CN204965398U - 电子纸触摸屏、显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种电子纸触摸屏、显示装置，该电子纸触摸屏包括：第一基板和第二基板及设置在第一电极层和第二电极层之间的电子墨水层；第二基板上的第二电极层包括相互独立设置的多个电极单元，每一电极单元单独连接一信号线，信号线用于在触控时间段，向电极单元输入触控信号，在显示时间段，向电极单元输入显示信号。本实用新型所提供的电子纸触控屏，显示电极和触控电极共用载体，减少了整个器件的厚度，更加轻薄化；同时，厚度的减少也能限制的提高光的传播速度，提高透过率；此外，不会增加工艺制程，能够为用户提供低成本，可靠的电子纸触控体验。

Description

电子纸触摸屏、显示装置

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，尤其涉及一种电子纸触摸屏及显示装置。

背景技术

电子纸具有低功耗、低成本、柔性显示、符合人们的阅读习惯的特点，同时相比纸张，易于携带，存储量大，环保等优点，越来越被广泛应用。随着智能手机，智能穿戴设备的迅速兴起和发展，人们对于触控体验的要求越来越高，当前电子纸的触摸屏主要采用外接方式，具有较高的功耗，增加了触控屏的厚度，且不具有成本优势。

电子纸显示设备多是采用电子笔作为显示器的输入设备，笔尾有一根导线和电子纸相连，书写极为不方便，并且书写过程中，笔尖部分与电子纸接触容易造成电子纸的划伤。

如图1所示，在现有技术中，提出了一种不依靠电子笔的专利技术。采用在TFT基板10上公共电极11和上基板20上透明电极21实现微胶囊30的偏转来完成显示，其中，通过在电子纸上的上基板20上沉积ITO(IndiumTinOxide，铟锡氧化物层)电极40，四角有电极走线41与驱动IC端相连。当手指触控触摸屏时，通过测试四个角电流差异判定触控位置。

该方法相比电子笔技术，能减少显示装置的厚度，有良好的触控体验，但是仍然有复杂的工艺制程，并且触控结果具有枕形失真的缺点，电子纸的厚度也比较厚，影响电子纸显示器件的光透过率。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电子纸触摸屏结构及显示装置，其结构简单，可以简化工艺制程，实现轻薄化，且提高光透过率。

本实用新型所提供的技术方案如下：

一种电子纸触摸屏，包括：形成有第一电极层的第一基板和形成有第二电极层的第二基板；以及设置在所述第一电极层和第二电极层之间的电子墨水层；所述第二基板上的第二电极层包括相互独立设置的多个电极单元，每一所述电极单元单独连接一信号线，所述信号线用于在触控时间段，向所述电极单元输入触控信号，在显示时间段，向所述电极单元输入显示信号。

进一步的，所述第二基板包括多个像素单元，每一所述电极单元与至少一个像素单元对应设置。

进一步的，所述第二电极层包括多个电极块，每一所述电极块与至少一个像素单元对应设置，且若干所述电极块组成一个所述电极单元，其中同一所述电极单元内的各电极块连接，不同所述电极单元之间的电极块相互独立设置。

进一步的，所述像素单元与所述电极块一一对应设置。

进一步的，每一所述电极单元内所包含的电极块数量相同。

进一步的，所述第二基板为阵列基板。

进一步的，所述电子墨水层中分布有微胶囊。

进一步的，所述第一电极层为透明电极层，所述第二电极层为公共电极层，所述信号线用于在所述显示时间段，向所述电极单元输入公共电极信号。

一种如上所述的电子纸触摸屏的控制方法，所述方法包括：

在触控时间段，向第二电极层中各电极单元上输入触控信号；

在显示时间段，向第二电极层中各电极单元上输入显示信号。

一种显示装置，包括如上所述的电子纸触摸屏。

本实用新型所带来的有益效果如下：

本实用新型所提供的电子纸触控屏，将第二基板上的第二电极层分隔为独立的若干电极单元，每一电极单元分别连接一根信号线，采用分时驱动方式，将各电极单元在不同时段分别提供触控信号和显示信号，而实现显示电极和触控电极共用载体，减少了整个器件的厚度，更加轻薄化；同时，厚度的减少也能限制的提高光的传播速度，提高透过率；此外，显示电极和触控电极共用载体，不会增加工艺制程，能够为用户提供低成本，可靠的电子纸触控体验。

附图说明

图1表示现有技术中电子纸触摸屏的断面结构示意图；

图2表示现有技术中电子纸触摸屏的TFT基板的像素结构示意图；

图3表示本实用新型实施例中提供的电子纸触摸屏的断面结构示意图；

图4表示本实用新型实施例提供的电子纸触摸屏的TFT基板上像素结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本实用新型，并非用于限定本实用新型的范围。

针对现有技术中电子纸触摸屏厚度大，制程复杂以及影响光透过率等技术问题，本实用新型提供了一种电子纸触摸屏，其结构简单，可以简化工艺制程，实现轻薄化，且提高光透过率。

如图3和图4所示，本实用新型所提供的电子纸触摸屏，包括：

形成有第一电极层101的第一基板100；

形成有第二电极层201的第二基板200；

设置在所述第一电极层101和第二电极层201之间的电子墨水层300；

其中所述第二基板200上的第二电极层201包括相互独立设置的多个电极单元，每一所述电极单元单独连接一信号线，所述信号线用于在触控时间段，向所述电极单元输入触控信号，在显示时间段，向所述电极单元输入显示信号。

本实用新型所提供的电子纸触控屏，为一种自容式电子纸触摸屏，其是将用于实现触控功能的自容式金属电极，同时作为用于实现显示功能的显示电极来使用，采用分时驱动的方式，在不同时段分别向作为显示电极和触控电极的金属电极上来提供触控信号和显示信号，而实现显示和触控功能。

具体地，本实用新型提供的电子纸触摸屏，将设置在第二基板200上的第二电极层201分隔为相互独立的若干个电极单元，若干个电极单元呈矩阵排列在第二基板200上，每一个电极单元上分别连接一根信号线，采用分时驱动方式，在显示时间段，每一个电极单元通过信号线接入显示信号，将存储电荷；在触控时间，通过信号线扫描每一个所述电极单元的电容变化，来确定触控位置。

上述方案中，由于显示电极和触控电极共用载体，与现有技术中将显示电极和触控电极分别单独设置在不同层的结构相比，可以减少整个器件的厚度，更加轻薄化；同时，厚度的减少也能限制的提高光的传播速度，提高透过率；此外，显示电极和触控电极共用载体，与现有技术中将显示电极和触控电极分别单独设置相比，显示电极和触控电极可以通过同一构图工艺形成，不会增加工艺制程，能够为用户提供低成本，可靠的电子纸触控体验。在本实用新型所提供的电子纸触摸屏中，优选的，所述第二基板200包括多个像素单元，每一所述电极单元与至少一个像素单元对应设置。

上述方案中，可以将每一电极单元设计为与至少一个像素单元对应，例如：每一电极单元可以与两个或两个以上的像素单元对应。

在本实用新型所提供的电子纸触摸屏中，优选的，如图4所示，所述第二电极层201包括矩阵分布的多个电极块2010，每一所述电极块2010与一个像素单元对应设置，且若干所述电极块2010组成一个所述电极单元，同一所述电极单元内的各电极块2010连接，不同所述电极单元之间的电极块2010相互独立设置。

上述方案中，如图4所示，每一像素单元会对应一个电极块2010设置，同一电极单元内的各电极块2010相连，可以通过一根扫描线来向同一电极单元内的各电极块2010上提供触控信号或显示信号；而不同电极单元之间的电极块2010相互独立设置，即，不同电极单元之间的电极块2010不连接，这样，可以在提供触控信号至各电极单元的电极块2010上时，通过扫描不同位置的电极单元内电极块2010的电容变化，来确定触控位置。

本实用新型中，显示电极和触控电极在共用载体时，显示区域的显示电极划分为若干电极单元，并分别引信号线，而与驱动IC端连接，与现有技术中显示区域的显示电极连为一个整体相比，显示区域的显示电极可以根据驱动IC端的算法，而向不同电极单元上分别提供不同的显示信号，而实现分区显示的目的。

需要说明的是，在实际应用中，每一所述电极块2010还可以是与多个像素电极对应设置，在此，对于电极块2010与像素电极之间的对应关系也可以有其他实现方式，并不进行局限。

在本实用新型所提供的电子纸触摸屏中，优选的，每一所述电极单元内所包含的电极块2010数量相同。应当理解的是，对于每一电极单元内的电极块2010的具体数量在此并不作局限。

此外，在本实用新型所提供的电子纸触摸屏中，优选的，所述电子墨水层300中分布有微胶囊，所述微胶囊内有封装有可用于显示一种颜色的至少一种量子点，或者，所述电子墨水层300还可以包含多个微杯或包含多个旋转球。

此外，在本实用新型所提供的电子纸触摸屏中，优选的，所述第一电极层101为透明电极层，所述第二电极层201为公共电极层，所述信号线用于在所述显示时间段，向所述电极单元输入公共电极信号。当然可以理解的是，所述第二电极层201在特殊应用场合中，也可以能并不作为公共电极使用，而是用于实现显示功能的一种显示电极即可。

此外，如图3所示，本实用新型所提供的电子纸触摸屏可以为有源矩阵型电子纸，其中，所述第一基板100可以为PET基板，所述第二基板200可以为TFT阵列基板，当然也可以为其他类型电子纸触摸屏。

以下就以本实用新型提供的电子纸触摸屏为有源矩阵型电子纸为例，来对本实用新型提供的电子纸触摸屏的优选实施例进行详细说明。

在对本实用新型优选实施例中提供的电子纸触摸屏进行详细说明前，有必要对现有技术中有源矩阵型电子纸的结构进行说明。

如图1所示为现有技术中有源矩阵型电子纸的断面结构示意图；图2所示为现有技术中有源矩阵型电子纸的像素结构示意图。

如图1所示，现有技术中有源矩阵型电子纸包括相对设置的上基板20和下基板10以及设置在上基板20和下基板10之间的电子墨水层30。其中，上基板20上设置有透明电极层21、保护层(图1中未示出)、触控电极41以及绝缘油墨层42等，该透明电极层21可以是铟锡氧化物层(IndiumTinOxide，简称ITO层)，如图2所示，下基板10上设有呈矩阵分布的多个像素单元和纵横交错的数据线(DataLine)11c和扫描线(ScanLine)11d，每一像素单元对应设置有一金属电极块11a，其中相邻像素单元所对应的金属电极块11a之间通过金属线11b相连接，而形成公共电极11，并通过金属线11b与***的公共信号线连接，而向所述公共电极上提供公共信号。像素单元在沟道打开后上基板20上的透明电极层21将会充电，而与下基板10上的公共电极11形成存储电容，而实现显示功能。

本实用新型优选实施例中提供的电子纸触摸屏就是基于现有技术中有源矩阵型电子纸结构，在不增加工艺制程的情况下，优化电子纸像素设计，而将自容式触控电极设计到TFT基板上，实现更加轻薄化的电子纸触摸屏。

如图3所示为本实用新型优选实施例中提供的电子纸触摸屏的断面结构示意图；图4所示为本实用新型优选实施例中提供的电子纸触摸屏的像素结构示意图。

如图3所示，在本实用新型优选实施例中，所述电子纸触摸屏包括：相对设置的第一基板100和第二基板200以及设置在第一基板100和第二基板200之间的电子墨水层300；

其中，所述第一基板100上设置有第一电极层101、保护层102和绝缘油墨层103等，所述第一电极层101可以是铟锡氧化物层(IndiumTinOxide，简称ITO层)等透明电极层，与现有技术中相比，第一基板100上可以不再设置触控电极层。在第二基板200上设有呈矩阵分布的多个像素单元以及第二电极层201，其中第二电极层201由多个电极块2010组成，每一像素单元对应设置有一电极块2010，且若干所述电极块2010组成一个电极单元，如图4所示，多个电极单元包括第一电极单元501，第二电极单元502、第三电极单元504和第四电极单元505，其中同一所述电极单元内的各电极块2010通过金属线201c连接，每一所述电极单元单独连接一信号线，并通过***信号线与驱动IC端连接，不同所述电极单元之间的电极块2010相互独立设置。

上述方案中，如图1和图3所示，与现有技术中相比，第一基板上省去了触控电极层41，可以减少器件的厚度；而在第二基板上，将电子纸触摸屏的显示区域的公共电极根据显示区域大小以及人的触摸习惯和精度等分割成相互独立的多个电极单元，每一电极单元内包含同样数目的像素个数和一致的排列方式，即，每一电极单元的像素排列结构完全相同，每一电极单元内的各电极块2010还是按照现有技术中电子纸像素结构中所采用的方式连接到一起，TFT基板上的数据线和扫描线也还是采用现有技术中的布线方式，而仅仅是改变不同各电极块之间的金属线的布线方式，将不同电极单元之间连接的金属线断开，使得不同电极单元之间不再连接，而相互独立，且将各电极单元分别通过单独的***信号线引出连接到驱动IC端。从而，本实施例中提供的电子纸触摸屏可以省却现有技术中触控电极的工艺制程，而第二基板又可以显示电极和触控电极通过一次构图工艺同时形成，而其他结构(如数据线和扫描线等)的工艺制程不变，从而在不增加工艺制程的情况下，优化电子纸像素设计，而将自容式触控电极设计到TFT基板上，实现更加轻薄化的电子纸触摸屏。

本实用新型的还一个目的在于提供一种显示装置，包括本实用新型实施例提供的电子纸触摸屏。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种电子纸触摸屏，包括：形成有第一电极层的第一基板和形成有第二电极层的第二基板；以及设置在所述第一电极层和第二电极层之间的电子墨水层；其特征在于，所述第二基板上的第二电极层包括相互独立设置的多个电极单元，每一所述电极单元单独连接一信号线，所述信号线用于在触控时间段，向所述电极单元输入触控信号，在显示时间段，向所述电极单元输入显示信号。

2.根据权利要求1所述的电子纸触摸屏，其特征在于，所述第二基板包括多个像素单元，每一所述电极单元与至少一个像素单元对应设置。

3.根据权利要求2所述的电子纸触摸屏，其特征在于，所述第二电极层包括多个电极块，每一所述电极块与至少一个像素单元对应设置，且若干所述电极块组成一个所述电极单元，其中同一所述电极单元内的各电极块连接，不同所述电极单元之间的电极块相互独立设置。

4.根据权利要求3所述的电子纸触摸屏，其特征在于，所述像素单元与所述电极块一一对应设置。

5.根据权利要求3所述的电子纸触摸屏，其特征在于，每一所述电极单元内所包含的电极块数量相同。

6.根据权利要求1所述的电子纸触摸屏，其特征在于，所述第二基板为阵列基板。

7.根据权利要求1所述的电子纸触摸屏，其特征在于，所述电子墨水层中分布有微胶囊。

8.根据权利要求1所述的电子纸触摸屏，其特征在于，所述第一电极层为透明电极层，所述第二电极层为公共电极层，所述信号线用于在所述显示时间段，向所述电极单元输入公共电极信号。

9.一种显示装置，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的电子纸触摸屏。