如并五苯， 或者溶液可處理無機(jī)材料例如CdSe、 ZnO、或者硅基納米線(nanowire)。可 采用寬范圍的印刷技術(shù)以沉積半導(dǎo)體材料，包括但不限于噴墨印刷、軟光刻印 刷(J.A. Rogers等人，Appl. Phys. Lett. 75, 1010 ( 1999 ); S. Brittain等人，Physics World May 1998， p. 31 )、絲網(wǎng)印刷(Z. Bao等人，Chem. Mat. 9, 12999( 1997 ))、 平版印刷、刮涂或者浸涂、簾式淋涂、彎月面涂敷、噴射涂敷、或者擠壓涂敷。 可選擇地，可通過例如光刻(參見WO99/10939)或者激光燒蝕的技術(shù)將半導(dǎo)體 層沉積為連續(xù)薄膜以及相減地圖案化。然后將柵極電介質(zhì)材料114層沉積在分層基底上?？蓪⒗缇郛惗∠┗蛘?聚乙烯基笨酚(polyvinylphenol)的材料用作電介質(zhì)材料，但是優(yōu)選采用聚曱基 丙烯酸曱酯(PMMA)和聚苯乙烯?？梢酝ㄟ^例如但不限于噴涂或者刮涂的技 術(shù)以連續(xù)層形式沉積電介質(zhì)材料。但是優(yōu)選采用噴涂技術(shù)。沉積電介質(zhì)層之后沉積柵極電極115和互聯(lián)線。4冊極電極材料可以為無機(jī)金屬薄膜例如金或者廉價金屬例如銅或者鋁。采用例如濺射或者蒸發(fā)技術(shù)或者 溶液處理技術(shù)如旋涂、浸涂、刮涂、棒涂、縫模涂、凹版印刷、平版印刷或者 絲網(wǎng)印刷沉積柵極電極。可選擇地，可采用無電淀積技術(shù)或者激光燒蝕。晶體管可以制造為具有數(shù)據(jù)、柵極尋址以及公共電極的有源矩陣陣列的形 式。每個陣列像素可包括一個或多個晶體管。晶體管電極的至少其中一個電極 被耦合至電活化顯示器元件，例如但不限于電泳、電致變色或者電子紙顯示器 像素、液晶顯示器像素、或者有機(jī)發(fā)光二極管，以通過對顯示器元件施加電壓 或電流控制顯示器元件的狀態(tài)。顯示器介質(zhì)優(yōu)選為反射型顯示器介質(zhì)，以便使 用非透明金屬用于觸摸屏元件。然而，顯示器介質(zhì)也可以是透射型介質(zhì)，在這 種情況下，觸摸屏由例如ITO的透明導(dǎo)體制造。最后，顯示器介質(zhì)元件1被連接至完成的背板以及底層觸摸屏結(jié)構(gòu)。顯示 器介質(zhì)或者直接沉積在柔性背板基底上。例如，對頂部發(fā)光聚合物發(fā)光顯示器 介質(zhì)而言，可將旋光聚合物噴墨印刷至有源矩陣的像素位置，接下來沉積透明 頂部陰極和透明封裝層。對電泳顯示器介質(zhì)而言，沉積在具有透明導(dǎo)體電極的 上部基底上的電泳墨薄膜與柔性背板疊合。從申請人的WO2004/070466摘取的圖7a和7b示出了有源矩陣像素的橫截 面和頂部視圖，其中電壓控制顯示器介質(zhì)例如液晶或者電子紙。圖7a示出了包 括像素電容器的晶體管控制顯示器設(shè)備的側(cè)視圖。其具有基底701、可以為連續(xù) 層或者可被圖案化的半導(dǎo)體702 (在該圖中半導(dǎo)體被形成圖案以覆蓋晶體管通 道)、數(shù)據(jù)線703、像素電極704、晶體管電介質(zhì)705、柵電極/柵極互聯(lián)線706 和顯示器介質(zhì)707 (例如液晶或者電子紙)和顯示器介質(zhì)的反電極708。在該例 子中，跨過介質(zhì)的電場決定顯示器介質(zhì)的狀態(tài)，并且可通過像素704和頂部電 極708之間的電壓差切換設(shè)備的可切換區(qū)域709。盡管WO2004/070466描述了采用溶液沉積技術(shù)(例如噴墨印刷、絲網(wǎng)印刷 和平版印刷)在硬基底上制造顯示器，但是如上所述還可采用溶液沉積技術(shù)在 柔性基底例如塑料基底上制造相似顯示器。在申請人的共同未結(jié)UK專利申請 0570173.8、 0506613.9和0511117.4中描述了在柔性基底上進(jìn)行沉積的溶液沉積 技術(shù)的其它優(yōu)選方面，其內(nèi)容通過引用合并在此。當(dāng)柔性顯示器與觸摸屏接觸時，該兩個元件應(yīng)當(dāng)相互對準(zhǔn)以保證對顯示器 設(shè)備的限定區(qū)域施加壓力、激勵觸摸屏的正確區(qū)域。這可以通過在層疊兩個元 件之前光學(xué)對準(zhǔn)來實(shí)現(xiàn)。對柔性背板和觸摸屏的至少一層被沉積在相同的基底 上的制造過程而言，可在圖案化這些層時相互對準(zhǔn)觸摸屏層和柔性背板層。本發(fā)明不限于上述例子。例如，盡管描述了采用電阻觸敏傳感器，但是還 可采用其它觸敏技術(shù)例如在引言中所提到的技術(shù)。本發(fā)明的方面包括這里所描述構(gòu)思的所有新穎和/或創(chuàng)造性方面以及這里所 描述的特征的所有新穎和/或創(chuàng)造性組合。申請人在此孤立公開了這里所描述的每個單獨(dú)特征和兩個或多個這種特征的任意組合，達(dá)到這樣的程度根據(jù)本領(lǐng) 域技術(shù)人員的一般知識，基于本說明書的整體，這些特征或者能夠被執(zhí)行，而 不論這些特征或特征組合能否解決這里所公開的任何問題，并且不限制權(quán)利要 求的范圍。本發(fā)明的方面可包括任何這種單獨(dú)特征或者特征組合?？紤]到上述 描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員顯然可在本發(fā)明的范圍內(nèi)進(jìn)行各種更改。
權(quán)利要求
1.一種觸敏有源矩陣顯示器設(shè)備，該設(shè)備包括在第一柔性基底上制造的顯示器，所述顯示器具有視面；以及位于所述顯示器下面的包括第二柔性基底的觸敏傳感器；以及其中通過觸摸所述顯示器的所述視面運(yùn)行所述觸摸傳感器；以及所述組合顯示器和觸敏傳感器是柔性的。
2. 如權(quán)利要求1所述的觸敏顯示器設(shè)備，其中所述第一和第二柔性基底包 括共用柔性基底。
3. 如權(quán)利要求2所述的觸敏顯示器設(shè)備，其中所述共用柔性基底包括所述 顯示器的背板。
4. 如權(quán)利要求3所述的觸敏顯示器設(shè)備，其中在所述背板上制造所述觸摸 傳感器的導(dǎo)電層。
5. 如權(quán)利要求2所述的觸敏顯示器設(shè)備，其中所述共用柔性基底包括觸摸 屏疊層，并且其中在所述疊層上制造所述顯示器的背板。
6. 如權(quán)利要求1所述的觸敏顯示器設(shè)備，其中所述觸敏傳感器和所述顯示 器每個都具有分層結(jié)構(gòu)，其中所述顯示器包括所述觸敏傳感器的至少一層，從 而所述顯示器和所述傳感器具有至少一個共用的所述層。
7. 如權(quán)利要求6所述的觸敏顯示器設(shè)備，其中所述顯示器的所述第一柔性 基底包括所述觸敏傳感器的所述第二柔性基底。
8. 如權(quán)利要求6所述的觸敏顯示器設(shè)備，其中所述第一柔性基底直接位于 所述觸敏傳感器的導(dǎo)電層上。
9. 如權(quán)利要求6所述的觸敏顯示器設(shè)備，其中所述顯示器的所述第一柔性 基底包括在所述觸敏傳感器的導(dǎo)電層上制造的背板。
10. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的觸敏顯示器設(shè)備，其中所述觸^:傳感 器包括具有基本上不透明導(dǎo)體的層。
11. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的觸敏顯示器設(shè)備，其中所述顯示器包 括具有薄膜晶體管陣列的背板，并且其中所述背板基本上位于所述設(shè)備的中性表面上。
12. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的觸敏顯示器設(shè)備，其中所述顯示器包括像素化顯示器。
13. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的觸敏顯示器設(shè)備，其中所述觸敏顯示 器設(shè)備被像素化。
14. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的觸敏顯示器設(shè)備，其中所述顯示器設(shè) 備包括反射顯示器介質(zhì)。
15. 如權(quán)利要求14所述的觸敏顯示器設(shè)備，其中所述反射顯示器介質(zhì)包 括電泳顯示器介質(zhì)。
16. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的觸敏顯示器設(shè)備，其中所述觸敏傳感 器包括機(jī)械傳感器，所述機(jī)械傳感器包括被絕緣隔離層隔開的第一和第二導(dǎo)電 層，并且配置為使所述第一和第二導(dǎo)電層相互接觸，以響應(yīng)于機(jī)械壓力電連接 導(dǎo)體的所述第一和第二導(dǎo)電層。
17. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的觸敏顯示器設(shè)備，其中所述顯示器包 括適合于溶液沉積的多層電子結(jié)構(gòu)。
18. 如權(quán)利要求17所述的觸敏顯示器設(shè)備，其中所述多層電子結(jié)構(gòu)包括 所述顯示器的有源矩陣背板。
19. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的觸敏有源矩陣顯示器設(shè)備，其中所述 有源矩陣包括具有有機(jī)半導(dǎo)體的場效應(yīng)晶體管陣列。
20. 如權(quán)利要求19所述的觸敏有源矩陣顯示器設(shè)備，其中所述有機(jī)半導(dǎo) 體為溶液處理的聚合物半導(dǎo)體。
21. 如權(quán)利要求19或20所述的觸敏有源矩陣顯示器設(shè)備，其中所述場效 應(yīng)晶體管包括有機(jī)柵極電介質(zhì)。
22. 如權(quán)利要求21所述的觸敏有源矩陣顯示器設(shè)備，其中所述有機(jī)柵極 電介質(zhì)為溶液處理聚合物電介質(zhì)。
23. 如權(quán)利要求21所述的觸敏有源矩陣顯示器設(shè)備，其中通過化學(xué)汽相 沉積來沉積所述有機(jī)柵極電介質(zhì)。
24. 如權(quán)利要求23所述的觸敏有源矩陣顯示器設(shè)備，其中所述有機(jī)柵極電介質(zhì)為聚對二曱苯。
25. 如權(quán)利要求21至24中任一項所述的觸敏有源矩陣顯示器設(shè)備，其中 所述有機(jī)柵極電介質(zhì)的厚度處于200nrn和lpm之間。
26. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的觸敏顯示器設(shè)備，其中所述觸敏傳感 器為電阻式觸敏傳感器。
27. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的觸敏顯示器設(shè)備，其中所述第一和第 二柔性基底中的一個或兩個的厚度處于1(Vm至250pi1的范圍。
28. 如前述權(quán)利要求中任一項所述的觸敏顯示器設(shè)備，其中所述第一和第 二柔性基底的一個或兩個的厚度處于20pm至200pm的范圍。
29. —種觸敏有源矩陣顯示器設(shè)備，所述設(shè)備包括 在柔性基底上制造的顯示器，所述顯示器具有視面；以及 位于所述顯示器下面的觸敏傳感器；并且其中 通過觸摸所述顯示器的所述視面運(yùn)行所述觸敏傳感器；以及 所述有源矩陣顯示器包括適合于溶液沉積的多層電子結(jié)構(gòu)。
30. 如權(quán)利要求29所述的觸敏有源矩陣顯示器設(shè)備，其中所述有源矩陣 包括具有有機(jī)半導(dǎo)體的場效應(yīng)晶體管陣列。
31. 如權(quán)利要求30所述的觸敏有源矩陣顯示器設(shè)備，其中所述有機(jī)半導(dǎo) 體為溶液處理的聚合物半導(dǎo)體。
32. 如權(quán)利要求29至31中任一項所述的觸敏有源矩陣顯示器設(shè)備，其中 所述場效應(yīng)晶體管包括有機(jī)柵極電介質(zhì)。
33. 如權(quán)利要求32所述的觸敏有源矩陣顯示器設(shè)備，其中所述有機(jī)柵極 電介質(zhì)為溶液處理聚合物電介質(zhì)。
34. 如權(quán)利要求32所述的觸敏有源矩陣顯示器設(shè)備，其中通過化學(xué)汽相 沉積來沉積所述有機(jī)柵極電介質(zhì)。
35. 如權(quán)利要求34所述的觸敏有源矩陣顯示器設(shè)備，其中所述有機(jī)柵極 電介質(zhì)為聚對二曱苯。
36. 如權(quán)利要求32至35中任一項所述的觸敏有源矩陣顯示器設(shè)備，其中 所述有機(jī)柵極電介質(zhì)的厚度處于200nm和1 pm之間。
37. 如權(quán)利要求29所述的觸敏有源矩陣顯示器設(shè)備，其中所述觸敏傳感 器為電阻式觸敏傳感器。
38. —種觸敏顯示器設(shè)備，所述設(shè)備包括 在柔性基底上制造的顯示器，所述顯示器具有視面；以及 位于所述顯示器下的觸敏傳感器；以及其中 通過觸摸所述顯示器的所述視面操作所述觸敏傳感器；并且 所述觸敏傳感器被像素化。
全文摘要
本發(fā)明總體涉及例如采用電阻式觸摸屏技術(shù)結(jié)合柔性觸摸屏元件和柔性顯示器，以制造柔性組合設(shè)備。觸敏有源矩陣顯示器設(shè)備包括在第一柔性基底上制造的顯示器，所述顯示器具有視面；以及位于所述顯示器下面的具有第二柔性基底的觸敏傳感器；其中通過觸摸所述顯示器的所述視面運(yùn)行所述觸敏傳感器；以及所述組合的顯示器和觸敏傳感器是柔性的。
文檔編號G06F3/045GK101223494SQ200680025851
公開日2008年7月16日 申請日期2006年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月25日
發(fā)明者沙吉爾·西迪基, 西蒙·約翰斯, 謝默斯·伯恩斯 申請人:造型邏輯有限公司