CN113376919B - 电子书写板及其供电*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种电子书写板及其供电***，其中，电子书写板包括位于衬底一侧依次层叠设置的第一导电层、书写功能层、第二导电层和书写压电层，第一导电层和第二导电层配合驱动书写功能层显示书写内容。书写压电层，包括第一表面和第二表面，第一表面与第一导电层电连接，第二表面与第二导电层电连接。本发明实施例的书写压电层实现了将机械能转化为电能供给书写功能层，无需额外电源供电，节省能源。

Description

电子书写板及其供电***
技术领域
本发明实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种电子书写板及其供电***。
背景技术
电子书写板是一种替代传统书写板的高科技电子产品，具备方便演示和存储板书内容等多种优势。然而，电子书写板因为要长期书写，其对能源的消耗较大，相较于传统不需电源供给的书写板，电子书写板存在明显的劣势。
现有电子书写板需连接外部电源供电，其对能量消耗较大，且现有电子书写板在外部供电断开时，无法继续使用，影响演示或教学效果。
发明内容
本发明提供一种电子书写板及其供电***，以实现节约能源的效果，以及无需外部电源供电，有利于提升电子书写板的可靠使用。
第一方面，本发明实施例提供了一种电子书写板，包括：
衬底；
位于所述衬底一侧依次层叠设置的第一导电层、书写功能层和第二导电层，所述第一导电层和所述第二导电层配合驱动所述书写功能层显示书写内容；
书写压电层，包括第一表面和第二表面，所述第一表面与所述第一导电层电连接，所述第二表面与所述第二导电层电连接；所述书写压电层在受到按压时在所述第一表面产生第一电压，在所述第二表面产生第二电压；其中，所述第一电压与所述第一导电层的电压匹配，所述第二电压与所述第二导电层的电压匹配；所述书写压电层用于在受到按压后驱动所述书写功能层的对应位置进行显示。
可选的，所述电子书写板，其特征在于，还包括导电连接线，所述导电连接线的一端连接所述书写压电层的第一表面，所述导电连接线的另一端连接所述第一导电层；
所述书写压电层的第二表面与所述第二导电层接触导电。
可选的，所述书写压电层包括多个压电单元，多个所述压电单元呈阵列排布；
所述第一导电层包括多个第一供电单元，多个所述第一供电单元呈阵列排布；多个所述第一供电单元与多个所述压电单元一一对应；
所述书写功能层包括多个像素单元，多个所述像素单元呈阵列排布；多个所述像素单元与多个所述第一供电单元一一对应；
所述第二导电层包括多个第二供电单元，多个所述第二供电单元呈阵列排布；多个所述第二供电单元与多个所述像素单元一一对应。
可选的，所述书写功能层包括液晶显示层或电致变色显示层。
可选的，所述电子书写板还包括调整电路，所述调整电路连接于所述书写压电层和所述第一导电层之间，所述调整电路用于对所述书写压电层产生的电压进行调整。
可选的，所述电子书写板还包括功能电路，所述功能电路与所述书写功能层电连接；
所述功能电路包括：板书导出电路、板书擦除电路中的至少一种。
可选的，所述书写压电层的材料为透明材料。
第二方面，本发明实施例还提供了一种电子书写板供电***，该电子书写板供电***包括：踩压压电结构和第一方面所述的电子书写板，所述电子书写板包括功能电路；所述踩压压电结构与所述功能电路电连接，用于在受到踩压时产生电能，向所述功能电路供电。
可选的，所述踩压压电结构包括踩压压电层，所述踩压压电层的材料为压电陶瓷。
可选的，所述踩压压电结构还包括储能结构，所述储能结构连接于所述踩压压电层和所述功能电路之间，所述储能结构用于存储所述踩压压电结构产生的电能，并传输至所述功能电路。
本发明实施例提供了一种电子书写板及其供电***，其中，电子书写板包括位于衬底一侧依次层叠设置的第一导电层、书写功能层、第二导电层和书写压电层，第一导电层和第二导电层配合驱动书写功能层显示书写内容。书写压电层，包括第一表面和第二表面，第一表面与第一导电层电连接，第二表面与第二导电层电连接。本发明实施例的书写压电层受到按压的位置在第一表面和第二表面产生电压，且第一表面的电压通过第一导电层传输至书写功能层的对应位置，第二表面的电压通过第二导电层传输至书写功能层的对应位置，实现将机械能转化为电能供给书写功能层。书写压电层上对应位置的像素单元在两电压的作用下进行显示，以使书写功能层显示书写内容。本发明实施例的电子书写板无需额外电源供电，节省能源，即使在断电的情况依然可依靠书写压电层实现书写内容的显示，使其使用时间更为自由。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种电子书写板的结构示意图。
图2是本发明实施例提供的另一种电子书写板的结构示意图。
图3是本发明实施例提供的另一种电子书写板的结构示意图。
图4是本发明实施例提供的另一种电子书写板的结构示意图。
图5是本发明实施例提供的一种电子书写板供电***的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
图1为本发明实施例提供的一种电子书写板的结构示意图，参考图1，该电子书写板包括：
衬底100；
位于衬底100一侧依次层叠设置的第一导电层200、书写功能层300和第二导电层400，第一导电层200和第二导电层400配合驱动书写功能层300显示书写内容；
书写压电层500，包括第一表面和第二表面，第一表面与第一导电层200电连接，第二表面与第二导电层400电连接；书写压电层500在受到按压时在第一表面产生第一电压，在第二表面产生第二电压；其中，第一电压与第一导电层200的电压匹配，第二电压与第二导电层400的电压匹配；书写压电层500用于在受到按压后驱动书写功能层300的对应位置进行显示。
具体的，衬底100的材质可以为硬质材料，第一导电层200形成于衬底100上。示例性的，第一导电层200和第二导电层400的材料均为导电材料，导电材料可以为导电石墨，也可为铜等导电金属，还可以为其他导电材料，本实施例在此不做具体限定。第一导电层200和第二导电层400之间存在电压差，例如，第一导电层200为正压，第二导电层400为负压；又如，第一导电层200为负压，第二导电层400为正压。第一表面与第一导电层200连接以及第二表面与第二导电层400连接时可以通过导线连接，也可以通过表面接触等其他形式连接，本实施例在此不做具体限定。图1中示例性地，第一导电层200与书写压电层500通过导电连接线600连接，第二导电层400与书写压电层500通过表面接触连接。书写功能层300具备显示功能，用于显示书写内容。例如，书写功能层300包括阵列排布的多个像素单元，像素单元在正压和负压的驱动下显示书写内容。多个按压位置形成的书写轨迹，通过依次被正压和负压驱动的像素单元显示出来。像素单元在正压和负压的驱动下，即在驱动电压(正压和负压的压差)的驱动下，内部材料的性质发生改变，使得书写内容保持显示状态，直至像素单元被施加相反的驱动电压时，书写内容被清除。书写压电层500的材料为压电材料，示例性的，可以为压电陶瓷，也可以为压电晶体，本实施例在此不做具体限定。书写压电层500在受到按压时，将机械能转化为电能。
书写压电层500的第一表面为书写压电层500远离衬底100侧的表面，书写压电层500的第二表面为书写压电层500靠近衬底100侧的表面。示例性的，当书写压电层500受到按压时，在按压位置处的第一表面，书写压电层500感应出负电荷，进而使得第一表面产生负电压，即第一电压为负电压，在按压位置处的第二表面，书写压电层500感应出正电荷，进而使得第二表面产生正电压，即第二电压为正电压。相应地，第一导电层200为负压，与书写压电层500的第一表面的电压匹配；第二导电层400为正压，与书写压电层500的第二表面的电压匹配。书写压电层500在书写位置的对应位置处，在正压和负压的驱动下实现书写内容的显示。
继续参见图1，在上述各实施例的基础上，可选地，本实施例中电子书写板还可以包括盖板03，盖板03位于书写压电层500远离衬底100的一侧，盖板03主要对书写压电层500起保护作用。当用户书写时，书写位置处的按压力使得盖板03先发生形变，盖板03发生形变后将按压力传输至书写压电层500的对应位置，进而使得书写压电层500在书写位置对应的位置处接收到按压力，进而在对应的位置处产生电能。可选的，盖板03的材料为透明材料，有利于显示板书。
该电子书写板的工作原理为：用户进行书写时，盖板03在书写位置处产生形变进而将按压力传输至书写压电层500，书写压电层500在受到按压力的位置的第一表面产生第一电压、在受到按压力的位置的第二表面产生第二电压，第一电压通过第一导电层200传输至书写功能层300的对应位置、第二电压通过第二导电层400传输至书写功能层300的对应位置，书写功能层300在第一电压和第二电压的驱动下驱动对应位置的像素单元，从而显示书写内容。
本实施例的书写压电层受到按压的位置在第一表面和第二表面产生电压，且第一表面的电压通过第一导电层传输至书写功能层的对应位置，第二表面的电压通过第二导电层传输至书写功能层的对应位置。书写压电层上对应位置的像素单元在两电压的作用下进行显示，实现将机械能转化为电能供给书写功能层，以使书写功能层显示书写内容。本实施例的电子书写板无需额外电源供电，节省能源，即使在断电的情况依然可依靠自身发电实现书写内容的显示，使其使用时间更为自由。
继续参考图1，可选的，电子书写板还包括：导电连接线600，导电连接线600的一端连接书写压电层500的第一表面，导电连接线600的另一端连接第一导电层200；书写压电层500的第二表面与第二导电层400接触导电。
具体的，第一导电层200与书写压电层500之间还设置有书写功能层300，未直接接触，可以通过导电连接线600进行电连接。导电连接线600的材料可以为铜，导电连接线600的电阻可以忽略不计，可以认为书写压电层500的第一表面的第一电压通过导电连接线600全部传输至第一导电层200。书写压电层500的第二表面通过与第二导电层400直接接触，将第二电压传输至第二导电层400，简化电子书写板的布局。
图2为本发明实施例提供的另一种电子书写板的结构示意图，参考图2，在上述实施例的基础上，可选的，书写压电层500包括多个压电单元510，多个压电单元510呈阵列排布。
第一导电层200包括多个第一供电单元210，多个第一供电单元210呈阵列排布，多个第一供电单元210与多个压电单元510一一对应。
书写功能层300包括多个像素单元310，多个像素单元310呈阵列排布，多个像素单元310与多个第一供电单元210一一对应。
第二导电层400包括多个第二供电单元410，多个第二供电单元410呈阵列排布，多个第二供电单元410与多个像素单元310一一对应。
压电单元510、第一供电单元210、像素单元310、第二供电单元410之间均为一一对应的关系，图2中仅示意性示出一组对应的压电单元510与第一供电单元210通过导电连接线600连接。每一压电单元510与对应的第一供电单元210、像素单元310和第二供电单元410构成书写区01。当用户在书写区01进行书写时，书写区01处的压电单元510受到按压力，压电单元510的第一表面产生第一电压并通过导电连接线600将第一电压传输至此压电单元510对应的第一供电单元210，压电单元510的第二表面产生第二电压并将第二电压传输至此压电单元510对应的第二供电单元410，压电单元510对应的像素单元310在第一电压和第二电压的驱动下，在书写区进行板书内容的显示。本实施例通过对书写压电层500、第一导电层200、书写功能层300和第二导电层400按照书写区01进行划分，有利于避免相邻书写区01之间相互干扰，从而提升了电子书写板的书写显示效果。
需要说明的是，在上述实施例中，书写压电层500、第一导电层200、书写功能层300和第二导电层400均进行了书写区的划分，并非对本发明的限定。在其他实施例中，还可以设置第一导电层200或第二导电层400为一个整体。
继续参考图2，可选的，书写功能层300包括液晶显示层或电致变色显示层。
示例性的，书写功能层300包括液晶显示层时，液晶显示层的材料为液晶材料，书写功能层300的像素单元310为液晶像素单元。未在书写区01书写时，第一供电单元210和第二供电单元410的电压为0，即像素单元310的供电电压为0，像素单元310具有高透光率，进入电子书写板的光线透过像素单元310后被衬底100吸收，即未书写时，电子书写板呈现黑色。当对书写区01书写时，第一供电单元210向像素单元310提供第一电压，第二供电单元410向像素单元310提供第二电压，像素单元310在第一电压和第二电压的驱动下，使得液晶材料的指向改变，进而使得书写区01对应的像素单元310的透光率减小，反射率增大。因此，进入书写功能层300的光线在对应的像素单元310处被反射，呈现光线本身的颜色，进而在进行书写的书写区01处实现书写内容的显示。
继续参考图2，可选的，第二导电层400的材料为透明材料。第二导电层400的材料为透明材料时，可以避免第二导电层400对书写功能层300反射出的光线的遮挡，保证书写功能层300的正常显示。
图3为本发明实施例提供的另一种电子书写板的结构示意图，参考图3，可选的，电子书写板还包括调整电路700，调整电路700连接于书写压电层500和第一导电层200之间，调整电路700用于对书写压电层500产生的电压进行调整，以驱动书写功能层300稳定显示。
示例性的，调整电路700可以为整流电路，用于将书写压电层500产生的电压整流后传输至书写功能层300，以使书写功能层300接收到的电压较为稳定。调整电路700还可以为调整电压大小的电路，例如在书写过程中，按压力度通常不是恒定的，因此，书写压电层产生的电压大小存在差异，调整电路700将书写压电层产生的不同大小的电压调整为相同的电压大小，以使书写功能层300稳定显示。在其他实施例中，调整电路700可以为对电压进行调整的其他电路，本实施例在此不做具体限定。
图4为本发明实施例提供的另一种电子书写板的结构示意图，参考图4，可选的，电子书写板还包括功能电路800，功能电路800与书写功能层300电连接。功能电路800包括：板书导出电路、板书擦除电路中的至少一种。功能电路800的设置使得电子书写板除了具备基本的书写显示功能，还具备板书擦除、板书导出等功能。
继续参考图4，可选的，书写压电层500的材料为透明材料，可以避免书写压电层500对书写功能层300反射光线的遮挡，保证书写功能层300具有较好的显示效果。
本发明实施例还提供了一种电子书写板供电***。图5为本发明实施例提供的一种电子书写板供电***的结构示意图，参考图5，电子书写板供电***包括踩压压电结构900和上述实施例中的电子书写板02，且电子书写板02包括功能电路。踩压压电结构900与功能电路电连接，用于在受到踩压时产生电能，向功能电路供电。
具体的，踩压压电结构900在受到踩压时，可以将踩压力转换为电能传输至电子书写板02的功能电路，以使功能电路实现例如擦除板书、板书内容导出等功能。
在安装电子书写板供电***时，可以将电子书写板02安装于墙面上，将踩压结构900安装于墙面正下方的地面上。用户在进行板书书写时，在来回走动的过程中，踩压压电结构900将踩压力转化为电能供给功能电路。
本实施例提供的电子书写板供电***，通过踩压压电结构将机械能转化为电能以为电子书写板的功能电路供电，无需额外电源供电，节省能源，即使在断电的情况依然可依靠书写压电层实现书写内容的显示以及依靠踩压压电结构实现板书导出、板书擦除等功能，使得电子书写板的使用时间更为自由。
继续参考图5，可选的，踩压压电结构900包括踩压压电层。示例性地，踩压压电层的材料为压电陶瓷。踩压压电层的受力侧的表面以及与受力侧相对的表面分别与功能电路连接，踩压压电层受到踩压力时，受力侧的表面以及与受力侧相对的表面分别产生负、正电压，并将电压传输至功能电路为其供电。
可选的，踩压压电结构还包括储能结构，储能结构连接于踩压压电层和功能电路之间，储能结构用于存储踩压压电结构产生的电能，并传输至功能电路。
示例性的，储能结构可以为储能电容，也可以为其他储能器件，本实施例在此不做具体限定。踩压压电层产生电能后可将电能传输至储能结构进行存储，储能结构连接功能电路，使得在功能电路需要工作时向功能电路供电。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种电子书写板，其特征在于，包括：
衬底；
位于所述衬底一侧依次层叠设置的第一导电层、书写功能层和第二导电层，所述第一导电层和所述第二导电层配合驱动所述书写功能层显示书写内容；
书写压电层，包括第一表面和第二表面，所述第一表面与所述第一导电层电连接，所述第二表面与所述第二导电层电连接；所述书写压电层在受到按压时在所述第一表面产生第一电压，在所述第二表面产生第二电压；其中，所述第一电压与所述第一导电层的电压匹配，所述第二电压与所述第二导电层的电压匹配；
所述电子书写板还包括盖板，所述盖板位于所述书写压电层远离所述衬底的一侧，所述盖板发生形变后将按压力传输至所述书写压电层的对应位置，使得所述书写压电层在书写位置对应的位置处接收到按压力；
所述书写压电层用于在受到按压后驱动所述书写功能层的对应位置进行显示；
所述电子书写板还包括导电连接线，所述导电连接线的一端连接所述书写压电层的第一表面，所述导电连接线的另一端连接所述第一导电层；
所述书写压电层的第二表面与所述第二导电层接触导电；
所述书写压电层的材料为压电材料，在受到按压时，将机械能转化为电能；
所述电子书写板还包括：书写功能层，用于显示书写内容，其中书写功能层包括阵列排布的多个像素单元，像素单元在正压和负压的驱动下显示书写内容。
2.根据权利要求1所述的电子书写板，其特征在于，所述书写压电层包括多个压电单元，多个所述压电单元呈阵列排布；
所述第一导电层包括多个第一供电单元，多个所述第一供电单元呈阵列排布；多个所述第一供电单元与多个所述压电单元一一对应；
所述书写功能层包括多个像素单元，多个所述像素单元呈阵列排布；多个所述像素单元与多个所述第一供电单元一一对应；
所述第二导电层包括多个第二供电单元，多个所述第二供电单元呈阵列排布；多个所述第二供电单元与多个所述像素单元一一对应。
3.根据权利要求1所述的电子书写板，其特征在于，所述书写功能层包括液晶显示层或电致变色显示层。
4.根据权利要求1所述的电子书写板，其特征在于，还包括调整电路，所述调整电路连接于所述书写压电层和所述第一导电层之间，所述调整电路用于对所述书写压电层产生的电压进行调整。
5.根据权利要求1所述的电子书写板，其特征在于，还包括功能电路，所述功能电路与所述书写功能层电连接；
所述功能电路包括：板书导出电路、板书擦除电路中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的电子书写板，其特征在于，所述书写压电层的材料为透明材料。
7.一种电子书写板供电***，其特征在于，包括：踩压压电结构和如权利要求4所述的电子书写板，所述电子书写板包括功能电路；所述踩压压电结构与所述功能电路电连接，用于在受到踩压时产生电能，向所述功能电路供电。
8.根据权利要求7所述的电子书写板供电***，其特征在于，所述踩压压电结构包括踩压压电层，所述踩压压电层的材料为压电陶瓷。
9.根据权利要求8所述的电子书写板供电***，其特征在于，所述踩压压电结构还包括储能结构，所述储能结构连接于所述踩压压电层和所述功能电路之间，所述储能结构用于存储所述踩压压电结构产生的电能，并传输至所述功能电路。
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