[发明专利]基于压容效应的印刷型柔性触摸显示屏

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于压容效应的印刷型柔性触摸显示屏，属于印刷领域，也属于电子领域。

背景技术

目前的显示技术可以分为两大类：一类是纸质显示，其主要特点是：通过反射环境光来显示内容，易于彩色显示，可视角大(接近180°)，介质柔软。另一类是CRT、LCD、LED等电子显示，其主要特点是：信息可快速刷新，依靠显示器自身内部发光来显示内容，工作时需要消耗较多电能，阅读时容易使人疲劳，介质不柔软。

近十年来人们正在着力开发类纸反射式柔性显示器(俗称电子纸)，试图克服前述两类显示技术的缺点而保留它们的优点，即使新的显示器具有柔性介质、可快速电控显示内容、通过反射环境光显示、低能耗、便携这些特点。对类纸反射式柔性显示器的研究和开发，目前国际上发展较快的是E-Ink、Phlips、IBM、贝尔实验室等国际公司的电泳技术，其显示原理是基于不同颜色(目前基本上是白色和黑色)的带电小球(置于微胶囊或微杯中)在电场作用下的电泳移动视线对外部环境光的反射而呈现两种完全不同的色彩。

目前基于电泳方式的柔性显示屏虽然取得了一定进展，但还存在响应速度慢(数百毫秒)、难于实现彩色(要用不同滤光片来实现彩色)、生产成本高等一系列问题需要解决。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有技术之不足，提供一种基于压容效应的印刷型柔性触摸显示屏，该显示屏通过反射光来形成颜色视觉，具有触摸功能、易于彩色化、响应速度快、驱动电压低、制造工艺简单、成本低的优点。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种基于压容效应的印刷型柔性触摸显示屏，包括承印层和附着在承印层上的印刷油墨层，从印刷油墨层由下向上至少附着有透光层、电极层A、电控光开关层、电极层B、透明弹性层和电极层C；承印层为可折叠且可印刷的柔性绝缘材料，印刷油墨层为用油墨印刷在承印层上产生的CMYK彩色油墨点阵，透光层为柔性透光材料，电控光开关层为聚合物分散液晶薄膜，透明弹性层为透光率在90％以上、邵氏硬度在10A以下、拉伸强度在1MPa以上的TPE-热塑性弹性体，电极层A、电极层B和电极层C均为刻有电极矩阵的ITO导电薄膜层，电极层A和电极层C的电极矩阵方向相同，且与电极层B的电极矩阵的方向垂直。

所述电极层C上附着有漫反射层；漫反射层为消光膜或具有漫反射功能的光油。

所述透光层和电极层A之间设有附着在透光层上的衬底层，电极层A附着在衬底层上，衬底层为ETEE塑料薄膜或PET塑料薄膜。

所述透光层为ETEE塑料薄膜、PET塑料薄膜或无影胶。

所述透明弹性层优选聚氨酯；透明弹性层的厚度为20μm～100μm。

所述显示屏的厚度不超过5mm。

与现有技术相比，本发明的优点为：

1、本发明提供的显示屏采用印刷油墨技术作为黑白和彩色显示的基础，采用印刷技术中成熟的调频加网方式，可以获得更高的分辨率，改善输出精度。同时利用印刷中的彩色视觉混合原理，通过印刷点阵反射光叠加得到各种色彩，彩色显示的解决方案技术较为成熟，实现方法简单有效而且色彩层次丰富。

2、本发明提供的显示屏是以聚合物分散液晶(PDLC)薄膜作为电控光开关，响应时间可以缩短到40ms之内，驱动电压可以减小到25v，明显优于目前主流的E-INK技术(响应时间约为150ms、驱动电压约为90v)。此外，PDLC薄膜不需要偏振片，以固态膜形式存在且制备工艺易实现，适用于辊对辊(Roll-to-Roll)连续性工艺流程，制作工艺简单，生产成本低，适合大规模生产。而以电光晶体作为电控光开关的显示屏，虽然响应时间短，但驱动电压比较高(约为443v)，且固态膜的制备工艺复杂，成本高。与之相比，本发明的显示屏在驱动电压、制作工艺和生产成本等方面均具有明显优势。

3、目前采用TFT基板作为电极的显示屏，由于TFT基板是一个薄膜晶体管，不但结构复杂、成本高，且主要适用于有背光源的透射工作方式。而本发明的显示屏是采用ITO导电薄膜作为控制电极，结构更为简单，成本低，通过自然光的反射来实现显示，不需要专门光源，更符合人眼阅读习惯，此外采用消光膜或具有漫反射功能的光油作为漫反射层，可以消除反光，提高对比度，改善阅读舒适度。

4、本发明提供的显示屏中，电极层B、透明弹性层与电极层C组成了一个电容矩阵，当显示屏被触摸时，透明弹性层在外力作用下发生形变，改变了电极层B与电极层C的间距，使得该触摸点处由电极层B、透明弹性层与电极层C组成的电容大小发生改变，从而感知外部触摸，实现了触摸屏的功能。